• 제목/요약/키워드: 공압모델

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공압형 인공근육을 이용한 상극 구동의 모델 추정 및 정밀 위치제어 (Model Estimation and Precise Position Control of an Antagonistic Actuation with Pneumatic Artificial Muscles)

  • 강봉수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권5호
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    • pp.533-541
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    • 2011
  • 본 연구에서는 공압형 인공근육으로 이루어진 회전관절의 동적 특성을 파악하기 위해서 두 개의 공압형 인공근육으로 이루어진 상극구동 시스템의 주파수 응답특성실험을 수행하였다. 인공근육의 작동범위에서 수행한 주파수 응답결과에 최적으로 근사할 수 있는 선형모델을 추정하고 이를 이용하여 회전관절의 움직임을 정밀하게 제어할 수 있는 모델에 기초한 제어법칙을 제시하였다. 사각파, 정현파 기준궤적에 대한 회전관절의 추종실험을 수행한 결과 선형 추정모델에 의한 보상효과와 피드벡 이득에 의한 추종오차 제거효과를 통해서 우수한 궤적 추정성능을 보였다.

공압구동용 솔레노이드밸브의 동특성 해석 (Analysis of Dynamic Characteristics of Pneumatic Driving Solenoid Valve)

  • 장제선;김병훈;한상엽
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.731-736
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    • 2011
  • 우주발사체 추진기관 공급계에서 공압구동용 솔레노이드밸브는 제어시시템의 명령이 주어지면 구동가스 배관의 통로를 개폐해서 공압제어장치를 작동시킨다. 공압구동용 솔레노이드밸브의 제작에 앞서 설계검증 및 기본적인 작동특성을 분석하기 위해 AMESim 상용코드를 이용하여 해석모델을 수립하였다. 입구압력에 따른 작동시간을 시험결과와 비교하여 모델을 검증하였고 내부유동 해석결과 (FLUENT)를 이용하여 3차원 형상을 고려하여 모델의 정확도를 높였다. 밸브모델을 이용하여 다양한 설계변수에 따른 밸브의 개폐압력, 작동시간을 계산하여 설계인자 검증 및 작동성능을 분석하였다. 설계변수인 컨트롤밸브의 시트 형상, 주 밸브와 배출밸브의 시트 형상, 실링 직경비, 컨트롤 캐비티부피에 대해 밸브의 동특성 해석을 수행하였다. 해석을 통해 밸브 개폐작동시간, 작동성능, 개방압력을 예상하였다. 본 연구 결과는 한국형발사체 공급계 공압구동용 솔레노이드밸브의 설계/해석능력을 확보하고 밸브의 개발과정에서 효율성을 높일 수 있으며 파생형 밸브의 설계 및 선행연구에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

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공압모델이 포함된 철도차량 제동 ASCU 시뮬레이션 (Simulations for an ASCU of a Train Brake including a Pneumatic Model)

  • 김호연;강철구
    • 유공압시스템학회:학술대회논문집
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    • 유공압시스템학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.93-97
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    • 2010
  • Wheel skids may occur during train operations due to low adhesion at the wheel-rail contact point abnormally, and the skids, in turn, result in flats appearing on the wheels, which affect safety and ride comfort significantly. Thus, anti-skid control has a crucial role for safe braking and prevention from flats that could cause a disastrous train accident. This paper presents simulation studies on an anti-skid control unit (ASCU) with a brake system of a rolling stock including a pneumatic model for brake power supply and dump valve operation.

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공압 쿠션실린더에서 쿠션슬리브의 오리피스 형상에 따른 쿠션영역에서 쿠션특성 (Cushion Characterics at Cushioning Zones of Pneumatic Cushion Cylinder According to the Shape of Cushion Sleeve)

  • 박재범;염만오
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.440-445
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    • 2002
  • 공압쿠션실린더(${\psi}80{\times}500^{st}$)의 쿠션장치인 쿠션슬리브(${\psi}20{\times}28^{st}$) 4종(Model #a, Model #b, Model #c, Model #d) 모델을 제작하여 수직하강하는 실린더에 각각 장착한 후, 각 모델에 따라 압력과 부하 특성을 비교하였다. 동일한 실험조건인 공급압력($5kg_{f}/$\textrm{cm}^2$)과 부하하중($70kg_{f}$)에서 각 모델별 실험을 실행하였다. 각 모델별 실험에서, Model #c의 쿠션슬리브인 경우가 가장 적합한 형상임을 알 수 있었다.

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유니티를 이용한 공압 배관의 스윕 모델 구현 (Implementation of a Pneumatic Pipe Sweep Model using Unity)

  • 서현호;김재웅;김황래;박성현
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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    • pp.113-114
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    • 2022
  • 가상의 공간에 실제의 설비를 구현하는 시뮬레이션 기술은 스마트팩토리를 구성하는 필수 요소 중의 하나이다. 다만, 현업의 제조 설비 도면을 시뮬레이션 소프트웨어에 적용하는데 있어 자유 곡선을 가지는 공압 배관 등의 모델 데이터는 작업의 난해함 등의 이유로 기 설계 도면에 누락되어 있는 경우가 빈번하다. 본 연구에서는 시뮬레이션 툴 중에 하나인 유니티를 이용하여 내부에서 직접 스윕 곡선을 생성하는 과정을 구현하였다. 이를 통해 기 설계 데이터에 누락된 다양한 자유 곡선 모델을 신속하게 시뮬레이션에 적용하는데 효과가 있을 것으로 기대된다.

