본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 부하 토크 외란 관측기를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip 제어를 제안한다. 부하 토크 외란 관측기는 회전자의 위치 정보와 토크 전류의 정보를 이용하여 부하 외란 토크를 추정하고, 부하 외란 토크에 철도차량 상수를 미용하여 점착력 계수를 추정한다. 또한 부하토크외란 관측기는 구조가 간단하며, 시스템의 외란 및 각종 제어이득. 시스템의 상수 변화에 대해서도 견실한 견인력 제어 특성을 가지고 있다. 이와 같은 제어 알고리즘을 구현하기 위하여 IC4M(1-Controller 4-Motor) 축소형 철도차량시스템을 이용하여 제안된 알고리즘을 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인하였다. 또한 실제 철도차량시스템의 경우 선로 표면의 상태 변화 및 차량속도의 가감에 따른 공전속도에 대한 점착력의 관계를 축소형 철도차량시스템으로 구현하여, 실제 철도차랑시스템의 경우와 비교 분석하여 최대 견인력제어가 되도록 하였다.
최근 구조물의 노후화에 따른 급속 교체, 교통 영향 및 환경 영향 최소화의 요구에 따라 프리캐스트 기술을 활용한 모듈러 교량 연구가 활발하게 진행중에 있다. 본 연구는 모듈러 교량과 관련된 연구의 일환으로 모듈러 슬래브 교량의 횡방향 연결부를 대상으로 반복하중 재하 실험을 통하여 횡방향 연결부의 반복 하중에 따른 구조적 거동 특성을 파악하고 사용성 평가하였다. 반복하중의 크기를 결정하기 위하여 RC 보를 1개 제작하였으며 반복하중 재하 실험을 위하여 일체형 RC 보 1개와 분절형 실험체 3개를 제작하였다. 실험결과, 분절형 실험체는 하중 반복 횟수가 증가함에 따라 처짐 및 균열폭이 거의 일정하거나 수렴하는 경향을 나타냈으며, 일체형 RC 보와 비교하여 최대 처짐, 잔류처짐, 균열폭 모두 작게 나타났다. 또한 사용하중을 반복 재하한 실험체의 경우, 처짐 및 균열에 대한 사용성 기준을 모두 만족하였다.
The purpose of this study was to investigate the changes of various balls velocity under the different surface conditions after impact. For this study, four different balls were used which are golf ball, tang-tang ball, table tennis ball, and iron ball. And two different types of ground conditions were used which are artificial grass green and glass green. Movements of putter head and ball were recorded with 2 HD video cameras(60 Hz, 1/500s shutter speed). Small size control object($18.5cm{\times}18.5cm{\times}78.5cm$) was used in this study. To transfer the same amount of kinetic energy to the ball, pendulum putting machine was used. Analyzing the process of impact and the ball movement, a putter was digitized the whole movement but the ball was digizited within the 50cm movement. Velocities were calculated by the first central difference method(Hamill & Knutzen, 1995). Putter head velocities were about 112.2cm/s-116.2cm/s at impact. Maximum ball velocities were appeared 0.08s-0.10s after impact no matter what the ground conditions are. Table tennis ball recorded higher ball velocities than the other ball velocities and iron ball recorded the lowest ball velocity in this group. But Table tennis ball was influenced with the frictional force and immediately was decreased at the artificial grass green condition. If an object is received the kinetic energy under the static condition(v=0cm/s), the object recorded the maximum velocity shortly after the impact and then decreased the velocity because of the frictional force. The ball distance from the start position to the peak velocity position is about 6cm-10cm under the 112.2cm/s-116.2cm/s putting velocity with putter. 0.25 seconds later after impact balls were placed 40cm distance from the original position except iron ball. In this study, ball moving distances were too short therefore it was not possible to investigate the reactions after the translational force is disappeared. Rotational force would play a major role at the end of the ball movement. Future study must accept two things. One is long distance movement of ball and the other is balanced ground. Three-piece ball is a good item to investigate the golf ball movement on the different surface conditions.
