• 대한기계학회논문집A
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• 제26권8호
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• pp.1565-1576
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• 2002

By way of driving a 2-way on/off solenoid hydraulic valve with a pulse width modulation (PWM) signal, control of the pressure in a certain volume is frequently used in various applications. However, the pressure built-up according to the duty ratio and carrier frequency of the PWM signal is not so well understood. In order to clarify the characteristics of 2-way valve hydraulic pressure control systems, in this paper two formula fur the mean and ripple of the load pressure were derived through theoretical analysis. And the accuracy of the derived formula were verified by comparison with the experimental test result. Generally 2-way valve systems are constructed as a bleed-off circuit, while 3-way valves are used as a control element in a meter-in circuit pressure control system. In a bleed-off circuit, the system supply pressure from a hydraulic power pack does not remain constant, but changes according to their external load. In turn, the relief valve in the hydraulic power pack reacts accordingly showing complicated dynamic behavior, which makes an analytical study difficult. In order to resolve the problem, simple but accurate empirical dynamic models fer a bleed-off system were used in the course of formula derivation. As the result, selection criteria for two major control parameters of the driving signal is established and the basic strategy to suppress the unnecessary pressure fluctuation can be provided for a hydraulic pressure control system using a 2-way on/off solenoid valve.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제15권4호
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• pp.54-69
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• 1991

This study deals with the position control of a hydraulic cylinder system operated by two port 3-way high speed solenoid valve in Pulse-Width-Modulation mode, instead of using conventional electro-hydraulic servovalve. Due to the complexity and the relatively poor reliability of the servovalve, an actuator using simpler and more study high speed solenoid valve will be presented. The high speed solenoid valve acts as converters of electronic pulse signal to hydraulic ones. It has been pointed out that there are practical problems to be solved in the PWM system, that is (1) accuracy of positioning control becomes considerably insufficient because the system is affected by on/off action of the solenoid valves, and (2) serious nonlinerality appears in the valve characteristics as a result of the switching behavior of the valves. As a method to overcome these defects, the differential PWM driving method of a hydraulic cylinder that improved the steady-state-error, flow rate nonlinearity in simple PWM, and the hydraulic hunting of dead time compensated-PWM driving is proposed in this study.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.239-248
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• 2017

솔레노이드 밸브는 구조에 따라 스풀 밸브와 포핏 밸브로 구분된다. 구조가 단순하고 오염에 민감한 스풀 밸브에 대하여 연구가 많이 진행되고 있는 반면 오염에 덜 민감하고 장시간 작동에 용이한 포핏 밸브는 구조가 복잡하여 여전히 많은 연구가 필요하다. 포핏 밸브를 설계하기 위해서 고려해야 하는 사항으로 포핏의 직경, 포핏의 각도, 디스크의 지름, 스프링 강성, 스프링 예하중, 유로 구조 등 다양한 설계변수가 있다. 기존 연구에서는 설계변수를 한가지로 선정하여 연구가 진행되었고, 설계변수가 포핏 밸브의 유동특성에 미치는 영향에 대한 연구가 부족하다. 본 논문에서는 3/2Way 솔레노이드 밸브용 포핏 밸브의 설계변수 변화에 따른 유동특성의 변화를 분석하였다. 포핏 밸브의 설계변수 선정은 선행연구된 사례와 초기모델해석결과를 참고하여 진행하였다. 그리고 설계변수에 따른 최대압력, 최소압력, 압력강하의 영향을 평균분석(ANOM)을 사용하여 살펴보았다. 향후 3/2Way 솔레노이드 밸브용 포핏 밸브를 설계할 때 주효과를 파악하여 설계변수 선정에 사용하면 효율적인 설계변수 선정이 가능할 것으로 예상된다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권1호
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• pp.25-32
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• 2000

