• 제목/요약/키워드: 본드 선도

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자기부상 시스템의 본드선도 모델링 및 LQG/LTR 제어기 설계 (Bond Graph Modeling and LQG/LTR Controller Design of Magnetically Levitation Systems)

  • 김종식;박전수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1620-1634
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    • 1991
  • 본 연구에서는 전기/자기 및 기계적 요소들이 복합되어 이루어진 자기부상 시 스템의 설현을 위한 기초단계로서 제어동역학(controlled dynamics) 측면에 입각한 모 델식을 본드선도 기법을 이용하여 보다 조직적으로 유도한다. 우선, 자속흐름 확장 및 자속 유출량을 고려하여 부상 시스템을 모델링하고 차량/레일 및 2차 현가(second ary suspension)장치를 포함한 자기부상 시스템을 모델링한다. 다음, 지지 및 안내 방향의 동역학을 동시에 고려한 2차원 자기부상 시스템을 본드선도의 다접점 필드(mu- ltiport field) 개념을 이용하여 모델링한다. 끝으로, 본드선도 기법으로 모델링된 2차원 자기부상 시스템의 안정도와 성능을 향상시키기 위하여 LOG/LTR(linear quadra- tic Gaussian control with loop transfer recovery) 제어시스템을 설계한다. LQG/ LTR 제어방법은 Doyle과 Stein에 의해 인성(stability-robustness) 문제와 주파수역 성능을 설계시에 직접 고려할 수 있는 강력한 선형 다변수 제어시스템 설곕방법으로 현재 널리 사용되고 있다.

본드선도 모델링 방법의 기본개념 및 그 적용 예 (Basic Concepts of Bond Graph Modeling Techniques and It's Applications)

  • 김종식;박전수
    • 기계저널
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    • 제33권1호
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    • pp.22-32
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    • 1993
  • 본드선도는 물리적 등가가 적용되는 모든 상사 시스템을 대단히 조직이며 일관성 있게 모델링할 수있을 뿐만 아니라 시스템의 동적 방정식을 제어동역학 관점에 유리한 상태방정식으로 직접 유도할 수 있다. 또한 본드선도는 모델링 단계에서 무시된 각 요소들의 동적 특성 즉, 기계시스 템에서 회전축의 탄성처짐이나 운동 물체들 사이의 마찰 효과 전기 . 자기시스템에서 자속유출량, 그리고 유체 . 유압시스템에서 밀봉부분의 유량손실이나 압축성 유체 특성 등을 기곤에 구성된 본드선도의 변경 없이 각 특성들이 나타나는 본드상에 적절한 접합요소와 함께 단순히 첨가하여 고려할 수 있기 때문에 모델링 과정을 다시 반복하지 않고도 무시된 동적 특성들이 전체시스템에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 특히 본드선도가 에너지 변환 장치나 에너지 유동 메카니즘이 복잡한 다에너지역 시스템 등에 거동이 전체시스템에 미치는 효과를 시각적으로 보다 세밀히 파악할 수 있을 뿐만 아니라 구성된 본드선도에 인과관계를 할당하여 본드선도의 접합요소를 통하여 유도된 최종적인 동적 방정식이 현실적으로 실현 가능한 물리시스템인지 파악할 수 있어 본드선도 모델링 단계에서 시스템을 묘사하는 동적 방정식의 옳고 그름을 평가할 수 있다. 이와 같이 본드선도는 기계, 전기 . 자기, 유체 . 유압, 열 시스템 및 이들이 조합된 복잡한 다에너지역 시스템 등을 효과적으로 모데링할 수 있는 매우 유용한 동적 시스템 모델링 방법이다.

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표준본드선도: 본드선도에 의한 동적시스템의 일반모델 (Bond Gragh Prototypes: A General Model for Dynamic Systems in Terms of Bond Graphs)

  • 박전수;김종식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권9호
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    • pp.1414-1421
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    • 1997
  • This paper examines the physics and mechanics governing the dynamic interaction between physical systems and suggests the four structures of bond graph prototypes, considered as a general model that can promise their dynamic behavior physically resonable. The bond graph prototypes originating from the paper are more realistic junction structures than those used to model dynamic systems conventionally by bond graph standards in whether physical constraints are involved or not when the energy exchange between two dynamic components arises. It is shown that the bond graph prototypes are dynamic or energetic in their describing equations compared to the bond graph standards, and connectivity and causality are properties of dynamic systems upon which the steps developed in this paper for the bond graph prototypes are wholly based and their definitions an concepts are highly emphasized all through the paper.

자동변속기의 본드선도 모델링 및 제어 (Bond Graph Modeling and Control for an Automatic Transmission)

  • 강민수;강조웅;김종식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.425-430
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    • 2002
  • An automatic transmission model using the bond graph techniques is developed for analyzing shift characteristics of vehicles. Bond graph models can be systemically manipulated to yield state space equations of standard form. Bond graph techniques are applied for modeling overall automatic transmission systems and shift models. A fuzzy controller is synthesized for the verification of a shifting model in the ${1^st} gear to the {2^nd}$ gear. Simulation results show the fitness of models by the bond graph techniques.

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본드선도를 이용한 동적시스템의 해석적 종합방법 (An Analytical Synthesis Method of Dynamic Systems in Terms of Bond Graphs)

  • 박전수;김종식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권11호
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    • pp.3507-3515
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    • 1996
  • This paper presents an attempt to find the physical structure of dynamic systems which achieves the behavior of a given system function. The scheme pursued by the paper would be regarded as synthesizing dynamic systems, and a method to synthesize them analytically is proposed by means of bond graph prototypes. The method adopts several conceptsused to synthesize networks in the electrical field, but yet deconstrates its own strengths such as the freedom from assigning causality and determining junction types. Also, itis shown that this method has further advantages in reticulating a given specification into feedforward and feedback components relative to network synthesis and the method is examined though an example to trace the outline of the analytical synthesis of dynamic systems using bond graph prototypes.

