• 제목/요약/키워드: 정밀한 추적제어

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작동기 히스테리시스를 고려한 유연 피에조빔의 위치추적제어 (Position Tracking Control of Flexible Piezo-beam Considering Actuator Hysteresis)

  • 프엉박;최승복
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.129-137
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    • 2010
  • 이 논문에서는 압전작동기를 이용하여 유연 보 구조물의 위치추적제어를 실험적으로 고찰하였다. 작동기의 히스테리시스 특성을 보상하기 위한 앞먹임 보상기와 PID 되먹임 제어기를 함께 구성하여 정밀한 위치 추적제어를 수행할 수 있도록 하였다. 히스테리시스 보상기는 압전작동기의 예측 변위를 바탕으로 한 프라이작 모델을 사용하여 구성하였다. 히스테리시스 보상기의 유무에 따른 PID 되먹임 제어의 성능을 조화가진과 랜덤 가진 실험을 통하여 평가하였으며, 보상기와 되먹임 제어기를 함께 사용하였을 때, 우수한 위치추적제어 성능을 가지는 것을 확인하였다.

하드 디스크용 전단형 2단구동기의 동적 해석 및 제어 (Tracking Control of HDD Dual Stage Actuator with Shear Mode PZT Micro-actuator)

  • 박성준;이상민;윤준현;양현석;박영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1570-1576
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    • 2000
  • 하드디스크의 고용량화 추세에 따라 헤드의 정밀한 위치제어를 위한 큰 대역폭의 트랙추적 서보 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 이에 작은 신호의 마찰을 제거하고 대역폭을 높이는 방법 중 하나인 2단구동기 트랙추적제어를 실시하여 큰 대역폭의 트랙 추적 서보시스템을 구성하는 방법에 대해 연구하였다. 2단구동기는 조동구동기(기존 하드디스크의 VCM)와 전단형 압전체를 부착한 미동구동기로 구성하였다. 미동구동기의 Hinge구조는 트랙 방향의 공진 주파수와 출력변위를 만족시키기 위한 구조로 설계하였다. 제어기는 notch filter와 PI 보상기를 사용하는 조동구동기와 notch filter와 PD 보상기를 사용하는 미동구동기를 다양한 구조로 구성한 것들을 비교하였다. 2단구동기는 VCM만을 사용하여 트랙 추적을 할 때보다 트랙 편심을 잘 추적하며, 기계적 공진과 VCM의 비선형성에 의해 제한된 대역폭을 개선시키는 효율적인 방법임을 확인하였다.

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AC 모터 및 CdS 센서를 이용한 태양 추적 장치 제어 방법에 관한 연구 (Study on Solar Tracker Control Method using AC Motor and CdS Sensor)

  • 김보헌;김황래
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.294-301
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    • 2016
  • 최근 태양 에너지의 효율을 높이기 위해 사용되는 태양 추적 장치의 태양 추적 방법으로는 센서 방식, 프로그램 방식, 센서와 프로그램을 결합한 프로그램 혼합식으로 나눌 수 있다. 센서 방식 태양 추적 방법에서 AC 모터 및 CdS 센서를 이용한 태양 추적 장치는 저렴한 가격으로 제작이 가능하지만 모터 정지 시 발생하는 관성에 의한 오차 및 태양 빛의 산란에 의한 오차로 인해 위치 정밀도가 낮은 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 태양의 위치를 판단하는 CdS 센서 모듈 설계 방법과 추적 시 발생하는 오차를 미리 측정하여 그 값을 추적 제어 시 이용하는 제어 방법을 통해 위치 정밀도를 높이는 방법에 대해 제안하였다. 또한, 태양 추적 장치의 성능을 평가하기 위해 태양열 온수기를 구현하여 효율 향상 측면과 위치 정밀도 측면에서 실험을 진행하였다. 실험 결과, 위치 정밀도 실험에서는 ${\pm}2mm$의 위치 정밀도를 나타내 태양열 온수기의 허용 오차인 ${\pm}15mm$를 만족하였으며, 효율 향상 실험에서는 국내 온수기 인증 기준인 KSB8202 대비 32%의 효율 향상을 가져왔다.

형상기억합금 작동기를 이용한 스마트 구조물의 진동 및 위치 추적제어 (Vibration and Position Tracking Control of a Smart Structure Using SMA Actuators)

  • 박노준;최승복;정재천
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권8호
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    • pp.155-163
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    • 1996
  • This paper presents vibration and position tracking control of a smart structure using shape memory alloy(SMA) actuators. A governing equation of motion of the proposed structure is obtained via Hamilton's princeple. The dynamic characteristics of the SMA actuator are experimentally identified and incorporated with the governing equation to furnish a control system model. Subsequently, a sliding mode controller which has inherent robustness to external disturbances is formulated on the basis of the sliding mode conplacement, and also for the position tracking control of desired trajectories with low-frequency sine and square waves.

