• Title/Summary/Keyword: 능동질량감쇠기

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Application of MR Damper for Vibration Control of Floor Slab (바닥판 구조물의 진동제어를 위한 MR 감쇠기의 적용)

  • Kim, Gee-Cheol;Kwak, Chul-Seung
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.6 no.3 s.21
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    • pp.59-67
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    • 2006
  • A conventional passive TMD is only effective when it is tuned properly. In many practical applications, inevitable off-tuning of a TMD occurs because the mass in a building floor could change by moving furnishings, people gathering, etc. when TMDs are offtuned, TMDs their effectiveness is sharply reduced. Moreover, the off-tuned nTMDs can excessively amplify the vibration levels of the primary structures. This paper discusses the application of a new class of MR damper, for the reduction of floor vibrations due to machine and human movements. The STMD introduced uses a MR damper called to semi-active damper to achieve reduction in the floor vibration. Here, the STMD and the groundhook algorithm are applied to a single degree of freedom system representative of building floors. The performance or the STMD is compared to that or the equivalent passive TMD. In addition, the effects of off-tuning due to variations in the mass of the floor system. Comparison of the results demonstrates the efficiency and robustness or STMD with respect to equivalent TMD.

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자기유변유체 댐퍼를 이용한 대형구조물의 반능동제어

  • 윤정방;구자인;김상범;전준보
    • Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.127-132
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    • 2001
  • 자기유변유체감쇠기를 이용한 반능동 제어 시스템은 최근에 개발되어 승용차의 승차감 향상을 위한 진동제어에 사용되고 있다. 본 연구에서는 바람, 지진, 파랑 등에 대한 대형구조물의 진동제어를 위한 MR 감쇠기의 적용성을 분석하기 위하여, 미국 토목학회에서 제안한 76층 건물의 풍하중에 대한 진동제어에 관한 Benchmark Problem에 대하여 수치모의 해석을 수행하였다. 연구결과로부터, 풍하중에 대한 고층 건물의 진동제어를 위하여 MR 감쇠기를 이용한 반능동 제어의 성능은 능동형 동조질량 감쇠기의 성능과 유사함을 확인할 수 있었다.

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Use of Semi-active Tuned Mass Dampers for Vibration Control under Various Excitations (다양한 하중의 진동제어를 위한 준능동 TMD의 이용)

  • Kim, Hyun-Su;Kim, Seung-Jun;Lee, Dong-Guen
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.10 no.1 s.47
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    • pp.51-62
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    • 2006
  • To dale, lots of types of tuned mass dampers are developed and investigated to reduce dynamic responses of a structure due to various causes. In this study, control performance of semi-active tuned mass damper(STMD), that can change the damping of tuned mass damper in real time based on structural responses, was investigated with respect to various types of excitation employing numerical simulation. Skyhook control algorithm was used to appropriately modulate the damping ratio of semi-active damper that composes STMD. The control effectiveness of a STMD under harmonic and random excitation were evaluated using a single-degree-of-freedom (SDOF) structure in comparison with a conventional passive tuned mass damper (TMD). The robustness of a STMD and a passive TMD were compared along with the variation of the mass of a SDOF structure. The control performance of STMD using magnetorheological (MR) damper was also investigated in this study. Based on the numerical studios, it was shown that the control effectiveness of the STMD was significantly superior to that of a passive TMD with respect to harmonic and random excitation.

System Identification of a Three-story Test Structure based on Finite Element Model (유한요소모델에 기초한 3층 건물모델의 시스템 식별)

  • 이상현;민경원;강경수
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.14 no.5
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    • pp.416-423
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    • 2004
  • In this paper, an experimental verification of system identification technique for constructing finite element model is conducted for a three-story test structure equipped with an active mass driver (AMD). Twenty Gaussian white noises were used as the input for AMD, and the corresponding accelerations of each floor are measured. Then, the complex frequency response function (FRF) for the input, the force induced by the AMD, was obtained and subsequently, the Markov parameters and system matrices were estimated. The magnitudes as well as phase of experimentally obtained FRFs match well with those of analytically obtained FRFs.

Active vibration control of 2 D.O.F model by electromagnetic actuator (전자기 액튜에이터에 의한 2자유도 모델의 능동 진동제어)

  • Hur, Shin;Ha, Seong-Do;Choe, Kang-Youn
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.252-257
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    • 1995
  • 전자기력을 이용한 능동 진동제어는 1979년 Ellis 및 Mote가 원형 톱의 횡 진동의 감쇠에 관한 연구를 수행하였고, 1990년 Hong Su 및 T.S.Sankar등은 시스템의 절대 위치, 절대 속도 및 상대 위치 등의 제어 변수에 대하여 전자기 액튜에이터의 동적 특성이 진동 절연 성능에 미치는 영향에 관한 연구를 하였다. 본 연구는 상부질량과 하부질량이 스프링으로 연결된 2자유도 모델의 능동 진동제어에 대하여 이론해석과 실험해석을 수행하고 각각의 결과를 비교하였다. 실험모델은 직선운동 가이드에 설치된 2개의 질량과 하나의 전자기 액튜에이터를 이용하였다. 진동제어 방법으로서는 모우드 해석에 의한 제어, 스카이 훅 감쇠 제어, Viscous damping 제어 방법을 적용하였다. 본 연구의 목적은 이론해석 결과와 실험 결과를 비교하고 비슷한 제어효과에 대해서 에너지 소비가 작은 효율적인 제어방법을 찾는데 있다.

