• Title/Summary/Keyword: 능동진동제어 시스템

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Estimation of Wind-induced Responses of a Tall Building Structure for Designing Active Controller (능동제어기 설계를 위한 고층 건물의 풍응답 추정)

  • Park, Hyun-Heum;Mun, Dae-Ho;Lee, Sang-Hyun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.30 no.2
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    • pp.159-167
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    • 2017
  • The purpose of this study is to accurately estimate the wind-induced responses of a tall building structure for using the estimated responses in the process of calculating the optimal force of an active control device. Kalman filter was used for the estimation process and a 3-storied model structure on a shaking table was tested for the verification of the estimation accuracy. The system matrices of the model were constructed based on the mode parameters obtained by the system identification. The estimated displacement matched up well with the measured one. Finally, the wind-induced responses of a real 39-storied building structure excited by the typhoon MUIFA were estimated.

A Study on Vibration Control of Port Structure using Immunized PID Controller (Immunized PID 제어기를 이용한 항만 구조물의 진동제어에 관한 연구)

  • Lee, Young-Jin;Lee, Kwon-Soon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.29 no.1
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    • pp.399-404
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    • 2005
  • In this paper, An immunized PID(I-PID) controller based on cell mediated immune response is proposed to improve the control performance of the controller with PID scheme. And it is applied to the vibration of the building structure in the port with active damper systems. The immune system of organism in the real body regulates the antibody and T-cells to protect the attack from the foreign materials which are virus, germ cell, and other antigens. It has similar characteristics that are the adaptation and robustness to overcome disturbances and to control the plant of engineering application. At firstly, we build a model of the T-cell regulated immune response mechanism. We have also designed an I-PID controller focusing on the T-cell regulated immune response of biological immune system. Finally, we show that some computer simulations of the vibraton control for the building structure system with wind force excitation. These results for the proposed method also show that is has performance than other conventional controller design method.

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Development of Active Vibration Isolation System for Display Equipments

  • Im, Gyeong-Hwa;Yang, Son;An, Chae-Heon;Jin, Gyeong-Bok
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2007.06a
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    • pp.132-138
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    • 2007
  • 최근 반도체 및 디스플레이 산업 등에서 초정밀 가공, 측정 등이 필요함에 따라, 외란과 내부 진동을 차단하는 방진 시스템에 대한 연구가 활성화 되고 있다. 기존에 소개된 여러 방진 시스템 중에서 가장 많이 연구되는 공기스프링은 압축 공기를 이용하여 큰 하중을 지지할 수 있으면서 상대적으로 낮은 강성으로 낮은 고유진동수를 유지할 수 있다. 본 연구는 기존의 레벨링밸브를 이용한 수동 방진 시스템을 분석하여 이를 개선하고 디스플레이장비용 능동 방진 시스템을 설계하였다. 공기의 비선형 특성에 기인하는 복잡한 비선형 시스템 제어에 PID 제어기 보다 유리한 퍼지 제어기를 설계하였고, 실험과 해석을 비교하였다.

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초고속 터보 분자펌프의 자기부상 회전 특성 해석

  • No, Seung-Guk;Gyeong, Jin-Ho;Park, Yong-Tae;Go, Deuk-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.97-97
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    • 2012
  • 반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드 로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기 베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.

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초고속 터보 분자펌프의 자기부상 회전 안정성 연구

  • No, Seung-Guk;Gyeong, Jin-Ho;Park, Yong-Tae;Go, Deuk-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.117-117
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    • 2012
  • 반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보 분자펌프(Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동 제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm 까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.

