• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.7
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• pp.380-388
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• 2016

Using the magnet gear, it is possible to transmit power without mechanical contact. As the drive shaft in a magnet gear-based speed reducer system is isolated from the drive shaft, the system is a two-inertia resonance system that should cope with an external load with the limited air-gap stiffness. On the other hand, the drive shaft or low-speed side is controlled only by the torque of the drive shaft through an air-gap, and the excessive oscillation or the slip can then be generated because of an abrupt disturbance that is different from the general mechanical gear system. Therefore, the disturbance loaded at the low speed side should be measured or estimated, and considered in the control of the driving shaft. This paper proposes a novel full-state feedback controller with a reduced-order observer for the speed reducer system using a magnet gear with a unified harmonic modulator. The control method was verified by simulation and experiment. To estimate the load at the low speed side, a novel observer was designed, in which the new state variable is introduced and the new state equation is formulated. Using a full-state feedback controller including the observer, the test result against disturbance was compared with two D.O.F PI speed controllers. The pole slip was compensated within relatively a short time, and the simulation result about the estimated variable shows a similar tendency to the test result. The test results showed that the magnet gear-based reducer can be applied to an accurate servo system.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.174-174
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• 2008

초음파를 이용하여 액체 연료를 분사하면 균일한 입경과 미립화가 우수하며 에너지 절약과 공해방지등을 할 수 있다. 또한 유속과 유량에 관계없이 이용할 수 있어 반도체 분야의 웨이퍼와 평판 표시기상에 사진 석판용 화학물질의 균일도포 컴퓨터 하드 디스크의 광택제 도포등에 사용할 수 있다. 이처럼 초저의 유출 용량을 요구하는 모든 공정 및 액체연료의 분사가 요구되는 모든 산업에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 현제까지 주로 사용되고 있는 초음파노즐의 액츄에이터는 단판액츄에이터형로 높은 교류전압을 인가해주어야 하는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 해결하기 위해 적층액츄에이터형을 사용하여 초음파 노즐 구동하면 낮은 교류 입력전압에서도 단판액츄에이터형 초음파 노즐과 같은 특성을 가질 수 있다. 또한 초음파 노즐의 구동시 기계적인 진동을 이용하므로 많은 열을 발생시켜 노즐의 온도가 상승하여 세라믹 액츄에이터에도 그 영향을 미치게 되어 열적 열화 현상이 일어날 수 있기에 높은 큐리온도를 가지는 액츄에이터가 필요하다. 본 실험에서는 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.02}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.12}(Zr_{0.50}Ti_{0.50})_{0.86}O_3$ 조성을 사용하여 $900^{\circ}C$의 저온에서 액상 소결하여 적층혈액츄에이터를 제작하였으며 압전 및 유전 특성을 조사하였다. 제작된 초음파노즐을 구동하기 위해서는 약 36kHz의 30V이상의 교류입력전압 할 수 있는 구동회로가 필요로 한다. 압전액츄에이터의 구동을 위해서는 정확한 정현파 입력이 필요 없다. 압전액츄에이터의 특성상 유사 정현파 입력 만으로도 임피던스 매칭이 이루어지기 때문에 설계가 쉽고 간편한 Push-Pull 방식을 이용한 PWM인버터를 사용하였고 인버터의 출력 주파수를 34~38kHz까지 가변 할 수 있게 설계하였다. 제작된 적층액츄에이터형 초음파 노즐을 PWM인버터로 실제 액체 연료인 경유를 분사하였을 때의 액츄에이터의 온도 변화에 따른 공진주파수와 온도 의존성, 전기적 특성을 조사하고 미립화 분사되는 경유의 미립자 크기 및 최대 분사량을 조사 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2006.06b
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• pp.199-206
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• 2006

Today the harbor oscillation problems are the most significant factor to design harbors serving the very large ships. Large vessels moored in the elastic hawsers at the coastal harbors are often displaced due to the resonance between the long period waves and mooring system. The cargo handling may be interrupted and the hawsers may be broken, especially when the amplification becomes remarkable. The most significant harbor which is confronted with harbor oscillation problem in Korea is the Pohang New Port. Many cases of problems are being notified by the pilot association and local office of MOMAF. However, it is difficult to prevent the arrival of long waves causing oscillation within this harbor. Moreover, Government already started new port plan at the mouth of YoungIl Bay without treating problems occurred in the Pohang New Port. This study deals with the variation of harbor oscillation due to the construction of 4.1km breakwater at the bay mouth and new port plan. Numerical method used are fairly standard form from the extended mild slope equation. The obtained numerical results were compared with the field measurement from the previous study and this will bring a certain level of discussion and consideration of variation in the future port development.