The W/O emulsion was formed by mixing hydrophobic nonion surfactants of span 80 and tween 60 with kerosine, and by adding sodium silicate aqueous solution. Precipitating the W/O emulsion by sodium bicarbonate resulted in spherical silica particles. Shape and size distribution of silica particles were observed. The particles were spherical and they have narrow size distribution. Particle sizes were 9.29, 7.39 and 5.73 μm at homogenizer speed of 2500, 3000, and 3500 rpm, respectively. The particle size was decreased by increasing agitation speed due to the formation of emulsion droplet. At fixed agitation speed, absorbed paraffin oil weight were measured and the SiO2/Na2O mole ratio effects on particle size were investigated. Particle size was decreased by increasing the mole ratio of SiO2/Na2O.

본 연구에서는 2차자속을 파라미터로 하는 순시토크제어법에 근거한 속도센서리스 제어방식을 제안하였고, 2차자속 정보를 이용하여 운전중 변동하는 2차저항을 속도추정과 동시에 동정할 수 있음을 제시하였다. 수치시뮬레이션을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. 1) 2차자속을 교류를 중첩한 형태로 토크응답, 속도응답과는 독립적인 제어가 가능하다. 2) 수치실험상으로 무부하시 0[rpm]을 포함하는 저속영역에서도 양호한 속도추정이 이루어졌다. 3) 위의 속도추정을 바탕으로 수[rpm]대의 저속 영역에서 양호한 속도센서리스제어가 이루어졌다. 4) 2차저항값은 제안된 동정식을 통해 실제 2차 저항값에 수렴하는 특성을 보임으로써 2차저항의 동시동정과 속도센서리스제어가 가능함을 확인하였다.

본 논문에서는 BLDC 서보모터의 속도 제어성 향상을 위해 속도제어계에 2자유도 적분형 최적 제어법을 적용하고 그 결과를 기존의 PI제어계 및 2자유도 PI제어계와 비교하였다. 2자유도 적분형 최적제어법은 PI제어법이 갖는 지령치 추종특성과 외란 억제특성간의 트레이드오프 문제를 해결하고, 제어계의 최적성을 확보하고자 도입되어졌으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 그 유효성을 고찰하였다. 시뮬레이션을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. (1) 2자유도 적분형 최적제어계는 PI제어계에 비해 양호한 지령치 추종성과 외란 및 모델링 오차제거 특성을 보였다. (2) 2자유도 적분형 최적제어계는 제어파라미터인 하중행렬 Q, R 및 W에 대한 제약요건이 없을 경우, 모터의 정격조건 하에서 이들을 적절히 설정함으로써 2자유도 PI제어계보다도 양호한 지령치 추종성과 외란 및 모델링 오차 제거 특성을 얻을 수 있다. (3) 2자유도 적분형 최적제어계는 인가전압 및 전류의 크기를 2자유도 PI제어계의 그것과 동일하게 제약할 경우 2자유도 PI제어계에 비해 지령치 추종에 관한 정정시간 외에는 그다지 우수한 성능을 보이지 않았다. 또한, 실험을 통해 고찰한 PI 및 2자유도 PI제어계의 속도추종성능은 시뮬레이션 결과와 거의 동일하였다. 2자유도 적분형 최적제어계에 대한 실험결과는 논문에 나타내지 못하였으나, PI및 2자유도 PI제어계의 실험결과에서 알 수 있듯이 2자유도 적분형 최적제어계도 시뮬레이션 결과와 같은 경향을 보일 것으로 사료된다. 따라서, 본 논문에서 검토된 방법은 기존의 PI 제어계가 갖는 지령치 추종과 외란억제의 트레이드오프 문제를 상당부분 해결 가능할 것으로 보인다. 또한, 일정의 부하외란 및 모델링 오차내에서는 2자유도 PI제어계 보다 나은 제어성능을 보여 BLDC 모터의 속도 제어성 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대가 된다. 향후, 2자유도 적분형 최적제어계의 실험결과를 통한 엄밀한 제어성능검증과 스텝외란 외의 주기성 외란 인가시 2자유도 적분형 최적제어계의 외란제거 방안 등이 검토되어야 할 것으로 사료된다.

