| 1 |
1
능동질량감쇠시스템을 이용한 구조물의 진동 제어 방법에 있어서, 측정 대상이 되는 구조물에 설치된 가속도 센서에 의해 실시간으로 측정된 상기 구조물의 진동 응답에 대응하는 가속도 신호를 입력받는 단계, 상기 가속도 신호를 기 설정된 주파수 대역폭에 따라 필터링하는 단계,상기 필터링된 가속도 신호와 양변위 피드백 제어(PPF, Positive Position Feedback control)를 이용하여 제1 변위제어신호를 생성하는 단계,상기 제1 변위제어신호 및 비례 미분 적분 제어(PID, Proportional-Integral-Differential control)를 이용하여 제2 변위제어신호를 생성하는 단계, 상기 제2 변위제어신호를 서보 드라이브로 출력하는 단계, 그리고상기 서보 드라이브가 상기 제2 변위제어신호를 이용하여 능동질량감쇠장치를 구동시키는 단계를 포함하며, 상기 제2 변위제어신호를 연산하는 단계는,상기 제1 변위제어신호의 크기를 지수적으로 증가시키는 단계, 상기 지수적으로 증가시킨 제1 변위제어신호의 크기가 기 설정된 임계 범위를 벗어나는 구간에 대하여 임계 범위의 상한값 또는 하한값으로 출력되도록 상기 제1 변위제어신호를 제어하는 단계, 능동질량감쇠장치로부터 서보 모터의 실시간 회전 변위 신호를 입력받는 단계, 그리고 상기 제어된 제1 변위제어신호와 상기 실시간 회전 변위 신호를 비례 미분 적분 제어하여 상기 제2 변위제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 구조물의 진동 제어 방법
|
| 2 |
2
제1항에 있어서,상기 기 설정된 주파수 대역폭에 따라 필터링하는 단계는, 저역 통과 필터(LPF, Low Pass Filter)를 이용하여 상기 가속도 신호를 필터링하는 구조물의 진동 제어 방법
|
| 3 |
3
제1항에 있어서,상기 제1 변위제어신호는, 대응하는 필터링된 가속도 신호와의 위상차가 90도가 되는 구조물의 진동 제어 방법
|
| 4 |
4
제1항에 있어서,상기 제1 변위제어신호를 생성하는 단계는, 상기 필터링된 가속도 신호를 복수의 진동 모드에 따른 신호들로 분리하는 단계,상기 분리된 복수의 진동 모드에 대응하는 신호들을 양변위 피드백 제어에 따라 신호처리하는 단계, 그리고 상기 신호처리 결과들을 합산하여 상기 제1 변위제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 구조물의 진동 제어 방법
|
| 5 |
5
제4항에 있어서,상기 양변위 피드백 제어에 따라 신호처리하는 단계는, 아래의 전달함수(H1(s))를 이용하여 상기 복수의 진동 모드에 대응하는 신호들을 양변위 피드백 제어에 따라 신호처리하는 구조물의 진동 제어 방법:여기서, i는 상기 진동모드의 인덱스 번호를 의미하고, gi는 i차 진동 모드에서 이득 값을 의미하고, wi는 i차 진동모드에서 제어 주파수, ζc는 능동질량감쇠장치의 감쇠 계수를 의미한다
|
| 6 |
6
삭제
|
| 7 |
7
제1항에 있어서,상기 제1 변위제어신호의 크기를 지수적으로 증가시키는 단계는, 아래의 전달함수(H2(s))를 이용하여 상기 제1 변위제어신호의 크기를 지수적으로 증가시키는 구조물의 진동 제어 방법
|
| 8 |
8
제1항에 있어서, 상기 서보 드라이브가 상기 제2 변위제어신호를 이용하여 능동질량감쇠장치를 구동시키는 단계에서, 상기 서보 드라이브는 속도 제어 모드로 설정된 구조물의 진동 제어 방법
|
| 9 |
9
제어기를 이용하여 구조물의 진동을 제어하기 위한 능동질량감쇠시스템에 있어서, 상기 제어기는, 측정 대상이 되는 구조물에 설치된 가속도 센서에 의해 실시간으로 측정된 상기 구조물의 진동 응답에 대응하는 가속도 신호를 입력받는 입력부, 상기 가속도 신호를 기 설정된 주파수 대역폭에 따라 필터링하는 필터링부,상기 필터링된 가속도 신호와 양변위 피드백 제어(PPF, Positive Position Feedback control)를 이용하여 제1 변위제어신호를 생성하고, 상기 제1 변위제어신호 및 비례 미분 적분 제어(PID, Proportional-Integral-Differential control)를 이용하여 제2 변위제어신호를 생성하는 신호 생성부, 그리고 상기 제2 변위제어신호를 서보 드라이브로 출력하는 출력부를 포함하며,상기 신호 생성부는,상기 제1 변위제어신호의 크기를 지수적으로 증가시키고, 상기 지수적으로 증가시킨 제1 변위제어신호의 크기가 기 설정된 임계 범위를 벗어나는 구간에 대하여 임계 범위의 상한값 또는 하한값으로 출력되도록 상기 제1 변위제어신호를 제어하며, 능동질량감쇠장치로부터 서보 모터의 실시간 회전 변위 신호를 입력받고, 상기 제어된 제1 변위제어신호와 상기 실시간 회전 변위 신호를 비례 미분 적분 제어하여 상기 제2 변위제어신호를 생성하는 능동질량감쇠시스템
|
| 10 |
10
제9항에 있어서,상기 필터링부는, 저역 통과 필터(LPF, Low Pass Filter)를 이용하여 상기 가속도 신호를 필터링하는 능동질량감쇠시스템
|
| 11 |
11
제9항에 있어서,상기 제1 변위제어신호는, 대응하는 필터링된 가속도 신호와의 위상차가 90도가 되는 능동질량감쇠시스템
|
| 12 |
12
제9항에 있어서,상기 신호 생성부는, 상기 필터링된 가속도 신호를 복수의 진동 모드에 따른 신호들로 분리하고, 상기 분리된 복수의 진동 모드에 대응하는 신호들을 양변위 피드백 제어에 따라 신호처리하며, 상기 신호처리 결과들을 합산하여 상기 제1 변위제어신호를 생성하는 능동질량감쇠시스템
|
| 13 |
13
제12항에 있어서,상기 신호 생성부는, 아래의 전달함수(H1(s))를 이용하여 상기 복수의 진동 모드에 대응하는 신호들을 양변위 피드백 제어에 따라 신호처리하는 능동질량감쇠시스템:여기서, i는 상기 진동모드의 인덱스 번호를 의미하고, gi는 i차 진동 모드에서 이득 값을 의미하고, wi는 i차 진동모드에서 제어 주파수, ζc는 능동질량감쇠장치의 감쇠 계수를 의미한다
|
| 14 |
14
삭제
|
| 15 |
15
제9항에 있어서,상기 신호 생성부는, 아래의 전달함수(H2(s))를 이용하여 상기 제1 변위제어신호의 크기를 지수적으로 증가시키는 능동질량감쇠시스템
|
| 16 |
16
제9항에 있어서, 상기 서보 드라이브는, 속도 제어 모드로 설정되며, 상기 제2 변위제어신호를 이용하여 능동질량감쇠장치를 구동시키는 능동질량감쇠시스템
|
