• Title/Summary/Keyword: 제어 동특성

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Gas Generator를 이용한 액체 로켓 터보펌프 엔진 시스템의 동특성 해석

  • 정영석;임석희;이한주;조기주;오승협
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2003.10a
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    • pp.88-88
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    • 2003
  • 로켓 엔진 시스템에는 가압가스로 추진제를 엔진으로 공급하는 가압 시스템과 터보펌프를 이용해 엔진으로 고압의 추진제를 공급하는 터보펌프 시스템으로 나눌 수 있으며 터보펌프 시스템은 다시 Gas Generator를 이용하는 개방형 엔진과 Prebumer를 이용한 폐쇄형 엔진인 다단 엔진으로 구분할 수 있다. 로켓의 엔진 시스템은 Turbine, Turbopump, Gas Generator, Thrust Chamber, Tube, Valve, Propellant Tank 등 각 구성품 간에 서로 상호간섭이 매우 심한 공정이다 로켓 엔진 시스템은 이와 같은 상호간섭에 의해 추력 제어 및 혼합비 제어, 추진제 소진 제어 적용 시 정확하고 강인한 제어를 수행하여야 한다. 이를 위해 정확한 동특성 모델을 구축하는 것이 중요하며 모델을 통해 적절한 제어 시스템을 선택하여야 한다. 그러나 현재 국내에는 이에 대한 연구가 미미하며 해외의 경우 로켓은 특수 분야에 속함으로 공개되어 있지 않다. 로켓에 대한 개발 연구에 있어서는 위와 같은 작업이 선행되어야 하며 이에 대한 선행 연구로 한국항공우주연구원에서 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진 시스템에 대한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진시스템에 대한 동특성 모델을 구성하였다. 배관부, 터빈, 펌프, 밸브, Gas Generator, 재생냉각, 추력연소실 등 엔진 시스템을 구성하는 구성품에 대한 동특성 모델을 구성하였으며 이를 matlab의 simulink를 통해 각 구성품을 연결하여 최종 엔진시스템의 동특성 모델을 구성하였다. 구성된 동특성 모델을 통해 각종 변화(추진제 밀도 변화, 추력 변화, 혼합비 변화 등)에 대한 엔진 시스템 변화를 예측하여 정확한 엔진 시스템에 대한 이해를 넓혔으며 추력 제어 및 혼합비, 추진제 소진 제어를 최적으로 할 수 있는 제어 시스템 구축을 위한 기초 자료로 이용할 수 있을 것이다.

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Response Improvement of the Maximum Power Point Tracking (최대전력 제어의 동특성 개선)

  • Seo Jong-Jun;Park Sung-Jun;Choo Young-Bae;Kim Chung-Tek;Kwon Soon-Jae
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2004.07a
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    • pp.125-128
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    • 2004
  • 본 연구는 태양광 발전에서 MPPT제어시 동특성을 개선하기 위해 솔라셀 내부 어드미턴스와 부하 어드미턴스의 매칭을 할 수 있는 새로운 제어기법을 제안한다. 제안된 제어기법은 기존의 단순 적분 제어 개념에서 벗어나 솔라셀 내부 어드미턴스와 부하 어드미턴스 차에 의해 비례적분제어를 행함으로써 동특성을 개선하였다.

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노심 동특성 분석 정확도 및 성능 향상을 위한 Time Step 제어방법 개선

  • 김영일;김영진;주형국;김택겸
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.79-84
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    • 1997
  • 동특성 분석 코드 시스템 PANBOX2는 시간에 대한 미분을 Implicit Euler 방법을 사용하여 근사한다. 이 경우 Local Truncation Error는 중성자속의 이차 미분에 비례한다. Time-Step-Doubling 기법을 이용하여 Local Truncation Error의 근사치를 구하고 이를 이용하여 Time Step Size를 조절해 주는 방법을 동특성 분석 코드 시스템 PANBOX2에 도입하였다. LRA와 NEACRP 제어봉 인출사고 검증문제에 대한 분석 결과, PANBOX2 시스템의 기존 방법에 비해 효과적으로 Time Step을 제어하였으며 보다 정확한 결과를 얻을 수 있었다.

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Dynamic Characteristics Prediction of Liquid Rocket Engine for the Transient Sequence Part-I : Engine Component Modelling and Validation (액체로켓엔진 천이 동특성 예측 Part-I : 주요 구성품 동특성 모델링 및 검증)

  • Kim, Hyung-Min;Lee, Kuk-Jin;Yoon, Woong-Sup
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.54-60
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    • 2010
  • 액체로켓엔진 시스템의 시동 및 정지 또는 추력 제어와 같은 천이 작동시 동특성을 예측하기 위한 선행 연구로서 추진제 공급 시스템의 구성품에 대한 동특성 모델링을 수행하였다. 연료 공급계통과 산화제 공급 계통의 구성품들은 재생냉각채널을 제외하고 같은 것으로 가정하였다. 동특성 모델링의 대상 구성품은 펌프, 관로, 오리피스, 제어 벨브, 재생냉각채널, 인젝터 등이며 실제 엔진 시스템의 축소모형에 대한 수력시험을 통해 각 구성품의 동특성 모델링을 검증하였다.

