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다채널 제어알고리듬을 이용한 음향 가진된 밀폐계 평판의 능동진동제어
Active Vibration Control of Acoustically Loaded Flexible Plate Enclosure Using Multi-Channel Control Algorithm 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.24 no.6 = no.177, 2000년, pp.1390 - 1397  

홍진석 (한양대학교) ,  박수홍 (한양대학교) ,  김흥섭 (한양대학교) ,  오재응 ,  정진태

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents the multi-channel active vibration control of a flexible plate of the acoustically loaded enclosure. The flexible plate was excited acoustically with sinusoidal and white noise input. The control was performed by two piezo ceramic actuators and two accelerometers. The experimenta...

주제어

#능동진동제어   #압전세라믹 가진기   #다채널 제어 알고리듬   #음향가진된 밀폐계  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 복잡한 진동 형을 갖는 평판의 전역적인 진동 저감을 위해서 1개의 센서, 가진기를 사용하는 단일채널 제어알고리듬과 다수의 센서, 가진기를 갖는 다채널 제어알고리듬을 이용한 비교실험을 수행하였다. 또한 최적의 제어 효과를 얻기 위하여 압전 가진기 의 제어감도를 구하여 압전 가진기의 최적 위치도 구하였다. 실험은 밀폐계에 평판의 고유진동 수에 해당하는 정현파 신호와 백색잡음으로 음향 가진하여 평판을 가진하고 평판 위에 PZT 가진 기를 부착하여 제어력을 발생시켰다.
  • 밀폐계 평판의 진동제어를 위하여 백색잡음 음향가진 했을 때 오차센서 1, 2번에 대하여 각각 제어 전, 단일채널제어(가진기 1, 가진기 2) 후, 다채널 제어 후의 오차 센서 신호를 비교하여 보았다.
  • 실험에 사용된 평판과 PZT 및 밀폐계의 제원을 Table 1에 나타내었다. 밀폐계의 음향가진을 위해 신호 발생기 (sine/noise generator, B&K Type 1054)에서 정현파 및 백색잡음을 발생시킨 후 신호 증폭기 (power amplifier, B&K Type 2706)에서 증폭하여 스피커로 입력하였다. 그리고 진동제어력을을 발생하는 압전 가진기 부착 위치와 오차신호를 검줄하는 가속도계 (accelerometer, B&K Type 4374)의 부착위치를 Fig.
  • 본 연구에서는 실험적으로 유연한 구조물의 진동 제어기로 분포제어기인 PZT를 사용하고 다채 널 filtered-x LMS 알고리듬과 고속의 신호처리 보드를 이용하여 백색 잡음 음향 외란 입력을 받는 유연한 평판의 진동을 실시간으로 제어할 수 있는 능동 제어 시스템을 구성하였다. 복잡한 진동 형을 갖는 평판의 전역적인 진동 저감을 위해서 1개의 센서, 가진기를 사용하는 단일채널 제어알고리듬과 다수의 센서, 가진기를 갖는 다채널 제어알고리듬을 이용한 비교실험을 수행하였다. 또한 최적의 제어 효과를 얻기 위하여 압전 가진기 의 제어감도를 구하여 압전 가진기의 최적 위치도 구하였다.
  • 본 연구에서는 실험적으로 유연한 구조물의 진동 제어기로 분포제어기인 PZT를 사용하고 다채 널 filtered-x LMS 알고리듬과 고속의 신호처리 보드를 이용하여 백색 잡음 음향 외란 입력을 받는 유연한 평판의 진동을 실시간으로 제어할 수 있는 능동 제어 시스템을 구성하였다. 복잡한 진동 형을 갖는 평판의 전역적인 진동 저감을 위해서 1개의 센서, 가진기를 사용하는 단일채널 제어알고리듬과 다수의 센서, 가진기를 갖는 다채널 제어알고리듬을 이용한 비교실험을 수행하였다.
  • 또한 최적의 제어 효과를 얻기 위하여 압전 가진기 의 제어감도를 구하여 압전 가진기의 최적 위치도 구하였다. 실험은 밀폐계에 평판의 고유진동 수에 해당하는 정현파 신호와 백색잡음으로 음향 가진하여 평판을 가진하고 평판 위에 PZT 가진 기를 부착하여 제어력을 발생시켰다. 그리고 평판 위에 가속도계를 부착하여 오차센서로 사용했 다.
  • 이상과 같이 정현파 및 백색 잡음의 외란 입력을 받는 밀폐계 평판에 압전 세라믹과 다채널 filtered-x LMS 알고리듬을 이용하여 실시간 능동 진동 제어를 수행한 결과 다음의 결론을 얻을 수 있었다.
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참고문헌 (12)

  1. Bas, A. and Poh, S., 1988, 'Performance of an Active Control System with Piezoelectric Actuators,' Journal of Sound & Vibration, No.2, pp. 327-343 

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  2. 신준, 1994, '자기조정 학습계수 알고리듬을 이용한 소음 진동의 능동제어,' 한양대학교 박사학위 논문 

  3. Vipperman, J. S., Burdisso, R. A. and Fuller, C. R., 1993, 'Active Control of Broadband Structural Vibration Using the LMS Adaptive Algorithm,' Journal of Sound and Vibration, Vol. 166. No. 2, pp. 283-299 

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  4. Mason, Warren P., 1981, 'Piezoelectricity, Its History and Applications,' J. Acoust. Soc. Am, Vol. 70, No. 6 

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  5. Hong, S. Y., 1993, 'Active Vibration Control of Adaptive Flexible Structures Using Piezoelectric Smart Sensors and Actuators,' Ph.D. Thesis of the Pennsylvania State University, USA 

  6. Guigou, C, Fuller, C. R. and Wagstaff, P. R., 1994, 'Active Isolation of Vibration with Adaptive Structures,' J. Acoust. Soc. Am, Vol. 91, No. 1, pp. 294-299 

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  7. Pan, X. and Hansen, C. H., 1995, 'Active Control of Vibration Power Transmission Along a Semi-Infinite Plate,' Journal of Sound and Vibration, Vol. 184, No. 4, pp. 585-610 

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  8. Shin, Joon. Kim, Heung-Seob. Park, Soo-Hong Hong, Jin-Seok. Oh, Jae-Eung., 1996 'Active Vibration Control of a Flexible Cantilever Beam Using Filtered-x LMS Algorithm,' Proceedings of KSME, pp. 93-110 

  9. 박수홍, 홍진석, 김흥섭, 신준, 오재응, 1998, 'Filtered-x LMS 알고리듬을 이용한 음향 가진된 밀폐계 평판의 능동진동제어,' 대한기계학회논 문집, 제22권 제10호, pp.1792-1797 

  10. Kuo, Sen M. and Morgan, Dennis R., 1996, Active Noise Control Systems Algorithms and DSP Implementations, John Wiley & Sons, p. 160 

  11. Tzou, H. S., 1993, 'A New Distributed Sensor and Actuator Theory For Intelligent Shells,' J. of Sound and Vibration, Vol. 153, No. 2, pp. 335-349 

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  12. 박수홍, 1998, '다채널 능동제어기법에 의한 밀폐계 평판의 외부방사소음 저감,' 한양대학교 박사학위 논문 

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