• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.33-39
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• 2007

LonWorks/IP VDN은 LonWorks 디바이스 네트워크와 IP(데이터) 네트워크와의 통합네트워크로 산업현장에 대한 유비쿼터스 접근을 제공하여 설비에 대한 예지 및 예방보전을 가능하게 한다. 산업현장에 대한 예지 및 예방보전을 위한 실시간 분산제어 환경에서 즉각적인 응답은 필수불가결한 요소이다. LonWorks/IP 가상 디바이스 네트워크(VDN) 상에서 불확실한 시간지연은 산업현장에 대한 실시간 예지 및 예방보전을 위해 분산 제어를 수행할 때 시스템의 안정성과 성능을 악화시킨다. 따라서 네트워킹 된 분산제어시스템의 안정성을 보장하고 성능을 개선하기 위해서는 시간에 따라 가변적인 불확실한 시간지연을 보상할 필요가 있다. 본 논문에서는 LonWorks/IP VDN와 같은 분산제어 환경 하에서 서보 제어를 수행하는 경우에 외란관측기와 위상지연 보상기로 ZPETC(Zero Phase Error Tracking Controller)를 도입한 제어구조가 제시되고 컴퓨터 모의실험이 수행된다. 제안된 제어기의 성능은 컴퓨터 모의실험을 통하여 외란관측기를 도입한 Smith 예측기 기반의 내부모델제어기(IMC)의 제어결과와 비교 제시된다. 제안된 제어기는 외란과 잡음에 강인한 특성을 가지며, 주기적인 신호에 대한 추종성능을 상당히 개선시키므로 가변적인 시간지연을 갖는 LonWorks/IP VDN 상에서 주기적인 작업 수행에 필요한 분산 서보제어에 매우 적합하다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.1009-1018
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• 2019

본 연구에서는 표면근전도 측정기 기반의 재활의료기기의 설계 및 구현에 관한 내용을 기술한다. 재활시스템은 BLDC모터와 모터 드라이브를 이용하여 제어된다. BLDC모터 드라이브는 동작제어를 하며, 속도는 외부 서보모터를 통해 드라이브를 제어한다. 또한 모터 외부에 결합된 포텐쇼미터는 모터에 의해 회전하는 부하 위치 정보를 전달한다. 재활 알고리즘은 환자가 일정 각도 범위에서 주기적인 수축 이완 재활운동을 속도단계별로 실행하며 재활운동 시 사용자 설정 단계에 따른 모터를 활용하여 $0{\sim}120[^{\circ}]$의 최대각도로 제한하여 제어한다. 보행 알고리즘은 양쪽 안쪽넓은근에 부착된 표면근전도 측정기로 획득한 신호의 차이 값을 이용하여 근전도 신호가 낮은 다리에 모터제어로 보상해주며 보행운동 시 모터와 표면근전도 측정기를 활용하여 $0{\sim}88[^{\circ}]$의 최대각도로 제한하여 제어한다.

• Computers and Concrete
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• 제20권3호
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• pp.339-350
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• 2017

Dynamic behaviours of reinforced concrete (RC) bending beams subjected to monotonic loading with different loading rates were studied. A dynamic experiment was carried out with the electro-hydraulic servo system manufactured by MTS (Mechanical Testing and Simulation) Systems Corporation to study the effect of loading rates on the mechanical behaviours of RC beams. The monotonic displacement control loading, with loading rates of 0.1 mm/s, 0.5 mm/s, 1 mm/s, 5 mm/s and 10 mm/s, was imposed. According to the test results, the effects of loading rates on the failure model and load-displacement curve of RC beams were investigated. The influences of loading rates on the cracking, ultimate, yield and failure strengths and displacements, ductility and dissipated energy capability of RC beams were studied. Then, the three-dimensional finite element models of RC beams, with the rate-dependent DP (Drucker-Prager) model of concrete and three rate-dependent model of steel reinforcement, were described and verified using the experimental results. Finally, the dynamic mechanical behaviours and deformation behaviours of the numerical results were compared with those of the experimental results.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제2권2호
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• pp.216-224
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• 2013

