• 한국정밀공학회지
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• 제15권1호
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• pp.109-116
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• 1998

This paper is concerned with effective operating method of pneumatic on-off valves for improving position control accuracy, valve life-time and position settling time using modified pulse width modulation with dead-zone (MPWMD). The pneumatic system using on-off valves has advantage of simple construction and low cost compared with a system with servo-valves. The performance of the proposed control method is investigated experimentally for the position control of a pneumatic cylinder using on-off valves. Experimental results show that the proposed algorithm for valve operation can be used to obtain fast and accurate position control compared to the conventional PWMD algorithm. It is also shown that the use of the proposed MPWMD algorithm for the position control significantly reduces the number of valve switching and noise.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.70-77
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• 2011

우주발사체의 액체추진공급시스템에 사용되는 벤트/릴리프 밸브는 안전 밸브의 조합체로 극저온의 산화제를 주입할 때와 보관할 때 기화된 산소기체를 배출시킨다. 또한 비행 중에 추진제 탱크의 얼리지 압력을 안정적으로 유지하는 역할을 한다. 밸브의 동특성 및 유공압 작동특성을 알아보기 위해서 벤트/릴리프 밸브의 설계검증을 위해 AMESim을 이용해서 벤트/릴리프 밸브의 시뮬레이션 모델을 구성하였다. AMESim 밸브 모델을 검증하기 위해 밸브의 개폐 압력, 개폐작동시간을 수학적 계산 결과와 비교하였다. 또한 FLUENT 상용코드를 이용하여 내부유동 해석 결과를 반영하여 모델의 정확도를 높였다. 밸브 모델을 이용하여 설계인자에 대한 검증 및 작동성능을 분석하였다. 이 연구는 한국형 발사체에 사용되는 벤트/릴리프 밸브의 다양한 작동 요구조건에 대한 개발 효율성을 높일 수 있는 참고 가이드로 적용될 것으로 판단된다.

• 항공우주기술
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• 제5권2호
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• pp.126-133
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• 2006

본 논문에서는 제어밸브에 대한 유공압적, 기계적, 전기적 부분에 대하여 전반적인 기술적인 사항 및 설계 기술들을 다루었다. 특히 제어밸브를 이용한 시험으로부터 도출하기 어려운 많은 요소의 동특성을 시스템 모사코드인 AMESim을 이용하여 예측해보았고, 일반적인 물리적 동특성도 또한 실제 시험결과와 비교 검토하였다. 또한 제어밸브의 단품 상태에서의 동특성 외에 시스템 연계 상황에서의 특성도 예측하고자 하였고, 이를 근간으로 하여 발사체 엔진 추진제공급시스템의 제어 관련 분야에 응용하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.153-158
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• 2019

현대사회에 이르며 발생한 환경오염으로 인해 산업 전반적인 환경규제가 강화되었다. 따라서 이러한 환경규제를 충족하기 위해 선택적 환원촉매장치(SCR)의 연구개발이 필요하다. 본 논문은 SCR 시스템의 핵심부품인 공압식 댐퍼 밸브(PDV)를 개발하기 위하여 열해석을 수행하였다. 열해석을 위해 우선적으로 재질의 물성치 검증을 실시하였다. 검증은 시편의 열물성시험과 열인장시험을 통해 하였으며 결과를 재질의 물성치에 보강하여 열해석의 신뢰성을 높이도록 하였다. 열해석은 유한 요소 프로그램(Ansys)를 사용하여 PDV가 갖는 사용 조건에 따라 적용된 총 3개 재질(SM400B, SS275, SB410)에서의 PDV가 보이는 열 특성을 확인하고자 하였으며, 이를 통해 PDV가 갖는 구조적 안정성을 확인하고자 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권7호
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• pp.797-803
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• 2012

비례솔레노이드밸브는 코일전류에 비례하는 전자기력을 이용하여 밸브 변위를 연속적으로 가변시키는 밸브이다. 대용량 비례유량제어밸브는 발전소나 화학 플랜트에서 물, 스팀, 가스 등과 같은 공정유체의 대용량 유량제어에 사용되며 공압이나 모터를 이용하는 밸브에 비하여 우수한 응답성능과 소형화의 장점을 가진다. 본 연구에서는 비례제어밸브를 대상으로 밸브의 동적 특성을 식별한 후 목표 성능이 만족되도록 위치제어기의 비례적분이득을 자동으로 조정하는 기능을 설계하였다. 동특성 식별은 릴레이 피드백을 통하여 한계 안정 상태에서의 임계이득과 임계주기로 파악하였으며, 비례적분이득 결정에는 Ziegler-Nichols 방법을 적용하였다. 구현된 기능은 시험을 통하여 성능을 검증하였으며 밸브 작동점과 릴레이 제어기 변수가 자동조정에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.280-284
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• 2002

