• 제목/요약/키워드: 구조 제어

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스마트 면진시스템을 이용한 대공간 구조물의 다목적 퍼지제어 (Multi-objective Fuzzy Control of a Spacial Structure using Smart Base Isolation System)

  • 강주원;김현수;임준호
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.89-99
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    • 2011
  • 본 연구에서는 지진하중을 받는 대공간구조물의 동적응답을 저감시키기 위하여 스마트 면전시스템을 제안하였다. MR 감쇠기와 저감쇠 탄성베어링을 사용하여 스마트 면진시스템을 구성하였으며 최적설계된 LRB 면진시스템과 비교하여 진동 제어성능을 검토하였다. 스마트 면진시스템은 제어알고리즘에 따라서 제어성능이 크게 좌우된다. 본 연구에서는 스마트 면진시스템이 설치된 대공간 구조물을 효과적으로 제어하기 위하여 퍼지제어기를 사용하였다. 면전시스템이 적용된 대공간 구조물의 동적응답과 면진층 변위는 서로 상충관계가 있으므로 퍼지제어기를 최적화하기 위하여 두 응답을 목적함수로 하는 다목적 유전자알고리즘을 사용하여하였다. 수치해석결과 본 연구에서 제안한 스마트 면진시스템을 적용하면 최적설계된 LRB 시스템에 비하여 면진층 변위 및 대공간 구조물의 동적응답을 대폭 줄일 수 있는 것을 확인하였다.

하중법을 이용한 케이블 구조물의 변위제어기법에 관한 연구 (Displacement Control Technique of Pre-stressable Cable Structures by Force Method)

  • 손수덕;;이승재
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.139-149
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    • 2011
  • 케이블 구조물은 비교적 가볍고 넓은 공간의 형성이 쉬우나 유연한 특징으로 인해 형상의 제어가 매우 민감하다. 이런 구조물은 여러 이유에서 형상의 보정이 필요하며, 특히 부재 제어량과 어떠한 부재를 제어해야 하는가는 것은 많은 연구자들이 고심하고 있는 문제이다. 따라서 본 논문의 목적은 하중법(Force Method)를 이용해서 형상조절을 위한 변위 제어기법을 연구하는 것이다. 논문은 2장에서는 제어 방정식을 설명하고, 3장에서는 단순 케이블 넷 모델을 이용하여 동시 및 순차제어를 고려해 해석을 수행하고 결과를 고찰한다. 4장에서는 보다 더 복잡한 케이블 돔 구조물에 적용하여 가장 유용한 부재에 대해서 논의 하고, 5장에서 결과를 요약한다.

진동 방지 및 제어 (Base Isolation and Vibration Control System)

  • 조순호
    • 전산구조공학
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    • 제5권4호
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    • pp.29-40
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    • 1992
  • 본 기사는 진동방지 및 제어기술의 중요성을 인식하고 이에 수반되는 동역학적 이론 및 기술에 대한 최근 연구 실적과 동향, 그리고 특히 건물에 적용예가 많은 일본의 진동방지 및 제어 장치들을 중심으로 실제 상업제품으로 완성된 것들의 특성을 조사하며, 또한 이의 구조해석을 위해 각종 형태별 진동방지 장치의 해석모델 및 경험론적으로 제시하고 있는 설계지침에 대하여 알아보고자 한다.

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선형 구조물의 능동 진동 제어를 위한 포화 제어기의 안정성 (Stability of Saturation Controllers for the Active Vibration Control of Linear Structures)