A fish pump makes very important roles in an automation system of an aquaculture farm, thus it has been used widely in order to transfer fishes from one place to the other place automatically. In spite of its significant roles, the efforts for developing performance and promoting efficiency of the fish pump are not sufficient yet. In this paper, a method which makes the fish pump automation system is suggested. Automation of the fish pump can be accomplished by using variable voltage and variable frequency inverter system including induction motors. Especially, very simple logic to generate Pulse width Modulation(PWM) wave to control induction motor efficiently and three steps speed control method to regulate liquid quantity of the fish pump simply are suggested. Owing to the simplifies speed control and PWM wave generation technique, a cheaper microprocessor, 80C196KC, than a digital signal Processor(DSP) can be used to operate control algorithm in induction motor systems for real time control Also, a new idea of remote control for the simplifies novel inverter system by Programmable logic Controller(PLC) without special output unit, digital to analog converter(D/A), is suggested in this paper. Consequently the function of reliability, availability and serviceability of the fish pump system are developed. It will be expected to contribute expanding of application of the fish pump in aquaculture farms because the system can reduce energy consumption and some difficulties according to manual operation prominently.

In 1980 s to 1990 s the marine propulsion diesel engines have been developed into lower speed and longer stroke for the enegy saving (small S.F.O.C). As these new trends the conventional mechanical-hydraulic governors were not adapted to the new requirements and the digital governors have been adopted in the marine use. The digital governors usually use the control algorithms such as the PID control, optimal control, adaptive control and etc. While the engine has delay time and parameter variations these control algorithms have difficulty in considering the stability and the robustness for the model uncertainty. In this study, the H∞ controller design method are applied in order to design the feedback controller K(s) to the speed control of the low speed marine diesel engine, and the two-degree-of-freedom control system is constituted with H∞controller. By comparison of responses of the two-degree-of-freedom control system under the delay time and parameter variations is confirmed.

The paper presents a digital speed control approach of induction motor systems by using a digital redesign method and adopting a well known 2nd order model as the system model equation. The basic concept using the modeling equation is induced from the control theory stand point such that we can describe usually the motor system connected by inverter, generator and load etc. just as a mechanical system to be controlled. The concept does not demand us the complicated vector-based modeling equation adopted in the traditional methods for the speed control of induction motor. The effectiveness of the servo control system composed by the above mentioned design concept is illustrated by the experimental results in the presence of step reference change and generator load variation. It is observed from the experimental results that the steady state error of the experimental set up becomes zero after some regulation time and the induction motor system is robust in spite of reference signal change and load variation of generator.

본(本) 연구(硏究)는 인체(人體)에 해(害)로운 농약(農藥)으로 부터 운전자(運轉者)를 보호(保護)하기 위하여 무인(無人) 스피드 스프레이어를 개발(開發)할 목적(目的)으로 수행(遂行)하였으며 무선(無線) 전파(電波) 리모콘에 의한 원격제어(遠隔制御) 시스템을 개발(開發)하기 위하여 수행(遂行)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 234채널, 16명령을 발신(發信)할 수 있는 VHF 대 전파(電波) 리모콘을 제작(製作)하여, 스피드 스프레이어의 원격제어(遠隔制御)에 편용가능(便用可能)하였다. 2. 시판(市販)되고 있는 무선전화기(無線電話機)의 방식(方式)인 DTMF방식(方式)을 채용(採用)한 무선 리모콘을 사용(使用)할 경우 시판 무선전화기(無線電話機) 사용(使用)이 가능(可能)하여 송수신(送受信)기의 별도(別途) 제작(製作)이 필요 없는 잇점이 있었다. 3. 무선(無線) 전파(電波) 리모콘과 원칩 마이크로 컴퓨터를 이용(利用)하여 염가(廉價)이고 컴팩터한 원격조종(遠隔操縱) 조향장치(操向裝置) 및 원격조종(遠隔操縱) 변속장치(變速裝置), 원격조종(遠隔操縱) 약액(藥液) 살포장치(撒布裝置) 등(等)의 원격제어(遠隔制御) 시스템 제작(製作)이 가능(可能)하였다.

