As the technologies of electronic device have advanced these days, most of mechanical systems are designed with electronic control unit to take advantage of control parameter adaption to operating conditions and firmware flexibilities as well. On-board diagnosis, which detects the system malfunction and identifies potential source of error with its own diagnostic criteria, and fail-safe that can switch the mode of operation in view of recognized error characteristics enables easy maintenance and troubleshooting as well as system protection. This paper dealt with the development of diagnosis and fail-safe function for proportional flow control valve. All type of errors related to valve control system components are investigated and assigned to a specific hexadecimal codes. Cumulative error detection algorithm is applied in order for the sensitivity and reliability to be appropriate. Embedded simulator which runs simultaneously with system program provides the virtual error simulation environment for expeditious development of error detection algorithm. The diagnosis function was verified both with solenoid valve and embedded simulator test and it will enhance the valve control system monitoring function.
The structure supporting road sign is a road information facility for ensuring the safe transportation and smooth traffic. But, lots of road information facilities were damaged by the typhoon "Maemi" in 2003. Such damaged facilities should be rehabilitated and could increase economic loss by causing traffic accident. Therefore, in this study, behavior that reduce wind load and improve wind resistance of the structure supporting road sign are studied about wind load beyond design specification by abnormal climate as below. The first is wind load reducing technique such that shear key resist wind load that is not greater than design wind speed but in case that it is over the design wind limit, column member is rotated on the inner steel pipe axis by the brittle failure of shear key. The second is the technique such that fail-safe the overturning of road sign panel by equipment installation in the vertical member. The third is the technique of installing stiffening plate inside the vertical member to relieve stress concentration.
스카이브릿지가 연결되는 건물에 강접합될 경우에는 비정형성이 크게 되어 지진하중에 매우 불리하게 거동할 수 있다. 따라서, 마찰진자베어링(FPS)이나 납고무베어링(LRB)와 같은 연결시스템을 사용하여 스카이브릿지와 구조물을 연결하게 된다. 이러한 연결시스템은 큰 지진하중이 발생하였을 때 스카이브릿지가 연결된 건물에서 분리되어 낙교하지 않도록 신중하게 설계되어야 한다. 본 논문에서는 수직방향 인장력에대해서 저항성이 없는 마찰진자감쇠기를 이용한 연결시스템을 설계하는 과정에서 반드시 검토해야할 사항을 분석하였다. 이를 위하여 실제 시공된 누리꿈 스퀘어를 예제구조물로 선택하였고 예상되는 지진하중이 가해졌을 때 스카이브릿지 연결시스템에서 발생하는 응답을 분석하여 낙교를 방지할 수 있는 설계 프로세스를 정립하였다.
본 논문에서는 터널의 내공변위를 측정하고 측정된 데이터를 효율적으로 관리하는 계측 시스템을 설계하였다. 계측 시스템은 마이크로콘트롤러로와 포텐시오메터형 변위센서로 구성되는 Intelligent Sensing Head와 계측 시스템을 운용하고 측정된 데이터를 관리하는 호스트 컴퓨터로 구성된다. Intelligent Sensing Mead와 호스트 컴퓨터는 다중노드 통신방식에 의하여 연결되며 다중노드 네트워크의 안정된 동작을 위하여 Daisy-Chain 형태로 네트워크를 구성하였고 Fail-Safe 회로를 설계하였으며 Modbus 프로토콜을 사용하여 시스템의 범용성을 높였다. 호스트 컴퓨터는 종합관리 소프트웨어에 의하여 다양한 측정조건을 선택할 수 있으며 데이터베이스를 이용하여 측정된 데이터를 관리한다. 설계된 시스템은 터널에 설치되어 효용성을 확인하였다.
Fatigue, the birth and growth of cracks in metal parts subjected to repeated loading, has been a problem plaguing engineers since the Industrial Revolution and the advent of rotating or reciprocating machinery. Designing against metal fatigue was studied briefly in several aspects. Examples of fatigue failures were shown. Fatigue was classified by loading: uniaxial Fatigue, multiaxial fatigue, cumulative fatigue da¬mage. Fatigue design criteria were discussed: Infinite-Life Design, Safe-Life Design, Fail-Safe Design, and Damage Tolerant Design. Mitigation of notch effects by design, improvement of fatigue strength of metal parts by residual stress and surface finishing were discussed. Relative fatigue beha¬vior was studied under various environmantal conditions. Especially the effects of corrosion, temperature, fretting, and irradiation were covered.