  • 문석준;임채욱;허영철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.93-102
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    • 2006
  • 대형 구조물에 작용하는 큰 외력은 능동 제어 장치의 제어입력에 포화를 종종 유발한다. 그리고 구조물이 대형화될수록 질량, 강성 등의 파라미터들에 대한 정확한 값을 알기가 어려워지므로, 수학적인 모델과 실제 구조물과의 모델링 오차는 파라미터들에 대한 불확실성으로 제어기의 설계 시에 고려되어야 한다. 그러므로 건축 및 토목 구조물에 대한 능동 진동 제어 방법을 다룰 때 제어기의 안정성을 보장하기 위하여 제어입력의 포화와 계의 파라미터 불확실성을 동시에 고려한 강인 포화 제어기의 설계가 필요하다. 여기에서는 건물의 능동 진동 제어에 연구 및 적용되어진 여러 제어기들 중에서 선형 최적 제어기 LQR, 수정된 뱅뱅 제어기, 포화 슬라이딩 모드 제어기, 강인 포화 제어기의 안정성을 살펴본다. 특히 제안된 강인 포화 제어기의 필요성을 보이기 위하여 LQR, 수정된 뱅뱅 제어기, 포화 슬라이딩 모드 제어기들이 제어입력의 포화나 파라미터 불확실성이 존재하는 경우에 불안정해지는 현상들을 보인다. 2자유도 진동계에 대한 수치 예제와 능동 질량 감쇠기(AMD)를 이용한 2층 구조물에 대한 실험을 통하여 강인 포화 제어기의 강인 안정성을 보인다.

진동제어를 위한 준능동 TMD의 제어기법 (A Control Method of Semi-active TMD for Vibration Control)

  • 이기학;김기철;이은숙
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.53-61
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    • 2007
  • 경간이 길어지고 강성이 유연한 바닥판 구조물은 처짐과 진동에 같은 사용성에 있어서 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 다양한 진동제어 시스템이 제공되고 있으며 TMD와 같은 수동제어 시스템은 적용에 있어서 한계가 있다. 본 논문에서는 MR감쇠기와 TMD를 조합한 준능동 TMD의 제어기법에 따른 제어성능을 알아보았다. 준능동 TMD의 감쇠기를 Groundhook 모델로 모형화한 경우에 주구조물인 바닥판 구조물의 진동제어에 있어서 보다 효과적인 것을 볼 수 있으나 TMD의 변위를 제어해야 하는 경우에 준능동 TMD의 감쇠기를 Skyhook 모델로 모형화하여 진동을 제어할 필요가 있다. 그리고 바닥판 구조물과 TMD를 동시에 제어해야하는 경우에는 Hybrid 제어기법이 우수한 제어성능을 보이고 있다.

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컴퓨터 하드 디스크 드라이브에서 헤드위치의 정밀서보제어를 위한 구조변경 (A Structural Modification for the Precise Servo Control of the Head Position in Computer Hard Disk Drive)

  • 정진태
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권7호
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    • pp.169-177
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    • 1995
  • 본 논문에서 컴퓨터 하드디스크 드라이브의 헤드 위치 정밀서보제어를 위한 하드 디스크 드리아브의 구조변경을 연구하였다. 구조변경을 위하여 충격 햄머를 이용한 모두드시험을 수행하였으며, 실험에 의한 전기적인 Bode plot을 얻었다. 전기적인 Bode plot과 기계적인 주파수응답함수를 비교하여 전기적인 Bode plot에 나타나는 피크들의 원인을 규명하였고, 모우드해석을 바탕으로 Bode plot상의 피크의 크기를 줄이고 고주파영역으로 옮기기 위해서 베이스 구조물을 수정하였다. 이러한 구조변경을 통해 하드 디스크 드라이브의 헤드위치 서보제어 특성을 개선하였다.

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캐릭터 선형 제어를 위한 다관절 구조 설계와 3D 프린팅 (Multi-joint Design and 3D Printing for the Linear Control for Character)

  • 전승진;김병철
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.5-6
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    • 2017
  • 본 연구는 소형 캐릭터의 다양한 관절운동을 선형제어를 통해 재현하기 위한 다관절 구조를 논의한다. 최소 동력원으로 복수 관절부를 제어하여 다양한 동세를 표현하기 위해 개별 관절구조를 설계하고 3D 프린팅을 통해 제작한다. 형상 변형 및 다자유도 확보를 위한 볼 조인트 형식을 적용하여 캐릭터의 다양한 운동성을 논의한다. 3D 프린팅 적용 시 구동 특성을 재현하기 위해 구조별 설계와 소재별 프린팅 운영 특성을 기술함으로써 효과적인 관절구조 설계와 3D 프린팅의 연계 방법을 찾고자한다.

