• 제목/요약/키워드: 유압실린더

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압력센서를 이용한 수중항만공사 로봇의 실린더 변위 추정에 관한 연구 (Study on the estimation of the cylinder displacement of an underwater robot for harbor construction using a pressure sensor)

  • 김치효;김태성;이민기
    • 한국항해항만학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.865-871
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    • 2012
  • 수중 방파제 피복작업은 사석의 유실을 방지하기 위해 방파제 겉면에 2-3ton의 돌을 쌓는 작업으로 현재 잠수부에 의해 수작업으로 시공을 하고 있다. 수중에서의 사야문제와 작업의 특성상 잠수부의 육감에 의해 공사가 시행되며 작업 과정에서 산업재해가 빈번히 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 수중 방파제 피복작업을 위한 수중항만공사 로봇을 개발하였다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위해 위치 센서가 필요한데 기존 센서는 구동축에 부착되어 방수가 어렵고 건설현장에서 사용하기에는 내구성이 좋지 못하다. 하지만 압력센서는 유압라인상의 임의의 위치에 부착이 가능하므로 방수박스 내부에 설치할 수 있어 방수가 용이하고 내구성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 수중항만공사 로봇의 유압 실린더 변위를 간접적으로 측정하는 관측기를 설명한다.

유압시스템의 극저속 속도제어를 위한 퍼지논리 제어기의 설계 (The Design of the Fuzzy Logic Controller for Controlling the Speed in the Zero-Crossing Speed Region of a Hydraulic System)

  • 손응태;황석영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.85-92
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    • 2005
  • 인버터를 적용한 유압시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 엘리베이터의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 PID제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 엘레베이터가 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.

유압시스템의 극저속 속도제어를 위한 하이브리드 퍼지 제어기의 설계 (Design of High Performance Hybrid Fuzzy Controller for the zero-crossing speed control of a Hydraulic System)

  • 한상수;김창섭;손성용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.2352-2360
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    • 2007
  • 인버터를 적용한 유압시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 엘리베이터의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 설계된 퍼지제어기와 PID 제어기의 출력을 비선형과 선형구간으로 나누어 각 제어기가 각각 동작하는 하이브리드 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 PID 제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 엘리베이터가 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.

BLDC 서보 모터 펌프를 이용하는 직동력(PBW) 구동시스템의 DSP 제어기 및 구동기 설계 (Design of a DSP Controller and Driver for the Power-by-wire(PBW) Driving System Using BLDC Servo Motor Pump)

  • 주재훈;심동석;최중경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.1207-1212
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    • 2011
  • 본 논문은 BLDC 서보모터 펌프를 사용하는 PBW(power-by-wire) 시스템을 위한 DSP(Digital Signal Processor) 제어기에 대한 연구를 제시한다. PBW 유압 엑츄에이터는 BLDC 서보모터에 의해 구동되는 유압펌프와 유압 실린더 그리고 제어기로 구현된다. 이 PBW 시스템은 유압 실린더의 선형 추진 동작을 위해 서보 모터의 속도 제어를 필요로 한다. 본 논문에서는 벡터 제어 방법과 MIN-MAX PWM 기술을 활용하는 서보 제어기를 구현한다. 제어기로서, PWM 파형발생기, A/D변환기, SPI(직병렬인터페이스) 포트 그리고 많은 입/출력 포트 등을 가지고 있는 이유로 TMS320F2812 DSP가 채택되었다.

양방향 회전형 사축식 유압 피스톤 펌프의 벨브 플레이트 형상이 토크 맥동에 주는 영향 (Influence of valve plate configuration on torque ripple of a bi-directional bent-axis type hydraulic piston pump)

  • 김성훈;홍예선;김두만
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.231-237
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    • 2007
  • EHA용 유압 펌프의 토크 맥동은 저속 회전 영역에서 실린더 위치의 제어에 외란으로 작용할 수 있다. 원칙적으로 피스톤 펌프에 의해 발생되는 반력 토크의 주기적인 변화는 실린더 압력의 파형과 밀접한 관계를 가지고 있다. 일정 속도로 회전하는 단방향 피스톤 펌프의 경우에는 밸브 플레이트의 예압각이나 노치를 활용하여 실린더 압력의 오버슈트나 변화율을 조절할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 밸브 플레이트의 형상이 EHA용 사축식 유압 피스톤 펌프의 토크 맥동에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과로서, 양방향 회전형 유압 피스톤 펌프의 토크 맥동은 회전 속도의 영역에 무관하게 밸브 플레이트의 예압각이나 노치를 이용하여 개선하는 것이 불가능한 것으로 나타났다.