본(本) 연구(硏究)는 고성능(高性能) 농약(農藥) 살포기인 스피드 스프레이어에 있어서 농약(農藥)살포 시(時) 인체(人體)에 해로운 농약(農藥)으로부터 오퍼레이터를 보호(保護)하기 위하여 무인(無人) 운전(運轉) 연구(硏究)의 일환(一環)으로 원칩 마이크로 컴퓨터를 이용(利用)하여 원격조종(遠隔操縱) 변속장치(變速裝置)를 개발(開發)할 목적(目的)으로 수행(遂行)한 연구(硏究)에서 얻어진 결과(結果)를 要約(요약)하면 다음과 같다. 1. 시작(試作)한 원칩 마이크로 컴퓨터를 이용(利用)한 원격조종(遠隔操縱) 변속장치(變速裝置)는 변속조작(變速操作) 100회(回) 중(中) 오동작(吳動作)이 전무(全無)하여 조작성(操作性)이 정확(正確)하였다. 2. 使用된 원칩 마이크로 컴퓨터의 프로그램은 기계어(機械語)로 작성(作成)되었으며, 변속조작(變速操作) 시간(時間)이 3초(初) 이내(以內)로 사람에 의한 변속조작(變速操作) 시간(時間)과 거의 같았다. 3. 본(本) 연구(硏究)에 사용(使用)한 원칩 마이크로 컴퓨터는 지금까지 자동화(自動化) 장치(裝置)에 많이 도입(導入) 사용(使用)하던 퍼스널 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 원 보오도 컴퓨터 등과 비교하여 볼 때 극소형(極小型)으로 소비전력(消費電力)이 작으며 염가(廉價)이기 때문에 농업용(農業用)으로 적합(適合)하다고 사료(思料)된다. 4. 본(本) 연구(硏究)에 사용(使用)된 변속장치(變速裝置)는 승용(乘用) 농업기계(農業機械)와 같은 형식(形式)의 것이므로 농업용(農業用) 트렉터 및 포장기계(圃場機械)의 자동화(自動化) 기계(機械)에도 적용(適用)될 것으로 판단(判斷)된다. 5. 본(本) 실험장치(實驗裝置)는 직접(直接)레버조작(操作) 및 원격조종(遠隔操縱)이 동시(同時)에 이루어지도록 제작(製作)하였기 때문에 구조적(構造的)으로 복잡(複雜)하나 직접(直接)레버 조작부(操作部)를 제거(除去)하고 원격조종부(遠隔操縱部)만 스피드 스프레이어에 장착(裝着)하면 더욱더 소형화(小型化) 되고 중량(重量)도 더 가벼워져 사용(使用)하기에 편리(便利)한 장치(裝置)가 될 것으로 사료(思料)된다.

비선형의 특성을 갖고 있는 DC 서보 모터의 속도 제어에 퍼지 제어기의 사용을 제안하였다. 퍼지 제어기는 퍼지 모델로부터 설계되며, 그 퍼지 모델은 시스템의 입출력 데이터로 인식되고 비선형 시스템의 표현에 뛰어난 능력을 갖고 있다. 따라서 퍼지 모델로부터 설계되는 퍼지 제어기는 시스템의 비선형 특성이 잘 반영되어지며 그러한 점은 서보 모터의 속도 제어에 응용한 결과 잘 알 수 있었다. 즉 퍼지 제어기에 비해 고속 제어가 가능해졌으며 정상 리플(ripple)이 감소하였다. 또한 이 퍼지 제어기에서 사용되는 퍼지 집합의 멤버쉽 함수는 간단한 선형 구분 함수이므로 퍼지 제어기도 간략한 형태로 표현되었다

목적: 본 연구는 동작의 연속성과 속도에 따른 내적 타이밍 과제 수행의 정확성과 가변성 차이를 살펴보고, 그 결과를 바탕으로 메트로놈 동기화 훈련의 효과를 검증하고자 하였다. 방법: 연구 참여자(n=24)는 동작이 시작되는 지점에서 정지하는 구간의 유무에 따라 구분된 연속 동작 집단, 불연속 동작 집단에 각각 12명씩 무선할당 되었다. 두 집단의 연구 참여자는 무선으로 제공되는 세 가지(30bpm, 45bpm, 60bpm) 속도 조건의 청각신호에 따라 오른손을 연속 혹은 불연속적으로 돌리면서 목표물과 접촉하는 타이밍 과제를 수행하였다. 또한 감각운동 동기화 능력의 향상을 확인하기 위하여 상호작용 메트로놈(interactive metronome)을 활용한 4일간의 메트로놈 동기화 훈 련(synchronized metronome training)을 진행하였다. 타이밍 정확성은 시간의 절대오차, 가변성은 시간오차의 변동 계수, 수행 성공률은 15ms 이내의 시간오차로 산출하였다. 결과: 타이밍 정확성과 수행 성공률은 불연속 동작보 다 연속 동작에서, 그리고 동작의 속도가 빠를수록 높게 나타났다. 타이밍 가변성은 연속성에 따른 유의한 차이 를 보이지 않았으나, 속도가 증가할수록 유의하게 증가하였다. 동작의 속도와 연속성의 상호작용 효과는 타이밍 정확성에서 나타나지 않았지만, 타이밍 가변성은 속도가 빠를수록 두 집단 모두에서 높아지는 효과가 나타났다. 메트로놈 동기화 훈련 결과 연속 동작 집단의 경우 2일 이상의 훈련이 타이밍 정확성 및 수행 성공률의 향상을 가져왔다. 결론: 내적 타이밍 과제에서 연속적인 동작 조건에서 상대적으로 빠른 속도를 이용한 운동제어 및 학 습 전략이 수행의 정확성과 일관성에 효과적이다.