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변위 피드백을 이용한 하이브리드 제진장치의 제어 알고리즘 (A Control Algorithm of Hybrid Mass Damper Using Displacement Feedback)

  • 김병전;이상현;정란
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.140-143
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    • 2011
  • 본 연구에서는 준능동형 제진장치로 복합형 제진장치(HMD, Hybrid Mass Damper)의 운용에 요구되는 제어알고리즘 개발에 대한 연구를 진행하였다. 제어력을 산정하기 위한 알고리즘 내장화 과정에서 구조물의 상태를 피드백하기 위해서는 구조물의 가속도를 계측하고 이로부터 변위, 속도를 추정하게 되는데 여기서 발생하는 오차의 문제점을 개선하기 위하여 GPS의 실시간 변위측정기술을 활용하여 변위를 직접 입력하면서 구조물의 응답을 제어할 수 있는 알고리즘을 구성하려 한다. 이 때 측정된 데이터의 값에는 잡음이 발생하고 미분기의 동적특성을 가지고 있는 HMD에 입력신호로 사용하는 경우 상당한 오차가 생기는 변위 되먹임(Feedback)의 문제점을 확인하였다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 제진장치 입력신호의 시간간격(Time-interval)을 조정하여 오차를 줄일 수 있는 방안을 제안하였다. 수치해석결과, 입력신호에는 최적의 시간간격(Time-Interval)이 존재하였으며 이를 적용할 경우 건물의 변위와 가속도 응답을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

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지능형 서비스 로봇을 위한 유비쿼터스 환경과 제어구조 (Control Architecture and Ubiquitous Environment for Intelligent Service Robots)

  • 이승익;서범수;김중배
    • 전자통신동향분석
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    • 제22권2호통권104호
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    • pp.20-30
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    • 2007
  • 본 고에서는 지능형 서비스 로봇에 적용되고 있는 기존의 로봇 제어구조에 대한 기술동향을 살펴보고, 가정환경에서 로봇이 적절한 정보를 획득하고, 이를 환경 내의 다른 장치나 가전도구와 연동할 수 있도록 하기 위한 환경 구축 방안과 로봇 내부의 제어구조 및 다양한 서비스를 제공하기 위한 서버와의 통신 문제 등에 대하여 살펴본다. 로봇이 가정 내에서 다양한 서비스를 제공하기 위해서는 가정 환경과의 적절한 상호작용은 필수적이다. 이를 위해서는 가정의 다양한 기기들과의 적절한 정보 교환이 필요하고, 이러한 정보를 효율적으로 이용할 수 있는 환경의 구축이 필수적이다. 또한, 로봇 내부적으로도 다양한 서비스를 제공하기 위한 적절한 제어구조가 필요하며, 경우에 따라서는 로봇 외부의 서버와의 협업을 통한 질높은 서비스의 제공이 지능형 서비스 로봇의 성공에 필수적인 조건이라 할 수 있다. 본 고에서 제안된 로봇 제어구조는 2006년 10월부터 시작된 URC 로봇 시범사업에 적용되어 현재 시범운용중에 있다.

모듈러 구조의 전력변환 장치의 효율과 신뢰성 향상을 위한 입력 전력 균등화 제어 (Input Power Balancing Strategy for Enhancing Power Conversion Efficiency and System Reliability of Modular Power Converters)

  • 김민아;정지훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.148-150
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    • 2020
  • 모듈러 구조의 전력변환 장치는 고전류 및 고전력이 요구되는 어플리케이션에 사용한다. 일반적으로 모듈러 구조의 전력변환 장치는 전체 출력 전력을 각각의 단일 전력변환 장치의 출력 전력에 균등하게 분배되도록 제어하여 부하 부담을 모든 개별 전력변환 장치로 분산한다. 하지만 기존의 출력 전력 균등화 제어는 전력변환 장치 간의 전력변환 효율 차이에 대하여 능동적으로 대응할 수 없기 때문에 모듈러 구조의 전력변환 시스템의 전력변환 효율과 신뢰성을 저감할 수 있다. 본 논문에서는 개별 전력변환 장치 간의 실제적인 효율 차이를 고려하여 출력 전력이 아닌 입력 전력에 대하여 모듈러 구조로 구성된 개별 전력변환 장치의 부하를 조절하는 입력 전력 균등화 제어방법을 제안한다. 제안하는 입력 전력 균등화 제어 방법은 2개의 200 W급 모듈러 벅 컨버터를 통해 검증하였다.

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