• 제목/요약/키워드: 비선형채터

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接觸 離脫 現象 에 의한 非線型 硏削 채터의 解析 理論 (A Theory of Nonlinear Grinding Chatter Due to Loss of Contact between Grinding Wheel and Workpiece)

  • 김옥현;김성청;임영호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.706-713
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    • 1985
  • 본 논문에서는 연삭공정에서 채터의 진폭이 충분히 증가하면 숫돌차와 공작물 의 접촉이 더이상 유지되지 못하고 서로 떨어지게 되는 소위 접촉 이탈 현상에 의한 비선형 채터에 관한 연구를 수행하였다.비선형 요소인 비대칭 게인 (asymmetrical gain)을 사용하여 비선형 채터루우프를 유도 하였으며 기술 함수 방법(describing function method)에 의해 복소수 평면에서의 해석을 수행 하였다.또한 수치 시뮬레 이션에 의한 시간 영역에서의 해석을 수행 하였으며 그 결과를 서로 비교하였다. 이 와같은 연구를 통하여 그 비선형 효과에 의해 발생되는 연삭 채터의 특징적 현상을 구 명하였다.

선삭공정에서 공작기계의 절삭성능 개선을 위한 임펙트댐퍼의 응용 (Application of Impact Dampers to Improve Cutting Performance of Machine Tools in Turning Process)

  • 정성종;김옥현;박정근
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.463-470
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    • 1986
  • 본 연구에서는 절삭공정 중 발생하는 공구의 접촉이탈 현상에 의하여 공작 물의 절삭된 표면중에 한회전 및 그 이전 회전에 절삭된 절삭면의 형상이 현재의 절삭 깊이에 영향을 미치는 다중재생효과(multiple regenerative effect)가 존재하는 선삭 작업에서 공구의 착탈현상을 고려한 비선형채터(nonlinear chatter)를 공작기계의 생 산성의 관점에서 절삭공정의 특성을 고려하여 해석하였으며, 수동제어기의 일종인 임 펙트댐퍼를 절삭공정에 응용하여 절삭작업중에 공작기계의 안정성향상 뿐만 아니라 생 산성의 증가효과를 규명하였다.아울러 댐퍼자체의 설계변수에 따른 채터 억제효과 를 고려하여 최적의 댐퍼를 설계하는 방법을 제시하였다.

슬라이딩 모드 제어기법을 이용한 도립진자 시스템 제어 (A Sliding Mode Control Scheme for Inverted Pendulum System)

  • 한상완;박민호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.1020-1026
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    • 2014
  • 슬라이딩모드 제어의 문제는 제어입력에 포함된 알려지지 않은 외란 등 비선형 입력으로 인한 채터링의 발생이다. 본 연구는 채터링 발생의 문제를 해결하기 위한 제어 알고리듬에 대하여 고찰하고 채터링을 억제하는 슬라이딩모드 제어기를 설계하고자 한다. 슬라이딩모드 제어 시 발생하는 채터링을 억제하기 위해 알려지지 않은 외란을 포함한 비선형 입력에 대하여 평활함수를 적용한다. 이 방법에 의하여 도립진자 시스템의 동적 방정식에 포함된 비선형 요소와 외란에 의한 문제가 해결될 수 있음을 보인다. 또 슬라이딩모드 제어를 위한 제어 입력을 시스템에 적용하였고, 제안한 제어기의 제어성능을 검증하기 위하여 도립진자를 대상으로 컴퓨터 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과 제어입력에 포함된 큰 폭의 채터링이 제거되었음을 확인할 수 있다.

공작기계의 채터진동에 대한 켑스트럼 분석 (Cepstrum analysis on the chatter vibration generated by the machine tool)

  • 김명구;최봉학;이흥식;조종두
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.77-82
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    • 2004
  • There were many researches about the chatter vibration occur in the cutting process of machine tools. But there are in sufficient research parts ; the frequency about the chatter vibration and its characteristics and its nonlinear properties. This paper measured signals of vibration that occur before and immediately after and after the chatter vibration. This signals were analyzed through autospectrum obtained by the Fast Fourier Transform(FFT). And then, the nonlinear characteristis were analyzed by cepstrum analysis through FFT of autospectrun.

