• Title/Summary/Keyword: 적응 진동 제어

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Optimal Design of a Hybrid Structural Control System using a Self-Adaptive Harmony Search Algorithm (자가적응 화음탐색 알고리즘을 이용한 복합형 최적 구조제어 시스템 설계)

  • Park, Wonsuk
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.31 no.6
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    • pp.301-308
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    • 2018
  • This paper presents an optimal design method of a hybrid structural control system considering multi-hazard. Unlike a typical structural control system in which one system is designed for one specific type of hazard, a simultaneous optimal design method for both active and passive control systems is proposed for the mitigation of seismic and wind induced vibration responses of structures. As a numerical example, an optimal design problem is illustrated for a hybrid mass damper(HMD) and 30 viscous dampers which are installed on a 30 story building structure. In order to solve the optimization problem, a self-adaptive Harmony Search(HS) algorithm is adopted. Harmony Search algorithm is one of the meta-heuristic evolutionary methods for the global optimization, which mimics the human player's tuning process of musical instruments. A self-adaptive, dynamic parameter adjustment algorithm is also utilized for the purpose of broad search and fast convergence. The optimization results shows that the performance and effectiveness of the proposed system is superior with respect to a reference hybrid system in which the active and passive systems are independently optimized.

Image-Based Ego-Motion Detect of the Unmanned Helicopter using Adaptive weighting (적응형 가중치를 사용한 영상기반 무인 헬리콥터의 Ego-Motion)

  • Chon, Jea-Choon;Chae, Hee-Sung;Shin, Chang-Wan;Kim, Hyong-Suk
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07b
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    • pp.653-655
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    • 1999
  • 카메라 영상을 통하여 무인 헬리콥터 동작을 추정하기 위해 적응형 가중치를 사용한 새로운 Ego-Motion을 검출 기법을 제안하였다. 무인 헬리콥터 동적 특성은 비선형이며, 심한 진동 발생으로 영상 번짐(blur) 현상이 나타나기 때문에 상관 값만을 고려한 정합 방법으로는 빈번히 오차가 발생한다. 본 논문에서는 가속도, 각 가속도 및 제어입력 값에 의한 위치 추정 값과 상관 값 및 에지 강도를 가중치에 의해 융합하여 정확한 Ego-Motion을 계산할 수 있는 기법을 제안하였다. 또한 무인 헬리콥터의 가속도, 각 가속도, 상하 속도에 따라서 영상의 번짐 정도가 달라 이들 같이 크면 위치오차에 가중을 크게 주고, 작으면 상관 값에 가중치를 적게 주는 적응형 가중치 결정 알고리즘을 적용하였다. 제안한 적응형 가중치 기법을 무인 헬리콥터에 실험한 결과 카메라에 포착된 영상에 의해 무인헬기의 동작을 정확히 추정 할 수 있었다.

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Real-time Active Vibration Control of Smart Structure Using Adaptive PPF Controller (적응형 PPF 제어기를 이용한 지능구조물의 실시간 능동진동제어)

  • Heo, Seok;Lee, Seung-Bum;Kwak, Moon-Kyu;Baek, Kwang-Hyun
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.14 no.4
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    • pp.267-275
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    • 2004
  • This research is concerned with the development of a real-time adaptive PPF controller for the active vibration suppression of smart structure. In general, the tuning of the PPF controller is carried out off-line. In this research, the real-time learning algorithm is developed to find the optimal filter frequency of the PPF controller in real time and the efficacy of the algorithm is proved by implementing it in real time. To this end, the adaptive algorithm is developed by applying the gradient descent method to the predefined performance index, which is similar to the method used popularly in the optimization and neural network controller design. The experiment was carried out to verify the validity of the adaptive PPF controller developed in this research. The experimental results showed that adaptive PPF controller is effective for active vibration control of the structure which is excited by either impact or harmonic disturbance. The filter frequency of the PPF controller is tuned in a very short period of time thus proving the efficiency of the adaptive PPF controller.

Active Control of Reaction Forces for Flexible Structures (유연 구조물의 능동 반력 제어기 설계)

  • 김주형
    • Journal of KSNVE
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    • v.11 no.1
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    • pp.68-75
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    • 2001
  • A method for actively controlling dynamic reaction forces in flexible structures subject to persistent excitations is presented. Since reaction forces are not directly measured in flexible structures, reaction forces are estimated by using the Kalman filter. The estimated reaction force is used as an error signal in the adaptive feedforward disturbance cancellation controller. In order to compensate the static effect of the truncated modes in the reaction forces, the residual flexibility matrix is used with the Kalman filter. The paper presents the formulation of the reaction forces in conjunction with the Kalman filter estimator and the adaptive feedforward controller. The results show that the dynamic reaction forces at its supports in a flexible beam test rir are well suppressed.