This paper introduces an AVP (Automated Valet Parking) system which applies an autonomous driving concept into the current PAS (Parking Assistant System). The present commercial PAS technology is limited into vehicle. It means vehicle only senses and controls by and for itself to assist the parking. Therefore, the present PAS is restricted to simple parking events. But AVP includes wider parking events and planning because it uses infra-sensor network as well as vehicle sensor. For the realization of AVP, the commercial steering system of a compact vehicle was modified into steer-by-wire structure and various sensors like LRF (Long Range Finder) and camera were installed in a parking area. And local & global server decides where and when the vehicle can go and park in the testing area after recognized the status of environment and vehicle from those sensors. GPS solution was used to validate the AVP performance. More various parking situations, vehicles and obstacles will be considered in the next research stages based on these results. And we expect this AVP solution with more intelligent vehicles can be applied in a big parking lot like a market, an amusement park, etc.
플랩제어시스템의 주요 구성품인 주제어밸브의 설계는 실제 제작 경험을 바탕으로 반복-오차 방법에 의존하여 수행하였다. 본 논문에서는 모델 기반의 부품 설계 방법을 제안하였다. 플랩제어시스템은 주제어 밸브, 고장-안전 밸브, 솔레노이드 밸브, LVDT, 구동 모터 등으로 구성된다. 주제어밸브는 주로 스풀과 슬롯으로 구성된다. 주제어밸브의 중요한 설계변수는 슬롯의 폭 (Slot Width), 오버 랩(Overlap) 및 간극(Clearance)이다. AMESim을 활용하여 주 제어 밸브의 유로를 모델링하고 해석하였다. 제안된 설계절차를 적용한 결과 허용된 가공오차 범위 내에서 요구 성능을 충족함을 확인하였다.
도로 안전 구조물을 설계하고 동적 퍼포먼스를 측정하기 위하여 시행되는 충돌시험시 충돌차량의 운동량, 특히 각가속도를 Euler방정식의 수치적분을 통하여 구하는 기법을 설명하였다. 수치적으로 가장 안정적인 9-array 시스템안에 내지된 여러 형태의 7,8-array 서브시스템들의 시스템 미분방정식 및 이들 방정식의 수치 적분시 안정성을 실험데이터를 이용하여 파악하였다. 기본적인 9-array안에 있는 6개의 8-array시스템들은 모두 수치적으로 안정성을 보였고 12개의 7-array시스템들중 6개는 안정성을 보이고 6개는 불안정하였다. 안정성을 보이는 내재된 서브시스템을 활용하면 기본 9-array시스템을 구성하는 센서의 일부 고장시 효과적으로 각가속도를 측정할 수 있는 fail-safe 시스템을 구성할 수 있다.
AFLS (Adaptive front lighting system) is being applied to improve safety in driving automotive at night. Safe embedded system design for controlling head-lamps is required to improve noise robust ECU hardware and software simultaneously by considering safety requirement of hardware-dependent software under severe environmental noise. In this paper, we propose an adaptive headlight controller with a newly-designed symmetric angle sensor compensator, especially based on the proposed steering-swivel angle lookup table to determine whether the current controlling target is safe. The proposed system includes an additional backup hardware to compare the system status and provides safe swivel-angle management using a controlling algorithm based on the pre-defined lookup table (LUT), which is a symmetric mapping relationship between the requested steering angle and expected swivel angle target. The implemented system model shows that the proposed architecture effectively detects abnormal situations and restores safe status of controlling the light-angle in AFLS operations under severe noisy environment.
철도차량의 주행안정성과 곡선추종성능을 동시에 획기적으로 개선하기 위한 능동조향대차의 가능성은 이론적으로는 계속적으로 검증되어 왔지만 능동제어를 위한 정보획득 문제, 부수적인 기계요소, 높은 에너지 소비, 고장에 대비한 안전기능 등과 같이 해결해야할 기술적 난제 때문에 많은 노력에도 불구하고 아직까지 상용화되지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자, 본 논문에서는 보다 진보된 능동조향 메커니즘을 제안하고자 한다. 본 논문의 메커니즘을 이용하면 적은 제어력만 필요하기 때문에 기어와 같은 동력 전달장치가 필요 없고, 그 결과 추가되는 기계요소의 개수를 최소화 할 수 있으며 안전장치 또한 쉽게 구축이 가능하다. 본 논문에서는 제안된 능동조향대차의 개념에 관하여 소개하고 선형동적모델을 이용한 컴퓨터 모의실험을 통해 가능성을 검증하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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