• Title/Summary/Keyword: 제어기 구조

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미세외란과 상관관계를 이용한 조립자동화

  • 이수용
    • ICROS
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    • v.3 no.5
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    • pp.12-16
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    • 1997
  • 조립 작업시 사람이 이용하는 방법을 수학적으로 구현한 미세외란/상관관계에 기초하여, 이의 기본 원리와 응용에 대하여 살펴보았다. 이 방법의 가장 큰 특징은 기존의 이치 제어기에 외부 궤환 제어기를 첨가함으로써 힘에 의하여 안내되는 제어기로 구조를 개선할 수 있다는 점이다. 이러한 제어기를 갖는 로봇을 열 교환기 조립작업에 응용한 예를 들었으며, 로봇을 이용한 다른 조립 작업에도 매우 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

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압전 지능구조물의 원리와 소음제어에의 응용

  • 김재환
    • Journal of KSNVE
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    • v.6 no.3
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    • pp.267-273
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    • 1996
  • 이 글은 소음 진동분야에 종사하는 분들에게 압전형 지능구조물을 소개하면서 소음 분야의 응용예 및 활용 가능성 그리고 앞으로의 과제들을 알리고자 한다. 지능 구조물이란 감지기(sensor)와 가진기(actuator) 그리고 제어기(control logic)가 구조물에 합해져서 능동적인 기능을 갖고 있는 것으로서 주위 환경의 변화를 감지하여 이에 대처하는 거동을 하는 구조물이다. 예를 들어, 기계적인 지능구조물은 그 위치 나 속도 또는 구조물의 강성도나 감쇠 성질을 변화시키는 구조물이다. 따라서 이러한 적응력을 갖춘 구조물은 많은 공학 분야에 큰 영향을 주고 있으며 소음제어 분야에 있어서도 큰 기대가 된다.

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Vibration Control for Structures based on Modal Energy based Neural Networks (모드에너지 기반 신경망을 사용한 구조물의 진동제어)

  • Chang, Seong-Kyu;Kim, Doo-Kie;Kim, Ki-Hong;Kim, Yun-Seok;Lee, Seung-Woo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.53-56
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    • 2011
  • 본 논문에서는 지진시 구조물의 진동을 줄이기 위한 방법으로 모드에너지 기반 신경망 제어 방법을 제안하였다. 모드에너지 기반 신경망 제어 방법은 신경망의 학습 과정에서 구조물의 모드 에너지를 이용하여 목적함수를 구성하며, 이 목적함수를 최소로 하는 학습을 진행한다. 제안된 제어 알고리즘의 적용성을 검증하기 위해서 능동질량감쇠기(AMD, Active Mass Damper)가 설치된 3층 구조물을 예제 모델로 선택하였으며, El Centrol지진을 이용하여 모드에너지기반 신경망제어 알고리즘을 학습시켰다. 모드에너지 기반 신경망 제어 알고리즘의 제어 성능은 학습 후 임의의 지진에 대한 하중으로 California지진을 사용하여 검증하였다. 해석 결과에서 California지진에 대한 제어 전 후의 결과와 기존의 방법인 MLP(Muli-layer Perceptron)의 결과와 비교하였다. 또한 제안된 제어 방법을 적용할 때, 지진시 구조물의 비선형 거동은 제어후 거의 보이지 않는 것을 확인 할 수 있었다.

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A Study on the Applicability of Adaptive Bang-Bang Control Algorithm for the Vibration Control of Multi-DOF Structure under Unexpected Large Earthquakes (과도한 기진력을 받는 다자유도계 구조물의 진동 제어를 위한 적응형 뱅뱅 제어 알고리듬의 유용성에 관한 연구)

  • 임채욱;정태영;문석준
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.53-61
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    • 2001
  • 구조물이 과동한 기진력을 받을 때에 구조물의 진동 제어를 위하여 적응형 뱅뱅 제어 알고리듬이 저자들에 의해서 제안된 바 있으며, 이 제어 알고리듬을 1자유도계의 시험 구조물에 적용하여 제어 성능을 실험적으로 확인하였다. 본 논문은 이의 연장으로서 제안된 적응형 뱅뱅 제어 알고리듬을 최상층에 유압식 농동질량 감쇠기가 설치된 다자유도계의 시험 구조물에 적용하여 이의 유용성을 확인하였다. 이를 통하여 제안된 적응형 뱅뱅 제어 알고리듬은 제어 및 전체 구조계의 안전성이 보장되는 가운데 과도항 외부의 기진력을 받는 다자유도계의 구조물의 진동을 제어함에 효과적임을 확인할 수 있었다.

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Implementation of A Robust Force Controller Using Stable NAC(Natural Admittance Control) Method (안정된 고유 어드미턴스 제어방식을 이용한 강인한 힘 제어기의 구현)

  • Kim, Seung-Woo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.39 no.6
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    • pp.9-19
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    • 2002
  • An NAC(Natural Admittance Control) system design is presented for interaction controller that achieves high-performance and guarantees stability. The NAC can be classified as a particular flavor of impedance control similar to control schemes that have velocity compensator and force compensator. The NAC significantly improves the response characteristics when Coulomb friction is presented in One-link Robot System and guarantees stability when robot contacts with environment. Pragmatic rules for NAC synthesis are derived. It shows method to choose a target impedance for realizable force compensator. Important parameters are found experimentally. It is demonstrated, by the experimental result, that NAC algorithm is successful in rejecting Coulomb friction through velocity compensator and guarantees stability through force compensator. We implement an experimental set-up consisting of environment-generated one-link robot system and DSP system for controller development. We apply the natural admittance controller to the One-link robot system, and show the good performance on desired force control in case of contacting with arbitrary environment.

