• 동력기계공학회지
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• 제15권4호
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• pp.65-74
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• 2011

이 논문은 비선형 시스템에 대해 bilinear 강인제어기를 설계하는 새로운 방법을 제시한다. 이 설계방법은 골칫거리인 비선형 영향을 나타내는 무거운 질량을 가지고 진동하는 시스템을 제어하기 위한 새로운 대안이고 진전된 방법이다. 이 설계 과정에, hydrostatic 구동기로 구동되는 킬(용골)이 주어진다. 첫 단계로 킬은 물리적으로 여러 한정된 질량으로 모델화된다. 물리적 모델에 근거한 수학적인 모델을 유도하는 방법은 해밀턴 원리를 적용한 유한요소법을 사용하였다. 즉, 수학적 모델은 여러 서브시스템으로 구성된다. 이것은 주어진 물리적인 시스템에 대해 기준이 되는 시스템이다. 회전하는 구동기에 대한 물리적 모델에 근거하여, 과도 거동은 구동기의 베어링에서 측정되는 운동 현상으로부터 유도된다. 물리적인 시스템은 bilinear 시스템으로 구성하였다. 이 시스템에 근거하여, 요트 킬의 거동을 제어하도록 bilinear 관측기를 설계한다. 구동기의 속도, 토크, 밸브에서의 유량 등이 관측기를 구성하는데 필요한 데이터들이다. 시뮬레이션 결과에 의하면 비선형성에 대한 추정과 보상을 통하여 무거운 질량을 갖는 회전축에 대한 위치와 힘을 제어하는 설계에 유용한 접근법임이 증명되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.198-198
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• 2004

압전 구동기는 여러 가지 적용에 있어서 높은 응답 속도와 큰 힘, 작은 크기 둥의 장점을 가지고 미세 구동에서 독보적인 위치를 차지하고 있다. 하지만, 히스테리시스, 크？ 등의 압전 소자 자체의 비선형성과 이의 구동을 위한 증폭기 등의 한계로 압전 소자의 동적인 특성은 비교적 열악한 것으로 알려져 있다. 특히, 구동 속도가 빨라질 수록 히스테리시스 곡선의 모양이 달라게 되어 구동 궤적의 정확한 예측이 어려우며, 증폭기의 최대 발생 전류가 충분치 않을 경우 압전 구동기가 지령치를 따르지 못하게 된다.(중략)

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.264-269
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• 1995

유연계의 제어기 설계를 위한 구동기의 최적 위치 선정법이 제시되었다. 위치 후보의 적합성을 파악하기 위해 초기 외란의 조정에 필요한 최소 입력 에너지와 관련된 모드 가제어도가 정의 되었는데 이는 구동기를 모든 후보 위치에 설치한 이상적 제어기의 성능에 대한 특정 후보 위치의 상대적 성능을 나타낸다. 모드 가제어도로 구성된 목적 함수를 이용해 구동기를 위한 최적 위치의 선정이 가능하였으며, 목적 함수의 절대적 크기를 통해 사용된 구동기의 수의 적절성 역시 파악할 수 있었다. 또한, 시스템 규명을 위한 가진기의 위치 선정 방법이 제시되었으며, 이를 위해 모드 가제어도에 상대되는 모드 가진도가 정의 되었다. 모드 가진도는 정상 상태에서의 특정 모드로의 입력 에너지의 통계적 분포를 나타낸다. 수학적 유도 과정을 통해 제어 시간이 충분히 큰 경우 모드 가제어도가 모드 가진도로 수렴해 감을 보였으며, 이로부터 제어시간이 충분한 경우, 최적의 구동기 위치는 최적의 가진기 위치로도 사용될 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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• pp.2819-2822
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• 2003

본 논문에서는 압전소자 구동기를 모델링하고 이를 이용하여 제어기를 설계하였다. 지금까지 많이 쓰이고 있는 방법이 압전소자 구동기의 히스테리시스 특성에 대한 대략적인 모델링을 구하고 이의 역함수를 적용한 방법이었으나 오차가 많고 다른 시스템에 대한 적용이 어려운 단점이 있었다. 이에 정확한 예측이 가능한 모델링 방법을 사용하여 제어기 설계의 정확성을 기하였다. 압전소자 구동기의 히스테리시스 특성을 제거하기 위한 방법으로는 Signal Preshaping 과 PI-제어기를 사용한 피드백 제어를 사용하였다. 이에 따른 모델링 시스템에서의 모사와 이를 실제 시스템에 적용하여 얻어낸 실험치와 그 결과에 대해서 논하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1171-1178
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• 2011