본 연구의 목적은 가까운 미래의 선박운동정보를 이용하는 피드포워드 제어알고리즘과 FPSO 운동 수치 시뮬레이션 모델을 개발하고 시뮬레이션을 통하여 제어알고리즘의 성능을 검증하는 것이다. 본 논문에서는 조류, 바람, 파력 등의 환경하중에 의하여 발생한 선체운동의 미래 예측치를 활용한 피드포워드 제어력을 추가적으로 가지는 Dynamic Positioning System에 대하여 연구한다. 먼저, 조류력, 풍력 및 파력에 대한 수학모델을 선정하여 환경하중에서의 선체운동을 계산하고, 현재의 선체운동 값과 Brown 지수평활 예측모형을 활용하여 미래 선체운동 값을 예측하였다. 또한 위치 유지와 Heading angle 제어를 위한 제어력을 PID(Proportional-Integral-Derivative)이론을 이용하여 결정한 피드백 제어기와 미래 선체운동 값을 이용하여 결정한 피드포워드 제어기로 구성하였다. 그리고 각 Thruster에 요구되는 추력은 라그랑지승수법을 활용하여 분배하였다. 마지막으로 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)의 운동과 Dynamic Positioning System에 대한 시뮬레이션 모델을 구축하여 선박의 위치 및 Heading angle 제어에 관한 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 피드백 제어기와 피드포워드 제어기를 동시에 가지는 제어시스템의 성능을 평가하였다. 본 연구의 결과, 피드백 및 피드 포워드 제어기가 적용된 DPS 제어시스템이 기존의 피드백 제어기보다 위치유지 및 헤딩각 유지 능력에서 개선되었고 각 Thruster에 요구되는 평균 제어력 및 최대 제어력의 크기도 감소함을 보였다. 이에 따라 DPS에 요구되는 동력 감축과 Azimuth Thruster 용량의 감소로 인하여 비용 절감의 효과를 기대할 수 있다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제13권4호
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pp.484-490
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2012
This paper is devoted to investigate the feasibility of using a medium power ground-based laser to produce a torque on LEO satellites of various shapes. The laser intensity delivered to a satellite is calculated using a simple model of laser propagation in which a standard atmospheric condition and linear atmospheric interaction mechanism is assumed. The laser force is formulated using a geocentric equatorial system in which the Earth is an oblate spheroid. The torque is formulated for a cylindrical satellite, spherical satellites and for satellites of complex shape. The torque algorithm is implemented for some sun synchronous low Earth orbit cubesats. Based on satellites perigee height, the results demonstrate that laser torque affecting on a cubesat has a maximum value in the order of $10^{-9}$ which is comparable with that of solar radiation. However, it has a minimum value in the order of $10^{-10}$ which is comparable with that of gravity gradient. Moreover, the results clarify the dependency of the laser torque on the orbital eccentricity. As the orbit becomes more circular it will experience less torque. So, we can conclude that the ground based laser torque has a significant contribution on the low Earth orbit cubesats. It can be adjusted to obtain the required control torque and it can be used as an active attitude control system for cubesats.
선체 상부구조 진동의 제어를 위하여 유압식 능동제어시스템을 구성하였다. 구성된 시스템은 3톤의 보조질량이 10Hz이하에서 최대 ${\pm}5mm$의 스트로크를 갖도록 설계되었으며, 이 때 최대 제어력은 약 60kN이다. 본 시스템을 삼성중공업(주)에서 건조한 4,400TEU급 콘테이너선에 적용하여 기진기를 이용한 성능시험을 수행한 결과 공진구역에서 진동을 20%수준으로 제어하는 효과를 확인하였다.
High-rise apartments of shear wall system are governed by flexural behavior like a cantilever beam. Installation of the damper-brace system in a structure governed by flexural behavior is not suitable. Because of relatively high lateral stiffness of the shear wall, a load is not concentrate on the brace and the brace cannot perform a role as a damping device. In this paper, a friction damper applying flexibility of shear wall is proposed in order to reduce the deformation of a structure. To evaluate performance of the proposed friction damper, nonlinear time history analysis is executed by SeismoStruct analysis program and MVLEM(multi vertical linear element model) be used for simulating flexural behavior of the shear wall. It is found that control performance of the proposed friction damper is superior to one of a coupled wall with rigid beam. In conclusion, this study verified that the optimal control performance of the proposed friction damper is equal to 45 % of the maximum shear force inducing in middle-floor beam with rigid beam.
Recently MR CDC damper has been applied to semi-active suspension control system gradually. Compared to former hydraulic CDC damper, it has rapid time response performance as well as simple internal structure and wide range of damping force. In order to develop control logic algorithm which enables to take maximum advantage of unique characteristics of MR CDC damper, it is inevitable to perform a thorough investigation into its nonlinear performance. In many previous researches, MR fluid model was either simply assumed as Bingham Plastic, or a phenomenological model based on experiment was established instead to predict damping performance of MR CDC damper. These experimental flow model which is not based on flow analysis but intentionally built to fit damping characteristics, may lead to totally different results in case of different configuration or structure of MR CDC damper. In this study, a generalized flow formula from mathematical flow model of MR fluid for annular orifice is derived to analyze and predict damping characteristics when current is excited at piston valve.
Under driving condition, A vehicle experiences various kinds of loads, which brings on the buckling and fracture of suspension systems. Lower control arm (LCA), which consists of 2 bush joints and 1 ball joint connection, is the one of the most important parts in the suspension system. The bush joints absorb the impact load and reduce the vibration from the road. When analyzing the LCA behavior, it is important to understand the material properties and boundary conditions of bushing systems correctly, because of the nonlinearity characteristics of the rubber. In this paper, in order to predict the large scale deformation of the LCA more precisely, three factors are newly suggested, that is, coupling of bush stiffness between translation and rotation, bush extraction force and maximum rotation angle of ball joint. LCA stiffness is estimated by CAE and component test. Analysis and test results are almost same and the validity of considering three factors in LCA analysis is verified.
현재 공기제동의 문제점을 보완하기 위한 유지보수와 환경문제, 효율성, 경제성 등을 개선하기 위하여 정지에서 고속영역까지의 전 영역에서 전기 브레이크의 모든 주행 범위와 관련된 제동력을 제시하였다. 결과적으로 는 제동력의 효율과 첨단 기술은 에너지 활용을 확장 시켰으며, 본 논문을 통하여 모든 주행 범위에서의 소음이 저감되며, 유지 보수 비용의 절감 효과가 있었다. 트랙션 모터는 인버터의 최대 전압을 제어하는 고속 운전 특성 구동을 위해 트랙션 모터의 가변 속도와 트랙션 모터의 단자 전압을 가져 와야 한다. 따라서 시뮬레이션을 통한 구동 및 브레이크 변경에 대해 연구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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