[논문]PPF 제어기를 이용한 외팔보의 능동진동제어 성능개선

PPF 제어기를 이용한 외팔보의 능동진동제어 성능개선
Active Vibration Control Perfomance Enhancement of Cantilever Beam Using PPF Control 원문보기

신창주 (부산대학교 대학원 기계공학부) , 홍진숙 (울산과학대학 디지탈기계학부) , 정의봉 (부산대학교 기계공학부)

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본 연구는 외팔보의 능동진동제어를 고찰하였다. 전주파수 대역에 대하여 효과적인 능동진동제어를 적용할 수 있는 DVFB를 수행하였다.
비행기의 날개, 로봇 발 그리고 우주정거장의 태양전지판등 다양한 곳에 사용되는 외팔보는 구조물의 특성상 외란에 대하여 강인한 외팔보를 제시하고자 한다. 본 연구에서 외팔보의 능동진동제어를 위해 DVFB 와 PPF 제어기를 동시에 적용하였다.

전주파수 대역에 대하여 효과적인 능동진동제어를 적용할 수 있는 DVFB를 수행하였다. DVFB 제어 후에도 지배적인 1차 모드를 PPF 제어를 통하여 진동저감을 수행하였다. DVFB와 PPF를 동시에 적용하여 전주파수 대역에 대하여 효과적인 진동제어를 할 수 있었으며 진동기여도가 높은 특정 모드는 PPF를 이용하여 진동저감이 가능한 것을 확인하였다.
비행기의 날개, 로봇 발 그리고 우주정거장의 태양전지판등 다양한 곳에 사용되는 외팔보는 구조물의 특성상 외란에 대하여 강인한 외팔보를 제시하고자 한다. 본 연구에서 외팔보의 능동진동제어를 위해 DVFB 와 PPF 제어기를 동시에 적용하였다.
본 연구는 외팔보의 능동진동제어를 고찰하였다. 전주파수 대역에 대하여 효과적인 능동진동제어를 적용할 수 있는 DVFB를 수행하였다. DVFB 제어 후에도 지배적인 1차 모드를 PPF 제어를 통하여 진동저감을 수행하였다.
위치에서 임펄스를 인가하였다. 주파수응답은 x₂위치에서 정상상태의 시간응답 신호를 FFT를 취하여 비교하였다.
DVFB 기법을 사용하더라도 특정 모드에 대하여 제어가 잘되지 않는 경우가 있다. 특정한 모드를 제어하기 위하여 본 연구에서 Positive Position Feedback(PPF) 제어기를 접목하였다.

DVFB 제어 후에도 지배적인 1차 모드를 PPF 제어를 통하여 진동저감을 수행하였다. DVFB와 PPF를 동시에 적용하여 전주파수 대역에 대하여 효과적인 진동제어를 할 수 있었으며 진동기여도가 높은 특정 모드는 PPF를 이용하여 진동저감이 가능한 것을 확인하였다.
Fig. 4.과 같이 PPF와 DVFB 제어기를 동시에 적용한 결과 각각의 제어기판을 설치하였을 때보다 빠른 시간에 진동제어가 되는 것과 구조 진동의 주요 원인인 1, 3차 모드의 진동 감소됨을 확인할 수 있었다.

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