a basis such as IT(Information Technology), NT(Nano Technology) and BT(Bio Technology). Recently, NT is applied to various fields that are composed of science, industry, media and semiconductor-micro technology. It has need of IT that is ultra-precision positioning technology with strokes of many hundreds mm and maintenance of nm precision in fields of ultra micro process, ultra precision measurement, photo communication part and photo magnetic memory. This thesis represents optimal design on ultra-precision positioning with single plane X-Y stage and development of artificial control system for adequacy of industrial demand. Also, dynamic simulation on global stage is performed by using ADAMS (Automated Dynamic Analysis of Mechanical System) for the purpose of grasping dynamic characteristic on user designed X-Y global stage. The error between displacements from micro stage and from FEM(Finite Element Method) is 3.53% by verifications of stability on micro stage and control performance. As maximum Von-mises stress on hinge of micro stage is 5.981kg/mm$^2$ that is 1.5% of yield stress, stability on hinge is secured. Preparing previous results, optimal design of micro stage can be possible, and reliance of results with FEM can be secured.
동적 위치제어 시스템(Dynamic Positioning System)의 위험성과 신뢰성 평가에 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)를 적용하고 있으나, 해양 프로젝트가 가진 특징으로 인해 다음과 같은 한계를 가진다. 1) SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 시스템을 통해 수집되는 고장 데이터의 일부는 환경의 영향으로 인한 오작동이나 단순한 센서고장으로 인해 생성되는 데이터를 포함하고 있으므로 불완전하고 신뢰할 수 없다. 따라서, FMEA의 세 가지 변수인 심각도(Severity), 발생빈도(Occurrence), 검출빈도(Detection)의 평가는 전문가 지식에 근거한다. 2) 전문가들의 주관적인 판단에 전적으로 의존할 경우 위험 요소들을 정밀하게 평가하기 어렵다. 3) 위험 요소들 사이의 상대적인 중요도는 고려되지 않아 위험우선순위가 명료하게 표현되지 않는다. 4) 서로 다른 고장모드에 대해 동일한 위험 우선순위 값을 가질 경우 상대적인 중요도를 판단하기 어렵다. 이러한 문제점을 극복하고 기존의 FMEA의 효과를 높이기 위해, Fuzzy-FMEA를 제안하고, 선박/해양 프로젝트의 동적 위치제어 시스템의 FMEA 문서에 적용하였다. 본 논문은 DP FMEA, DP FMEA 입증 시험서(DP FMEA Proving Trials)에 나타낸 전문가 지식을 퍼지 모델로 구현하여 FMEA 위험우선순위(RPN; Risk Priority Number)에 위험요소들의 상대적인 중요성을 포함시켰다. 제안한 방법은 해양 프로젝트의 동적 위치제어 시스템의 기계 및 전장 장비에 적용하여 기존의 FMEA와 비교하였다.
Wide-Area Differential Global Positioning System (WADGPS) is a system that operates a number of reference stations to provide correction information to improve the accuracy of GPS users, and it is available to service users within the area where the wide-area reference stations are installed. Recently, as positioning information has been used in various applications, the need for WADGPS for precise navigation in long-distance spaced areas where the wide-area reference stations cannot be installed has been raised. This paper tested the user navigation performance outside the wide-area reference stations of the WADGPS system, which serves both GPS Precise Positioning Service (PPS) and Standard Positioning Service (SPS) users. Static and dynamic tests were conducted using vehicles, and as a result, position accuracy improvement through WADGPS was confirmed even at points hundreds of kilometers outside the network area of the wide-area reference stations. Through this, the performance of the PPS/SPS correction system and the possibility of expanding the service area were confirmed.
Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 대체 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나뉘어 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 이러한 DPS의 등급은 DP 선박을 건조할 때 그 선박의 사용 목적 및 필요성 신뢰도에 따라 건조되고 있으나 최근에는 이미 건조되어 있는 DP 선박의 등급을 개조를 통해 변경하여 사용하기도 한다. 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급 요건의 만족이 필요하며 이를 위해서 어떠한 설비의 추가가 필요한지를 알아보고 이를 실제 사례를 통해 확인 및 검증해 본다.
