본 논문에서는 외란 및 파라미터 변동에 강건한 시간지연 제어 알고리즘을 전기식 구동장치의 위치 제어기에 적용하여 설계한 내용을 기술하였다. 시간지연 제어기는 일정하게 경과된 시간에서의 외란 및 동특성 변동의 양을 현재의 것으로 가정하여 전체 제어 시스템의 특성이 기준모델의 특성을 따르게 하는 제어기이다. 파라미터 변동 및 외란에 대해 시간지연 제어기의 강건성을 시뮬레이션을 통해 입증하였으며 PID 제어기와도 비교하였다. 또한 포화요소에 대한 와인드업 방지보상기와 모델링되지 않는 동특성에 대한 대향필터링 보상기를 설계하여 시스템의 안정성을 향상시켰다.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.14
no.1
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pp.44-50
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2015
This paper presents a heuristic process-optimization procedure for minimizing warpage in injection-molded parts based on the dynamic robust design methodology. The injection molding process is known to have intrinsic variations of its process conditions due to various factors, including incomplete process control facilities. The aim of the robust design methodology advocated by Taguchi is to determine the optimum design variables in a system which is robust to variations in uncontrollable factors. The proposed procedure can determine the optimal robust conditions of injection molding processes at a minimum cost through a trade-off strategy between the degree of warpage and the packing time.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2002.05a
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pp.963-972
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2002
선박 거주구는 승무원 및 여객들이 상주하는 곳으로서 대형 상선의 경우 주선체 상부에 건물형태의 높은 구조이므로, 선박의 불균형력과 프로펠러 기진력으로 인해 주 선체와 연성되어 진동이 발생한다. 대형상선의 거주구는 육상구조물과는 달리 주선체와 마찬가지로 강성은 일정하나 화물적재량의 변화에 따라 선박 거주구의 유효질량이 변화함으로 가변적인 진동특성을 갖는 구조물 중의 하나이다. 본 연구에서는 가변 동특성을 갖는 대형상선의 거주구 진동을 수동형 및 능동형 흡진장치를 통하여 제어할 경우 거주구의 고유진동수 변화에 따른 제어성능의 변화를 반영할 수 있으면서도 제어성능과 안정성이 뛰어난 강건제어 시스템의 설계 가능성을 수치 시뮬레이션을 통하여 확인하고자 하였다. 적용대상은 진동문제가 많이 발생하는 컨테이너 운반선과 초대형 원유운반선의 거주구 진동특성을 3차원 유한 요소법을 이용하여 검토하고, 실험적인 방법으로는 거주구 형태의 구조물의 질량변화에 대한 동조형 흡진기의 제어성능을 시험과 선형이차 진동제어 장치의 진동제어성능 실험결과를 소개하고자 한다.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2002.11a
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pp.359.2-359
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2002
To satisfy operation condition in information storage device, the suspension shape is very important since it correlates to dynamic characteristics. Therefore, it is necessary to analyze the dynamic characteristics by using finite element analysis, shape optimization. The suspension has various modes according to different kinds of frequency bandwidth. Sway mode and second torsion mode are especially critical among them. (omitted)
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2012.05a
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pp.529-532
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2012
This paper presents the system modeling, analysis, and controller design and implementation with a inverted pendulum system in order to test robust algorithm for sweeping machine. The balancing of an inverted pendulum by moving pendulum robot like as 'segway' along a horizontal track is a classic problem in the area of control. This paper will describe two methods to swing a pendulum attached to a cart from an initial downwards position to an upright position and maintain that state. The results of real experiment show that the proposed control system has superior performance for following a reference command at certain initial conditions.
We present a new watermark design tool for digital images and digital videos that are based on human visual system (HVS) characteristics. In this tool, basic mechanisms (inhibitory and excitatory behaviour of cells) of HVS are used to determine image dependent upper bound values on watermark insertion. This allows us to insert maximai allowable transparent watermark, which in turn is extremely hard to attack with common image processing, Motion Picture Experts Group (MPEG) compression. As the number of details (e.g. edges) increases in an image, the HVS decrease its sensitivity to the details. In the same manner, as the number of motion increases in a video signal, the HVS decrease its sensitivity to the motions. We model this decreased sensitivity to the details and motions as an (motion) entropy masking. Entropy masking model can be efficiently used to increase the robustness of image and video watermarks. We have shown that our entropy-masking model provides watermark scheme with increased transparency and henceforth increased robustness.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.38
no.5
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pp.575-584
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2014
In this study, the NREL 5 MW wind turbine tower model was optimized according to the multi-body dynamics and reliability-based design. The mathematical model was defined as a link-joint system including dynamic characteristics derived from Timoshenko's beam theory. For the optimization problem, the sensitivities to variations in the tower thicknesses and inner and outer diameters were acquired and arranged in terms of safety and efficiency according to bending stress and buckling standards. An optimal design was calculated with the advanced first-order second moment method and used to define a finite element model for validation. The finite element model was simulated by static analysis. The relationship between the multi-body dynamic and finite element method throughout the process was investigated, and the optimal model, which had high endurance despite its low mass, was determined.
