An active suspension system has an external energy source, from which energy is constantly supplied to the system for continuous control of the vehicle's motion. There are some control strategies. In the study, the reduced-order active suspension control strategy via the singular perturbation technique is applied to the half car model which has 4 DOF. The performance of the hydraulic active suspension system utilizing this control strategy is investigated and compared with those of the systems with the full-order state feedback control and the sky-hook damping control. Their performances are compared through the computer simulation in the time and the frequency responses, respectively. In the transient response analysis, the C-language program is used, and Matlab program tool is used in the frequency response analysis. It is shown that the reduced-order control strategy yields almost the same performance as that of the full-order state feedback control, and gives better performance than that of the sky-hook damping control, especially in ride quality.

This paper introduces a Feedback Linearization (FL) controller to eliminate the gyro effect on a quadrotor UAV. In order to control the attitude of the quadrotor, the second model equation was differentiated to the 4-th order to induce the control input to be revealed, and then a new control input was derived based on the attitude transformation equation with a gyro effect. For the initial quick posture control of the quadrotor, the existing yaw control was replaced with a separate controller. The simulation was conducted with an experiment in which FL control to remove the gyro effect was applied to the quadrotor and an experiment without removing the gyro effect, from the experimental results, the maximum error seen in each axial direction of the quadrotor was x = 0.22 m, y = 0.20 m, z = 0.16 m. Through the proposed method, the effect of the FL controller for controlling the gyro effect of the quadrotor was confirmed.

In this paper, an exact reshaping method for the motor dynamics of a flexible-joint robot is proposed using an integral manifold approach. Obtaining the exact model for both motor-side and linkside dynamics of a flexible-joint robot is difficult due to its under-actuated nature and complex dynamics. Despite the simple structure of the motor-side dynamics, they are difficult to model accurately for a flexible-joint robot due to motor disturbances, especially when speed reducers such as harmonic drives are installed. An integral manifold feedback control (IMFC) is proposed to reshape the motor dynamics. Based on the integral manifold approach, it is theoretically proved that the IMFC reshapes motor dynamics exactly even with bounded disturbances such as motor friction. The performance of the proposed IMFC is verified experimentally using a single degree-of-freedom flexible-joint robot under gravity conditions.

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.

An augmented state feedback controller for a Wheeled Inverted Pendulum (WIP) is proposed in this research. The augmented state feedback controller is able to keep the WIP returning to the origin. Generally, the WIP has both stable and unstable equilibrium points. To keep the WIP over the unstable equilibrium point, the WIP consistently is being controlled. A simple state feedback controller is letting the WIP out of the origin when the center of gravity of the WIP locates out of the schematic center line. In some case of applications, it may not be desirable that the WIP is drifting out of the initial location. The proposed augmented state feedback controller is able to keep the WIP at the initial location whether its center of gravity lies out of the center line or not. Numerical simulations are carried out to show the validation of the augmented sated feedback controller.

본 논문에서는 시소 시스템에 Pl형의 상태 피드백 제어기와 축소차수 관측기를 결합한 제어시스템을 적용하여 시소 시스템의 안정화 문제를 다루었다. LQ 이론에 근간을 두는 Pl형의 상태 피드백 제어기는 계단상의 외란이나 잡음에 대해 양호한 성능을 가지도록 오차에 대한 새로운 상태변수를 고려한 제어기이다. 축소차수 관측기는 상태변수의 계측이 어려운 경우나 경제적인 이유로 센서의 부착이 어려운 경우에 종종 사용되는데 본 논문에서는 시소 시스템의 각도와 대차의 위치로부터 시소의 각속도와 대차의 속도를 추정하기 위해 사용된다. 여러 초기조건과 외란이 인가되는 환경 하에서 실시한 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 목적으로 하는 시소 시스템의 안정화가 가능함을 보인다.

