• 한국항행학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.449-455
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• 2011

본 논문에서는 연료유량이 제어 수단인 터보제트 엔진에 대해 압축기의 서지를 방지하면서 가속시간을 줄일 수 있는 제어기를 제안하였다. 퍼지이론과 PI+D 제어 알고리즘을 적용하는 터보제트 엔진 제어기를 설계하였고 Mamdani의 추론법을 적용하여 추론하고, 비퍼지화는 무게 중심법을 사용하였다. 퍼지추론 결과는 터보제트 엔진의 가감속시 서지와 flame-out 현상을 방지하기 위해 연료 유량 제어 입력으로 사용되고, 신속하고 안전하게 원하는 속도로 수렴할 수 있도록 제어기를 설계한다. MATLAB을 사용한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 제안된 제어기의 성능을 입증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.109-114
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• 2008

This paper presents the development status of a subscale precooled turbojet engine "S-engine" for the hypersonic cruiser and space place. S-engine employs the precooled-cycle using liquid hydrogen as fuel and coolant. It has $23cm{\times}23cm$ of rectangular cross section, 2.6 m of the overall length and about 100 kg of the target weight employing composite materials for a variable-geometry rectangular air-intake and nozzle. The design thrust and specific impulse at sea-level-static(SLS) are 1.2 kN and 2,000 sec respectively. After the system design and component tests, a prototype engine made of metal was manufactured and provided for the system firing test using gaseous hydrogen in March 2007. The core engine performance could be verified in this test. The second firing test using liquid hydrogen was conducted in October 2007. The engine, fuel supplying system and control system for the next flight test were used in this test. We verified the engine start-up sequence, compressor-turbine matching and performance of system and components. A flight test of S-engine is to be conducted by the Balloon-based Operation Vehicle(BOV) at Taiki town in Hokkaido in October 2008. The vehicle is about 5 m in length, 0.55 m in diameter and 500 kg in weight. The vehicle is dropped from an altitude of 40 km by a high-altitude observation balloon. After 40 second free-fall, the vehicle pulls up and S-engine operates for 60 seconds up to Mach 2. High altitude tests of the engine components corresponding to the BOV flight condition are also conducted.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권6호
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• pp.61-71
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• 2003

터보제트엔진 모델에 대한 제어에 있어서, 비교적 잘 설계된 PI 제어기 성능결과를 바탕으로 Takagi-Sugeno형 뉴로-퍼지 추론계를 통한 플랜트 모델의 제어 시스템을 규명함으로서, PI형 T-S 퍼지규칙들을 퍼지제어기를 설계하였다. 이렇게 설계된 제어기의 성능을 향상시키기 위하여, 각 퍼지규칙들을 퍼지 C-Means Algorithm으로부터 각각의 목적 함수군으로 분류한 후, 각 분류군에 대해 규칙간의 가중치가 각 목적함수의 만족도에 부합되도록 하는 기법을 제시하였고, 이를 잘 설계된 T-S형 퍼지제어기에 적용하여 성능을 향상시킴으로써 그 유용성을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.268-272
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• 2012

비행체의 경우 운용 중에 센서 등의 고장이 발생하더라도 이를 극복하고 지속적으로 운용이 가능하게 설계하여야 한다. 이러한 비행체에는 중요 센서의 고장에 대비하여 대체 가능한 센서를 여분으로 장착하여 측정값에 대한 신뢰성을 확보하고 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 적용 대상 터보제트엔진의 센서 측정값을 MIMO NARX 모델을 사용하여 센서 결함이 발생하더라도 상태추정을 통하여 대치 가능함을 보였고, HILS 장비에 적용할 수 있는 엔진 모델로 사용가능함을 보였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제7권4호
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• pp.18-26
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• 2013