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Convergence of the Filtered-x Least Mean Fourth Algorithm for Active Noise Control (능동 소음 제어를 위한 Filtered-x 최소 평균 네제곱 알고리듬의 수렴분석)

  • 이강승
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.12 no.8
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    • pp.616-625
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    • 2002
  • In this paper, we drove the filtered-x least mean fourth (FXLMF) algorithm where the error raised to the power of four is minimized and analyzed its convergence behavior for a multiple sinusoidal acoustic noise and Gaussian measurement noise. The application of the FXLMF adaptive filter to active noise control requires to estimate the transfer characteristics of the acoustic path between the output and the error signal of the adaptive controller. The results of the convergence analysis of the FXLMF algorithm indicate that the effects of the parameter estimation inaccuracy on the convergence behavior of the algorithm are characterized by two distinct components phase estimation error and estimated gain. In particular, the convergence is shown to be strongly affected by the accuracy of the phase response estimate. Also, we newly show that the convergence behavior can differ depending on the relative sizes of the Gaussian noise and the convergence constant.

Performance Evaluation of Commercial Vehicle with MR Seat Damper (MR 시트댐퍼를 장착한 상용차의 제어성능 평가)

  • 성금길;이호근;남무호;최승복
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.1048-1053
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    • 2003
  • This paper proposed a MR(Magneto-rheological) seat damper for a commercial vehicle. After formulating the governing equation of motion, an appropriate size of damper is designed and manufactured. Following the equation of fie d-dependent damping force characteristics, a semi-active seat suspension installed with the proposed MR-damper is constructed and its dynamic model id established, Subsequently, vibration isolation performance of the semi-active suspension system is demonstrated by incorporating with a MRAC(Model referenced adaptive control) fer the MR Seat Damper

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Active Control of Noise in HVAC Ducts Using Fuzzy LMS Algorithms (퍼지 LMS 알고리즘을 이용한 공조덕트에서의 능동소음제어)

  • 남현도;안동준;박용식
    • Journal of KSNVE
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    • v.9 no.2
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    • pp.265-272
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    • 1999
  • A LMS algorithms has been widely used for an adaptive filter algorithm in active noise control systems. But this algorithm has poor convergence and it is very difficult to select optimal convergence parameters in this algorithm. In this paper, a fuzzy LMS algorithm where the convergence parameters are computed using a fuzzy logic controller was proposed. A proposed algorithm was applied to active noise control system in HVAC(central Heating Ventilation and Air Conditioning) ducts. The experimental ducts and experimental apparatus were designed and manufactured for experiments, and the modelling of the experimental ducts was also performed for computer simulations. Computer simulations and experiments were performed to show the effectiveness of a proposed algorithm.

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Adaptive Regulators for Quality Assurance in Resistance Welding (MFDC 저항용접의 적응제어 및 SPC 기능 고찰)