압출 성형에 의한 이방성 Sr-페라이트 본드 자석의 자기적 특성 (The Magnetic Properties Anisotropic Sr-Ferrite Bonded Magnet Produced by Extrusion Molding)

  • 박범식;김윤배;정원용
    • 한국자기학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.310-316
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    • 1996
  • 본 연구에서 인가 자장의 세기, 압출 금형의 온도 및 압출 속도가 페라이트계 이방성 압출 본드 자석의 자기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 압출 본드 자석 단면에 대한 X-선 회절실험 결과 압출 금형 내의 용융 흐름에 의해 자성 분말의 자장 방향으로의 배향이 억제됨을 알 수 있었다. 압출 금형의 온도가 $20^{\circ}C$ 일 때 4 kOe의 인가자장에서 82 %의 배향도를 얻을 수 있었으며, Sr-페라이트 분말의 충전율이 50 vol%일 때 잔류자속밀도 2.2 kG인 압출 본드 자석을 제조할 수 있었다.

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본드선도를 이용한 비례전자 감압밸브의 수치해석 (Numerical Analysis of Proportional Pressure Control Valve using Bondgraph)

  • 양경욱;허정규
    • 동력기계공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.62-70
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    • 2008
  • The paper made a description of the method for numerical analysis and modeling of a proportional pressure control valve by bondgraph. The valve is a three port pressure regulator valve, consists of two subsystems; a proportional solenoid and a spool assembly. A purpose of this study is to analysis the dynamic characteristics of the valve using bondgraph method and to verified results that each of parameters has an effect on modeling. It considered the effect which the presence of solenoid, flow coefficient and non-linearity of resistance causes in the valve modeling. In particular, it is analyzed the effect that the solenoid interacted with modeling results and characteristics of the nonlinear resistance through orifice on the supply and discharge side of valve. Thus this paper described method to present nonlinear characteristics by bondgraph modeling method, so that we could know easily result that each parameters has an effect on the modeling.

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메이슨의 공식을 이용한 본드그래프의 전달함수 유도법에 관한 연구 (A Study on the Induction Method of Transfer Function of Bond Graph using Mason's Rule)

  • 한창수;오재응
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.66-75
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    • 1998
  • In many case of optimal design and sensitivity analysis, obtaining of transfer function between input and output variables is a difficult and time-consuming problem. The bond graph modeling is a method that is used for making it easy to analyze complex systems composed of mechanical and electrical parts. It gives us a simple and systematic tool to get state-space equations easily. And we can obtain the transfer function graphically using bond graph and Mason's rule. This paper shows how bond graphs are converted to block diagram and how Mason's rule is applied. And the simple direct method to obtain transfer function from bond graph is introduced. As a example, induction of transfer function of electric power steering composed of mechanical and electrical parts will be done.

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이방성 Sr-페라이트/ 레진본드 영구자석에서 Sr-페라이트 자성분말의 방향성 (The alignment of Sr-ferrite magnetic powder in anisotropic Sr-ferrite/resin-bonded magnets)

  • 정원용;조태식;문탁진
    • 한국자기학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.219-225
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    • 1994
  • 이방성 Sr-페라이트/레진본드 영구자석에서 외부자장과 성형체의 유동성이 Sr-페라이트 자성분말의 방향성에 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 이방성 Sr-페라이트 자성분말의 방향성은 외부자장의 세기와 충전율과 성형온도의 함수인 유동성에 따라 변화하였다. 자성분말의 방향성은, 자성분말의 충전율이 56vol%이고 $1000sec^{-1}$의 전단속도에서 성형체의 겉보기점도가 약 3000 poise 이하인 성형온도에서 5 kOe 이상의 자장을 가해주었을때, 본 실험에서 얻을 수 있는 최대값을 나타내었다. 이러한 조건에서 직류자기이력곡선으로부터 측정된 Sr-페라이트 자성분말의 방향성은 배향도가 84~85%(0.84~0.85)이었다. 이 결과는 ${23~40}^0$ 범위의 $2{\theta}$에서 X-선 회절분석 결과인 0.85의 방향계수와 일치하였다. 이러한 Sr-페라이트 자성분말의 방향성에서 이방성 레진본드 영구자석은 잔류자 속밀도가 2.2kG, 최대자기에너지적이 2.2 MGOe인 자기특성을 나타내었다.

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유압 트랜스미션의 본드선도 모델링 및 시뮬레이션 (Computer Aided Bondgraphs Modeling and Simulation of Hydrostatic Transmission)

  • 우성우;박래석;이종길
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권12호
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    • pp.54-62
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    • 1996
  • To get the time response characteristics of the hydrostatic transmission, seaborne winch is modelde by using bond graphs. After modeling of its basic elements, it is represented as power flow, and the determination of variable causality. The state equations are derived by using CAMP. As dynamic stabilites and solutions are investigated by perturbation method and direct integration, winch system is stable. Simulations are performed under the conditions of low speed, high speed, and maximum tension. The pressure and flow rate of the hydrostatic transmission have a big overshoot. But when it is comparaed to the empirical data with simulation results, it is similar to each other. When a lead compensator is applied to improve response characteristics of the hydrostatic transmission, rise time and overshoot of the system are improved.

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