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Real-time Feedback Vibration Control of Structures Using Wireless Acceleration Sensor System - System Design and Basic Performance Evaluation - (무선 가속도센서 시스템을 이용한 건축물의 실시간 피드백 진동제어 - 시스템 구축 및 기초성능 평가 -)

  • Jeon, Joon Ryong;Park, Ki Tae;Lee, Chin Ok;Heo, Gwang Hee;Lee, Woo Sang
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.17 no.2
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    • pp.21-32
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    • 2013
  • This is a preliminary study for the real-time feedback vibration control of building structures. The study developed a wireless acceleration sensor system based on authentic technology capacities, to integrate with the Prototype AMD system and ultimately construct the feedback vibration control system. These systems were used to evaluate the basic performance levels of the control systems within model building structures. For this purpose, the study first developed a wireless acceleration sensor unit that integrates an MEMS sensor device and bluetooth communication module. Also, the study developed an operating program that enables control output based on real-time acceleration response measurement and control law. Furthermore, the Prototype AMD and motor driver system were constructed to be maneuvered by the AC servo-motor. Eventually, all these compositions were used to evaluate the real-time feedback vibration control system of a 2-story model building, and qualitatively measure the extent of vibrational reduction of the target structure within the laboratory validation tests. As a result of the tests, there was a definite vibrational reduction effect within the laboratory validation tests. As a result of the tests, there was a definite vibrational reduction effect within 1st and 2nd resonance frequency as well as the random frequency of the model building structure. Ultimately, this study confirmed the potential of its wireless acceleration sensor system and AMD system as an effective tool that can be applied to the active vibration control of other structures.

LQG Hybrid Vibration Control of a Structure Using TMD (Tuned Mass Damper(TMD)를 이용한 구조물의 Linear Quadratic Gaussian(LQG) 하이브리드 진동제어)

  • Lee, Jin-Ho;Lee, Sang-Beom
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.10 no.4
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    • pp.108-118
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    • 2006
  • The purpose of this study is to investigate the effectiveness of a LQG Hybrid controller to suppress the earthquake disturbance for the building structure. The ground acceleration of N-S component of El-Centro earthquake was scaled to confirm that the building behaved within the elastic range. The tuned mass damper(TMD) on the top floor regulated by LQG algorithm was designed to control the floor displacements. The displacement responses of the hybrid control were compared with those obtained from an active control along with a passive control. The results showed that the LQG hybrid control used approximately 50% less input forces than an active control to satisfy the performance criteria.

The Development of Real-time Feedback Vibration Control System Using Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크를 이용한 실시간 Feedback 진동제어 시스템 개발)

  • Heo, Gwang Hee;Kim, Chung Gil;Ahn, Ui Jong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.16 no.3
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    • pp.60-66
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    • 2012
  • This paper aims to constitute a feedback vibration control system using wireless sensor networks and experiment it on a model structure to verify its effectiveness. For the purpose, we set up a feedback vibration control system composed of a wireless input/output(I/O) sensor node based on bluetooth, a home-made shear type MR damper, a shaker which generates a constant size of sine wave, and a simple beam model structure. The vibration control experiment was performed by shaking the 1/4 point of beam with a shaker. At the moment of shaking, we controled the vibration with MR damper which was placed vertically on the center of beam. Simultaneously, by acquiring acceleration response at the 2/4 point of beam, we evaluated the effectiveness of control capability. The control command was set to send a voltage signal to MR damper when the acceleration response, acquired from the wireless I/O sensor node placed at the center of beam, was more than a certain amount. Although the realtime feedback vibration control system constituted in this paper is effective only within a limited command system, it has been proven that the system was able to effectively decrease the vibration of structure by generating a control command aimed for realtime purpose. The system also showed a possibility to be used as a structural response control system adapting a variety of semi-active control algorithm.

Active Noise Control of 3D Enclosure System using FXLMS Algorithm (FXLMS 알고리즘을 이용한 3 차원 인클로저 시스템의 능동소음제어)

  • Oh, Jae-Eung;Yang, In-Hyung;Yoon, Ji-Hyun;Jung, Jae-Eun;Lee, Jong-Won
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.240-241
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    • 2009
  • The method of the reduction of the duct noise can be classified by the method of passive control and the method of active control. However, the passive control method has a demerit to reduce the effect of noise reduction at low frequency (below 500Hz) range and to be limited by a space. Whereas, the active control method can overcome the demerit of passive control method. The algorithm of active control is mostly used the Least-Mean-Square (LMS) algorithm because the LMS algorithm can easily obtain the complex transfer function in real-time. Especially, When the Filtered-X LMS (FXLMS) algorithm is applied to an ANC system.

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