The main purpose of this presented investigation is to build up the BHMS based on GNSS. This proposed monitoring system can conduct the deflection and dynamic characteristics analysis by using only GNSS positioning solution. The general bridge monitoring system being operated recently is composed of a combination of various sensors that are able to conduct deflection monitoring and dynamic characteristics monitoring analysis at the same time. However, GNSS based BHMS has the unique procedure in terms of data analysis. In the other words, GNSS positioning solution is firstly applied to deflection monitoring analysis then, this deflection analysis can be sequentially reflected in the dynamic characteristics. Unfortunately, the adjustment result of GNSS positioning solution estimated through various options and conditions and the process of monitoring analysis has not been fulfilled systematically. This means that different results or analysis value are presented according to the methodology and officers. Most of researches have been focusing on deflection monitoring analysis and some investigation regarding to dynamic characteristics is recently introduced. Moreover, it is not still reported the systematic investigation with regards to proper filtering and analysis methodology. This study was carried out based on a large amount of data, from this, various variables not reported yet are actively considered. Therefore, specific software for both monitoring analysis have been developed.
In this paper, we studied the error compensation using an error budget method for repeatability improvement of the precision positioning system. The precision positioning system is developed for micro-pressing machine. We performed the force and displacement analysis about parts of the system. Proposed system determines the position and orientation of the materials manufactured by micro-pressing machine. It is consisted of x-y-z linear stages setting the position, and the gripper system setting the orientation. We executed kinematic and dynamic modeling of the whole precision positioning system. By generalizing the design variables, precision positioning system has the flexibility of material dimension. As we tried an error compensation using ...
The wafer positioning robot used in the semiconductor industry is required to operate at high speed for the improvement of productivity. However, the residual vibration produced by the high speed of the wafer positioning robot makes the life of the robot shorter and the cycle time longer. In this study, the input shaping and the path of the system are designed for the reduction of the residual vibration and the optimization of the cycle time. The followings are the process for the reduction and the optimization; 1)System modeling of wafer positioning robot, 2)Verification of dynamic characteristic of wafer positioning robot, 3)Input shaping plan using impulse response reiteration, 4)Simulation test using simulink, 6)Analysis of result.
해양 자원의 개발이 연안에서 심해로 이동하면서 해양플랜트 건조도 또한 심해라는 특수한 상황에서 운용될 수 있도록 건조되고 있다. 여러 가지 운용 시스템 중 Dynamic Positioning(DP) 시스템은 해상에서 해양 구조물을 일정기간동안 원하는 위치를 유지 시켜주는 시스템으로써 다양한 선박 및 해양플랜트에서 사용되고 있다. 이러한 DP 시스템은 기본적으로 GPS를 이용하여 해상에서 그 위치를 유지하고 있지만 그 외에도 다양한 Position Reference 시스템이 사용되고 있다. 이에 본 논문에서는 DP 시스템의 기본적인 원리와 DP Class 구분 그리고 DP 시스템에 사용되는 다양한 Position Reference 시스템에 대해서 개략적으로 다루고자 한다.
Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 redundancy(대체) 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나누고 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 국내에서 많은 DP Class 선박들이 건조되고 있는 상황에서 DP Class 1선박의 개조를 통해서 DP Class 2로 변경하거나 DP Class 2선박을 신조 또는 중고선으로 구입하는 경우 무엇을 검토하고 확인해야 하는지에 대한 구체적인 실무 자료가 부족하고, DP Class 1선박을 Class 2로 변경하여 다시 매도하는 새로운 산업분야의 개척에 있어 국내 사례를 바탕으로 한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급의 DP class 요건의 충족이 필요하며 이를 위해서 어떠한 설비의 변경 및 추가가 필요한지를 국내에서 있었던 실제 사례를 통해서 연구해 보았다. DP 선박 Class 변경을 위해서는 FMEA를 통해서 파악되는 DP 선박의 동력 시스템, thruster 시스템 및 제어 시스템 3가지의 주요 시스템에 대체(redundancy)기능을 갖추어야 한다. 동력 시스템은 단일의 발전기, 배전반등에 문제가 발생해도 DP 기능을 유지할 수 있어야 하며, 더불어 PMS기능을 갖추고 있어야 한다. thruster 시스템은 단일의 고장이 발생하더라도 선박의 Surge, Sway 및 Yaw를 남은 thruster 시스템으로 자동 제어 할 수 있어야 한다. 각종 제어 시스템, PRS 및 센서는 여러개를 설치하여 단일의 장비고장에도 DP 기능을 유지 할 수 있어야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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