A combination steering system was designed to provide the flexibility in controlling the steering wheel in fishing operations of the inshore and coastal fishing vessels. The designed steering system basically is consisted of three driving units, such as a electrically driven hydraulic pump unit with a solenoid control valve, a DC motor driven hydraulic pump unit and a manually driven hydraulic pump unit, and two controllers to provide remote steering on the deck, respectively. The steering torque was measured and analyzed to investigate the dynamic performance of the developed steering system. The steering system showed excellent linearity between the working pressure of cylinder and the torque of rudder post in case of increasing in rudder angle from $5^{\circ} to 35^{\circ}$ that is, the steering torque increased from $10.4 kgf{\cdot}m$ to $105.3 kgf{\cdot}m$ and then the working pressure of cylinder fluctuated from 6.3 kgf/cm super(2) to 16.4 kgf/cm super(2). The steering time of 3.2 sec in remote hydraulic steering by the on/off solenoid valve control was much faster than 13.2 sec in the manual steering by the helmsman and 11.6 sec in the electric steering by a DC motor, and then it was verified that operation of one unit does not affect other units in combination steering system in any way. Furthermore, the developed steering system can be remotely controlled in multiple stations of the deck during the fishing operation and the automatic pilot steering unit can be used to add hydraulic steering.

• 감성과학
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• 제7권4호
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• pp.35-41
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• 2004

본 연구에서는 운전자의 피로감을 경감시킬 수 있는 자동차용 향 분사 시스템을 개발하였다. 또한 향 분사시스템의 운전자 적응 특성을 분석하였다. 향 분사 시스템은 휘발된 향을 산소 (공기)와 혼합시켜 외부로 분사하는 방식을 이용하였다. 8051 마이크로프로세서를 이용하여 2-Port Solenoid Valve의 on/off 시간을 변경 가능하도록 하였고 이를 통해 향 분사량을 제어할 수 있도록 하였다. 평균나이 22$\pm$2세인 남녀 대학생 20명을 대상으로 네 가지 천연 향 (쟈스민 30%, 쟈스민 50%, 페파민트 30%, 페파민트 50%)을 사용하여 향의 적응화가 발생하는 시간과 향에 대한 적응화가 제거되는 시간을 결정하는 실험을 수행하였다. 실험 결과 쟈스민 30% 향의 적응화 발생시간은 1분 28초, 적응화 제거시간은 3분 15초, 쟈스민 50% 향의 적응화 발생시간은 2분 41초, 적응화 제거시간은 4분 3초, 페파민트 30% 향의 적응화 발생시간은 1분 47초, 적응화 제거시간은 2분 59초, 페파민트 50% 향의 적응화 발생시간은 1분 58초, 적응화 제거시간은 4분 11초였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권3호
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• pp.412-420
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• 2003

This study describes the merits of PWM control of hydraulic system using high speed on-off valves. Generally, Electro-hydraulic valves can be classified into two classification: valves which are controlled by analog signal and which are controlled by digital. The former includes hydraulic servo valves and proportional valves which require A/D converters as interface to digital computer and too costly and sensitive to oil contamination because of complexity in structures. The latter includes high speed on-off valves which do not require A/D converters because they are normally operated in a pulse width modulation(PWM) method, and are low in price and robust to oil contamination because of their simple structures. The objectives of this study is to analyze the limit cycle which regularly appear in the position control system using 2/2way high speed on-off valves and to give a criterion for the stability of this system. The nonlinear characteristics of PWM and cylinder friction of this system are described by harmonic linearization and the effects of parameter variations to the system stability are simulated.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.141-141
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• 2003