PID 제어는 50년의 역사를 갖기 때문에 현장의 사용자는 이 제어방식에 익숙해져 있으며, 제어장치의 구성이 간단하며 제어기의 최적동조가 가능하므로 많은 분야에서 사용되고 있다[1]. 그러나 PID 제어기에 의해서 얻은 결과에 대하여 만족하기 위해서는 많은 시행착오를 겪어야 한다. 또한 만족하는 결과를 얻었다고 할지라도 외란, 플랜트의 동특성이 바뀌는 경우 시스템을 추종하지 못하기 때문에 파라미터를 재조정하여야 한다. 유전 알고리즘은 자연세계의 진화 현상에 기초한 계산모델로서 John Holland에 의해서 1975년에 개발된 전역적인 최적화 알고리즘이며[1][2], 비선형 고차원, 불연속, 다중모드, 노이즈 함수 등에 대하여 강건함을 보여주고, 복잡한 탐색 공간에서 최적 값을 스스로 발견하는 학습 능력을 갖는다. 이 방법은 재생산, 교배, 돌연변이를 통하여 최적해를 찾은 방법으로 1989년에 D. E. Goldgerg에 의해서 체계적으로 정리된 후 여러 분야에서 응용되고 있다[3][4]. 그러나 유전 알고리즘은 목적함수만을 이용하여 해집단을 탐색하기 때문에 숙련운전자가 원하는 제어 특성 명세인 상승시간, 정착시간, 초과량(oveshoot) 둥을 구체적으로 명시하여 제어에 반영할 수 없다. 또한, 유전 알고리즘은 입력 값이 크게 바뀔 경우 다른 시스템으로 인식하여 새로운 탐색을 수행하는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 첫째, 기준모델을 도입하여 플랜트의 성능을 기준모델로 표현하여 플랜트가 요구하는 성능지표를 정량적으로 규정하는 것이 가능하였다. 또한, 이것은 미지 플랜트 동특성을 식별하기 위한 신호로 사용되어, 플랜트의 정보를 얻는데 이용되었다. 즉, 기준모델과 플랜트 출력사이의 추종 오차 정보가 적응기구인 PID 유전제어기의 입력으로 사용되며, 구형파 입력의 경우에도 기준모델과 플랜트의 출력차는 크게 변하지 않는다. 따라서, 유전 알고리즘의 목적함수에 기준 모델을 제안 적용하여 안정적이고, 세밀한 제어를 수행하였다. 둘째, PID의 간단하면서 확실한 제어가 가능하다는 점과 전역적인 최적값을 찾을 수 있는 유전 알고리즘을 적용하여 고속제어를 요하는 직류 서보 모터(DC Servo Motor) 운전 시 실시간 파라미터 동조에 적용하였다.
Kim, DaeHyuk;Kim, Nakwan;Suk, Jinyoung;Kim, Byungsoo
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.41
no.5
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pp.342-349
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2013
A damage imposed on an unmanned aerial vehicle changes the flight dynamic characteristics, and makes difficult for a conventional controller based on undamaged dynamics to stabilize the vehicle with damage. This paper presents a neural network based adaptive control method that guarantees stable control performance for an unmanned aerial vehicle even with damage on the main wing. Additionally, Pseudo Control Hedging (PCH) is combined to prevent control performance degradation by actuator characteristics. Asymmetric dynamic equations for an aircraft are chosen to describe motions of a vehicle with damage. Aerodynamic data from wind tunnel test for an undamaged model and a damaged model are used for numerical validation of the proposed control method. The numerical simulation has shown that the proposed control method has robust control performance in the presence of wing damage.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.23
no.8
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pp.759-769
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2013
Electronic equipment has been applied to virtually every area associated with commercial, industrial, and military applications. Specifically, electronics have been incorporated into avionics components installed in aircraft. This equipment is exposed to dynamic loads such as vibration, shock, and acceleration. Especially, avionics components installed in a helicopter are subjected to simultaneous sine and random base excitations. These are denoted as sine on random vibrations according to MIL-STD-810F, Method 514.5. In the past, isolators have been applied to avionics components to reduce vibration and shock. However, an isolator applied to an avionics component installed in a helicopter can amplify the vibration magnitude, and damage the chassis, circuit card assembly, and the isolator itself via resonance at low-frequency sinusoidal vibrations. The objective of this study is to investigate the dynamic characteristics of an avionics component installed in a helicopter and the structural dynamic modification of its tray plate without an isolator using both a finite element analysis and experiments. The structure is optimized by dynamic loads that are selected by comparing the vibration, shock, and acceleration loads using vibration and shock response spectra. A finite element model(FEM) was constructed using a simplified geometry and valid element types that reflect the dynamic characteristics. The FEM was verified by an experimental modal analysis. Design parameters were extracted and selected to modify the structural dynamics using topology optimization, and design of experiments(DOE). A prototype of a modified model was constructed and its feasibility was evaluated using an FEM and a performance test.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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