• 제목/요약/키워드: 공압 제어 시스템

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Hardware In-the Loop Simulation을 이용한 미끄럼방지 제동제어기의 설계 (An Antilock Brake Controller Design Using Hardware In-the Loop Simulation)

  • 이기창;전정우;황돈하;이세한;김용주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2320-2322
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    • 2004
  • 전자제어식 미끄럼방지 제동장치 (ABS, Antilock Brake System)는 차량의 급제동시 발생할 수 있는 바퀴의 슬립을 방지하여 차량의 제동거리를 단축시키고 주행 성능을 향상시키는 차량 내 안전장치이다. 지난 몇 년 동안 공압식 제동시스템을 사용하는 대형차량에 적합한 미끄럼방지 제동 제어기를 연구해 왔다. 이 제어기는 바퀴의 슬립율과 그 변화량을 이용한 제어 법칙을 유도하여, 제어 파라미터로 사용하고 있다. 이러한 제어 파라미터의 튜닝에는 맡은 반복적인 실험이 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위하여 차량의 제동을 실시간으로 모사 할 수 있는 HILS (Hardware In-the Loop Simulation) 시스템을 개발, 구축하였다. 개발 HILS는 공압식 브레이크 시스템 및 14 자유도를 가지는 차량 동역학 모델 및 타이어-바퀴 동역학을 소프트웨어 모델로 사용하고, 개발 중인 전자제어식 미끄럼 방지 제동 제어기를 하드웨어로 사용하여, 바퀴속도 센서 신호 모의 장치 및 공압 엑추에이터 모의 신호등의 인터페이스 장치를 사용하여 제동중인 차량의 상태를 실시간으로 시뮬레이션 및 감시할 수 있다. 이 개발 HILS를 이용하여 제동 제어기의 제어 파라미터의 튜닝을 짧은 시간에 성공적으로 끝낼 수 있었을 뿐만 아니라, HILS 실험을 마친 제어기는 미끄럼 방지 제동 시험장에서 실차 주행 시험을 무사히 마침으로써, 개발 기간과 비용을 절감할 수 있는 하드웨어를 이용하는 시뮬레이션의 효용성을 간접적으로 증명하였다.

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해양플렌트를 위한 4륜구동 청소 로봇 시스템 개발

  • 김민;최명훈;정재훈;김현조;강민우;박원현;김관형;변기식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.919-920
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    • 2014
  • 따개비(barnacle)는 선저부에 붙어서 번식하며 딱딱한 석회질 껍데기로 덮여있다. 이로 인하여 선박의 속도를 저하시키고 도료기능을 상실시키는 주요인이 된다. 이를 제거하기 위해 작업자가 직접 액체를 분사하고 브러쉬로 세척해야 한다는 불편함과 위험에 노출되기 때문에 선박작업용 로봇이나 기계들이 많이 개발되고 있다. 현재 연구 중이거나 개발이 완료된 것 중에는 영구자석 또는 전자석 휠을 사용하거나 공압을 이용하여 수직벽면에서 작업을 한다. 특히 공압 방식을 많이 사용하였는데 수직벽면에 로봇이 밀착될 만큼 강한 공압이 필요하게 되기 때문에 부가적인 장치가 많이 필요하다. 본 논문에서는 부가적인 장치를 최소화하고 효과적인 동작을 하기위해 전자석 방식을 선택 하였으며 간편하게 선박의 수직벽면을 작업할 수 있는 전자석 방식의 4륜 로봇을 개발하고자 한다. 선박의 수직벽면 작업용 4륜구동 로봇을 전자석을 이용하여 수직벽면에 부착할 수 있도록 설계하였으며 자력의 세기와 방향을 제어하여 로봇이 선박의 수직면에 밀착되어 자유롭게 이동이 가능하도록 개발 하고자 한다.

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적응슬라이딩 모드 제어기를 이용한 공압굴삭기 시스템의 위치 제어 (Position Control of the Pneumatic Excavator System Using Adaptive Sliding Mode Controller)

  • 임태형;천세영;양순용;최정주
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.82-87
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    • 2007
  • Excavator has been used in wide field since the attachment in the end effect can be changeable according to the purpose of working. However, efficiency of work using excavator mainly depends on an operator's ability. For the purpose of improving the efficiency of work and reducing the fatigue of operator, the automatic excavator system has been researched. In this paper, the tracking control system of each links of excavator is designed before developing the automatic excavator system. In order to apply the tracking control system, the pneumatic excavator system is developed and the tracking control system is applied. For designing the tracking control system, the adaptive sliding mode control algorithm is proposed. The performance of the proposed control system is evaluated through experiments using the pneumatic excavator system.