Nonlinear Model-Based Robust Control of a Nuclear Reactor Using Adaptive PIF Gains and Variable Structure Controller (적응 PIF Gain 및 가변구조 제어기를 사용한 비선형 모델에 의한 원자로의 Robust Control)

  • Park, Moon-Ghu;Cho, Nam-Zin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.25 no.1
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    • pp.110-124
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    • 1993
  • A Nonlinear model-based Hybrid Controller (NHC) is developed which consists of the adaptive proportional-integral-feedforward (PIF) gains and variable structure controller. The controller has the robustness against modeling uncertainty and is applied to the trajectory tracking control of single-input, single-output nonlinear systems. The essence of the scheme is to divide the control into four different terms. Namely, the adaptive P-I-F gains and variable structure controller are used to accomplish the specific control actions by each terms. The robustness of the controller is guaranteed by the feedback of estimated uncertainty and the performance specification given by the adaptation of PIF gains using the second method of Lyapunov. The variable structure controller is incorporated to regulate the initial peak of the tracking error during the parameter adaptation is not settled yet. The newly developed NHC method is applied to the power tracking control of a nuclear reactor and the simulation results show great improvement in tracking performance compared with the conventional model-based control methods.

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Position Control of Brushless DC Motor using Single Input Fuzzy Variable Structure Controller (단일 입력 퍼지가변구조제어기에 의한 BLDC 모터의 위치제어)

  • 배준성;최병재;이대식
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2001
  • 브러쉬 없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을 수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬라이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형 슬라이딩 면과 슬라이딩 면의 변화율을 입력으로 하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 단일 입력 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

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Application of Semi-active TMD for Floor Vibration Control (바닥판 구조물의 진동제어를 위한 준능동 TMD의 적용)

  • Kim, Gee-Cheol;Kwak, Chul-Seung
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.7 no.5
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    • pp.49-56
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    • 2007
  • Passive, active and semi-active control system are classified in floor vibration control system by providing control force. This paper discusses the application of a new class of semi-active TMD(MR-TMD), for the reduction or floor vibrations due to machine and human movements. This MR-TMD consists of passive TMD and MR damper. Here, displacement-based control methods are used to assess the performance of this STMD(MR-TMD). And, skyhook and the groundhook algorithm are applied to a single degree of freedom system representative of building floors. If the allowed operation space of tuned mass is limited in MR-TMD system, skyhook algorithm is more efficient than groundhook algorithm for floor vibration control. Hybrid control method demonstrates the efficiency of MR-TMD with respect to another methods.

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Design of Sliding Mode Fuzzy Controller for Vibration Reduction of Large Structures (대형구조물의 진동 감소를 위한 슬라이딩 모드 퍼지 제어기의 설계)

  • 윤정방;김상범
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.3 no.3
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    • pp.63-74
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    • 1999
  • A sliding mode fuzzy control (SMFC) algorithm is presented for vibration of large structures. Rule-base of the fuzzy inference engine is constructed based on the sliding mode control, which is one of the nonlinear control algorithms. Fuzziness of the controller makes the control system robust against the uncertainties in the system parameters and the input excitation. Non-linearity of the control rule makes the controller more effective than linear controllers. Design procedure based on the present fuzzy control is more convenient than those of the conventional algorithms based on complex mathematical analysis, such as linear quadratic regulator and sliding mode control(SMC). Robustness of presented controller is illustrated by examining the loop transfer function. For verification of the present algorithm, a numerical study is carried out on the benchmark problem initiated by the ASCE Committee on Structural Control. To achieve a high level of realism, various aspects are considered such as actuator-structure interaction, modeling error, sensor noise, actuator time delay, precision of the A/D and D/A converters, magnitude of control force, and order of control model. Performance of the SMFC is examined in comparison with those of other control algorithms such as $H_{mixed 2/{\infty}}$ optimal polynomial control, neural networks control, and SMC, which were reported by other researchers. The results indicate that the present SMFC is an efficient and attractive control method, since the vibration responses of the structure can be reduced very effectively and the design procedure is simple and convenient.

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Design of the Single-loop Voltage Controller for Arbitrary Waveform Generator (임의 파형 발생기를 위한 단일 루프 전압 제어기 설계)

  • Kim, Hyeon-Sik;Chee, Seung-Jun;Sul, Seung-Ki
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.313-314
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    • 2015
  • 본 논문은 3상 4선식 인버터를 이용하여 임의의 전압 파형을 발생하기 위한 우수한 성능의 폐루프 전압 제어기를 제안하고 제어 이득 설정 방법을 제시한다. 먼저, 임의 파형 발생기에 사용된 3상 4선식 인버터 및 LC 필터 회로 구조를 분석하고, 이를 기반으로 한 전압 제어기 구조를 제안한다. 제안된 전압 제어기는 폐루프 형태의 PI 전압 제어기를 사용하고, 과도 특성 개선 및 부하 전류로 인한 전압 왜곡 방지를 위해 인버터 전류 및 부하 전류 정보를 전향 보상에 사용한다. 실험을 통해 전압 지령에 대한 응답 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있다.

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