• 대한기계학회논문집A
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• 제35권3호
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• pp.299-308
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• 2011

본 논문은 항만공사용 로봇의 실린더 길이 측정을 위한 압력 옵서버 개발이다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위해 변위 센서가 필요하며 일반적으로 LVDT, 리니어 스케일 등이 사용된다. 이러한 센서는 실린더 외부몸통에 장착되므로 건설현장과 같은 열악한 환경에서 사용할 경우 내구성이 좋지 못하다. 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 간접적으로 실린더 길이를 측정한다. 압력센서는 유압 밸브박스 내부에 장착되어 외부충격으로부터 보호되며 방수가 용이하다. 오일을 압축성 매개체로 간주하여 실린더의 위치와 속도 함수인 동적압력 방정식을 유도하고 RLS를 이용하여 실린더가 전진, 후진 리미트에 도달할 때마다 파라미터를 갱신한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권8호
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• pp.1552-1564
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• 2002

Meter-in, meter-out and bleed-off circuits are widely utilized in order to adjust the speed of a hydraulic actuator by using a flow control valve and in order to regulate the pressure of a hydraulic volume by using a simple on-off valve. In these circuits, a relief valve serves either to maintain constant system pressure or to protect the system from over-pressure loading. The relief valve of a bleed-off circuit is the second case frequently undergoing on-off action during operation. It makes the analysis of the pressure control characteristics of the circuit highly difficult. In this paper, steady-state flow rate, pressure, heat loss and efficiency of the three circuits are reexamined and basic experiments far obtaining the characteristics of a pump and relief valve are conducted. Finally, simple empirical first-order dynamic models of decreasing and increasing pressure were separately proposed and verified by comparison with experiment. As the result, the basis for the theoretical analysis of the pressure control characteristics of a bleed-off circuit using a simple on-off valve is established.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권4호
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• pp.540-547
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• 2009

In the near future, military robots are likely to be substituted for military personnel in the field of battle. The power system of a legged robot is considerably more complex than the one used for a land vehicle because of the coordination and stability issues due to the large number of degree of freedom. In this paper, a servovalve-piston combination system for a straight-line motion of robot leg is modeled as three degree of freedom based on double inputs and single output transfer function. The output is the displacement of piston from neutral. The inputs are valve displacement from neutral and arbitrary load force in this system. LQR(Linear Quadratic Regulator) technique is applied in order to achieve robust stability and fast responses of the system. The Kalman filter loop, rejection of disturbance and noise, riccati equation, filter gain matrix, and frequency domain equality are analyzed and designed.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1153-1160
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• 2013

SMISMO valve configuration is now starting to draw attention of the researchers of the construction equipment industry to increase the fuel efficiency of their equipment like excavators and wheel-loaders. An open-loop control strategy for grading operation of hydraulic excavator systems using SMISMO valve configuration is investigated in this paper. Tabor's algorithm for 1 d.o.f. SMISMO system under the assumption of quasi-static operation is revealed as not adequate for multi d.o.f. system with large moment of inertia even though the motion of the system is slow. New parameters are proposed in this paper. It modifies Tabor's open-loop control strategy for the grading operation of hydraulic excavators using SMISMO valve configuration. A simulation-based parameter tuning method is also proposed. It uses GA (Genetic Algorithm) to find the best parameter values. Simulation study for a practical hydraulic excavator shows the validity of the proposed open-loop control strategy.

• 동력기계공학회지
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• 제13권5호
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• pp.18-24
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• 2009

This paper shows the result of development about the revolution system of azimuth thruster which of power is less than 250kW for small ship. Advanced Azimuth revolution system can revolve propeller and rudder from 360 degree so that this system for vessel maneuvering can be excellent of propulsion effectively. Fluid power control system for azimuth thruster is designed with PID control system by using CEMTool/SIMTool program. And the actuator used for servo valve can control rudder angle, pressure and direction. The first, We had a test for the angle control of revolution system. The result of angle control confirmed that it has the good efficiency from experiment result of time input degree $30^{\circ}$, $90^{\circ}$ and $180^{\circ}$. The second, We had to a test for the pressure characteristic of hydraulic motor. As a result, We confirmed the maximum pressure 3.5MPa and steady state 0.7MPa nom experiment result of time input degree $30^{\circ}$. In this paper, it is identified the pressure characteristic of hydraulic motor and angle control for azimuth thruster by AMESim, and it has been confirmed the usefulness of AMEsim modeling was verified by comparison between AMESim simulation results and experiments results.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.31-42
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• 2016

