• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.1030-1043
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• 1991

본 연구에서는 모델링오차나 외란 등의 불확실성에도 강인한 슬라이딩 모드 제어방법을 이용하여 새로운 연료분사 제어기를 설계하였다. 그리고 8253 타이머와 A/D 변환기, 인터페이스회로 등으로 MPI가솔린 엔진용 전자 제어장치를 실제 엔진에 적용시킴으로써 새로이 설계된 연료분사 제어시스템의 성능을 파악하였다.엔진의 운전상태를 여러가지 제어 모드로 분류할 수 있으나 엔진회전수가 2000rpm, 부하가 20N의 일정한 부하 조건에서 엔진회전수를 1500rpm에서 2000rpm으로 변화시켰을 때의 과도상태 응답을 파악하였다. 이와 같이 새로운 슬라이딩 모드 연료분사 제어시스템 을 개발하여 3원촉매 변환기의 변환효율을 극대화함으로써 배기가스의 유해물질을 최 소화하는 것을 본 연구의 목적으로 하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.18-28
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• 1992

시스템의 모델링 과정에서 발생될 수 있는 불확실성(uncertainty) 혹은 미지의 가반중량을 비롯한 외란에 의해 발생되는 불확실성 등을 갖고있는 로봇의 강건 추적제어기 설계를 위해 가변구조시스템(variable structure system) 이론을 적용하였다. 시스템 방정식과 연계하여 슬라이딩 모드가 존재하기 위한 조건을 구했으며, 입력 에 대한 불확실성은 매칭조건(matching condition)을 가정하여 다루었다. 기존의 방법에 비해 제어기 설계과정이 간단 명료하며 요구되는 궤적에 대한 추적제어 효과 또한 매우 우수함을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 입증하였다.

• The Journal of Korea Robotics Society
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• v.7 no.1
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• pp.20-28
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• 2012

In spite of the difficulties and uncertain characteristic of cable driven method, surgical robot instrument has adopted it as driving mechanism for various reasons. To overcome the problem of cable system, previous research applied SMCSPO (sliding mode control with sliding perturbation observer) algorithm as robust controller to control the instrument and found that the value of SPO (sliding perturbation observer) followed force disturbance, reaction force loaded on the tip very similarly. Thus, this paper confirms that the perturbation observer is sufficient estimator which finds out the mount of loaded force on the surgical robot instrument. To prove the proposition, simulation using the similar model with an actual instrument and experimental evaluation are performed. The results show that it is possible to substitute SPO for sensors to measure the reaction force. This estimated reaction force will be used to realize haptic function by sending the reaction force to a master device for a surgeon. The results will contribute to create surgical benefit such as shortening the practice time of a surgeon and giving haptic information to surgeon by using it as haptic signal to protect an organ by making force boundary.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2010.11a
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• pp.579-580
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• 2010

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.27 no.12
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• pp.2019-2027
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• 2003

Pitting wear is a dominant from of polyethylene surface damage in total knee replacements, and may originate from surface cracks that propagate under repeated tribological contact. In this study, stress intensity factors, K$\_$I/and $_{4}$, were calculated for a surface crack in a polyethylene-CoCr-bone system under the rolling and/or sliding contact pressures. Crack length and load location were considered in determination of probable crack propagation mechanisms and fracture modes. Positive K$\_$I/ values were obtained for shorter cracks in rolling contact and for all crack lengths when the sliding load was apart from the crack. $_{4}$ was the greatest when the load was directly adjacent to the crack (g/a=${\pm}$1). Sliding friction caused a substantial increase of both K$\_$I/$\^$max/ and $_{4}$$\^$max/. The effective Mode I stress intensity factors, K$\_$eff/, were the greatest at g/a=${\pm}$1, showing the significance of high shear stresses generated by loads adjacent to surface cracks. Such behavior of K$\_$eff/ suggests mechanisms for surface pitting by which surface cracks may propagate along their original plane under repeated rolling or sliding contact.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.11a
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• pp.1222-1227
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• 2003