본 논문은 동적 시스템인 구동기의 강건설계를 수행한 결과를 제시한다. 구동기를 구성하는 부품들의 변량은 구동기의 성능에 변량을 유발한다. 따라서 부품들의 변량에 둔감한 구동기의 성능을 확보하기 위해 구동기에 대해서 강건설계를 수행하였다. 구동기를 구성하는 부품들을 전달함수로 표현하여 시뮬링크 모델로 구축하였으며, 시뮬링크 모델을 이용하여 설계 변수 조합에 따른 구동기의 응답을 얻었다. 또한 반응표면법을 적용하여 구동기의 응답을 설계 변수들의 2차 함수로 근사화하였다. 구동기응답을 출력으로 하는 근사화된 모델에 확률적 설계방법을 적용하여 강건한 구동기의 성능을 위한 최적 설계변수를 결정하고 기존 설계와 비교한 결과를 제시하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.151-151
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• 2004

현재 세계 기술은 고집적화, 소형화, 고속화, 정밀화 된 시스템을 추구하고 있으며 기계적인 요소와 전기적인 요소를 통합한 장비의 개발에 초점을 맞추고 있다. 그 예로 일렉트로닉스, 옵토일렉드로닉스, 옵틱스, MEMS 등을 들 수 있다. 이러한 장비들은 초정밀 위치 결정을 위해 미크론 단위 또는 나노 단위의 분해능을 가진 구동기가 필요하다. 이러한 구동기에 많이 사용되는 대표적인 재료에는 자기변형 재료와 압전 재료가 있다. 압전 재료는 현재 구동기에서 가장 많이 사용되는 재료이지만 피로현상, 드리프트 및 출력 힘이 작은 문제점을 가지고 있다.(중략)

• 한국정보처리학회논문지
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• 제2권6호
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• pp.815-822
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• 1995

기존의 유닉스 시스템에서는 모든 장치의 구동기가 커널 내부에 구현되어 있다. 따라서, 새로운 장치를 지원하기 위한 구동기를 추가하거나 기존의 구동기를 변경할 경우 커널 내부의 수정 작업이 불가피하다. 일반적으로 유닉스 시스템에서는 커널내 부의 수정 작업이 매우 어렵다. 본 논문에서는 이러한 어려움을 극복하기 위한 방법 으로써 사용자 수준의 단말기 구동기 모델을 제시한다. 제시한 모델의 기본 개념은 단말기 구동기를 사용자 수준의 서버로 구현함으로써 새로운 단말기 구동기의 동적 재구성을 제공하는 것이다. 제시한 모델의 타당성을 검증하기 위해 사용자 수준의 단말기 구동기를 SunOS 와 Linux 환경에서 구현하고, 그 성능을 평가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2658-2661
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• 2004

압전 구동기는 전기적 에너지를 직접 동역학적 에너지로 변환하는 세라믹 구동기이다. 특히 압전 구동기의 개방 회로 시스템은 분자 구조 특성에 의해 비선형적인 히스테리시스 특성과 크리프 특성을 가진다. 이러한 비선형적 시스템을 작은 분해능으로 제어하는 경우 이에 따른 외란, 모델링의 불확실성 둥의 오차가 발생하게 된다. 따라서, 현재 이러한 비선형적 오차를 기존의 PID 및 최적제어를 사용하여 보상하는 방법에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 압전 구동기 위치 결정 시스템 전체에 대해 LQG 제어 및 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 또한 본 논문은 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실제 압전 구동기 위치 결정 시스템에 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 제안된 $H_{\infty}$ 제어기가 시스템 성능에 영향을 주는 외란, 모델링의 불확실성 등을 효과적으로 제거함을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.527-529
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• 1999

본 논문에서는 압전 구동기의 모델링과 진상-지상 보상기를 이용한 정밀 위치 제어 시스템을 제안한다. 최근 압전 구동기는 고속, 고정밀도가 요구되는 분야에 널리 응용되고 있으나 압전 소자의 히스테리시스 현상으로 인하여 폐루프 제어가 어렵다. 압전 구동기는 개루프 제어 특성이 우수하지만 최근의 X-Y 스테이지나 반도체 공정과 같은 높은 정밀도가 요구되는 작업에서 필요한 성능을 얻기 위해서는 폐루프 제어가 수행되어져야 한다. 따라서 위치 피드백을 이용한 폐루프 제어를 위해 선형 압전 이론으로부터 압전 구동기의 모델링을 정립하고 이 모델로부터 진상-지상 보상기를 설계하며 제어기의 성능을 검토하기 위하여 모의 실험 결과를 보인다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.262-267
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• 2012

DACS 시스템은 핀틀 구조물로 노즐목 면적을 변화시켜 가변 추력을 발생시키는 가변형 핀틀 추력기가 사용되는데, 지금까지 개발된 DACS의 경우 핀틀을 움직이기 위한 구동기가 추력기마다 장착이 되어 있다. 그러나 이러한 구조는 10개 구동기 동시 제어의 어려움과 복잡한 시스템 구조를 가지게 되는 단점이 있다. 본 논문에서는 구동기 수의 최소화 방안을 제시하기 위한 기초 연구로서 국외특허를 중점 분석하였으며 이에 대한 구동기 최소화의 가능성과 극복해야 할 문제점들에 대해 제시하였다.