• Proceedings of the KOSOMBE Conference
• /
• v.1995 no.11
• /
• pp.211-215
• /
• 1995

전기유압식 좌심실 보조장치에서 모터 전류 파형을 정보로 하여 작동기의 이완기 속도를 조절함으로써 좌심방으로부터 유입되는 혈류량을 조절하는 알고리즘을 개발하였다. 전기 유압식 좌심실 보조장치에서는 혈액의 유입이 능동적으로 이루어지므로, 좌심방 함몰로 인한 심근 손상 및 외부 공기 유입으로 인한 색전증을 방지하기 위해 유입혈류량을 현재 좌심방 내의 상태에 따라 적절히 조절해 주어야 한다. 좌심방 내의 혈액량 정도는 혈액을 유입해내는 작동기의 이완기 동작 시에 소모되는 에너지 크기에 반영되고, 작동기를 구동하는 모터에 들어가는 전류의 크기는 작동기에 공급되는 에너지에 비례하므로, 이 전류 파형의 정보들을 통해 좌심방 내의 상태를 추정해 볼 수 있다. 본 논문에서는 퍼지로직을 적용하여 모터 전류 파형의 이상 유무를 판단한 뒤 이에 따라 작동기의 이완기 속도를 조절하는 알고리즘을 개발하여 모의순환장치 실험을 통해 그 실효성을 검증한 결과를 정리하였다.

• Journal of KSNVE
• /
• v.5 no.3
• /
• pp.292-302
• /
• 1995

압전재료를 이용한 능동진동제어에 관한 연구동향과 연구결과를 살펴보았다. 능동 진동제어에 사용되고 있는 감지기/작동기들 중 압전세라믹은 몇 가지 장점을 지니고 있어 그 적용에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있는 것이 현실이며 실제 구조 물로의 적용이 이루어지고 있다. 압전세라믹을 이용한 진동제어는 박판으로 이루어진 국부구조물의 진동제어에 적합하며 그래서 자동차의 진동소음제어, 위성체 태양판의 진동제어에 사용할 수 있고 또한 겹쳐놓은 형태의 압전세라믹은 트러스 구조물의 능동 멤버로 활용할 수 있다. 이렇게 겹쳐놓은 압전세라믹 구조는 진동 고립(vibration isolation)을 원하는 장비의 지지대로 사용할 수 있어 그 응용분야가 넓다. 최근까지 도 압전세라믹을 이용한 진동제어는 주로 외팔보, 또는 평판과 같은 단순한 기하학적 형상을 가진 구조물에 국한되어 연구가 진행되어 왔고 제어기법 또한 그동안 전기 제어분야에서 개발되어 온 기법들을 적용하는 현상을 보였는데 구조물의 자유도가 무한대임을 고려할때 앞으로 구조물에 합당한 제어기법의 개발이 요망된다고 하겠다. 이 논문에서 선보인 PPF와 SRF 제어 기법은 필자가 간단히 회로를 구성하여 실험을 수행하였는데 압전재료의 진동제어 기법으로 단순하면서도 효율적인 제어기법이라고 말할 수 있다. 압전재료를 이용한 진동제어에 관한 국내의 연구활동이 미미한 상태 이으로 이분야에 대한 연구자들의 관심을 모을 필요가 있다. 압전세라믹 감지기와 작동기의 설치는 그동안 압전세라믹 판을 직접 구조물에 접착시킨 형태로 진행되었 는데 새로운 형태의 압전세라믹 작동기의 개발이 시급하다. 이는 높은 전압을 필요로 하는 진동제어는 필수적으로 커다란 부대시설을 요구하게 됨으로 전압을 높이지 않고 도 진동제어를 효율적으로 할 수 있는 압전세라믹의 제조가 필요하다고 하겠다. 필자 는 이런 목적으로 다층 압전세라믹(multilayer piezoceramic plate)을 제작한 적이 있었는데 실험결과는 신통치 않았다. 또한 압전세라믹을 길고 얇은 조각으로 잘라 사용하는 방법로 있었으나 세라믹의 절단시 다이아몬드 컷터를 사용해야 되어 제작이 곤란했다. 또한 압전세라믹이 부서지기 쉬운점을 개선한다면 진동제어에 있어 아주 효과적인 감지기/작동기가 될 수 있을 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.34 no.8
• /
• pp.1083-1089
• /
• 2010

Shape memory alloys (SMAs) are smart materials. The unique characteristics of SMAs enable the production of large force and displacement. Hence, SMAs can be used in many applications such as in actuators and active structural acoustic controllers; the SMAs can also be used for dynamic tuning and shape control. A SMA torque tube actuator consisting of SMA tubes and superelastic springs is proposed, and the behaviors of the actuator are investigated. From the results of heat transfer analysis, it is proved that the SMA torque tube actuator with both resistive heating of SMA itself and a separate conventional heating rod in the tube core has good performance. The behavior of an actuator system was analyzed by performing a contact analysis, and the twisting motion was noticed when checking the actuation. 3D SMA nonlinear constitutive equations were formulated numerically and implemented by performing a nonlinear analysis by using Abaqus UMAT.