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Improved Dynamics of Digitally-Controlled Resonant Converters with Wide Input and Load Variation (넓은 입출력 범위에서 동작하는 디지털 제어 공진형 컨버터의 동특성 개선)

  • Park, Minjun;Jang, Jinhaeng;Kumar, Pidaparthy Syam;Choi, Byungcho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.157-158
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    • 2013
  • 본 논문은 넓은 범위에서 변화하는 입력 전압과 출력 전류 조건에서 동작하는 디지털 제어 방식 공진형 DC-DC 컨버터의 동특성 개선에 대해 기술한다. LLC 직렬 공진형 컨버터의 아날로그 전력 변환단 동특성을 기반으로 150W 디지털 공진형 컨버터 실험보드에 적용하여 아날로그 제어 방식과 디지털 제어방식의 폐루프 성능을 비교한다. 디지털 제어기는 Emulation 방식을 이용하여 설계한다. 제어기 설계의 이론 검증 및 분석은 PSIM Simulation과 실험 측정으로 비교 검증한다.

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Calculation of the Transfer Function for a Liquid Rocket Engine using a Dynamic Model (액체로켓 엔진의 동특성 모델을 이용한 전달함수의 계산)

  • Park, Soon-Young;Lee, Eun-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.436-442
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    • 2012
  • In the process of liquid rocket engine design, obtaining method of the dynamic characteristics of engine should be emphasized typically to determine the control logic and algorithms of the throttle valves in the propellant feed pipeline. However, determining the dynamic characteristics of an engine through the autonomous test is very hard and laborious, so that the numerical approach is prevailing. In this study, using the previously developed dynamic analysis model of the engine around the steady state, we introduced a disturbance to this model, and obtained the dynamic response in the time domain. And by applying the well-known Levy method to this temporal response, we could deduce the transfer function of that system that can give us various information of engine and can be manipulated to design the control system.

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The Study on Reactor Power Regulating Modules for the AMBIDEXTER (AMBIDEXTER 시스템 출력제어 모듈 설계에 관한 연구)

  • 김태규;유영진;김진성;임현진;오세기
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.139-153
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    • 2000
  • 원자력 시스템의 안전성 획득을 위한 제어기기의 설계는 시스템의 동특성 모델에 대한 해석과 정상 운전을 저해할 수 있는 반응도 섭동 평가가 우선되어야 한다. 각 노형에 대한 동특성 모델 해석은 시스템의 고유한 응답특성을 평가할 수 있는 기반을 마련하는 것이며, 정상상태에서의 반응도의 섭동(reactivity perturbation) 평가는 과도 상태에서 시스템의 안전성 및 제어능 평가를 위한 제반 자료를 제공한다.(중략)

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Direct Torque Control of Squirrel Cage Typed Induction Motor Using Fuzzy Controller (퍼지제어기를 이용한 농형 유도 전동기의 직접 토크제어)

  • Han, Sang-Soo
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.1
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    • pp.122-129
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    • 2008
  • The direct torque control method of an inverter fed squirrel cage typed induction motor using fuzzy logic controller has been proposed. This method is suitable for the traction which requires a fast torque response during the star-up and step change. The fuzzy control algorithm based upon the control principles of conventional DSC(Direct Self Controller) is developed. The fuzzy algorithm is tarried out by defuzzification strategy of the fuzzy output extracted from the possibility distribution of an inferred fuzzy control rule. The flux and torque of an induction motor are estimated by the dynamic model of the rotor flux field-oriented scheme which has decoupling characteristics and excellent dynamic response over a wide speed range. The proposed controller shows a good dynamic response. Moreover, since the fuzzy controller possesses highly adaptive capability, the performance of fuzzy controller is quite robust and insensitive to the motor parameters and change of operation conditions.

A position control of an electro-mechanical actuation system using Time Delay Controller(TDC) (시간지연 제어기를 이용한 전기식 구동장치의 위치제어)

  • Lee, Young-Cheol;Lee, Heung-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07d
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    • pp.2055-2057
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    • 2002
  • 본 논문에서는 외란 및 파라미터 변동에 강건한 시간지연 제어 알고리즘을 전기식 구동장치의 위치 제어기에 적용하여 설계한 내용을 기술하였다. 시간지연 제어기는 일정하게 경과된 시간에서의 외란 및 동특성 변동의 양을 현재의 것으로 가정하여 전체 제어 시스템의 특성이 기준모델의 특성을 따르게 하는 제어기이다. 파라미터 변동 및 외란에 대해 시간지연 제어기의 강건성을 시뮬레이션을 통해 입증하였으며 PID 제어기와도 비교하였다. 또한 포화요소에 대한 와인드업 방지보상기와 모델링되지 않는 동특성에 대한 대향필터링 보상기를 설계하여 시스템의 안정성을 향상시켰다.

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Flow Rate Control Prediction Modeling for Large Liquid Rocket System During Engine Start Up (대형 로켓엔진시스템의 시동 시 유량제어 예측 모델링)

  • Jeong, Yu-Shin;Kim, Sang-Hoon;Yoon, Woong-Sup
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.8-13
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    • 2011
  • 본 연구에서는 대형 로켓엔진시스템의 시동 시 안정적인 유량공급을 위한 제어기 설계가 이루어졌다. 펌프, 오리피스, 제어밸브, 파이프, 인젝터 및 재생 냉각채널과 같은 엔진시스템 구성품들에 대한 동특성 모델링을 수행하였고 유량공급 제어가 가능한 밸브의 구동신호를 조절 가능한 PID 제어기를 설계하였다. 시동 시 안정적인 유량공급을 위하여 실험을 통해 얻은 밸브의 적정 개도율을 적용시켰으며, 이를 기준으로 하여 제어밸브의 작동신호를 조절하여 유량비를 제어하였다. 시뮬레이션 한 결과 제어기를 통해 시동 시 정상추력까지 유량공급을 제어 하는 방법이 적절함을 확인하였다.

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