• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1249-1255
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• 2010

초고압 시스템은 유압동력 발생장치, 충격압력 발생장치, 초고압부 오일 보충장치, 기동 및 제어반 등으로 일반적으로 구성된다. 유압동력 발생장치는 초고압 발생기에 유압원을 공급하고, 초고압 발생기에서는 공급되어진 유압원을 이용하여 초고압으로 압력을 증폭한다. 기동 및 제어반에서는 시스템을 운전하기 위한 전기모터, 밸브, 센서 등에 대한 제어 및 관찰을 하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 초고압 압력을 발생시키기 위한 제어 방법을 서보밸브를 사용한 유량제어 방식에서 비례 릴리프 밸브를 사용한 압력제어 방법을 사용하여 연구하며, 초고압 압력 발생기의 압력을 가하는 주기와 유압동력 발생장치의 작동유의 온도 변화에 따라 충격압력을 발생시키는 성능이 변화하는 특성을 연구하는 것을 목적으로 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.167-174
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• 2011

고체추진기관은 구조가 비교적 간단하고 장기적 저장성이 우수한 반면에 일반적으로 추력의 조절 등에 한계성을 가지고 있다. 본 논문에서는 핀틀 밸브 등과 같은 특수한 노즐을 사용하는 가변추력 고체추진기관의 압력 및 추력 제어 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 질량보존만을 고려한 추진기관의 연소기 내 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 모델의 비선형성을 피드백을 통해 제거하고 이를 선형모델로 대치하는 피드백 선형화 제어기를 설계하고, 압력제어모델의 추력계산식을 얻어내어 추력제어모델을 제시한다. 운용점에 대해 선형화하여 비례-적분 제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통하여 모델의 성능을 분석한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.87-96
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• 1996

The proportional pressure control valve(PCV) is an essential component in the open loop controlled rear wheel steering gear of the four wheel steering(4WS) system on the passenger car. The valve should have versatile functions and higher performance. But, it is hard to find the proportional pressure control valve suitable for the 4WS system. In this paper, the determination of the valve parameters was studied by the stability discrimination and the characteristic analysis for the purpose of the development of a new PCV for the 4WS. The mathematical model of the valve was derived from the valve-cylinder system and the programme for numerical computation was developed. The transfer function of the system was obtained from the mathematical model. The characteristics of the valve were inspected through the experiment and compared to those obtained by numerical method. And then the stability discrimination of the system was done by root locus and the analysis of characteristics was done by the developed programme. From the experiment and the analysis of characteristics was done by the developed programme. From the experiment and the inspection, the appropriation of mathematical model and the usefulness of the programme were confirmed. And the parameters which might affect the performance of the valve can be determined by considering the stability discrimination, the characteristics analysis and required functions.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권4호통권97호
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• pp.46-56
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• 1999

A semi-actively controlled impact system which adjusts an impulse exerted by the external impact is studies. The main control variables are internal pressure difference inside the cylinder and the shock absorber displacement while it travels. Compared to a conventional one so called a passive system with a variable orifice inside the cylinder, a semi-actively controlled system utilizes an external orifice controlled by a highly fast responding electrical proportional valve. This device overcomes the temperature and viscosity change due to continuous operating and keeps the desired pressure difference and displacement in every operation. In this article a new prototype impact system is designed and manufactured based on a semi-actively control system. Through computer simulations and experiments, we verify the possibility of controlling the shock absorber pressure and displacement. After investigating the control performance a modified semi-actively controlled system with better control performance is also proposed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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• pp.8-8
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• 2000