본 연구는 국내에서는 현재 개발 성공사례가 없는 건설 장비 중 하나인 지능형 브레이커의 자동타격조절 핵심기술을 파악하는 것을 목적으로 하고 있다. 연구진행은 다음과 같은 절차로 진행된다. 우선 수압면적과 개도면적, 포트의 연결 관계를 파악하여 해석모델을 개발한다. 그리고 해석모델에 경암과 연암을 오가는 상황을 모사하여 연속적으로 장타모드와 단타모드의 가변이 가능한지 검증한다. 마지막으로 해석결과로부터 타격모드가 가변될 때 발생하는 자동제어밸브의 동적거동을 분석하여, 자동타격조절의 핵심원리를 파악한다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권3호
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• pp.157-165
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• 2000

연안 소형 어선의 조업 효율을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 소형 유압식 어로윈치시스템을 설계하고, auto tension 기능을 내장시켜 이 시스템의 개루프 상태에 대한 동적 응답 특성을 분석, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구에서 설계, 제작한 소형 윈치시스템은 갑판상 어느 장소에서도 조작이 가능하도록 원격조작방식을 채용하고 있기 때문에 어로 작업시의 인력 감소와 작업의 효율성을 높일수 있다고 생각된다. 2. 솔레노이드 밸브를 ou/off 조작하여 윈치를 구동할 때, 정전 및 역전 구동 조작에 대한 윈치 드럼의 회전 지연시간(dead time)은 각각 0.09 sec, 0.04 sec이었다. 또한 on/off 레버의 조작을 행한 직후 응답 특성은 약간 불안정하였지만, 짧은 경과 시간을 거쳐 안정되는 추종성능을 나타내었다. 3. 윈치를 auto tension mode로서 구동하는 경우, 윈치의 회전축에 55.9 kgf$.$m 이상의 토오크가 작용하면 윈치는 5.1 rpm의 회전속도로서 줄을 풀어내고, 그 이하의 토오크가 작용하면 11.1 rpm의 회전속도로서 줄을 감아들이는 자동 권양 윈치의 기능을 발휘한다. 4. 윈치의 auto tension mode에 대한 과도 응답에서 부하가 급격히 증가할 때와 감소할 때의 정정 시간은 0.12 sec, 0.2sec이었고, 그 때의 회전속도는 각각 11 rpm, 5.3 rpm이었다. 5. 원격제어조작에 따른 윈치의 토오크 및 회전속도에 대한 추종성능은 정전 구동에 있어서는 0.23 sec, 역전 구동의 경우에 있어서는 0.37 sec 이내로서 비교적 안정된 응답 특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 설계한 소형 어선용 자동 권양 윈치 시스템은 인력을 절감하고, 부하의 급속한 변화에 대한 추종 성능이 현용 어로시스템에 비하여 매우 우수하기 때문에 해상에서 어로작업시 과부하에 대한 어구의 손상 방지 및 조업 효율의 향상에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제13권2호
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• pp.10-18
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• 2016

A front-end loader (FEL) mounted on an agricultural tractor is one of the most commonly used implements to mechanize routine agricultural tasks. When the FEL is used with a loaded bucket, careful operation is required to maintain safety and avoid spillage when the tractor passes a bump because a change in the gravity center of the tractor due to varied loadings can affect the stability of the tractor. Use of a boom suspension system consisting of accumulators and orifice dampers can be instrumental in reducing pitching vibrations while increasing the handling performance of the FEL-mounted tractor. The objective of this research was to reduce bump shocks by adding an orifice and a flow control valve to the original hydraulic circuit composed solely of accumulators. A simulation study was performed using the SimulationX program to investigate the effects of an accumulator and an orifice-throttle damper on bump shocks. Results showed that the peak pressure on a boom cylinder and the vertical acceleration of a bucket were significantly affected by use of both an accumulator and an orifice damper. In a field test conducted with a 75-kW tractor, the peak pressure of the boom cylinder, and the root mean square (RMS) vertical acceleration of the bucket and seat were reduced by on average, 23.0, 42.2, and 44.9% respectively, as compared to those measured with the original accumulator system, showing that an improved design for the accumulator hydraulic circuit can reduce bump shocks. Further studies are needed to design a tractor suspension system that includes the effects of cabin suspension and tires as well as dynamic analysis.