• 제목/요약/키워드: Anti-rolling System

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마찰에너지율을 이용한 타이어 제동거리 예측 (Braking Distance Estimation using Frictional Energy Rate)

  • 전도형;최주형;조진래;김기전;우종식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.519-524
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    • 2004
  • This study is concerned with the braking distance estimation using frictional energy rate. First, steady state rolling analysis is performed, and using this result, the braking distance is estimated. Dynamic rolling analysis during entire braking time period is impratical, so that this study divides the vehicle velocity by 10km/h to reduce the analysis time. The multiplication of the slip rate and the shear stress provides the frictional energy rate. Using frictional energy rate, total braking distance is estimated, In addition, ABS(Anti-lock Brake System) is considered, and two type of slip ratios are compared, One is 15% slip ratio for the ABS condition, and the other is 100% slip ratio which leads lo the almost same braking distance as the elementary kinematic theory. A slip ratio is controlled by angular velocity in ABAQUS/Explicit, A 15% slip ratio gives the real vehicle's braking distance when the frictional energy occurred al disk pad is included. Disk pad's frictional energy rate is calculated by the theoretical approach.

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고장진단 기능을 갖는 선박 횡동요 감요 장치 용 제어시스템 개발 (Development of Control System for Anti-Rolling Tank of Ships with Fault Detection Capability)

  • 원문철;류상현;최광식;정윤호;류재문;지용진
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.64-71
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    • 2010
  • This paper summarizes the development of an ART control system panel with a touch screen and sensors to measure the roll and roll rate of ships. The control system hardware consists of two micro-processors, analog and digital I/O circuits, various relay circuits, etc. Sensor fusion and moving cross algorithms are implemented to accurately estimate the roll angle and roll period. In addition, the control system adopts a fault detection algorithm to inform users of ART system faults. A touch screen in the control panel can display the ART system states and faults. The performance of the developed system was verified on real sea trials.

부하토크외란관측기와 속도센서리스 백터제어를 이용한 철도모의장치의 Anti-Slip 제어 (Anti-Slip Control of Railway Vehicle Using Load Torque Disturbance Observer and Speed Sensor-less Vector Control)

  • 이상집;전기영;조정민;이승환;강승욱;오봉환;이훈구;한경희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.635-642
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    • 2004
  • 본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 부하토크외란관측기와 속도센서리스 백터제어를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip제어를 제안한다. 점착력 계수를 추정하기 위해서는 전압, 전류값 뿐만 아니라 자속이나 속도정보가 필요하다. 따라서 전동기의 회전속도를 정확하게 검출 할 수 있는 속도센서가 필요하게 된다. 그러나 속도검출을 위해 속도센서를 부착하는 것은 여러 가지 면에서 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 속도센서 없는 센서리스 구동방식에 의한 부하토크외란관측기를 설계하여, 점착력 계수를 추정한다. 이와같은 제어 알고리즘을 구현하기 위하여 1C1M 철도모의장치를 이용하여 제안된 알고리즘을 실험을 통하여 확인하였다.

부하토크외란관측기를 이용한 철도모의장치의 Anti-Slip 제어 (Anti-Slip Control of Railway Vehicle Using Load Torque Disturbance Observer)

  • 장진혁;황락훈;김영춘
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1064-1071
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    • 2006
  • 본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 부하토크외란관측기와 속도센서리스 벡터제어를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip제어를 제안한다. 점착력 계수를 추정하기 위해서는 전압, 전류값 뿐만 아니라 자속이나 속도정보가 필요하다. 따라서 전동기의 회전속도를 정확하게 검출할 수 있는 속도센서가 필요하게 된다. 그러나 속도검출을 위해 속도센서를 부착하는 것은 여러 가지 면에서 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 속도센서 없는 센서리스 구동방식에 의한 부하토크외란관측기를 설계하여, 점착력 계수를 추정한다. 이와 같은 제어 알고리즘을 구현하기 위하여 1C1M 철도모의장치를 이용하여 제안된 알고리즘을 실험을 통하여 확인하였다.

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100kW급 IPM 전동기의 전자기 가진력 분석 (Analysis of Electromagnetic Vibration Sources in 100kW Interior Permanent Magnet Motor)

  • 이선권;강규홍;허진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.953-954
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    • 2011
  • 본 논문에서는 선박의 Rolling 현상을 능동적으로 저감할 수 있는 Anti heeling system에 적용되는 100kW급 매입형 영구자석 전동기의 가진력을 2차원 FEA를 이용하여 해석하였다. 고효율 소형화를 위해 집중권을 채택했고, 극수 슬롯수 조합에 따른 특성을 비교하였다. 타발작업 및 조립작업 시 편심은 항상 발생하게 되고, 그 수준과 형태에 따라 다양한 Unbalanced magnetic force(UMF)가 발생하여 진동특성에 영향을 미친다. 8극 12슬롯과 10극 12슬롯 구조의 여러 가지 편심조건에 따른 UMF를 비교하였으며, 진동 실험을 통해 해석결과의 타당성을 검증하였다.

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자기부상 모듈의 4자유도 제어 (4 degrees of freedom control for attractive levitation module)

  • 김국헌;김춘경;조창희;김종문;박민국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.271-273
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    • 1993
  • One maglev vehicle is composed of 6 or 8 modules. Each module is composed of 4 staggered magnets attached to an aluminum bogie. In the view point of levitation control except propulsion-by LIM. 5 is the maximum degree of freedom to be controlled. But rolling control of the vhhicle depends on the bogie structure. We describe just anti-roll type bogie structure and 4 degree of freedom control is sufficient for levitation quality improvement. Multivariable pole-placement concept is used for controller design. Control experiment is performed on a specially designed test module as well as actual bogie system.

