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하영균,김승호,이상조,박영필 대한기계학회 1987 대한기계학회논문집 Vol.11 No.6
본 연구에서는 유연한 로봇 조각기를 허브가 있는 첨단질량이 부착된 유연한 외팔보로 모델링하고 Hamilton의 원리에 의하여 유도된 운동방정식을 Galerkin의 모우 드 합 방접을 이용하여 유한차원화하여 상태방정식으로 표시하였다. 계를 제어 모우 드부(controlled mode part)와 잔류 모우드부(residual mode part)로 나누어 제어 모 우드부에 대해 최적제어 이론을 도입하여 귀환계수(feedback ccefficient)를 구하였으 며 측정이 불가능한 상태변수(inaccessible state)를 근사적으로 추정하기 위하여 Lu- enberger 관측기가 사용되었다.2차 성능계수(quadratic performance index)내의 입 력에 대한 가중치의 변화에 따른 제어효과 및 계의 여러 모우드중 중요 모우드만 제어 하는 제어기를 사용함에 따른 Spillover 효과가 계의 제어효과에 미치는 영향을 시뮬 레이션을 통하여 고찰하였으며, 또한 실험을 통하여 이론의 타당성을 검토하였다. A flexible one-link robotic manipulator is modelled as a rotating cantilever beam with a hub and tip mass. An active control law is developed with consideration of the distributed flexibility of the arm. Equation of motion is derived by Hamilton's principle and, for modal control, represented as state variable form using Galerkin's mode summation method. Feedback coefficients are chosen to minimize the linear quadratic performance index(PI). To reconstruct the complete state vector from the measurements, an observer is proposed. In order to suppress vibration of the manipulator arm to desirable extent and to obtain accuracy of the positioning, weighting factor of input in PI is adjusted. Spillover effect due to the controller which controls several important modes is examined. Experiment is also performed to validate the theoretical analysis.
김승호,하영균,정승호,박영필,황효성 연세대학교 산업기술연구소 1985 논문집 Vol.17 No.2
An analytical and experimental investigation is made to the dynamic response of a cantilever with a tip mass that models some of the basic phenomena involved in the response of a flexible manipulator with a tip mass on its free end under the given rotating motion. The system equation is derived from the Hamilton's principle on the basis of the Euler-Bernoulli hypothesis and an approximate solution is obtained from modal analysis using Galerkin's method for the vibration response of the system subjected to a sudden stop after an impulsive rotation. Experiment was performed to verify the validity of the theoretical analysis. Results are given for the vibration amplitude of the free end with respect to tip mass ratio, non-dimensionalized rotating velocity, rotating angle and non-dimensionalized hub length. The rotating condition to minimize the vibration amplitude of the free end can be determined for the given basic parameters.
최승철,하영균,박영필 대한기계학회 1991 대한기계학회논문집 Vol.15 No.6
A long and light-weight forearm of the vertical 2 DOF robot manipulator with a heavy payload driven by parallel drive mechanism is modelled as a Euler-Bernoulli beam with a tip mass subjected to a high speed rotation. Governing equation is obtained by Hamilton's principle and represented as state variable form using the perturbed variables which describe the perturbed errors at the manipulator's final configuration. Digitial optimal control and observer theory are used to suppress the forearm vibration and control the positions of the joint angles with measured/estimated state feedback. Computer simulations and experimental results are obtained and compared each other. 본 연구에서는 무거운 부하중량(payload)을 운반하는 평행구동기구(parallel drive mechanism)를 가진 2 자유도 수직 로봇 조작기의 마지막 링크를 고속화 및 작업 영역의 확대를 위해 경량의 길이가 긴 링크로 구성하고, 동적 해석 및 제어를 위해 이 를 수직면상에서 회전하는 첨단질량을 가진 Euler-Bernoulli 외팔보로 모델링하였다. Hamilton의 원리를 적용하여 계의 지배방정식을 구하였으며 이를 조작기의 최종 자세 (configuration)에 대한 교란변수들(periturbed variables)을 도입하여 이산시간계 상 태방정식으로 표시하였다. 계의 상태방정식에 대해 디지탈 최적제어 및 최적관측기 이론을 적용하여, 유연한 조작기의 위치 및 진동제어를 병해하여 수행하는 제어기를 설계하였으며, 제어기의 효율성 및 적용성을 검토하기 위하여 수치해석 및 실험을 행 하였고 이들 결과를 비교, 검토하였다.
이상조,하영균,박영필,Lee, S.J.,Ha, Y.K.,Park, Y.P. 한국음향학회 1988 韓國音響學會誌 Vol.7 No.2
본 논문은 최적조절기, 최적추적제어, 최단시간제어 및 힘상쇄 관측기이론 등을 이용하여 탄성계 진동을 능동적으로 제어하기 위한 제어기 개발에 관한 연구로 탄성계의 모달해석방법을 통하여 작동기의 설치위치, 가중치의 선정 등 각종 파과미터가 제어기의 제어성능에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. The feedback controllers for the active vibration control of elastic systems are developed using optimal regulator, optimal tracking, time optimal and noise observer algorithms. Using the modal analysis of the elastic systems, the effects of the actuator positions, the input weighting factor and the magnitude of the constraint of the actuator force are investigated.