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극축 회전을 이용한 태양광 추적 장치에 관한 연구 (Chronological solar tracking system using polar axis rotation)

  • 박태양;문창범;채상훈;김우영;채수조
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.61-64
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    • 2009
  • 본 논문에서는 단축과 2축 회전형추적시스템의 장점을 가진 시간 제어 극축회전형(Chronological Polar axis tracking) 태양광추적발전시스템에 대한 연구결과를 보여주고 있다. 천체 망원경의 별 추적 방식과 같은 시간 제어 극축 회전 방식으로 태양 추적방법의 정밀도를 높이면서 제어를 간소화하였고 계절 변화에 따른 태양 남중고도의 변화를 패널이 동시 추적 가능하도록 하였다. 향후 집광형태양광발전시스템에 적용가능성을 보였다.

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인공위성의 궤도상에서 자세제어계 센서 보정 (On-Orbit AOCS Sensor Calibration of Spacecraft)

  • 용기력;이선호;오시환;방효충;이승우
    • 항공우주기술
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    • 제5권2호
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    • pp.90-101
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    • 2006
  • 자세제어계 센서 보정알고리즘을 이용하여 자이로와 별 추적기의 보정 파라미터를 추정하였다. 보정알고리즘은 칼만필터로 구현하였다. 자이로의 파라미터를 추정하기 위해서는 보정기동이 필요하며, 별 추적기의 요구조건 내에서 보정기동을 수행하였다. 보정기동 동안에 별 추적기가 태양, 지구, 달에 대해서 영향을 받는지를 분석을 하였다. 또한 별 추적기를 보정하기 위해서는 카메라 영상 정보를 이용하였다. 이러한 카메라 영상 정보는 지상 제어점과 인공위성의 궤도 정보를 이용하여 모사하였으며, 별 추적기 보정 파라미터 추정의 정밀도는 카메라 영상 정보의 정밀도에 따라 다르다.

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초음파 디지털 자동 동조회로에 대한 연구 (A Study On The Ultrasonic Digital Auto-Tuning Circuit)

  • 신원철;이명호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.80-87
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    • 2002
  • 본 논문에서는 초음파를 이용한 동력을 활용하는 기기에 필요한 자동 주파수 추적 장치를 연구하고, 이를 개발하는 데 있다. 지금까지의 초음파 자동 주파수 추적은 아날로그 방식으로 이루어져 있으며 보다 정밀한 제어를 필요로 하는 분야에는 이 방식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 방식의 추적장치를 필요로 한다.

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플렉시블한 관절을 갖고 있는 로보트의 강인한 디지탈 추적 제어에 관한 연구 (A Study on the Robust Digital Tracking Control of a Robot with Flexible Joints)

  • 김진걸
    • 한국정밀공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.92-100
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    • 1992
  • 플렉시블한 관절을 가지고 있는 로보트에 대하여 계단(step) 혹은 경사(ramp) 함수로 기준입력이 주어졌을 때, 모델의 불확실성이나 외란 아래에서 추적오차가 없는 디지찰 제어기법을 제시하고 실제로 실험을 통하여 제어기를 MC 68000으로 구현함으로써 제안한 제어 알고리즘의 유용성을 보였다. 제어기 설계에 있 어서 고려한 사항들은 비선형 마찰력, 중력에 의한 외란, 구동기와 부하사이의 뒤틀림 스프링 효과, 구리고 측 정할 수 없는 상태변수들이다. 또한 미분불가능한 쿨롱마찰로 인하여 전체 시스템이 이산/연속 혼성 시스템이 되어 출력에서 나타나는 리미트 싸이클을 해석/추정하기 위하여 혼성 시스템에서의 기술함수(Describing Function) 법을 제시하였다.

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H$_\infty$ 제어기법을 적용한 소형 SMA 그립퍼의 힘 추적 제어 (Force Tracking Control of a Small-Sized SMA Gripper H$_\infty$ Synthesis)

  • 한영민;최승복;정재천
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.391-395
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    • 1996
  • This paper presents a robust force tracking control of a small-sized SMA gripper with two fingers using shape memory alloy(SMA) actuators. The mathematical governing equation of the proposed system is derived by Hamilton's principle and Lagrangian equation and then, the control system model is integrated with the first-order actuator dynamics. Uncertain system parameters such as time constant of the actuators are also included in the control model. A robust two degree of freedom(TDF) controller using H$_{\infty}$ control theory, which has inherent robustness to model uncertainties and external disturbances, is adopted to achieve end-point force tracking control of the two-finger gripper. Force tracking control performances for desired trajectories represented by sinusoidal and step functions are evaluated by undertaking both simulation and experimental works.

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