• Composites Research
• /
• v.25 no.3
• /
• pp.70-75
• /
• 2012

Interfacial durability and electrical properties of CNT, ITO or xGnP coated PVDF nanocomposites were investigated for acoustic actuator applications. The xGnP coated PVDF nanocomposite exhibited better electrical conductivity than CNT and ITO case due to the unique electrical property of xGnP, and this nanocomposite also showed good sound characteristics. Interfacial adhesion durability between either neat CNT or plasma treated CNT and plasma treated PVDF were measured by static contact angle, surface energy, work of adhesion, and spreading coefficient tests. The optimum acoustic actuation performance of xGnP coated PVDF nanocomposite was measured using sound level meter with changing radius of curvature and coating conditions. As compared to CNT and ITO, the xGnP was known as more appropriate acoustic actuator due to the characteristic electrical property. It is the most appropriate condition when the radius of curvature is 15 degree. Although sound characteristics were different with various coating thicknesses, it is possible to manufacture transparent actuator with good sound quality.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
• /
• v.20 no.2
• /
• pp.129-137
• /
• 2010

This paper presents a position tracking control of a flexible beam using the piezoelectric actuator. This is achieved by implementing both feedforward hysteretic compensator of the actuator and PID feedback controller. The Preisach model is adopted to develop the feedforward hysteretic compensator. In the design of the compensator, estimated displacement of the piezoceramic actuator is used based on the limiting triangle database that results from collecting data of the main reversal curve and the first order ascending curves. Experimental implementation is conducted for position tracking control and performance comparison is made between a PID feedback controller without considering the effect of hysteresis, and a PID feedback controller integrated with the feedforward hysteretic compensator.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.240-247
• /
• 2002

복수기의 원활한 열교환에 필요한 냉각수를 공급하기 위해 순환수펌프는 해수를 끌어들이는 역할을 한다. 각종 해양생물이나 이물질 등으로 인해 순환수펌프의 작동이 멈추는 경우가 간헐적으로 발생하고 있는 데, 이렇게 되면 복수기 튜브 쪽으로 유입되는 순환수 유량은 정상상태보다 줄어들게 된다. 이를 무시하고 원전터빈을 계속 고출력으로 가동시키면 복수기 내부의 전공도가 악화되어 작동이 정지되는 상황을 맞을 수 있으므로 터빈출력을 적정한 수준으로 낮추는 작업이 필요하다. 본 연구는 순환수펌프의 작동수 및 해수온도를 고려하여 터빈의 적정출력을 산정하고 이를 도표화하여 제시하였다. 분석결과를 기존의 운전데이터와 비교검토한 결과 대체로 일치하고 있어 운전조건을 안정적으로 유지하는 데 도움이 될 전망이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.34 no.6
• /
• pp.35-41
• /
• 2006

In this paper, we focus on improving the performance of the piezoelectric diaphragms of valveless micropumps. A circular lightweight piezoelectric composite actuator (LIPCA) with a high level of displacement and output force has been developed for piezoelectrically actuated micropumps. We used numerical and experimental methods to analyze the characteristics of the actuator to select optimal design. With the developed circular LIPCA, we fabricated a valveless micropump by photo-lithography and PDMS molding techniques. The displacement of the diaphragm, the flow rate and the back pressure of the micropump were evaluated and discussed. With a semi-empirical method, the flow rate with respect to driving frequency was predicted and compared with experimental one. The test results confirm that the circular LIPCA is a promising candidate for micropump application and can be used as a substitute for a conventional piezoelectric actuator diaphragm.

• Composites Research
• /
• v.16 no.2
• /
• pp.41-47
• /
• 2003

This paper is concerned with the performance evaluation and comparison analysis fur several kinds of LIPCA (Lightweight Piezo-Composite Actuator) device system. LIPCA device system is composed of a piezoelectric ceramic layer and fiber reinforced light composite layers, typically a PZT ceramic layer was sandwiched by a top fiber layer with low CTE (coefficient of thermal expansion) and base layers with high CTE. To investigate the effect of lay-up structure of the LIPCA on the actuating performance, four kinds of actuator with different lay-up stacking sequence were designed, manufactured, and tested. The performance of each actuator was evaluated using an actuator test system consisted of an actuator supporting jig, a high voltage actuating power supplier, and a non-contact laser measuring system. From the comparison of the performance of the LIPCA prototypes, it was found that the actuator with higher coefficient of unimorph actuator can generate larger actuating displacement.

• Composites Research
• /
• v.30 no.1
• /
• pp.15-20
• /
• 2017

In this study, LIPCA-S2 actuator with a piezoelectric single crystal layer and a carbon/epoxy layer was designed and evaluated to increase actuation performance of piezo-composite unimorph actuator. A curvature change model generated by the induced strain of a piezoelectric layer was used to predict the tip displacement of the piezo-composite unimorph cantilever. However, we found that there was big difference between the predicted and the measured tip displacement of LIPCA-S2 cantilever actuator when we used the previous linear prediction model. A new prediction model considering the change of piezoelectric strain coefficient and elastic modulus for the compression stress variation of the PMN-29PT single crystal layer was used and it was found that the difference between the predicted and the measured tip displacement reduced considerably.

• Composites Research
• /
• v.17 no.5
• /
• pp.7-14
• /
• 2004

This paper deals with adaptive fuzzy logic controller design to achieve proper dynamic response of a composite thin-walled beam with a tip mass. In order to check the effectiveness of this controller, three different types of control logic are selected and applied. The adaptive control capabilities provided by a system of piezoactuators bonded or embedded into the structure are also implemented in the system. Results show that the fuzzy logic controller is more effective than the proportional or velocity feedback controller for the vibration control of composite thin-walled beam with a tip mass.