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능동형 횡동요 감쇠장치의 성능에 관한 연구 (A Study on the Performance of Active Anti-Rolling Tank Stabilizer System)

  • 최찬문;안장영;이창헌
    • 수산해양기술연구
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    • 제40권2호
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    • pp.138-143
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    • 2004
  • 제주대학교 실습선 아라호에 정착된 능동형 횡동요 감쇠장치의 성능에 관해 연구하기 위하여 33$^{\circ}$00‘.44”N, 125$^{\circ}$59’.88 ”E 위치에서 선박을 정지한 후, 횡동요 감쇠장치를 정지 (Passive A.R.T), 작동 (Active A.R.T)을 했을 때 경사계에 의한 횡동요각 및 종동요각, 풍속계에 의한 풍속의 변화와 그리고 선박이 항해 중에 감쇠장치의 작동을 정지(Passive A.R.T), 작동(Active A.R.T) 했을 때 의 능동형 횡동요 감쇠장치의 성능을 분석한 결과에 대해 요약하면 다음과 같다. 1. 선박이 정지했을 때 횡동요 감쇠장치를 정지, 작동한 경우 횡동요각의 평균진폭 (Average Amplitude of Roll) 은 각각 8.30$^{\circ}$, 4.37$^{\circ}$, 횡동요각의 유의진폭(Significant Amplitude of Roll $_{{\pi}{1/3}}$)은 각각 10.10$^{\circ}$, 5.30$^{\circ}$으로 나타났다. 2. 선박이 항해 중 일 때에는 횡동요각의 평균진폭 (Average Amplitude of Roll)은 각각 5.01$^{\circ}$, 4.36$^{\circ}$, 횡동요각의 유의진폭 (Significant Amplitude of Roll$^{\circ}$) 은 각각 5.50$^{\circ}$, 5.10$^{\circ}$으로 각각 나타났다. 3. 횡동요 감쇠장치는 선박이 정치했을 때에는 47.5%, 선박이 운항 했을 때는 12.7% 정도의 감쇠 효율을 보여서 정지했을 때 그 효율이 높은 것으로 나타났다. 4. 횡동요 감쇠 장치는 종동요(Pitching)에 대해서는 거의 영향을 미치지 않았다.

선박 주행속도 변화를 고려한 Rudder-Roll Stabilization System 설계에 관한 연구 (A Study on Rudder-Roll Stabilization System Design for Ship with Varying Ship Speed)

  • 김영복;채규훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.363-372
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    • 2002
  • In ship operation, the roll motions can seriously degrade the performance of mechanical and personnel effectiveness. So many studies for the roll stabilization system design have been performed and good results have been achieved. In many studies, the stabilizing fins are used. Recently rudders, which have been extensively modified, have been used exclusively to stabilize the roll. But, in the roll stabilization control system, the control performance is very sensitive to the ship speed. So, we can see that it is important to consider the ship speed in the rudder roll control system design. The gain-scheduling control technique is very useful in the control problem incorporating time varying parameters which can be measured in real time. Based on this fact, in this paper we examine the;$H_{\infty}$-Gain Scheduling control design technique. Therefore, we assume that a parameter, the ship speed which can be estimated in real time, is varying and apply the gain-scheduling control technique to design the course keeping and anti-rolling control system far a ship. In this control system, the controller dynamics is adjusted in real-time according to time-varying plant parameters. The simulation result shows that the proposed control strategy is shown to be useful for cases when the ship speed is varying and robust to disturbances like wind and wave.

제어 모멘트 자이로의 기술과 산업동향 (Technology of Control Moment Gyroscope and its Industrial Trend)

  • 이선호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.86-92
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    • 2012
  • 인공위성 자세제어에 널리 사용되는 구동기는 추력기, 반작용휠, 제어 모멘트 자이로(CMG), 그리고 자장토커 등이 있다. 그 중에서 CMG는 물리학의 자이로스코프 원리에 의한 토크를 발생시키는 구동기로서 적은 소모 전력으로 큰 토크를 출력하는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 CMG 하드웨어 기술의 개요와 위성분야 적용 사례 및 관련된 하드웨어의 특성을 소개하며 더불어 선박, 로봇, MEMS 등 타 분야의 활용사례와 연구동향을 제공한다.

소형선박의 횡요방지 제어장치 연구 (A Study on the Anti-Rolling Control System of Small Ship)

  • 김시영;유재복;문철진
    • 수산해양교육연구
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    • 제11권2호
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    • pp.184-202
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    • 1999
  • The roll damping characteristics of the three models of a small fishing(3 ton class fishing vessel), such as the bare hull, hull with bilge keels, and hull with bilge keels and a central wing are investigated by the free roll and head waves tests in calm water in a towing tank with the various forward speeds, initial angles and OG's. The experimental results are compared with the numerical results of mathematical modelings by the energy method for these three models and the energy dissipation patterns are also compared. And the wave length variations are also included. The experimental results are compared with the numerical results of mathematical modelings by the energy method for these three models and the energy dissipation patterns are also compared. The roll damping moment of the models is increased for zero speed cases, but as the speed increases, the effect of the waves on the roll damping of the models with the additional devices is negligible due to the much increased damping caused by the lift increase.

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