This paper describes dual inverter drive for a fractional-slot concentrated winding permanent magnet synchronous machine (PMSM). PMSMs are widely used in many applications from small servo motors to few megawatts generators thanks to its high efficiency and torque density. Especially, fractional-slot concentrated winding PMSM is very popular in the applications where wide operation range is required because it shows very wide constant power speed ratios. High speed operation, however, requires lots of negative daxis current for reducing back-EMF regardless of output torque. Field weakening current does not contribute to the torque generation in surface mounted PMSM case and causes inverter and copper loss. To reduce the losses from field weakening current, this paper proposes PMSM with split stator and parallel dual inverter drive. Proposed parallel dual inverter drive reduces back-EMF and enables efficient drive at high speed and light load situation. Control strategy of proposed dual inverter system is established through loss analysis and simulation. Proposed concept is verified with practical experiment.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권11호
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• pp.1077-1084
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• 2017

기존의 선박용 디젤 엔진에는 항상 일정한 엔진 부하량을 유지하는 캠 구동장치가 적용되고 있었으나, 최근 환경규제로 인하여 엔진 부하량에 따라 실린더 온도를 개별적으로 제어하는 LDCL(Load dependent cylinder liner) JWCS(Jacket water cooling system)가 적용된 전자유압 제어방식이 개발되었다. 이 시스템에서 3-way 밸브는 실린더의 상부와 하부와의 온도 차이를 줄여 저온부식을 방지하는데, 대부분 수입에 의존하고 있으며 토출유량이 낮다. 이에 본 연구에서는 3-way 밸브 내부 형상 관련 설계인자가 성능(토출 유량 및 온도)에 미치는 영향을 파악하여 밸브의 형상 설계를 수행하였으며, 기존 모델과의 성능 비교를 통해 제안된 밸브의 우수성을 검증하였다.

• 한국의류학회지
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• 제48권2호
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• pp.312-327
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• 2024

In this study, a rehabilitation 3D printed wearable device was developed by combining an assembly-type robot hand and an integral-type robot hand through fused deposition 3D printing manufacturing with various hardness TPU (Thermoplastic Polyurethane) filaments. The hardware configuration of the robot hand includes a controller designed with four motors, one small servo motor, and a circuit board. In the case of the assembly-type robot hand model, a 3D printed robot hand was assembled using samples printed with TPU of hardness 87A and 95A. It was observed that TPU with a hardness of 95A was suitable for use due to shape stability. For the integrated-type robot hand model, the external sample using TPU of hardness 95A could be modified through a cutting method, and the hardware configuration is the same as the assembly-type. The system structure of the 3D printed robot hand was improved from an individual control method to a simultaneous transmission method.Furthermore, the system architecture of an integrated 3D printed robotic hand rehabilitation device and the application of the rehabilitation device were developed.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권1호
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• pp.1-16
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• 2024

The investigation on vehicle-bridge coupling system (VBCS) is crucial in bridge design, bridge condition evaluation, and vehicle overload control. A real-time hybrid testing (RTHT) method for VBCS (RTHT-VBCS) is proposed in this paper for accurately and economically disclosing the dynamic performance of VBCSs. In the proposed method, one of the carriages is chosen as the experimental substructure loaded by servo-hydraulic actuator loading system in the laboratory, and the remaining carriages as well as the bridge structure are chosen as the numerical substructure numerically simulated in one computer. The numerical substructure and the experimental substructure are synchronized at their coupling points in terms of force equilibrium and deformation compatibility. Compared to the traditional iteration experimental method and the numerical simulation method, the proposed RTHT-VBCS method could not only obtain the dynamic response of VBCS, but also economically analyze various working conditions. Firstly, the theory of RTHT-VBCS is proposed. Secondly, numerical models of VBCS for RTHT method are presented. Finally, the feasibility and accuracy of the RTHT-VBCS are preliminarily validated by real-time hybrid simulations (RTHSs). It is shown that, the proposed RTHT-VBCS is feasible and shows great advantages over the traditional methods, and the proposed models can effectively represent the VBCS for RTHT method in terms of the force equilibrium and deformation compatibility at the coupling point. It is shown that the results of the single-degree-of-freedom model and the train vehicle model are match well with the referenced results. The RTHS results preliminarily prove the effectiveness and accuracy of the proposed RTHT-VBCS.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.738-746
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• 2019