하이드라진 단기액체엔진을 장착하고 궤도에서 임무를 수행하고 있는 다목적실용 위성 추진시스템 궤도비행 초기운용 자료에 근거하여 추진제 소모율을 산정 한다. 추진시스템은 위성의 궤도각과 비행고도 조정을 위한 속도증분($\Delta$V) 및 자세제어를 위한 추력을 발생시킨다. 단기액체 추진시스템에서 추진제 소모량은 추력기 밸브의 개폐시간에 비례하고 추력 생성 효율은 추진제의 연소기 유입압력에 종속한다. 일정질량의 가압 기체 압력에 의해 연료를 공급하는 추진시스템에서 잔류 추진제 량의 감소는 연소기 유입압력의 감소를 유발하고 추진기관의 효율을 저하시키는 요인으로 작용하여 임무말기로 진행함에 따라 동일한 운동량 생성에 보다 많은 연료소모가 이루어진다.(중략)

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1993년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 26 Nov. 1993
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• pp.117-124
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• 1993

본 연구에서는 공기스프링을 능동요소로 사용한 방진대를 1자유도 및 2자유도로 모델링하여 이론해석을 수행하였고, 이에 따른 컴퓨터시뮬레이션과 실험을 통하여 이론의 타당성을 검증하였다. 다음으로 공기스프링 방진대의 방진성능 향상을 위하여 비례제어밸브, 컴퓨터, 측정센서 등을 이용하여 공기 스프링내의 공기압력을 능동적으로 조절할 수 있는 제어계를 구성한 후, 최적제어 및 퍼지제어 알고리즘을 적용하여 상태귀환 제어를 실시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제20권3호
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• pp.110-120
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• 1996

The purpose of this study is to build up the control scheme that promptly controls the pressure in a hydraulic cylinder having small control volume, using a PCV(proportional control valve) and a digital computer. Object pressure control system has the character to be unstable easily, because the displacement-flow gain of the PCV is so large considering comparatively small volume of the hydraulic cylinder and the time delay of response of PCV is long. Considering the above-mentioned characteristics of the object pressure control system, in this study, a control system is designed with two degree of freedom scheme that is composed by adding a feed-forward control path to I-PD control system, and the reference model is used to decide control parameters. And through some experiments on FF-I-PD, the validity of this control method is confirmed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권5호
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• pp.719-726
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• 1997

The proportional pressure control valve having versatile functions and higher performance is an essential conponent in the open loop controlled rear wheel steering gear of the four wheel steering system in a passenger car. In this study, the authors suggest a new type of load pressure feedback mechanism which can make it easy to change the range of controlled pressure without changing the capacity of solenoid. The concept of suggested mechanism, composed of the pressure chamber with throttles in series, was described. The mathematical model was derived from the rear wheel steering gear consisting of a valve and a cylinder for the purpose of analyzing the valve characteristics. And the programme for computing the characteristic of the valve was developed. Experiments were performed to confirm the performance of the valve and computations were carried out to ascertain the usefulness of the developed programme. The results from computations fairly coincide with those from experiments. And the results from experiments and computations show that the performance of new valve was as good as that of the already developed one and the new valve has advantages such as the easiness of changing the range of controlled pressure and the decrease of power loss at neutral position without the decline of performance.

• 한국추진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.74-83
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• 2011

발사체 관련 가스공급은 타 분야 가스공급과는 달리 대유량의 가스공급이 요구되며, 가스공급시 공급압력이 감소하여, 유량을 공급하는 동안 요구되는 압력을 만족시키지 못하는 현상이 흔히 발생한다. 공급압력 감소는 레귤레이터의 특성과 밀접하게 연관되어 있다. 본 논문에서는 공압 레귤레이터를 2차측 압력을 일정하게 유지시키는 일종의 제어계로 간주하여 공압 레귤레이터의 공급압력 강하 제어방법을 고찰하였다. 직동식 레귤레이터는 유량공급시 정적 평형 오차가 수반되며, 오차의 분석은 압력오차에 대한 밸브 이동거리의 비로서 정의되는 민감도로서 해석될 수 있음을 제시하였다. 직동식 레귤레이터의 오차는 비례식 및 적산식 제어계의 개념을 도입한 파이롯 레귤레이터의 도입을 통하여 개선될 수 있음을 보였다.