• 제목/요약/키워드: 유압 서보 제어 시스템

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브러시리스 직류모터 방식 EMDP의 구동을 위한 제어시스템 설계

  • 이희중;박문수;민병주;최형돈
    • 항공우주기술
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    • 제4권1호
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    • pp.162-170
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    • 2005
  • KSLV-I의 킥모터의 추력벡터제어용 구동장치 시스템은 전기-유압식 서보 구동장치 형상으로 설계되었으며 가동노즐을 구동하는 구동장치, 유압동력을 생성하는 유압동력 생성장치, 유압동력을 구동장치에 전달해 주는 유압동력분배장치와 관성항법장치에서 입력되는 제어신호에 따라 구동장치를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어있다. 그중에서 유압동력을 생성하는 장치는 전기모터를 이용하여 유압펌프를 구동하는 EMDP(Electric Motor Driven Pump) 방식을 채택하고 있다. 일반적으로 전기모터는 구동이 편리한 브러시 방식의 직류모터(BDC 모터)를 사용하는데 일정 고도이상에서는 사용이 용이하지 않다. 그래서 고고도에서 사용하기 위해 브러시없는 직류모터(BLDC 모터)를 이용하여 유압펌프를 구동하는 시스템을 개발하고 있다. 본 논문에서는 브러시없는 직류모터를 구동하기 위한 제어기 설계에 대하여 자세히 설명하고자 한다.

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마이크로컴퓨터에 의한 전기 유압 서보 시스템의 속도제어 (Microcomputer-Based Velocity Control for an Electro-Hydraulic Servo System)

  • 장효환;안병천;김영준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.221-230
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    • 1988
  • 본 연구의 목적은 마이크로컴퓨터를 사용하여 유압모터로 구성된 전기 유압 서보 시스템의 속도제어를 하는데 있어서 제어방법과 제어기 기본 하드웨어인 마이크로프로세서와 A/D, D/A 변환기의 해상도(resolution)가 전체 시스템의 성능에 미치는 영향을 주로 실험적으로 연구하는데 있다.

전기.유압 서보 시스템의 제어성능 비교 (Comparison of Control Performance in Electro.hydraulic Servo Systems)

  • 김도태;박경섭
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.14-20
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    • 2006
  • A controller design procedure for an electro-hydraulic positioning systems has been developed using $H{\infty}$ control. The generalized plant models and weighting function for multiplicative uncertainty modelling error was presented along with $H{\infty}$ controller designs in order to investigate the robust stability and performance. Both disturbance rejection and command tracking performances were improved with the $H{\infty}$ controller, and the better uniformity of time response is achieved across wide range of operating conditions than the PID, LQR and LQG control scheme. The multiplicative uncertainty case was specifically suited for the design of an electro-hydraulic positioning control systems using $H{\infty}$ control.

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압력제어용 직동 밸브를 이용한 전기.유압 서보시스템의 힘 제어 (Force Control of Electro-Hydraulic Servo System using Direct Drive Valve for Pressure Control)

  • 이창돈;이진걸
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제1권3호
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    • pp.14-19
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    • 2004
  • The Direct Drive Valve used in this study contains a pressure-feedback-loop in itself, then it can eliminate nonlinearity such as the square-root-term in flow rate calculation and the change of bulk modulus of hydraulic oil. In this study, assuming that the dynamic characteristic of the DDV is modelled as a first order lag system, an parameter identification method using the input data and the output data is applied to obtain DDV's mathematical model. Then, a state feedback controller was designed to implement the force control of hydraulic system, and the control performance was evaluated.

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KSR- III 추력벡터제어를 위한 유압-서보 김발엔진 구동시스템에 관한 연구

  • 이희중
    • 항공우주기술
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    • 제1권1호
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    • pp.141-146
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    • 2002
  • 로켓 추진에 의한 동력 비행 중 비행체의 자세제어를 위해, 대기권내 비행에 있어서는 공력비행 조정익으로 조종할 수 있으나 공기가 희박한 높은 고도나 대기권 밖에서의 비행은 추력벡터제어에 의존할 수밖에 없다. 추력벡터제어 방법으로 현재 여러 가지 장치가 개발되어 사용되고 있는데 본 연구는 로켓이 비행하는 동안 김발에 의해 연결된 로켓엔진 전체를 움직여 엔진에서 발생한 추력의 방향을 조종하여 로켓의 자세를 제어하는 김발엔진구동 추력벡터제어방식에 대한 내용을 다루었다. 로켓에 적용 가능한 김발엔진 구동장치로는 전기유압식, 전기기계식, 공압식 장치 등이 있으나 큰 동력이 요구되는 시스템에서는 대부분 출력 대 무게비가 높은 전기유압식 구동장치가 사용된다. 본 연구에서는 KSR-III의 추력벡터제어를 위해 사용되는 전기유압식 김발엔진 서보구동시스템을 상세모델링하였고 이에 기초하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 시뮬레이션 결과와 실제 시스템을 대상으로 시험한 결과를 비교하여 모델을 검증하였다.