Pitting wear is a dominant form of polyethylene surface damage in total knee replacements, and may originate from surface cracks that propagate under repeated tribological contact. In this study, stress intensity factors, $K_{I}$ and $K_{II}$, were calculated for a surface crack in a polyethylene - CoCr - bone system under the rolling and/or sliding contact pressures. Crack length and load location were considered in determination of probable crack propagation mechanisms and fracture modes. Positive $K_{I}$ values were obtained for shorter cracks in rolling contact and for all crack lengths when the sliding load was apart from the crack. $K_{II}$, was the greatest when the load was directly adjacent to the crack $(g/a={\pm}1)$. Sliding friction caused a substantial increase of both $K_{I}^{max}$ and $K_{II}^{max}$. The effective Mode I stress intensity factors, $K_{eff}$, were the greatest at $g/a={\pm}1$, showing the significance of high shear stresses generated by loads adjacent to surface cracks. Such behavior of $K_{eff}$ suggests mechanisms for surface pitting by which surface cracks may propagate along their original plane under repeated rolling or sliding contact.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.20 no.8
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• pp.828-834
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• 2014

This paper presents a comparison among three types of approaches to an ARC (Active Roll Control) with an AARB(Active Anti-Roll Bar) for a vehicle system. Lateral acceleration and road profile are considered as disturbance. The ARC is designed with an LQ SOF (Linear Quadratic Static Output Feedback) control, $H_{\infty}$ control and SMC (Sliding Mode Control). These approaches are compared in terms of rollover prevention and ride comfort. For comparison, Bode plot analysis based on linear model and frequency response analysis based on CarSim simulation are performed.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2006.05a
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• pp.164-167
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• 2006

본 논문에서는 불확실한 비선형 시스템에 대한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기를 설계한다. 불확실한 비선형 시스템에서 발생할 수 있는 파라미터의 변화를 대처하기 위해서 적응 퍼지 이론을 이용하였고, 외란으로 인한 불확실성을 슬라이딩 모드의 제어기를 통해서 해결하였다. 또한 퍼지 튜닝을 통해 슬라이딩 조건을 가변화함으로써 기존의 슬라이딩 모드 제어기에 비해 빠르고 정확하게 추종 가능하도록 제어기의 성능을 향상시킨다. 제안하는 제어기는 정확한 동역학 모델의 구현이 어렵고 복잡한 비선형 시스템에 외란 특성이 우수한 슬라이딩 모드와 실제 시스템을 표현하는 범용 근사자로 유용성이 입증된 퍼지 시스템을 이용하여 간단하고 쉽게 제어할 수 있도록 하였다. Lyapunov이론을 통하여 전역적인 안정화를 보이며, 마지막으로 역진자 시스템에 적용하여 제안된 제어기의 성능을 검증한다.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.22 no.3
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• pp.177-185
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• 2016

This paper presents a method to design a controller for active suspension with 1-DOF decoupled models. Three 1-DOF decoupled models describing vertical, roll and pitch motions are used to design a controller in order to generate a vertical force, roll and pitch moments, respectively. These control inputs are converted into active suspension forces with geometric relationship. To design a controller, a sliding mode control is adopted. Frequency domain analysis and simulation on vehicle simulation software, CarSim$^{(R)}$, show that the proposed method is effective for ride comfort.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.12a
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• pp.131-134
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• 2002

일반적인 산업현장에서 많이 사용되는 이중탱크 시스템은 동작점 근방에서 선형화하는 고전제어기법을 사용한 것으로서 큰 시간지연과 비선형성으로 인해 정확한 수학적 모델링이 어렵고 모델링을 하더라도 넓은 동작 영역에서 만족스로운 결과를 얻기 어렵다. 따라서, 비교적 모델링에 대한 의존도가 낮은 퍼지, 신경회로망, 유전알고리즘 등의 지능제어 기법들도 제안되고 있다. 그러나 이들 제어기 역시 외란이나 다양한 동작 모드들에 따른 제어기 변수들의 적응성 저하로 인해 안정화 가능 영역이 협소해 지는 것은 물론 시스템의 불안정 현상도 초래한다. 이에 반해, SMC(sliding mode controller)는 변수의 변동, 외란에 둔감한 강점을 갖고 있지만, 시스템의 상태에 따른 슬라이딩 평면 설정의 곤란성과 채터링(chattering)이 존재하는 문제점 이 있다. 따라서 본 논문에서는 이중 탱크 시스템의 정밀한 수위 제어를 위하여, GA과 FLC를 사용하여 최적 변수로 설정 할 수 있게 하고, 채터링 저감을 위해 시스템 동특성 변동과 외란 에 강인한 GA-FSMC(genetic algorithm fuzzy sliding mode controller)를 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 종래의 제어기의 제어결과와 비교함으로써 제안하는 GA-FSMC의 우수성을 입증하고자 한다.