상태 관측기 설계 기법을 적용한 이온성 고분자 금속 복합체의전압 생성 특성 모델링

이형기; 박기원; 김명수

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이형기 박기원 김명수

저널정보: 한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제28권 제6호

발행연도: 2015.1

수록면: 383 - 388 (6page)

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이온성 고분자 복합물인 IPMC(Ionic Polymer Metal Composite)는 부드러운 고분자 필름의 양면에 백금으로 구성된 전극층이 부착된 형태로 구성되어 있으며, 외부 물리적 자극에 대응하여 전기적 에너지를 발생시키는특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 IPMC의 굽힘에 대응하여 생성되는 전압을 예측할 수 있는 회로 모델을 제안하였다. 모델의 내부는 IPMC의 물리적인 특성을 묘사하는 전기 소자들로 구성되어 있으며, 실제 측정된 출력 전압과 시뮬레이션 출력 전압 사이의 RMS(Root Mean Square) 오차가 최소화 되도록 파라미터들의 값이 선정되었다. 이어서, 회로 모델의 관측기를 극점 배치 기법을 사용하여 설계하였으며 관측기로부터의 출력 전압 시뮬레이션의 결과 실제 전압 신호와의 오차가 줄어듦을 확인하였다. 또한, 상태 관측기 설계 기법이 측정된 출력 전압으로부터 입력 굽힘 각도를 추정하는 역 모델의 설계에도 적용되었으며 설계된 역 모델이 입력 각도를 큰 오차 없이 추정함을 검증하였다.

#이온성 고분자 복합재 #회로 모델 #변수 추정 #상태관측기설계 #Ionic Polymer-Metal Composite #Circuit Model #Parameter Estimation #State Observer Design

참고문헌 (11)

참고문헌 신청

/ / http://ndeaa.jpl.nasa.gov/nasa-nde/lommas/eap/IPMC_Prep- Procedure.htm Aureli, M / 2010 / Energy Harvesting from Base Excitation of Ionic Polymer Metal Composites in Fluid Environments / Smart Materials and Structures 19 (1) : 015003 ~

Biddiss, E / 2006 / Electroactive Polymeric Sensors in Hand Prostheses: Bending Response of An Ionic Polymer Metal Composite / Medical Engineering & Physics 28 (6) : 568

Brufau-Penella, J / 2008 / Characterization of the Harvesting Capabilities of An Ionic Polymer Metal Composite Device / Smart Materials and Structures 17 (1) : 15009 ~

Chen, Z / 2007 / A Dynamic Model for Ionic Polymer-Metal Composite Sensors / Smart Materials and Structures 16 (4) : 1477 ~ 1488

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