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퍼지 포화함수를 이용한 슬라이딩 모드 제어의 채터링 현상 개선 (Improvement of Chattering Phenomena in Sliding Mode Control using Fuzzy Saturation Function)

  • 유병국
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.164-170
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    • 2002
  • 슬라이딩 모드 제어방식은 가변구조 제어이론의 하나로서 불확실성을 가진 비선형 시스템에 대한 강인한 특성을 가지고 있지만 제어입력에 채터링 현상을 발생시키기 때문에 그 적용에 한계를 가지고 있다. 채터링을 제거하는 방식에는 여러 가지 방식이 있으나 본 논문에서는 특수한 비선형 함수와 퍼지시스템 이용하여 기존의 고정 경계층 이용방식에 비하여 정상상태 오타를 줄일 수 있는 개선된 채터링 제거전략을 제안한다. 제안된 제어방식에서는 퍼지시스템의 출력변수 상에 설정된 퍼지집합의 구간 범위를 조절함으로써 trade-off관계에 있는 정상상태 오타와 채터링의 크기를 적절히 조절할 수 있다. 제안된 전략의 타당성을 보이기 위해 기존의 고정 경계층 방식을 간단히 분석하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이를 비 교 분석 한다.

새로운 가변 경계층을 갖는 가변 구조 제어 시스템의 추적 제어 (Tracking Control of Variable Structure System with a New Variable Boundary Layer)

  • 이희진;김은태;김동연
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권3호
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    • pp.19-32
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    • 2000
  • 본 논문이 제안하는 제어기는 새로운 가변 경계층을 이용하여 가변 구조 시스템의 정확한 추적 제어가 이루어지게 한다. 지금까지 가변 경계층을 적용한 가변 구조 제어기는 고정된 슬라이딩면의 사용으로 초기 위치가 제한되었으며 이로 인해 임의의 초기 위치에서부터 시스템 상태 궤적의 채터링을 감소시킬 수 없다. 그러나 제안된 제어기는 선형 시변 슬라이딩면을 이용함으로서 모든 상태로부터 외부 외란과 불확실한 매개변수에 대한 강인한 특성을 지니게 되며 새로운 가변 경계층의 적용으로 채터링과 추적 성능에서 기존 방법에 비해 우수한 특성을 보이고 있다. 따라서 본 논문은 2 관절 매니퓰레이터에 제안된 알고리즘을 적용하여 제시한 방법의 타당성을 입증하였다.

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슬라이딩 섹터를 갖은 가변구조제어를 이용한 비선형시스템의 추적제어 (Tracking Control of Nonlinear System using the Variable Structure Control with Sliding Sector)

  • 한종길;손영수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.67-74
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    • 2007
  • 채터링 현상은 VSS의 주요한 약점이며 이 문제를 극복하기위하여 많은 연구들이 발표되었다. 슬라이딩 섹터 이론이 최근에 발표되었으며, 섹터 안에서 제어입력 없이 상태의 놈이 감소하고 상태가 섹터 안에 있는 동안에 상태의 놈은 영으로 수렴한다. 슬라이딩 섹터 이론은 기본적인 연구단계에 있으며 선형시스템에 대하여 연구되어있다. 본 논문에서는 슬라이딩 섹터를 이용하여 불안정한 비선형시스템의 추적제어하는 새로운 방식을 제안하며 슬라이딩 섹터에 리아프노프 함수를 이용하여 안정도를 분석한다. 역진자 시스템에 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 슬라이딩 섹터 제어가 채터링을 줄일 수 있는 것을 확인한다.