The technique of sliding mode control has been introduced and designed for jet engine controller. For designing the controller for controlled element, the state space model of the turbojet engine is derived in advance from the perturbation of non-linear engine dynamic equation at operation point. Based upon the jet engine model, the robust sliding mode controller is proposed associated with the optimum sliding mode function. The numerical simulation demonstrates that the designed sliding mode controller proves its effectiveness for the jet engine by showing superior control performances over the conventional PI controller with fast responses and robustness to disturbance.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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• pp.541-546
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• 1987

An experimental study has been conducted to investigate the suction performance of a designed inlet. Total pressure distortion in the inlet S-duct was measured and the effect of lip thickness and throat area was analyzed. The volume flow rate of air into the turbojet engine was controlled to observe the effect of engine RPM to the total pressure distortion. The pressure data from 36 air tubes were obtained using scanivalve, pressure transducer, and visicoder system.

• 한국항공운항학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2007

When detonation is occurred, the working fluid is compressed itself, though there are no other devices that compress the fluid. As a result, an engine which uses detonation for a combustion process doesn't need moving parts so that the engine can be lighter than other engines ever exist, and such an engine is often referred to as a pulse detonation engine. Since using detonation has higher performance than using deflagration, many studies have been attempting to control and analyze the engines using detonation as combustion. The purpose of this study is to analyze the hybrid cycle which is consisted of Brayton and Pulse Detonation Engine cycle. At first, we set the theoretical basis of detonation analysis, and after that we consider two hybrid cycles; a turbojet hybrid cycle and a turbofan hybrid cycle. The more energy released, the higher detonation Mach number the detonation wave has. In general, a cycle which has a detonation process has higher performances but thermal efficiency of hybrid turbofan engine.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.742-748
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• 2004

In this paper are presented TSTO system analysis including some controlled variables on the engine operation such as a fuel flow rate and a pressure ratio of compressor, as well as variables on the trajectory. TSTO studied here is accelerated up to Mach 6 by a fly-back booster powered by air breathing engines. Three different types of engine cycle were treated for propulsion system of the booster, such as a turbo ramjet, a precooled turbojet and an EXpander cycle Air Turbo Ramjet (ATREX). The history of the controlled variables on the engine operation was optimized by Sequential Quadratic Programming (SQP) to accomplish the minimum fuel consumption. The trajectory was also optimized simultaneously. The results showed that the turbo ramjet gave the best fuel consumption. The optimal trajectory was almost the same except in the transonic range and just before reaching to Mach 6. The history of the pressure ratio of compressor considerably depended on the engine type. It is concluded that simultaneous optimization for engine control and trajectory is effective especially for a high-speed airplane propelled by turbojets like the TSTO booster.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1996년도 제7회 학술강연회논문집
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• pp.97-104
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• 1996

DYGABCD 프로그램을 이용해 선형모델의 구성에 필요한 시스템 행렬을 구하고 최소자승법을 이용하여 실시간 선형모사를 행한 후 DYNGEN 프로그램을 이용한 비선형 모사와 비교하여 그 타당성을 입증하였다. 그리고 가제어성과 가안정성을 시험하여 시스템에 대해 제어기설계가 가능한지 확인하고 엔진의 성능과 직결되는 터빈입구 온도의 Overshoot 제어를 위해 고전적 제어기법인 PI제어기와 현대적 최적제어기법인 LQR 제어기를 설계하여 각각의 성능을 비교해 보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1996년도 제6회 학술강연회논문집
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• pp.29-37
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• 1996

항공기 가스터빈 엔진은 폭넓은 운용 영역에서 다양한 임무 수행을 하도록 요구되어짐에 따라 항공기 전체의 성능과 직관되는 엔진의 성능에 대한 정밀한 동적 모사와 제어는 매우 중요하다. 본 연구에서는 대표적인 동적 모사 프로그램인 DYNGEN을 이용하여 비선형 동적 모사를 하였고, 이를 바탕으로 엔진의 제어를 위해 비선형 엔진에 대한 Piecewise 선형화를 통해 선형 동적 모사를 수행하였으며, 엔진의 최적 제어 기법으로 LQR 방법을 이용하여 성능 제어를 수행하였다.