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고속 수중운동체의 구동장치 설계 및 실험적 검증 (Actuator design and experimental verification on a high speed underwater vehicle)

  • 곽동훈;양승윤;이동권;김창걸;서진희
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.510-515
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    • 1993
  • 본 연구에서는 저속에서도 시스템의 자세 제어가 용이하게 하기 위하여 추진기 뒤에 제어판이 위치하도록 설계하였으며, 일반 서보 시스템과는 달리 무게와 공간 제약이 크고, 제어판 운동에 따른 외란 등록성의 변화가 심하므로 push-pull 형태의 소형, 고출력 편로드 복동 복수 실린더의 작동기를 설계하였다. 또한 일반적으로 서보밸브와 작동기는 일체형으로 설계되나 본 시스템의 공간상 심한 제약으로 인하여 서보밸브와 작동기를 분리하는 방법으로 구조설계를 하고 그 사이 유로는 매니폴드식으로 하여 동력전달을 하였다. 설계된 구동장치를 실제 정밀제작하여 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과와 실험에 의하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 설계의 타당성 및 시스템의 성능을 검증하였다. 고속 수중운동체에 대하여 저속에서 자세제어를 용이하게 하고, 제한된 좁은 설치공간의 문제점을 해결하기 위하여 1) 추진기 후미에 독립된 4개의 상, 하, 좌, 우 제어판 설치 2) 서보밸브는 몸체에, 작동기는 Tail Tube에 분리 작동 설계 3) 소형의 편로드 복동 복수 실린더로 설계 구성된 유압식 구동장치는 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 시스템의 타당성을 입증하였다. 그러므로, 개발한 구동장치는 저속에서도 큰 제어력으로 자세 제어가 용이하기 때문에 얕은 수심에서 발사시 예상되는 위험 요소를 상다ㅇ 개선 시키므로써 운용범위의 다양화를 가져 올것으로 기대된다.

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전기-유압 서보 시스템의 모델규명 및 이산시간 슬라이딩 모드 제어 (Model Indentification and Discrete-Time Sliding Mode Control of Electro-Hydraulic Systems)

  • 엄상오;황이철;박영산
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제24권1호
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    • pp.94-103
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    • 2000
  • This paper describes the model identification and the discrete-time sliding mode control of electro-hydraulic servo systems which are composed of servo valves, double-rod cylinder and load mass. The controlled plant is identified as a 3th-order discrete-time ARMAX model obtained from the prediction error algorithm, where a nominal model and modeling errors are zuantitatively constructed. The discrete sliding mode controller for 3th-order ARMAX model is designed in discrete-time domain, where all states are observed from Kalman filter. The discrete sliding mode controller has better tracking performance than that obtained from continuous-time sliding mode controller, in experiment.

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2차원 반복 학습 신경망을 이용한 전기.유압 서보시스템의 제어 (Control of an Electro-hydraulic Servosystem Using Neural Network with 2-Dimensional Iterative Learning Rule)

  • 곽동훈;이진걸
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • This paper addresses an approximation and tracking control of recurrent neural networks(RNN) using two-dimensional iterative learning algorithm for an electro-hydraulic servo system. And two dimensional learning rule is driven in the discrete system which consists of nonlinear output function and linear input. In order to control the trajectory of position, two RNN's with the same network architecture were used. Simulation results show that two RNN's using 2-D learning algorithm are able to approximate the plant output and desired trajectory to a very high degree of a accuracy respectively and the control algorithm using two same RNN was very effective to control trajectory tracking of electro-hydraulic servo system.

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발전소의 스팀제어용 유압서보 액추에이터의 공기배출 밸브에 관한 연구 (A Study on the Air Vent Valve of the Hydraulic Servo Actuator for Steam Control of Power Plants)

  • 이용범;이종직
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권6호
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    • pp.397-402
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    • 2016
  • 원자력 발전소와 화력 발전소에서는 양질의 전기를 생산하기 위해서는 발전기에 연결된 고압 및 저압 증기터빈에 최적량의 증기를 공급하여야 한다. 터빈에 증기를 공급하거나 차단하는 특수한 밸브인 터빈출력제어장치를 사용하고 있으며, 이 터빈출력제어장치는 유압서보 액추에이터로 구동 된다. 발전소에서는 유압시스템에서 생성되는 기체로 인하여 유압서보 액추에이터의 성능이 저하되거나, 생성된 기체가 압축되면서 발생하는 열로서 씰을 태우고 마모를 증가시켜서 빈번한 고장이 유발된다. 일부 발전소에서는 고정형 오리피스를 사용하여 공기를 배출하고 있지만 많은 유량배출에 따른 동력 손실과 빈번하게 작동되는 펌프, 전기모터 및 밸브 등의 고장을 발생시킨다. 본 연구에서는 기존의 고정형 오리피스와 같이 초기에 많은 량의 공기를 배출하고 정상운전에서는 매우 미세한 유량만 통과 시킬 수 있는 부하 감응형 공기 배출밸브를 모델링하고 해석하여 장착함으로서 유압서보 액추에이터의 제어 정밀성 확보와 기체 압축으로 인한 고장을 방지할 수 있게 하였다.