한국형발사체 3단에 사용되는 7톤 짐벌엔진의 추력벡터제어에는 전기유압식 구동장치시스템 대신 중량, 비용 및 시험평가 등의 측면에서 더 효율적인 전기기계식 구동장치시스템을 사용한다. 전기기계식 구동기는 위치제어 서보 구동기로 고진공에서도 운용 가능한 BLDC 모터를 사용한다. 짐벌엔진을 갖는 발사체의 경우 구동기 자체 진동모드와 구동기를 지지하는 기체구조체의 벤딩모드, 짐벌엔진의 관성부하 등이 조합되어 합성공진 현상이 발생할 수 있다. 합성공진이 발생할 경우 발사체 자세제어는 불안정해진다. 이러한 관계로 짐벌엔진 및 기체구조체 지지부, 구동장치시스템의 고유 특성을 고려하여 강성에 대한 요구규격이 적용되어 왔다. 한국형발사체 3단 7톤 짐벌엔진의 경우 구동장치시스템의 강성요구규격은 $3.94{\times}10^7N/m$ 수준이며 이를 만족시키기 위한 직구동 방식전기기계식 구동기를 설계하였다. 본 논문에서는 강성요구규격을 기반으로 설계된 직구동 전기기계식 구동기의 등가강성 해석모델을 제안하고, 이를 실험결과로 검증하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.269-272
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• 2008

본 연구에서는 취성적인 시멘트 복합체에 2%이내의 단섬유를 보강하여 균열하중이 이후에도 급격한 강도저하 없이 강재와 같은 변형경화 특성을 부여한 신개념의 건설재료인 변형 경화형 시멘트 복합체(SHCC)를 활용한 콘크리트 구조물의 균열제어성능 개선을 위한 방안을 모색하고자 한다. 본 연구에 활용된 SHCC는 물겹합재비 0.45의 시멘트 복합체에 1.3%의 PVA 섬유 및 0.2%의 PE 섬유를 보강하여 제조되었다. 단면 $100{\times}100mm$의 정사각형 단면을 갖는 무근 콘크리트 보와 인장측 하부면에서 30 및 50mm 두께의 콘크리트를 SHCC로 단면 대체한 보의 휨 및 균열진전 과정을 비교하여 본 연구에서 제조된 SHCC에 의한 균열제어성능을 평가하고자 하였다. 인장측 하부면을 SHCC로 대체한 콘크리트 보 실험체의 휨거동 특성 및 균열제어성능은 무근 콘크리트 보에 비하여 크게 개선되었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1354-1358
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• 2003

The process equipment for handling high level radioactive materials like spent fuels is operated in a hot cell, due to high radioactivity. Thus, this equipment should be maintained and repaired optimally by a remotely operated manipulator. The master-slave manipulators(MSM) are widely used as a remote handling device in the hot cell. The equipment in the hot cell should be optimally placed within the workspace of the wall-mounted slave manipulator for the maintenance operation. But, because of the complexity in the hot cell, there would be some parts of the equipment that are not reached by the MSM. In this study, the maintenance process for these parts of the equipment is developed using virtual prototyping technology. To analyze the workspace of the maintenance device in the hot cell and to develop the maintenance processes for the process equipment, the virtual mock-up of the hot cell for the spent fuel handling process is implemented using IGRIP. For the implementation of the virtual mock-up, the parts of the equipment and maintenance devices such as the MSM and servo manipulator are modeled and assembled in 3-D graphics, and the appropriate kinematics are assigned. Also, the virtual workcell of the spent fuel management process is implemented in the graphical environment, which is the same as the real environment. Using this mock-up, the workspace of the manipulators in the hot cell and the operator's view through the wall-mounted lead glass are analyzed. Also, for the dedicated maintenance operation, the analyses for the detailed area of the end effectors in accordance with the slave manipulator's position and orientation are carried out. The parts of the equipment that are located outside of the MSM's workspace are specified and the maintenance process of the parts using the servo manipulator that is mounted in the hot cell is proposed. To monitor the process in the hot cell remotely, the virtual display system by a virtual camera in the virtual work cell is also proposed. And the graphic simulation using a virtual mock-up is performed to verify the proposed maintenance process. The maintenance process proposed in this study can be effectively used in the real hot cell operation and the implemented virtual mock-up can be used for analyzing the various hot cell operations and enhancing the reliability and safety of the spent fuel management.