본 논문에서는 임의형상제작시스템을 위한 적층 및 이송장치의 컴퓨터 시뮬레이션을 보여주고 있다. 적층 및 이송 장치는 임의형상제작시스템의 필수적인 요소로서 절단된 슬라이스의 일관된 적층을 위해 안정된 작동을 하는 것이 매우 중요하다. 적층 및 이송장치는 공압장치로 모델링될 수 있다. 공압장치는 공압컴푸레서, 제어밸브 및 실린더 둥으로 구성되어있다. 설계변수를 변화시켜가면서 행한 시뮬레이션 결과로부터 시간응답을 예측할 수 있다. 결과에서 알 수 있는 것은 일부 설계변수를 변화시키면 안정된 동특성을 얻을 수 있다는 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-9
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• 2010

가스발생기용 연료개폐밸브는 파일롯 공압으로 포핏을 열고 스프링 힘에 의해 닫음으로써 로켓엔진의 연료 유량을 제어한다. 현재 개발 중인 가스발생기 연료개폐밸브는 액추에이터에서 압력이 제거되더라도 유로부에 해당 압력이 존재한다면 스스로 열림을 유지하는 방식으로 설계되어 있다. 밸브의 성능을 평가하기 위해 밸브가 열리고 닫히는 특성에 따라 힘 평형 상태를 분석할 필요가 있다. 이를 위하여 밸브의 포핏이 열리기 위한 파일롯 압력과 닫히기 위한 유로부 압력을 힘 평형에 의해 조절되도록 설계하였다. 또한, 사용 소프트웨어 인 AMESim을 이용하여 동적 모델을 구성하였고 Fluent CFD 해석을 통해 밸브의 고유유량계수를 구해보았다. 예측과 해석을 통해 획득 된 결과들은 실험 결과와 비교하였고, 밸브의 동적 거동을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권8호
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• pp.64-70
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• 2005

The development of an accurate and energy saving pneumatic regulator that may be applied to a variety of practical pressure control applications is described in this paper. A novel modified pulse width modulation(MPWM) valve pulsing algorithm allows the pneumatic regulator to become energy saying system. A comparison between the system response of conventional PWM algorithm and that of the modified PWM(MPWM) algorithm shows that control performance is almost the same, but energy saving is greatly improved by adopting this new MPWM algorithm. The effectiveness of the proposed control algorithm are demonstrated through experiments with various reference trajectories.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1012-1017
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• 2003

The development of a fast, accurate, and inexpensive position-controlled pneumatic actuator that may be applied to a variety of practical positioning applications with various external loads is described in this paper. A novel modified pulso width modulation (MPWM) valve pulsing algorithm allows on/off solenoid valves to be used in place of costly servo valves. A comparison between the system response of standard PWM technique and that of the novel modified PWM technique shows that the control performance is significantly increased. A state feedback controller with position, velocity and acceleration feedback is successfully implemented as the continuous controller. Switching algorithm of control parameter using learning vector quantization neural network (LVQNN) is newly proposed. which estimates the external loads of the pneumatic actuator. The effectiveness of the proposed control algorithms are demonstrated through experiments with various loads.

• 동력기계공학회지
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• 제18권2호
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• pp.31-36
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• 2014

In this paper, pneumatic valve which consists of valve body, valve controller, nozzle and a multi-bender PZT actuator was suggested and fabricated. The fabricated pneumatic valve was experimented for performance evaluation. From the experimental results, we know that the flow rate of the suggested valve is 23 lpm at the pressure difference of 1bar and the maximum flow rate is 30 lpm at the pressure difference of 4 bar. The flow rates after endurance test of 9.8 million were 22.57 lpm and 28.62 lpm at the pressure difference of 1bar and 4bar, respectably. Finally, it was verified that the B10 life of the suggested pneumatic valve is over 50 million.