This paper presents mechanical design and control of a bio-inspired legged robot. To achieve a fast legged running mechanism, a novel linkage leg structure is designed based on hind legs of domestic cats. The skeletomuscular system and parallel leg movement of a cat are analyzed and applied to determine the link parameters. The hierarchical control architecture is designed according to the biological data to generate and modulate desired gaits. The effectiveness of the leg mechanism design and control is verified experimentally. The legged robot runs at a speed of 46 km/h, which is comparatively higher speed than other existing legged robots.

Generating motion of center of mass for biped robots is a challenging issue since biped robots can easily lose balance due to limited contact area between foot and ground. In this paper, we propose force control method to generate high-speed motion of the center of mass for horizontal direction without losing balancing condition. Contact consistent multi-body dynamics of the robot is used to calculate force for horizontal direction of the center of mass considering balance. The calculated force is applied for acceleration or deceleration of the center of mass to generate high speed motion. The linear inverted pendulum model is used to estimate motion of the center of mass and the estimated motion is used to select either maximum or minimum force to stop at goal position. The proposed method is verified by experiments using 12-DOF torque controlled human sized legged robot.

가스터빈 기관은 우주항공, 발전 플랜트뿐만 아니라 해상운송 분야에 사용되는 원동기로서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 그 구조가 복잡하고 연소과정에서 시간지연 요소가 포함되어 있어 가스터빈 기관을 잘 제어할려면 정교한 수학적 모델링이 필요하다. 본 논문 에서는 가스터빈 기관의 주요 구성품인 가스발생기, PLA 액추에이터, 미터링 밸브에 대한 모델링 기법을 설명한다. 또한, 가스터빈 기관의 시 운전 데이터를 기초로 몇 가지 정상상태 때의 동작점에서 서브모델을 구하고, 각 서브모델에 대해 비선형 비례적분미분 제어기를 설계하여 기 관의 속도를 제어하는 방법을 제안한다. 제안하는 비선형 제어기는 비선형 함수로 구현되는 3가지 이득을 사용한다. 비선형 제어기의 파라미터 는 제어시스템의 목적함수를 최소화하는 관점에서 실수코딩 유전자알고리즘으로 동조한다. 제안한 방법은 가스터빈 기관에 적용하고 시뮬레이 션을 실시하여 그 유효성을 확인한다.

The displacement Deep-V catamaran concept was developed in Newcastle University(UNEW) through development of the systematic Deep-V catamaran series. One of the most important Deep-V catamaran launched to date is Newcastle University's own multi-purpose research vessel, The Princess Royal. The vessel was launched in 2011 and enhanced the Deep-V catamaran concept further with the successful adoption of a novel anti-slamming bulbous bow and tunnel stern for improved efficiency. It was however identified that the vessel has substantial amount of dynamic trim that limited the visibility of the captain. The dynamic trim also increased the wave-making resistance thereby preventing the vessel from attaining its maximum speed in certain sea states. This paper therefore presents the application of devices such as Trim Tabs, Interceptors, Transom Wedges and Integrated Transom Wedges-Tabs to control the dynamic trim and improvement of fuel efficiency of the vessel. All of these energy saving devices were fitted into a model for tests in Newcastle University's Towing Tank. Model test verification confirmed that the optimum appendage was the interceptors, they produced a 5% power saving and 1.2 degree trim reduction at 15 knots, and investigations of full scale trials will be scheduled with and without application of device to compare the improvement of performance.

항행속력규제는 통항안전성을 확보하기 위한 중요한 요소로서, 지금까지는 최고속력규제에 대하여만 연구 검토되어지고 있다. 최근 우리나라 항만에서는 중량물 운반용 예부선 등을 포함한 저속 항행선박으로 인하여 선박운항자의 위험부담감은 점점 증가하고 있다. 본 연구에서는 이러한 저속선박에 대한 최저속력 규제의 필요여부와 교통용량별 적정 최저속력을 산출하여 제안하였다. 이 연구의 구체적인 결과는 다음과 같다. (1) 시간당 통항척수가 5척의 경우에 최저속력을 5kts 이상으로 설정하면 속력규제 효과가 높다 (2) 시간당 통항척수가 10척 이상의 경우에 최저속력을 7kts로 설정하여야 속력규제 효과가 다소 있다 (3) 반면에, 통항척수가 많은 해역에서는 상대속력차가 적은 선박이 다수 발생하여, 선박 간 좁은 이격거리로 장시간 항행하여야 하므로 최저속력규제의 효과가 없는 것으로 판단된다.