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핀틀 형상 및 위치에 따른 추력 성능 (Thrust performance at the various pintle shapes and positions)

  • 김중근;이지형;장홍빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.89-93
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    • 2008
  • 핀틀 형상과 위치가 고체 추진기관의 추력 성능에 미치는 영향을 공압 시험과 수치해석 기법으로 평가하였다. Fluent 해석 결과, Spalart-Allmaras 모델이 공압 시험에 얻은 노즐벽면 압력을 잘 모사하는 것으로 나타났다. 핀틀로 노즐목 크기를 감소시키면 추력은 증가하였으며, 핀틀 직경이 커질수록 핀틀 팁에 나타나는 재순환 영역의 압력에 의한 추력은 증가하지만 노즐 및 연소실 압력에 의한 추력은 감소하여 총 추력은 핀틀 직경이 작은 것 보다 감소하였다.

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부하 변동 공압계의 모델 기준 적응제어 (Model Reference Adaptive Control of the Pneumatic System with Load Variation)

  • 오현일;김인수;김기범
    • 한국기계가공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.57-64
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    • 2015
  • In this paper, a model reference adaptive control (MRAC) scheme is applied for the precise and robust motion control of a pneumatic system with load variation. The reference model for MRAC is designed systematically using linear quadratic Gaussian control with loop transfer recovery (LQG/LTR). The sigmoid function of inverse velocity is used to compensate for the nonlinear friction force between the sliding parts. The experimental results show that MRAC effectively overcame the limit of the PID controller when there was unknown disturbance, including abrupt load variation and model uncertainty in the pneumatic control system.

Hardware In-the Loop Simulation을 이용한 미끄럼방지 제동제어기의 설계 (An Antilock Brake Controller Design Using Hardware In-the Loop Simulation)

  • 이기창;전정우;황돈하;이세한;김용주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2320-2322
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    • 2004
  • 전자제어식 미끄럼방지 제동장치 (ABS, Antilock Brake System)는 차량의 급제동시 발생할 수 있는 바퀴의 슬립을 방지하여 차량의 제동거리를 단축시키고 주행 성능을 향상시키는 차량 내 안전장치이다. 지난 몇 년 동안 공압식 제동시스템을 사용하는 대형차량에 적합한 미끄럼방지 제동 제어기를 연구해 왔다. 이 제어기는 바퀴의 슬립율과 그 변화량을 이용한 제어 법칙을 유도하여, 제어 파라미터로 사용하고 있다. 이러한 제어 파라미터의 튜닝에는 맡은 반복적인 실험이 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위하여 차량의 제동을 실시간으로 모사 할 수 있는 HILS (Hardware In-the Loop Simulation) 시스템을 개발, 구축하였다. 개발 HILS는 공압식 브레이크 시스템 및 14 자유도를 가지는 차량 동역학 모델 및 타이어-바퀴 동역학을 소프트웨어 모델로 사용하고, 개발 중인 전자제어식 미끄럼 방지 제동 제어기를 하드웨어로 사용하여, 바퀴속도 센서 신호 모의 장치 및 공압 엑추에이터 모의 신호등의 인터페이스 장치를 사용하여 제동중인 차량의 상태를 실시간으로 시뮬레이션 및 감시할 수 있다. 이 개발 HILS를 이용하여 제동 제어기의 제어 파라미터의 튜닝을 짧은 시간에 성공적으로 끝낼 수 있었을 뿐만 아니라, HILS 실험을 마친 제어기는 미끄럼 방지 제동 시험장에서 실차 주행 시험을 무사히 마침으로써, 개발 기간과 비용을 절감할 수 있는 하드웨어를 이용하는 시뮬레이션의 효용성을 간접적으로 증명하였다.

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공동현상을 고려한 유공압 방식 착륙장치의 낙하특성에 관한 연구 (Effects of Cavitation and Drop Characteristics on Oleo-Pneumatic Type Landing Gear Systems)

  • 한재도;이영신;강연식;안오성;공정표
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.193-200
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    • 2009
  • 본 논문에서는 소형항공기용 유-공압 방식(oleo pneumatic type) 착륙장치의 낙하특성을 연구하였다. 본 연구대상의 착륙장치의 방식은 미터링 핀이 없는 단순 유-공압 방식댐퍼 이다. 일반적으로 유-공압 방식의 착륙장치는 단순한 구조로 되어 있어 무게가 가볍고 좋은 충격흡수 효율을 가진다. 낙하해석을 위하여 상용 코드인 MSC ADAMS를 이용하여 모델링 하였다. 모델링한 후에 해석과 시험결과의 상사성을 검증하기 위하여 일련의 시험이 수행되었다. 시험과 해석결과의 보다 좋은 일치성을 얻기 위하여 해석 모델에 공동현상 효과가 고려되었다. 공동현상을 고려한 착륙장치의 동적 거동 시뮬레이션 결과들이 현저하게 개선되었으며 시험결과와 보다 잘 일치함을 확인하였다. 이러한 과정을 통해 신뢰성이 검증된 해석모델을 이용하여 경사면에 대해서 해석적 방법을 통해 낙하특성을 예측하였다.