  • Lee, Yong-Ki
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.119-119
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    • 2009
  • 인버터 DC 저항용접의 적용성 증대 : 인버터 DC 저항용접 공법이 SPOT, PROJECTON, SEAM, BUTT 등의 공정에 다양하게 적용되어 저항용접 현장에서 고효율, 친환경적 용접 환경을 만드는데 일조 하고 있다. 특히 자동차의 경량화, 충돌내성 증대, 진동 및 내구성 증대, 공간활용 극대화, 새로운 Design 개념 적용 등의 산업전반에 걸쳐 나타나는 신 Trends로 고 장력 철재의 적용 범위가 확대되고 HSS(High Strength Steel), EHSS(Extra High Strength Steel), UHSS (Ultra High strength Steel ; Hot - Formed Steel )등 다양한 철판의 SPOT 저항용접이 필요하게 되었다. 기존의 AC 단상용접의 전력 특성 상 통전 중 무 통전 시간 과 높은 PEAK 전력, 단상 대 전력 소모로 인한 전력 DROP 등의 문제로 인하여 신소재의 용접 시 매우 많은 Spatter가 발생하고, 높은 용접품질의 확보가 어려워 지므로 이를 대체하기 위한 공법으로 MFDC ( 인버터 DC 저항용접공법 )이 적용되고 있다. 인버터 DC 저항용접의 적응제어 : MFDC라는 높은 효율의 용접 전력원이 확보 됨에도 불구하고 용접현장에서는 원 자재, 도금 등의 품질 산포, 프레스 물의 가공산포, 공기압 산포, 전극 과열 및 마모 등의 요인에 의하여 저항용접 산포가 발생하고 있다. 이는 인위적인 조작이 어렵고 불규칙적이며, 어디서나 산재하고 있는 문제이다. 이를 용접전력 제어 법으로 개선하여 일정한 용접성을 확보하기 위한 노력이 적응제어 기법이다. 정 전류, 정 전력 제어는 정량 제어로 용접 물을 비롯한 용접부의 변화와는 관계없이 설정된 일정량의 전력을 공급하기만 하는데 반하여 적응제어는 적절한 용접 작업 시의 용접 물의 상태, 전극의 가압, 표면 상태 등에 따른 변화 페턴을 기억하고 이후 진행되는 용접에 대하여 정상 페턴과의 차이를 감지 이를 보상하므로 고품질의 용접성을 보장하는 제어기법이다. 따라서 다양한 용접 산포 유발 요인에 의해 용접부의 변화가 발생한다 하여도 그 변화를 감지 하고 적절한 용접전력을 공급한다면 고품질의 용접성을 확보하는데 유용한 공법이 될 수 있다. 인버터 DC 저항용접의 SPC 관리 : SPOT 용접 시 획득할 수 있는 다양한 파라메터에 대하여 모니터링 하고 이 자료를 data 화 하여 품질 관리에 응용하게 되면 양산라인에서 반복적으로 발생되는 문제점을 확인 할 수 있고 이를 통계적 방법으로 추적 개선해 나간다면 용접 불량 감소 및 생산성 향상에 도움이 되며 작업자의 공정 능력 향상 및 기업의 기술축적에도 높은 기여를 할 수 있을 것이다. 용접 적응제어와 다양한 파라메터 모니터링이 한 system에서 이루어 질 때 높은 용접성 확보와 불량률 감소, 원가절감, 생산성 향상 등의 효과가 극대화 될 것이다.

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A Study of DC Motor Speed Control By tms-320C32 Based (TMS-320C32기반에 의한 DC 모터 속도제어의 연구)

  • Jeong, S.H.;Kwon, S.M.;Cheon, J.M.;Lee, S.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07d
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    • pp.2218-2220
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    • 2003
  • 현대 산업현장에서 80%이상 사용되는 PID(proportional integral derivative) 제어기는 제어성, 적응성, 제어이득 조정 등의 특정이 있어나 제어 대상에 대한 PID 제어 계수를 경험적 방법인 수동으로 동조해야하는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서 PID제어기의 최적 자동동조를 위한 릴레이 동조 방법을 제안한다. 기존의 한계감도법과 과도응답 법으로 초기계수를 결정하는 방법보다 유연성과 적용성이 높고, 이를 마이크로프로세서(DSP : TMS-320C32)에 적용하여 소프트웨어적으로 릴레이의 기능이 이루어지도록 설계했다. 이는 Ziegler-Nichols 계수조정법이 갖는 적용대상의 제약성을 극복한 방법이며, 릴레이에 의해 출력을 강제 진동시키고 출력의 진폭과 주기를 이용하여 PID 계수를 조정하고, 또 상대안정성의 척도인 위상여유를 고려하므로 시스템의 상대안정성과 견실성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

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Adaptive Control of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor using Wavelet Transform (Wavelet 변환을 이용한 PMLSM의 적응제어)

  • Lee June;Lee Jin Woo;Suh Jin Ho;Lee Young Jin;Lee Kwon Soon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • summer
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    • pp.956-958
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    • 2004
  • 이 논문에서, 우리는 PMLSM(permanent magnet linear synchronous motor) 시스템에서 발생하는 detent force의 ripple 저감을 위한 진동보상 모델과 제안한 구조에 대한 제어기 설계 방법을 제시한다. 본 논문에서 고려되어진 제어기는 feedforward 보상기, PID feedback 보상기, 그리고 adaptive feedforward 보상기의 세 부분으로 구성된 제어기를 사용한다. 특히, PMLSM의 위치 정밀성 향상에 관한 연구를 위한 정밀 위치 제어의 문제는 PM으로 인해 발생하는 detent force이며, 이를 해결하기 위해 출력신호를 웨이블릿 변환하여 추출 후 이를 보상하였다.

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