• 제목/요약/키워드: Propulsion control

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기체 탄화수소 연료 연소시험에서 연소불안정의 개루프 제어 (Open-Loop Control of Combustion Instability in Hot-Firing Test Using Gaseous Hydrocarbon Fuel)

  • 황동현;안규복
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.28-36
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    • 2018
  • 기체 탄화수소 연료를 사용하는 덤프 연소기의 연소불안정에 개루프 제어를 적용하는 연구를 수행하였다. 연료들의 특성화학시간이 유사한 연소조건에서 음향 발생기를 이용하여 제어 출력과 주파수를 변화시켰다. 연소불안정 주파수와 동일한 주파수의 개루프 제어에서는 음향 발생기의 출력이 제어성능에 영향을 주었다. 연소불안정 주파수와 다른 주파수의 개루프 제어결과로부터 개루프 제어주파수는 연소불안정 주파수와 유사하게 설정하는 것이 효과적임을 알 수 있었다.

8200호대 전기기관차 추진시스템 모델링을 이용한 응답특성분석 (Response Characteristic Analysis using Modeling of Propulsion System for 8200 Electric Locomotive)

  • 정노건;장진영;윤차중;김재문
    • 전기학회논문지
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    • 제62권11호
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    • pp.1640-1646
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    • 2013
  • Conventional power conversion unit that is a major part of the propulsion system has applied GTO thyristor as a switching semiconductor device of main circuit since introduction of the 8200 electric locomotive. But problem that quick maintenance is difficult and its cost is increasing occurs because major components of the power conversion unit are slowly discontinued. To solve these, in this paper, it was analyzed the response characteristic of the propulsion system modeling of the 8200 electric locomotive using IGBT which is applied recently to ensure propulsion control technology. As results of response for a Propulsion system modeling, it show that a power conversion unit is controlled by PLL(Phase-locked loop) and SVPWM(Space Voltage PWM) respectively.

공기 부상방식 이송시스템의 추진 노즐 배치방법에 따른 웨이퍼 이송 속도 평가 (Evaluation of a Wafer Transportation Speed for Propulsion Nozzle Array on Air Levitation System)

  • 황영규;문인호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권4호
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    • pp.306-313
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    • 2006
  • Automated material handling system is being used as a method to reduce manufacturing cost in the semiconductor and flat panel displays (FPDs) manufacturing process. Those are considering switch-over from the traditional cassette system to single-substrate transfer system to reduce raw materials of stocks in the processing line. In the present study, the wafer transportation speed has been evaluated by numerical and experimental method for three propulsion nozzle array (face, front, rear) in an air levitation system. Test facility for 300 mm wafer was equipped with two control tracks and a transfer track of 1,500mm length. The diameter of propulsion nozzle is 0.8mm and air velocity of wafer propulsion is $50\sim150m/s$. We found that the experimental results of the wafer transportation speed were well agreed with the numerical ones. Namely, the predicted values of the maximum wafer transportation speed are higher than those values of experimental data by 16% and the numerical result of the mean wafer transportation speed is higher than the experimental result within 20%.

Non-Toxic Post Boost Stage Demonstration

  • Fukuchi, Apollo B.;Ooya, Koji;Harada, Osamu;Makino, Takashi;Matsuda, Seiji;Akiyama, Masao
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.437-441
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    • 2008
  • A non-toxic Post Boost Stage(PBS) with LOX/Ethanol engine was successfully demonstrated at the Tomioka Facility of IHI Aerospace. IHI Aerospace has researched and developed the nontoxic propulsion systems and the LOX/Ethanol is one of the most attractive non-toxic bipropellant candidates. ${\rho}ISP$ of LOX/Ethanol is higher than ${\rho}ISP$ of the other non-toxic bipropellants as LOX/HC or $LOX/LH_2$. The authors studied the combustion characteristics of LOX/Ethanol propellant with the engine designed for LOX/LNG propellant. Also the injector with a built-in igniter was designed and examined its feasibility, ignition and combustion characteristics. We have demonstrated Post Boost Stage with future LOX/Ethanol engines. This propulsion system is targeted for expandable vehicle upper stage to accelerate delta-V to reach the required orbit. PBS Demonstration Model is designed as a test stand to evaluate feed system for integrated propulsion system and also to demonstrate Integrated Vehicle Health Management(IVHM) technique using local valve control and also valve behavior-monitoring capability.

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과학기술위성3호 홀 추력 제어기 개발 (Development of a Hall-thruster Propulsion Controller for Science Technology Satellite-3)

  • 이성호;조희근;유준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권10호
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    • pp.992-997
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    • 2010
  • 과학기술위성3호(STSAT-3)용 홀추력시스템(HPS)의 추력제어모듈(PCM)은 압력정밀도 5%이하와 유량정밀도 3%이하를 목표로 한다. 압력제어기는 비례유량제어밸브(PFCV)와 저압압력센서를 사용하여 목표압력을 제어하도록 하고, 유량제어기는 PFCV와 홀추력기의 에노우드(anode) 전류를 이용하여 유량을 조절한다. 제어형태로는 비례,적분(PI) 제어기를 선택하고, PI 이득은 Matlab 시뮬레이션을 통하여 정한다. 시험결과 압력정밀도 <${\pm}$5%와 유량정밀도 <${\pm}$1.87%를 얻었다. 본 논문은 홀추력 제어모듈의 설계, 구현, 그리고 성능시험 결과를 기술한다.

