• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1483-1490
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• 2011

전동기 일체형 유압액추에이터(EHA)는 전기모터와 직결되어 구동되는 유압펌프를 이용하여 유압 피스톤의 변위나 속도를 제어할 수 있도록 모듈화된 유압기기로 효율이 높고 독립된 동력원을 갖는 장점으로 인하여 항공기의 전자구동시스템에 적용되어 왔다. 최근에는 다양한 형태의 유압시스템이 적용되고 있는 건설중장비 분야에서 엔진과 전기모터를 결합한 하이브리드 기술이 개발됨에 따라 EHA의 활용범위가 확대될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 편로드 유압실린더를 갖는 EHA가 적용된 유압시스템을 대상으로 펌프작동에 따른 유압실린더의 기동 및 정지특성을 고찰하기 위하여 EHA 내부 유압회로의 기능을 파악하고 동특성 모델을 유도하였으며 파일럿작동 체크밸브의 크래킹압력을 분석하여 개방 및 폐쇄특성을 예측하였으며 시뮬레이션을 통하여 분석된 결과를 검증하였다.

• 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.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제9권2호
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• pp.8-14
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• 2012

Electro-hydraulic spring return actuator(ESRA) is utilized for air conditioning facilities in a nuclear power plant. It features self-contained, hydraulic power that is integrally coupled to a single acting hydraulic cylinder and provides efficient and precise linear control of valves as well as return of the actuator to the de-energized position upon loss of power. In this paper, the algebraic equations of ESRA at steady-state have been developed for the analysis of static characteristics that includes control pressure and valve displacement of pressure reducing valve, flow force on flapper as well as its displacement over the entire operating range. Also, the effect of external load on piston deviation is investigated in terms of linear system analysis. The results of static characteristics show the unique feature of force balance mechanism and can be applied to the stable self-controlled mechanical system design of ESAR.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.801-805
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• 2008

Today, hydraulic systems play an important role in modern industry for the reasons that hydraulic actuator systems take many advantages over other technologies with high durability and the ability to produce large forces at high speeds. In recent years, electro-hydraulic actuator systems, which combine electric and hydraulic technology into a compact unit, have been adapted to a wide variety of force, speed and torque requirements. Moreover these systems resolve energy consumption and noise problems characteristic existed in the conventional hydraulic systems. Therefore, these systems have a wide range application fields especially in an excavator. So the purpose of this paper is to demonstrate efficiency of the energy saving and present some control algorithms which apply to electro-hydraulic actuator system in the bucket of the excavator. Experiments are carried out to verify the effectiveness of the proposed system with various external loads as in real working conditions.

• 유공압시스템학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.1-8
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• 2009

Nowadays with the high fuel prices, the demands for energy saving and green emission of construction machinery have highly been increased without sacrifice of working performance, safety and reliability. The aim of this paper is to propose a new energy saving hybrid excavator system using an electro-hydraulic actuator driven by an electric motor/generator for the regeneration of potential energy. A 5 ton class excavator is analyzed, developed with the boom for the evaluation of the designed system. The hardware implementation is also presented in this paper. A control strategy for the hybrid excavator is proposed to operate the machine with a highest efficiency. The energy saving ability of the proposed excavator is clearly verified through simulation and experimental results in comparison with a conventional hydraulic excavator.

• 기계와재료
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• 제21권3호
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• pp.42-51
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• 2009

원자력/화력 발전소에서 사용중인 터빈출력제어장치(turbine power control device)는 유압 서보액추에이터(hydraulic servo actuator)로 구동하는 특수 스팀 밸브(steam valve)로서 터빈의 속도를 제어하고 스팀을 차단하는 기능이 있다. 대형 발전기(500~1000Mw)를 구동하여 양질의 전기를 생산하기 위해서는 발전기에 연결된 고압 및 저압터빈에 최적량의 스팀을 공급하여야 하고, 고속(화력 3600 rpm, 원자력 1800 rpm)으로 회전하는 터빈이나 스팀계통에 이상이 발생할 경우 터빈의 과속(over speed) 방지를 위하여, 즉시 터빈으로 공급되는 스팀을 차단하여 터빈을 보호해야 한다. 따라서 터빈의 속도제어와 계통의 스팀 량을 감시하여 차단하는 발전소의 특수 밸브의 신뢰성확보기술이 요구된다. 특히 원자력발전소의 경우 핵연료교환주기(약 24개월)에 밸브들을 정비 또는 교체하고 있어 이때마다 시스템과 매칭(튜닝)기술이 요구되었다. 본 연구에서는 전량 수입에 의존했던 원자력/화력 발전소의 특수 밸브인 터빈출력제어장치의 국산화 개발과 신뢰성확보기술 효과에 대하여 논하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제14권4호
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• pp.37-44
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• 2017

This paper introduces a control algorithm for trajectory control of an electro-hydrostatic rotary actuator. A key feature of this paper is that an adaptive PID based on sliding mode is used to control the nonlinearity and uncertainty factor of single input/output system. Accurate knowledge of rotary actuator angle can result in high-performance and efficiency of electro hydraulic system. First, the position control is formulated using the adaptive PID with sliding mode technique and uncertainties in the hydraulic system. Second, the controller can update the PID gains on-line based on error caused by external disturbance and uncertain factors in the system. Finally, three experimental cases were studied to evaluate the proposed control method.