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불규칙 선수파랑 중 계류된 선박의 전후동요 제어 (Active Stabilization for Surge Motion of Moored Vessel in Irregular Head Waves)

  • 이상도;트롱 엥곡 쿠옹;서효;유삼상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.437-444
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    • 2020
  • 본 논문에서는 불규칙 선수파랑 조건에서 선박계류시스템의 전후동요를 억제하는 연구를 수행하였다. 두점식 계류시스템은 비선형복원력의 특성으로 인하여 규칙파 조건에서도 강한 비선형 응답 특성을 보인다. 종방향 불규칙 장파가 외란으로 선박계류시스템에 작용하게 되면 규칙파 외력이 입사하는 경우보다 변위와 속도에서 더욱 복잡한 비선형 거동이 발생한다. 계의 종동요 변위와 속도를 동시에 억제하기 위하여 슬라이딩모드 제어법(SMC)을 적용하였다. SMC는 매개변수의 불확실성 및 외란에 대한 강인성을 갖는 폐루프 시스템을 제공하지만, 채터링은 이 제어법을 사용할 때 큰 단점이 된다. 본 연구에서는 준 슬라이딩모드의 시그모이드 함수를 이용하여 불규칙 해양파의 외란 조건에서 채터링을 줄이고. 수렴의 정확성에 도달하는 목표를 달성하였다. 제어법의 유효성은 수치시뮬레이션을 통해 증명하였다.

슬라이딩 섹터를 갖은 가변구조제어를 이용한 비선형제어 (Nonlinear Control using the Variable Structure Control with Sliding Sector)

  • 한종길;손영수;배상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.807-814
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    • 2004
  • 채터링 현상은 VSS의 주요한 약점이며 이 문제를 극복하기위하여 많은 연구들이 발표되었다. 슬라이딩 섹터 이론이 최근에 발표되었으며, 섹터 안에서 제어입력 없이 상태의 놈이 감소하고 상태가 섹터 안에 있는 동안에 상태의 놈은 영으로 수렴한다. 슬라이딩 섹터 이론은 기본적인 연구단계에 있으며 선형시스템에 대하여 연구되어있다. 본 논문에서는 슬라이딩 섹터를 이용하여 불안정한 비선형시스템의 안정화하는 새로운 방식을 제안하며 슬라이딩 섹터에 리아프노프 함수를 이용하여 안정도를 분석한다. 역진자 시스템에 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 슬라이딩 섹터 제어가 채터링을 줄일 수 있는 것을 확인한다.

슬라이딩 모드를 이용한 로보트 매니퓰레이터의 실시간 제어에 관한 연구 (Study on Real Time Control of Robot Manipulator Using Sliding Mode)

  • 이민철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.2011-2020
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    • 1992
  • 본 연구에서는 실용성을 중시하는 산업계의 요구에 부응하여 해석이 용이하면 서도 강인성을 갖춘 제어 알고리즘을 제안하여 실시간 제어가 가능한 시스템을 구축해 실험적으로 검토하였다. 매니퓰레이터와 서보계의 다이내믹스를 나타내는 미분방정 식은 선형요소와 비선형요소의 합으로 생각할 수 있다. 여기서 매니퓰레이터의 비선 형요소를 외란으로 간주해 슬라이딩 모드를 적용하므로 매니퓰레이터의 자유도가 높아 도 비교적 간단히 슬라이딩 모드의 존재 조건식으로 부터 절환 파라미터가 구해져 슬 라이딩 모드를 발생시킬 수 있는 알고리즘을 도출할 수가 있음을 보였다. 비선형요 소를 외란으로 간주하였을때 로보트 매니퓰레이터가 슬라이딩 모드에 들어갈 수 있도 록 외란에 대응하는 절환 제어입력을 종래의 방식대로 부가하면 이 제어입력으로 인해 채터링(chattering)이 증가하게 됨이 확인되었으며, 이러한 채터링을 줄일 수 있도록 새로운 절환 제어입력의 알고리즘을 도출하여 검토하였다.