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도립진자를 통한 구조물의 진동 제어 모델링

*성*
최초 등록일
2012.07.26
최종 저작일
2008.12
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소개글

도립진자를 통한 구조물의 진동 제어 모델링

목차

1.1 연구배경
1.2 연구목적 및 내용
2.1 구조물의 진동제어
2.2 제어지스템 개론
2.3 도립진자 제어
2.4 도립진자의 운동방정식
2.5 운동방정식의 상태공간 표현식
2.6 MATLAB을 이용한 프로그래밍 및 제어 결과

본문내용

1.1 연구배경
현대 토목구조물은 해석 및 설계기술 향상, 고성능 컴퓨터 및 고강도 ․ 고품질 건설재료의 개발, 사회적인 요구 등으로 장대화, 세장화 및 대형화 추세에 있다. 이러한 대형 토목구조물들은 감쇠능력이 낮고 매우 유연하기 때문에 지진 및 강풍과 같은 예기치 못한 자연재해에 대해서는 구조적 안전성의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 지진과 강풍과 같은 동적하중에 의해 구조물에 발생하는 과도한 진동을 줄이는 것이 토목공학 분야에서 매우 중요한 과제 중 하나이다. 기존에는 외부 동적하중에 대한 구조물의 내진 성능을 향상시키기 위하여 구조시스템을 변화시켜 대응하는 소극적 의미에서의 진동제어 방법을 적용하였으나, 최근에는 구조물에 부가적인 진동 제어장치를 설치하여 내진 성능을 향상시키는 적극적인 의미에서의 진동제어 기술이 활발하게 연구되고 있다.
진동에 저항하는 방법에는 크게 두 가지가 있다. 첫째로, 구조물의 내구성을 증가시켜 구조물이 진동에너지를 흡수하는 방법과, 둘째로 구조물에 특별한 장치를 사용하여 에너지를 흡수하여 기능성, 안정성, 경제성 향상 등의 목적을 달성하는 방법이 있다.
이러한 구조물이 진동에 저항하는 방법에 맞춰서 우리는 그 움직임을 제어할 수 있다. 구조물의 진동제어방법은 외부 전원의 필요 여부에 따라 크게 수동제어(passive control)방법, 능동제어(active control) 방법, 그리고 반능동제어(semiactive control)방법으로 나눌 수 있다.

참고 자료

Modern Control Systems (10판, 2005, Richard C. dorF & Robert H. bishop, 피어슨에듀케이션 코리아)
MATLAB 입문과 활용 (2002, 김용수, 높이깊이)
자동제어 실험실습 (2007, 서울대학교 제어계측신기술 연구센터, 도서출판 아진)
안동대학교 기계공학과 소음진동실험분석LAB (http://mech.andong.ac.kr/~nvsa)
지진 하중을 받는 빌딩에 대한 자기유변유체 감쇠기의 최적위치 결정 (2004, 장종우, 한국과학기술원)
자기유변유체 감쇠기를 이용한 지진하중을 받는 구조물의 반능동 신경망제어 (2003, 이헌재, 한국과학기술원)
*성*
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