• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.72-77
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• 2003

In this paper, an experimental verification of system identification technique for constructing finite element model is conducted for a three-story test structure equipped with an active mass driver (AMD). Twenty Gaussian white noises were used as the input for AMD, and the corresponding accelerations of each floors are measured. Then, the complex frequency response function (FRF) for the input, the force induced by the AMD, was obtained and subsequently, the Markov parameters and system matrices were estimated. The magnitudes as well as phase of experimentally obtained FRFs match well with those of analytically obtained FRFs.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권2호
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• pp.281-303
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• 2014

In order to suppress the wind-induced vibrations of the Canton Tower, a pair of active mass driver (AMD) systems has been installed on the top of the main structure. The structural principal directions in which the bending modes of the structure are uncoupled are proposed and verified based on the orthogonal projection approach. For the vibration control design in the principal X direction, the simplified model of the structure is developed based on the finite element model and modified according to the field measurements under wind excitations. The AMD system driven by permanent magnet synchronous linear motors are adopted. The dynamical models of the AMD subsystems are determined according to the open-loop test results by using nonlinear least square fitting method. The continuous variable gain feedback (VGF) control strategy is adopted to make the AMD system adaptive to the variation in the intensity of wind excitations. Finally, the field tests of free vibration control are carried out. The field test results of AMD control show that the damping ratio of the first vibration mode increases up to 11 times of the original value without control.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.431-435
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• 2001

The active structural control has emerged as structural safety of structures against natural loadings such as earthquake and wind loadings. Of many control algorithms, Sliding-Mode Control (SMC) can design both linear controller and nonlinear controller. The robustness against parameter variations as well as excitation uncertainties that is imparted to the SMC due to its nonlinear control action, could make SMC an attractive control algorithm when dealing with structures where the external excitation constitutes the main uncertainty in the system. This paper demonstrates experimentally the efficacy of the SMC algorithm based on the active mass driver system in reducing the response of seismically excited buildings. The SMC control strategy is verified with the experimental study on the one-story building model equipped with the active mass driver.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.416-423
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• 2004

본 연구에서는, 능동질량감쇠기가 설치된 3층 건물 축소 실험을 통해 유한요소모델에 기초한 시스템 식별기법의 유효성을 검증하였다. 입력 신호로는 능동질량감쇠기를 통해 구현되는 20개의 가우시안 백색잡음을 사용하였으며, 출력 신호로는 각층에 설치된 가속도계를 사용하여 측정된 각층 절대가속도를 사용하였다. 복소진동수응답함수를 구성한 후, 마코프(Markov) 파라메터와 시스템 행렬을 추출하였으며, 이로부터 CBSI기법을 이용하여 유한요소모델을 식별하였다. 식별된 유한요소모델과 실험을 통해 얻어진 복소응답함수는 매우 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.87-94
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• 1998

현대의 고층건물들은 점차 유연해지고 경량화 됨으로 인하여 지진이나 바람과 같은 하중에 대하여 취약하다. 그러므로 이러한 하중에 대한 진동수준을 감소시키기 위하여 진동제어 시스템의 성능을 더욱 향상시킬 필요가 있으며 능동제어장치를 이용한 방법이 요구되고 있다 따라서 본 논문에서는 소형 진동대, 건물모델, 건물모델의 응답을 측정하는 센서, 신호처리 보드 그리고, 능동 질량 추진기로 구성된 능동 진동제어 시스템을 구축하였으며 이러한 개별 시스템들의 동적 특성을 실험적인 방법으로 조사하였다 또한 건물모델에 El Centro 지진을 가하여 능동 진동제어 시스템의 성능을 검증하였다,.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.978-983
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• 2000

This paper presents the system identification of a small-scale building model with an active mass driver and the controller design using Matlab program. As the AMD is a mechanical system which has a dynamic characteristic and whose mass can not be neglected compared to that of the building mass, the AMD-building interaction should be included in the controller design. The system identification is carried out for the AMD-building system with two acceleration inputs of the shaking table and the AMD and single acceleration output of the building. The mathematical model for the AMD-building is obtained and compared with the experimental result. The controller is designed based on the mathematical model using the optimal control algorithm of LQG strategy. The experimental results are compared with the numerical results. It is shown that both results are in good agreement in the system identification and the controlled responses.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.461-470
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• 2003

This paper discusses a time domain controller, LQR, and a frequency domain controller, H₂, for optimal control of civil structures under seismic loads. Numerical simulations are performed on a three-story structure with Active Mass Driver (AMD), which is experimentally identified. Control effectiveness of each controller for the suppression of third floor acceleration responses is investigated when the similar maximum control force is used. Simulation results indicate that LQR is effective for acceleration response reduction while H₂ controller is efficient for utilizing control force.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.286-290
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• 2000

Optimal neuro-control algorithm is extended to the control of a multi-degree-of-freedom structure. An active mass driver(AMD) system on the top roof is used as an exciter. The control signals are made by a multi-layer perceptron(MLP) which is trained by minimizing a sub-optimal performance index. The performance index is a function of both the output responses and the control signals. Structure having nonlinear hysteretic behavior is also trained and controlled by using proposed control algorithm. In training neuro-controller, emulator neural network is not used. Instead, sensitivity-test data are used. Therefore, only one neural network is used for the control system. Both the time delay effect and the dynamics of hydraulic actuator are included in the simulation. Example shows that optimal neuro-control algorithm can be applicable to the multi-degree of freedom structures.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.161-169
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• 2004

본 논문은 축소 3층 건물의 최상층에 능동질량형 제어장치를 설치한 시스템에 관한 식별실향분석이다. OKID기법을 적용하여 진동대 및 제어장치의 가진 입력과 건물 및 제어장치의 응답인 출력관계를 분석하여 수학모델을 구하였다. 제어장치가 설치된 건물에 관한 입력은 진동대에 의한 지반가속도와 제어장치 모터의 구동신호이다 그리고 출력은 건물 각층과 제어장치의 가속도이다. 입출력 관계로 구하여진 수학모델을 바탕으로 제어장치의 최적설계를 수행하였으며 수치해석과 실험결과를 비교한바 서로 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.21-32
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• 2013

본 논문에서는 건축물의 실시간 피드백 진동제어를 위한 기초연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 가속도센서 시스템 및 프로토타입 (Prototype) AMD 시스템을 결합하여 피드백 진동제어 시스템을 구성하고, 모형 건축물을 대상으로 구성된 제어시스템의 기초성능을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 우선 MEMS 센서 소자 및 블루투스 통신 모듈 기반의 무선 가속도 센서 유닛, 실시간 가속도 응답획득 및 제어법칙에 근거한 제어출력을 구현하도록 구성한 운영프로그램 등을 개발하였다. 또한 AC 서보모터를 이용해 기동되도록 설계한 프로토타입 AMD 및 모터 드라이버 시스템을 구성하였다. 마지막으로 이를 이용해 실시간 피드백 진동제어 시스템을 구성하였고, 2층 모형 건축물을 대상으로 실험실 규모의 진동제어 실험을 수행하여 목적된 구조물의 진동저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 실험의 결과, 모형 구조물의 1차 및 2차 공진주파수 그리고 랜덤주파수 등의 실험조건에서 명확한 진동저감의 효과를 확인할 수 있었으며, 종국적으로 본 논문에서 개발한 무선 가속도센서 시스템 및 AMD 시스템이 향후 여타 구조물의 진동제어를 위한 효과적인 수단으로 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.