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전달력·시리즈 탄성 구동 기반 진동 억제 및 승차/기저 외란 저감 제어

Transmission-Force and Series-Elastic-Actuator-Based Vibration Suppression Control

연구 내용

시리즈 탄성 및 전달력 피드백을 통해 반사 관성·마찰 영향을 줄이고, 저주파·충격성 기저 외란 및 차체 가속 진동을 억제하는 제어를 수행하는 연구

차량 탑승감 또는 기저 외란이 큰 플랫폼에서 저주파 가속 진동과 충격성 응답을 줄이기 위해 구동 구조와 제어계를 함께 설계합니다. 볼 스크류 기반 서스펜션에 시리즈 탄성 구동을 적용하여 관성 및 마찰의 영향을 완화하고, 내부 루프에서 스프링을 활용한 직접 힘원에 가까운 제어를 구성합니다. 이후 주파수 응답과 니퀴스트 기반 설계로 외곽 루프를 구성하여 승차감에 중요한 대역의 민감도를 낮춥니다. 또한 나트 구동형 전달력 제어 구동기를 제안하여 전달력 실시간 피드백으로 반사 관성을 줄이고, 가속·저크 및 0.5~8Hz 대역 억제 성능을 통해 기저 교란에 대한 억제 효과를 검증합니다.

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연구 흐름

초기 연구는 서스펜션 전달 경로에 시리즈 탄성을 도입해 구동기 감도를 높이고, 내부 루프에서 힘 제어가 가능하도록 기구-제어 연계를 정립하는 데 집중했습니다. 이후 외곽 루프를 주파수 응답과 니퀴스트 플롯 기반으로 설계하여 탑승감 관련 대역에서 민감도 감소를 달성하는 흐름으로 확장했습니다. 최근에는 차량·인간 민감 구간에서 문제가 되는 저주파 및 충격성 기저 외란을 대상으로, 전달력 계측·제어를 포함한 새로운 구동기 구조를 제안하고, 가속과 충격 응답을 저감하는 실험 검증을 수행했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 차체 상향 가속 진동 억제
  • 저주파 승차감 향상 제어
  • 충격성 기저 외란 저감 제어
  • 시리즈 탄성 구동 기반 직접 힘 제어
  • 전달력 피드백 기반 안정화
  • 플랫폼 민감도 설계 기반 제어
  • 기저 셰이커 기반 성능 검증
  • 인간 민감 이송 시스템 진동 제어
  • 로버 현가장치 동특성 향상
  • 주파수 응답 기반 외곽 루프 설계

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