하이브리드 로켓의 추력제어 성능 향상에 관한 연구 (Study of Thrust Control Performance Improvement for Hybrid Rocket Applications)

  • 최재성;강완규;허환일
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.55-62
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    • 2011
  • 본 연구에서는 하이브리드 로켓의 추력 제어 연소실험을 통하여 추력 제어 성능 향상을 위한 연구를 진행하였다. 추력 제어 명령에 따라 니들밸브와 결합된 스텝모터의 구동을 제어함으로써 산화제 유량을 조절하는 시스템을 구축하였다. 하이브리드 로켓 연소실험에서 사용된 산화제로는 기체산소($GO_2$)를 사용하였으며 추진제는 PE(Polyethylene)와 PC(Polycarbonate)를 사용하였다. 추력 제어 연소실험 초기에 발생되었던 추력섭동(Thrust Oscillation) 현상의 개선과 낮은 응답속도의 향상을 위해 연소실험 과정에서 산화제 배관의 유속 변화를 측정하고 원인을 분석하였다. 이를 보완한 연소 실험을 통하여 추력명령의 ${\pm}1$ N 이내에서 추력이 안정적으로 제어되었다.

Doubled Thrust by Boundary Layer Control in Scramjet Engines in Mach 4 and 6

  • Mitani, Tohru;Sakuranaka, Noboru;Tomioka, Sadatake;Kobayashi, Kan;Kanda, Takeshi
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.734-741
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    • 2004
  • Boundary layer ingestion in airframe-integrated scramjet engines causes engine stall (“engine un start” hereafter) and restricts engine performance. To improve the unstart characteristics in engines, boundary layer bleed and a two-staged injection of fuel were examined in Mach 4 and Mach 6 engine tests. A boundary layer bleed system consisting of a porous plate, an air coolers, a metering orifice and an ON/OFF valve, was designed for each of the engines. First, a method to determine bleed rate requirements was developed. Porous plates were designed to suck air out of the Mach 4 engine at a rate of 200 g/s and out of the Mach 6 engine at a rate of 30 g/s. Air coolers were then optimized based on the bleed airflow rates. The exhaust air temperature could be cooled below 600 K in the porous plates and the compact air coolers. The Mach 4 engine tests showed that a small bleed rate of 3% doubled the engine operating range and thrust. With the assistance of two-staged fuel injection of H2, the engine operating range was extended to Ф0.95 and the maximum thrust was tripled to 2560 N. The Mach 6 tests showed that a bleed of 30 g/s (0.6% of captured air in the engine) extended the start limit from Ф0.48 to Ф1 to deliver a maximum thrust of 2460 N.

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A Study on the Improvement of Steering Command System through Accident Analysis of Azimuth thruster using STAMP Method

  • HyunDong Kim;SangHoon Lee;JeongMin Kim
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권9호
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    • pp.149-158
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    • 2023
  • 전 세계적으로 기후변화의 패러다임에 따라 조선업계에서도 친환경연료를 이용하는 추진시스템이 고려되면서, 다양한 추진기 역시 각광을 받고 있다. 일반적인 프로펠러와 타로 구성되었던 추진기들은 전방위추진기(아지무스 스러스터)라는 특수한 추진기의 발전으로부터 그 종류가 다양해지고 있다. 이러한 전방위추진기는 과거에는 예인선에 많이 설치되어 있으나, 현재는 동적위치제어시스템을 탑재한 해양플랜트운영선박에 많이 설치되어 사용되고 있는데, 이는 일반적인 추진기의 조타 방법과 상이하여 승선하는 선원들이 그 특성을 익히는데 많은 시간이 소요되고 있다. 아울러 이러한 특수한 추진기와 관련한 교육 역시 제한적으로 존재한다. 본 연구에서는 전방위추진기 탑재 선박의 조종 미숙으로 발생한 해양사고를 STAMP 기법을 통해 원인을 분석한 후 특수한 추진기를 설치한 선박의 안전 운항을 위해 표준조타명령에 대한 필요성을 시사하고자 한다.

A Design of Prototype 1C2M Railway Vehicle Propulsion Control System Considering Slip Reduction of Traction Motor

  • Chang, Chin-Young;Kim, Jae-Moon;Kim, Yoon-Ho
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권1호
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    • pp.429-435
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    • 2015
  • This study proposes a re-adhesion algorithm that has stable traction effort for rolling stock slip/slide minimization when deliverable traction decreases by slip. The proposed scheme estimates appropriate reference speed using two encoders for reducing slip and controls traction effort stably and has stable control characteristics for disturbance. The algorithm which uses the maximum adhesive effort by instantaneous estimation of adhesion force stably controls traction effort and gives rolling stock excellent acceleration and deceleration characteristics. And a slip sensing element that can quickly detect slip is used. Load motor and inverter were checked in various slip conditions for creating various line conditions.

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

  • 정유신;김상훈;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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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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