항만의 하역 향상성을 위해 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다. 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID 제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데, 이는 제어기 설계가 용이하고, 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다. 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉, 실수코딩 유전알고리즘을 이용하여 상태 피드백 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수가 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다 컴퓨터 시뮬레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

본 연구는 시각 피드백이 조준 운동의 제어에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시각 피드백 처리시간을 과대 평가할 가능성이 있는 요인들을 통제한 상황에서 시각 피드백과 시각 피드백 관련 변인들을 체계적으로 다양하게 통제하여 유사한 네 개의 실험을 수행하였다. 실험1은 다양한 속도로 수행되는 운동하에서 시각 피드백을 다양한 시점에서 철회하여 시각 피드백이 동작실행의 정확성에 미치는 영향을 관찰함으로써 시각 피드백 처리시간을 알아 보려는 의도로 수행하였다. 이와 동시에 시각정보가 일정시간(최소한 250㎳)동안 감각기억(sensory memeoy)의 형태로 표상화되어 기억됨으로써 감각기억에 기초를 둔 동작 제어의 가능성을 검증하기 위함이었다. 실험은 3×5의 2요인 피험자내 설계를 이용하여 시각 피드백과 동작시간 요인을 통제한 가운데 단일 표적조준과제를 이용하여수행하였다. 실험2는 빠른 속도(160㎳)로 수행되는 운동하에서 시각의 철회를, 동작개시를 시점으로 다양하게 지연시켜 시각조건과 비교함으로서 동작 수행 중 시각정보가 어떠한 시점에 영향을 미치는지를 알아보려는 목적으로 수행하였다. 실험은 단일요인 피험자내 설계를 이용하였으며, 실험조건은 시각 피드백을 통제하는 다섯 가지 조건으로 구성하였다. 실험3은 예비신호와 동시에 철회하였던 시각 피드백을 반응신호, 동작개시와 동시에 그리고 동작개시 60㎳후에 부여하여 시각이 조준 동작을 사전에 정하는 데 사용되는 것을 방지한 상황에서 동작실행의 정확성을 관찰함으로써 시각 피드백이 동작실행의 정확성에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 실험은 단일 요인 피험자내 설계를 이용하였으며, 실험조건은 시각 피드백을 통제하는 네 가지 조건으로 구성하였다. 실험4는 동작거리와 동작시간 그리고 시각 피드백을 통제하는 가운데 동작실행의 정확성을 관찰하여 시각 피드백이 조준운동의 제어에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 실험은 2×2×3의 3요인 피험자내 설계가 이용하여 동작거리와 동작시간 그리고 시각 피드백이 통제되는 가운데 실험을 수행하였다. 수집한 자료를 일차적으로 반응시간과 동작시간에 의하여 자료로서의 채택 여부를 검토한 뒤에 동작실행의 정확성(동작오차)을 분석한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 시각 피드백은 200㎳ 이내에 빠른 시간에 처리될 수 있다. 둘째, 거리오차의 경우 시각 피드백은 동작의 후기 단계에서 중요하며, 방향오차의 경우에는 시각 피드백이 동작의 초기 단계에서 중요하다. 셋째, 시각조건과 비시각조건 간에서 동작오차의 차이는 150-300㎳의 동작시간에서는 일정하였으나 450㎳의 동작시간에서는 증가하였다. 그리고 이러한 경향은 동작거리가 길수록 강하게 나타났다.

Most movements executed in sport performance and everyday life are aimed at visual objects and are controlled visually. The role of visual feedback in control of movements has been a central issue in the study of motor behavior since Woodworth`s research in 1899. The time required to identify, decide, and initiate within-movement corrections based upon visual feedback has been called visual feedback processing time. The estimated visual processing time in most early experiments is about 250-300msec. However, there have been several evidences suggesting that visual feedback could be processed and used in lesser time. The evidences for faster visual processing time comes from the selective exclusion of visual feedback, the control of saccadic eye movement, and the analysis of movement trajectory. These experiments estimated that the visual processing time is about 120msec or less.