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Vibration Control for Structures based on Modal Energy based Neural Networks (모드에너지 기반 신경망을 사용한 구조물의 진동제어)

  • Chang, Seong-Kyu;Kim, Doo-Kie;Kim, Ki-Hong;Kim, Yun-Seok;Lee, Seung-Woo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.53-56
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    • 2011
  • 본 논문에서는 지진시 구조물의 진동을 줄이기 위한 방법으로 모드에너지 기반 신경망 제어 방법을 제안하였다. 모드에너지 기반 신경망 제어 방법은 신경망의 학습 과정에서 구조물의 모드 에너지를 이용하여 목적함수를 구성하며, 이 목적함수를 최소로 하는 학습을 진행한다. 제안된 제어 알고리즘의 적용성을 검증하기 위해서 능동질량감쇠기(AMD, Active Mass Damper)가 설치된 3층 구조물을 예제 모델로 선택하였으며, El Centrol지진을 이용하여 모드에너지기반 신경망제어 알고리즘을 학습시켰다. 모드에너지 기반 신경망 제어 알고리즘의 제어 성능은 학습 후 임의의 지진에 대한 하중으로 California지진을 사용하여 검증하였다. 해석 결과에서 California지진에 대한 제어 전 후의 결과와 기존의 방법인 MLP(Muli-layer Perceptron)의 결과와 비교하였다. 또한 제안된 제어 방법을 적용할 때, 지진시 구조물의 비선형 거동은 제어후 거의 보이지 않는 것을 확인 할 수 있었다.

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Experimental Verification on the Availability of Robust Saturation Controller for the Active Vibration Control of Building using AMD (AMD를 이용한 건물의 능동 진동 제어를 위한 강인 포화 제어기의 유용성에 관한 실험적 검증)

  • Lim, Chae-Wook;Moon, Seok-Jun;Park, Youn-Gjin
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.10 no.2 s.48
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    • pp.83-90
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    • 2006
  • In active vibration control of building, controller design considering both control input saturation of controller and parameter uncertainties of building is needed. In our previous research, we proposed a robust saturation controller which guarantees robust stability and control performance of the uncertain linear time-invariant system in the presence of control input saturation. In this paper, the availability of the robust saturation controller for the building with an active mass damper (AMD) system is verified through experimental tests. Experimental tests are carried oui using a two-story building model with a hydraulic-type AMD.

Active Vibration Control of Structure Using Active Tuned Mass Damper and Modified PPF Controller (능동동조질량감쇠기와 수정 PPF 제어기를 이용한 구조물의 능동진동제어)

  • Kim, Ki-Young;Kwak, Moon-K.
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.18 no.2
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    • pp.224-230
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    • 2008
  • This paper is concerned with the active vibration control of building structure by means of the active tuned mass damper and the modified positive position feedback controller. To this end, one-degree-of-freedom spring-mass-damper system equipped with ATMD is considered. The stability condition for the addressed system when applying the proposed PPF controller is derived by Routh-Hurwitz stability criterion. The stability condition shows that the modified PPF controller is absolutely stable if the controller gain is positive. so that the modified PPF controller can be used without difficulty. Theoretical study shows that the modified PPF controller can effectively suppress vibrations as the original PPF controller does in smart structure applications. To investigate the validity of the modified PPF controller, a simple experimental structure with an ATMD system driven by DC motor was built. The modified PPF control algorithm was implemented on Atmel 128 microcontroller. The experimental result shows that the modified PPF controller can also suppress vibrations for the real structure.

Active Vibration Control of Structure Using Active Tuned Mass Damper and Modified PPF Controller (능동동조질량감쇠기와 수정 PPF 제어기를 이용한 구조물의 능동진동제어)

  • Kim, Ki-Young;Kwak, Moon-K.
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.550-555
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    • 2007
  • This paper is concerned with the active vibration control of building structure by means of the active tuned mass damper and the modified positive position feedback controller. To this end, one-degree-of-freedom spring-mass-damper system equipped with ATMD is considered. The stability condition for the addressed system when applying the proposed PPF controller is derived by Routh-Hurwitz stability criterion. The stability condition shows that the modified PPF controller is absolutely stable if the controller gain is positive, so that the modified PPF controller can be used without difficulty. Theoretical study shows that the modified PPF controller can effectively suppress vibrations as the original PPF controller does in smart structure applications. To investigate the validity of the modified PPF controller, a simple experimental structure with an ATMD system driven by DC motor was built. The modified PPF control algorithm was implemented on Atmel 128 microcontroller. The experimental result shows that the modified PPF controller can also suppress vibrations for the real structure.

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A Study on the Applicability of Structural Vibration Control Algorithm Considering the Performance Limit of Actuator (구동기의 성능 한계를 고려한 구조물의 진동제어 알고리듬의 적용에 관한 연구)

  • 임채욱;정태영;문석준;김광준
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.25-36
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    • 2000
  • 본 논문에서는 구조물이 과도한 기진력을 받을 때에 구조물의 진동 제어를 위하여 제안 되어진 여러 가지 포화 제어 알고리듬들의 유용성을 실제적인 관점에서 살펴보았다 제안된 포화 제어 알고리듬 중세서 수정된 뱅뱅 제어 알고리듬이 매우 유용한 것임을 확인할 수 있었으나 이는 제어력 파형 결정 파라미터의 어떤 범위내에서만 효과적이며 그 범위를 넘어서는 경우에 있어서는 제어기를 불안정하게 할 수 있음을 확인할 수 있었다 따라서 수정된 뱅뱅 제어 알고리듬의 적용시에 과도한 외부 기진력에 대하여 제어기의 안정적인 작동에 의한 구조물의 진동제어효과를 얻기 위해서 제어력 파형 파라미터를 과도 기진력의 크기에 따라 변화시키는 적응형의 방법을 제안하였고 이의 유용성을 수치실험 및 유압식 질량 감쇠기를 장착한 축소 구조물 검증 실험을 통하여 확인하였다.

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