• Title/Summary/Keyword: 유량 제어

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KSTAR 연료주입계 Piezoelectric Valve 및 제어기 개발

  • Song, Jae-In;Kim, Yeong-Ok;Kim, Gwang-Pyo;Chu, Yong;Park, Gap-Rae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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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.

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Fuel Flow Control of Turbojet Engine Using the Fuzzy PI+D Controller (퍼지 PI+D 제어기를 이용한 터보제트 엔진의 연료유량 제어)

  • Jung, Byeong-In;Jie, Min-Seok
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.15 no.3
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    • pp.449-455
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    • 2011
  • In this paper, Proposed controller prevent compressor surge and reduce the acceleration time of the fuel flow control system for turbo-jet engine. Turbo-jet engine controller is designed by applying fuzzy PI+D control algorithm and make an inference by applying Mamdani's inference method and the defuzzification using the center of gravity method. Fuzzy inference results are used as the fuel flow control inputs to prevent compressor surge and flame-out for turbo-jet engine and the controller is designed to converge to the desired speed quickly and safely. Using MATLAB to perform computer simulations verified the performance of the proposed controller.

Changes in The Pressure-Flow Control Characteristics of Shunt Valves by Intracranial Pressure Pulsation (뇌압 펄스에 의한 션트밸브의 압력-유량제어 특성의 변화)

  • 홍이송;이종선;장종윤
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.23 no.5
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    • pp.391-395
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    • 2002
  • Shunt valves used to treat patient with hydrocephalus were numerically simulated to investigate influence of pressure pulsation on their flow control characteristics. We modeled flow orifice through the shunt valve and imposed pulsating pressure and valve diaphragm movement to compute flow through the valve. The results of our study indicated that flow rates increased more than 40% by introducing pressure pulsation and diaphragm movement on the shunt valve. Our results demonstrate the pressure-flow control characteristics of shunt valves implanted above human brain may be quite different from those obtained by syringe pump test just after manufacture that induces uniform pressure.

Adaptive TMS Variable Area Flow Meters (적응형 TMS 면적식 유량계)

  • Kwak, Doo-Sung;Kim, On;Cho, Ki-Ryang
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.3
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    • pp.590-595
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    • 2008
  • A new adaptive TMS variable area flow meter that is used to the environment measuring equipment is proposed. This system is consist of a ball moving within the tube line which corresponds to gas flow and photo sensor array which monitoring the movement of ball. This system can monitoring the position of bali in case of the very few gas flow in various levels. And it can automatically adjust the gas flow at the highest and the lowest level to prevent the tube line blockage.

Auto Tuning of Position Controller for Proportional Flow Control Solenoid Valve (비례유량제어밸브 위치제어기 자동조정)

  • Jung, Gyu-Hong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.7
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    • pp.797-803
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    • 2012
  • Proportional solenoid valves are a modulating type that can control the displacement of valves continuously by means of electromagnetic forces proportional to the solenoid coil current. Because the solenoid-type modulating valves have the advantages of fast response and compact design over air-operated or motor-operated valves, they have been gaining acceptance in chemical and power plants to control the flow of fluids such as water, steam, and gas. This paper deals with the auto tuning of the position controller that can provide the proportional and integral gain automatically based on the dynamic system identification. The process characteristics of the solenoid valve are estimated with critical gain and critical period at a stability limit based on implemented relay feedback, and the controller parameters are determined by the classical Ziegler-Nichols design method. The auto-tuning algorithm was verified with experiments, and the effects of the operating point at which the relay control is activated as well as the relay amplitude were investigated.

Design of Multivariable 2-DOF PID for Electrical Power of Flow System by Neural Network Tuning Method (신경망 튜우닝에 의한 유량계통 동력 제어용 다변수 2-자유도 PID의 제어기 설계)

  • 김동화
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.12 no.1
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    • pp.78-84
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    • 1998
  • The fluid system such as, the quantity control of raw water, chemicals control in the purification, the waste water system as well as in the feed water or circulation system of the power plant and the ventilation system is controlled with the valve and moter pump. The system's performance and the energy saving of the fluid systems depend on control of method and delicacy. Until, PI controller use in these system but it cannot control delicately because of the coupling in the system loop. In this paper we configure a single flow system to the multi variable system and suggest the application of 2-DOF PID controller and the tuning methods by the neural network to the electrical power of the flow control system. the 2-DOF controller follows to a setpoint has a robustness against the disturbance in the results of simulation. Keywords Title, Intelligent control, Neuro control, Flow control, 2 - DOF control., 2 - DOF control.

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高溫高壓 流體試驗設備의 運轉制御에 대한 技術的 考察

  • 김병구;정장환
    • Journal of the KSME
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    • v.23 no.5
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    • pp.349-354
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    • 1983
  • 본 시험설비에서 수행되는 각종 시험마다 시험조건, 즉, 온도, 압력 및 유량등이 크게 다를 뿐만 아니라, 고온고압에 수반되는 제반 문제들이 뒤따름으로서 이들 변수의 측정 및 제어에 있어서는 특별한 어려운 점이 뒤따른다. 본 해설에서는 고온고압 유체시험설비에서 수행되는 각종 시험의 주요 변수가 되는 온도, 압력 및 유량등 시험변수의 측정 및 제어방법과 운전경험등을 기술코저 한다.

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인터버 운전(회전수제어)에 의한 절전효과 개산

  • 한국전력기술인협회
    • Electric Engineers Magazine
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    • s.152
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    • pp.58-59
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    • 1995
  • 공장설비, 빌딩설비 및 일반 산업설비에 사용되고 있는 전동기는 일정부하에서 연속적으로 사용되고 있을 뿐만 아니라, 단속적인 변동부하가 많고 특히 펜, 블로어, 펌프 등은 시간 및 계절에 따라 변동되고 있다. 일반적으로 최적의 유량(공기, 물)을 얻기 위해서 유량제어를 하고 있지만 종래부터 택하여 오던 패턴 및 조정변에 의한 방법에 비하여 인버터에 의한 회전수 제어에서는 소비전력이 대폭적으로 줄어든다.

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Flow Analysis in Precision Control Valve for Satellite Attitude Control (인공위성 자세제어를 위한 Direct Acting 정밀 유량 제어 밸브내의 유동해석)

  • Bae Young-Woo;Oh Ju-Young;Lee Jae-Woo;Lee Sung-Taek;Byun Yung-Hwan
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • v.y2005m4
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    • pp.427-430
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    • 2005
  • The precision control valve flow of satellite attitude control device was analyzed in this paper, Then, force of flow in valve was calculated for plunger surface. We made an offer about basic data for optimal plunger design.

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Development of Exhaust Flow Controller for P/R Coater Process (P/R Coater공정용 Exhaust Flow Controller의 개발)

  • Park, Chan-Won;Kim, Hyun-Sik;Joo, Yong-Kyu
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07d
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    • pp.2185-2187
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    • 2002
  • 본 연구에서는 반도체 제조공정에서 photo resister를 도포하고 제거하는 coater와 developer 장치에서 도포막의 균일화를 위한 배기장치의 정밀한 유량제어기술을 소개 하고자 한다. 개발된 배기 제어장치는 차압식 유량계로서 차동 압력센싱 방식을 이용하고 One chip microprocessor로 A/D변환과 피드백 서보제어로 장치를 구현하였으며 제어 유량은 최대 2000${\ell}$/min로서 개발 후 성능과 안정성 평가가 우수하여 실제장비에의 장착이 가능하였다.

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