가변 하중을 갖는 편로드 유압 실린더의 합성 자기동조 제어 (Hybrid Self-Tuning Control of a Single rod Hydraulic Cylinder with Varying Payload)

  • Kim, M.S.;Kim, J.T.;Han, K.B.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권12호
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    • pp.174-181
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    • 1997
  • A proposed hybrid self-tuning control scheme for single rod hydraulic cylinder which has varying loads is presented here. An adaptive controller is developed for the system that use feedforward and P feedback control for simultaneous parameter identification and tracking control. Through experimental results, the performance comparison of the hybrid self-tuning controller with a constant gain P contro- ller clearly shows its superior ability in handling load changes in quiescent states.

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유압실린더의 쿠션링 형상에 따른 쿠션 특성 연구 (Study of The Cushion Characteristics in accordance with Shapes of Cushion Ring of Hydraulic Cylinder)

  • 이용범;고재명;박종호
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.14-19
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    • 2008
  • Hydraulic excavator consists of booms, arms, bucket, and cylinder. The cylinder make these structures moved and the cushion parts of cylinder in operation absorb the great impact which is stemmed from high velocity and pressure at cushion parts of cylinders. The cushion technology of cylinders has a great effect on the operator's comfortable as well as protecting equipment from damage by suppressing the inertia of the hydraulic excavator. In this study, three hydraulic cylinders have different shapes of a cushion ring, respectively. we studied optimal cushion pattern by analyzing the change of cushion pressure and time, according to supply pressure and velocity variations.

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유압 실린더의 쿠션특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Cushion Characteristics of Hydraulic Cylinder)

  • 이상기;김동수;김형의
    • 기계와재료
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    • 제11권2호통권40호
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    • pp.53-61
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    • 1999
  • The paper describes a characteristics analysis for cushion pressure and cushion stroke time at hydraulic cushioning cylinder. In hydraulic cushioning cylinder, an inertia exaggerates a kinetic energy at a reciprocation that collide with an end of stroke and generate a destructive shock, noise and vibration within the structural and operating member of machine of equipment. In order to reduce which cause to undesirable noise, vibration and fatigue in hydraulic control system, it is indispensible measure a cushion parameters at cushion region of hydraulic cushioning cylinder. A cushioning device is applied to absorb high impact energy and to decelerate a fast travelling object, too. At an experimental results, it turns out that cushion pressure is mainly a function of the external load and cylinder input flowrate rather than the supply pressure.

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차량용 유압 클러치시스템의 댐퍼실린더 특성해석 (Characteristic Analysis of the Damper Cylinder for the Automotive Hydraulic Clutch System)

  • 이춘태
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.151-158
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    • 2008
  • The clutch system is a subcomponent of the transmission that is designed to engage and disengage power flow between the engine and the transmission. Recently, the engine power of automobile has been continuously increased because of customer's demand for the bigger one. As the engine power is increased, the vibration transmitted to the hydraulic clutch operating system has been increased. Therefore the demand for the reduction of clutch pedal vibration during the operation has been increased. This paper describes the pressure pulsation reduction characteristics of the damper cylinder which is applied to the hydraulic clutch operating system. And the purpose of this study is to propose an analysis model and investigate the effect of the design variable variations for the hydraulic clutch system. Especially, we studied the effect of damper cylinder parameter variations on the hydraulic clutch system performance.

반능동 제어용 대칭 실린더형 유압 감쇠기의 동적 거동 (Dynamic Behavior of a Symmetric Cylinder Type Hydraulic Damper for Semi-Active Control)

  • 이일영
    • 동력기계공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.82-87
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    • 2002
  • For the dynamic behavior evaluation of a semi-active vibration control system, it is very important to use an accurate mathematical model for the hydraulic damper applied to the control system. In this study, a mathematical model for a symmetric type hydraulic damper was suggested. In this model, the effects of gas volume and oil temperature variation on the bulk modulus of oil were considered. The dynamic behavior of the damper was investigated by experiments and simulations. It was confirmed that the pressure variation, damping force, and mean pressure variation could be estimated with comparatively good precision by the suggested mathematical model. Moreover, it was shown that excessive pressure rise can be generated by the oil expansion due to the heat energy transformed from the exciting energy of the damper for a short period of the damper operation.

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