철도 차량용 EMB의 클램핑 포스 과도응답 향상을 위한 토크 예측 제어 (Torque Predictive Control for Dynamic Performance Improvement of Clamping Force in EMB for Railroad Cars)

  • 장윤;박영수;이교범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.174-184
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    • 2017
  • 본 논문은 철도 차량용 electro-mechanical brake (EMB)의 클램핑 포스 과도응답 향상을 위한 토크 예측 제어 방법을 제안한다. 일반적으로 철도 차량에는 공압식 제동 시스템이 사용된다. 공압식 제동 시스템은 외부환경 변화에 민감하며, 과도응답 속도가 느리기 때문에 공주시간이 증가한다. 또한, 긴급 제동과 같은 기준 이상의 제동 토크를 인가하는 경우에 제동 효율이 낮은 단점이 있다. 이러한 공압식 제동 시스템의 단점은 철도 차량용 EMB 시스템을 적용하여 극복할 수 있다. 철도 차량용 EMB 시스템은 차량의 축중을 감소시키고, 설계 공간을 확보하기 때문에 연비 증가 및 설계 유연성 확보 등의 장점을 갖는다. 본 논문에서는 철도 차량용 EMB의 클램핑 포스 과도응답 향상을 위한 제어 방법을 제안한다. 제안하는 제어 방법의 타당성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

공압에 의한 단위기계의 자동화 (Automation of forming machine using pneumatic equipments)

  • 김장호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.678-681
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    • 1986
  • Pneumatic equipments are widely used in factory automation. Compressed air has many merits, but because of compressibility pneumatic actuators are used limitedly where requires an exact intermediate stopping positions and very slow constant speed. This paper shows the application example of multi-position cylinder to the forming machine.

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공압시스템의 설계 파라미터 최적화 (Optimization of Design Parameters of a Pneumatic System)

  • 엄태준
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.1-6
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    • 2005
  • This paper presents optimization of a pneumatic control system whose design parameters have been optimized so that the desired dynamic characteristics of cylinder position was obtained. The pneumatic system is used as transferring and stacking equipment for solid freeform fabrication system which has been widely used in design verification applications. The pneumatic system mainly consists of pneumatic control valves and cylinders. The system was modeled by using several principles for pneumatic components. The system was optimized to obtain dynamic performance with enough damping to reduce cylinder vibration. A fuzzy controller has been applied to fulfill the dynamic performance requirements of the pneumatic system. The simulation results show that the fuzzy controller is more effective than a PD controller.

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정밀 위치제어 서보시스템의 성능 평가 (The Performance Evaluation of Precision Position Control Servo System)

  • 이원희;김동수;최병오
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.424-427
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    • 2002
  • Pneumatic control systems have the potential to provide high output power to weight and size ratios at a relatively low cost. However, they are mainly employed in open-loop control applications where positioning repeatability is not of great importance. This paper presents precision positioning control of pneumatic servo cylinder with on-off valve, Pneumatic low-friction cylinder with servo valve and DC servo motor under parameter variations. Basically positioning control uses PID controller, where needs a linearized model. A neural network is added to a PID controller to compensator nonlinearity of the system and an influence of friction force is consider as disturbance. The performances of the proposed algorithms were compared by experiments with them of PID controller. From those experiments is was shown that the proposed algorithms are more efficient about settling time, steady 7tate error and overshoot than PID control algorithm.

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Saturn V 발사체 1단(S-IC) 추진기관 시스템 연구 (The Review of Saturn V 1st Stage (S-IC) Propulsion System)

  • 홍용기;김철웅
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.73-80
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    • 2015
  • Apollo Mission이 종료된지 거의 반세기가 지났지만, 지금도 Saturn V 발사체의 기술의 복원과 개량을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Saturn V 발사체의 1단 로켓(S-IC)의 개발 과정과 엔진 퍼지, 포고현상 억제 방법, 연료탱크 가압 방식, 유압 및 공압 시스템의 운용 방식 등에 대한 특징들에 대해 조사하였다. S-IC의 추진기관 시스템의 특징에 대한 이해는 발사체 시스템의 이해를 도울 수 있고, 향후 발사체 개발 시에 시간, 비용 등의 절감 효과를 가져다 줄 수 있는 유용한 참고 자료가 될 것이라 예상된다.

공압구동장치를 위한 PWM 제어기 설계 (Development of a PWM controller for the pneumatic actuation system)

  • 이동우;안병홍;문의준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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    • pp.7-12
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    • 1989
  • This paper describes the design and development of a PWM electronic controller for a high performance Pneumatic Actuation System. The task includes the design of a closed center valve circuit for minimum gas consumption, the selection of optimum values for key parameters in the PWM circuit, and the design of lag-lead compensation circuit. These were carried out through specific experiments using a prototype pneumatic actuation system. The final performance obtained with the actuation system confirmed the successful design of the developed PWM electronic controller.

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Fuzzy rule을 이용한 공압 서보 제어 알고리즘의 개발 (Development of pneumatic servo control algorithm using fuzzy rule)

  • 박상덕;정규원;염영일
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.1127-1132
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    • 1991
  • Pneumatic control system has been used mainly for endpoint position control because of the compressibility, viscosity and low output stiffness of air which causes nonlinear flow characteristics. In this paper, pneumatic position control algorithms using fuzzy rule were developed to achieve faster and more stable response than conventional PI control algorithm. The performances of the proposed algorithms were compared by computer simulations with them of PI controller. From those simulations it was shown that the proposed algorithms are more efficient about settling time, steady state error and overshoot than PI control algorithm.

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