신선농산물의 호홉속도를 측정하는 방법 중 하나인 개방계(open system) 호흡속도 측정시스템은 소정의 농도로 조정된 혼합기체를 측정대상시료에 흘려 보내며 측정하는 방법이다. 개방계 측정법의 장점은 혼합 기체조성 영역에서 정확한 호흡속도를 얻을 수 있으며 방치시간이 필요 없으므로 반복 측정이 용이한 것 등이다. 그러나 개방계 측정법은 공급되는 혼합기체의 농도와 유속이 일정하여야 하며 연속으로 호흡속도 측정용 챔버의 혼합기체 공급측과 배기측에서 기체시료를 수집하여 매우 미세한 기체농도의 차이를 측정할 수 있어야 하고 기체 시료 수집에 상당한 주의가 요구된다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 개방계 호흡속도 측정 시스템을 자동화하였다. 자동화된 호흡속도 측정 시스템은 혼합기체 발생장치, 온도조절이 가능한 기체기밀용 챔버와 G.C로 구성되어 있다. 환경기체조성을 위한 혼합기체발생장치는 $N_2$, $O_2$, $CO_2$ 압축 실린더에서 공급되는 기체를 압력 조절기를 통해서 일차압력을 조정하고 정밀 압력 조절기를 이용하여 0.1~0.2 kg/$\textrm{cm}^2$의 정압을 유지시켰다. 압력이 일정해진 기체는 metering valve를 이용하여 각 기체의 유량을 소정의 비율로 제어할 수 있도록 하였으며 각각의 기체는 gas mixed cell에서 실험 농도의 환경기체조성으로 혼합되어 항온기내의 호흡속도 측정 챔버($25^{\circ}C$)로 공급될 수 있도록 하였다. 호흡속도 측정용 챔버는 개스킷이 장착된 아크릴 재질이며 온도 조절이 가능한 항온기로 구성되어 있다. 호흡속도 측정용 챔버와 G.C간의 기체흐름은 three way solenoid valve에 의하여 제어되며 전원의 on/off에 따라 공급측의 가스와 배기측의 가스가 선택적으로 G.C에 공급될 수 있도록 구성하였다. 측정 대상 챔버의 기체는 제어된 유로를 따라 multi-position valve를 통과하여 G.C에서 분석되도록 하였다. 본 연구에서 개발된 개방계 호흡속도 자동 측정 시스템의 성능 실험에서 혼합기체발생장치에서 조제된 혼합 기체의 농도를 설정치와 비교한 결과 $O_2$와 $CO_2$의 농도에서 평균오차 0.2%로 정밀한 것으로 나타났으며 호흡속도 측정용 챔버의 혼합기체 공급측과 배기측의 가스 농도를 3회 반복 측정한 결과 재현성에서는 0.1%이하의 편차로 나타났다. 개방계 호흡속도 자동 측정 시스템을 이용하여 환경기체조성하에서 토마토의 호흡속도를 측정하는 실측 실험을 수행한 결과 2$0^{\circ}C$에서 12.7~42.1mg$CO_2$/kg.hr였으며 12$^{\circ}C$에서 2.5~8.2mg$CO_2$/kg.hr로 일반적으로 보고되고 있는 토마토 호흡속도와 일치하는 결과를 나타내었다.

• 한국수산과학회지
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• 제20권2호
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• pp.106-113
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• 1987

명태주낙어업에서 전적으로 수동에 의존하고 있는 투승작업과 장승작업 및 낚시를 정리하는 작업을 자동기계화 시키기 위해서, 유압으로 구동되는 자동미끼는 장치와 자동양승기 및 미끼제거장치와 낚시정리대를 개발하여, 그 작동 성능을 실험실과 해상에서 실험하였고, 또한 자동투승기에서 유압장치 동작특성과 자동양승기의 낚시 분리성능을 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 유압 회로의 압력이 높아질수록 미끼를 이송하고 절단하는데 걸리는 시간은 짧아졌으나, 미끼 절단 후 절단날이 정지할때까지 진행되는 각도는 커졌다. 2. 미끼의 이송과 절단에 적절한 유압회로의 압력은 $13\~20kgf/cm^2$이고, 미끼꿰는 효율은 염장한 양미리를 미끼로 했을해 $90\%$정도였다. 3. 자동양승기의 낚시 분리성능은 양승속도나 아릿줄의 재료에 따른 영향은 거의 없었고, 평균 $95.5\%$를 나타내었다. 4. 해상실험에서는 자동투승장치의 내진성이 문제되었으나, 자동양승장치는 실험실에서의 실험과 차이없이 양호하게 작동하였다.