• 제목/요약/키워드: 밸브 시뮬레이션

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다중 퍼지 제어기의 최적 설계와 에어컨 시스템으로의 적용 (Optimal Design of Multi-Fuzzy Controller and Its application to Air Conditioning System)

  • 장한종;최정내;오성권
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.313-316
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    • 2008
  • 에어컨 시스템은 압축기(Compressor), 응축기(Condenser), 증발기(Evaporator)와 확장밸브(Expansion Valve)로 구성되며, 에어컨 시스템에서 과열도와 저압(증발기의 압력)은 시스템의 효율 증대 및 성능 개선과 안정성에 대하여 결정적인 영향을 미친다. 따라서, 과열도와 저압을 조절하기 위해, 각각의 압축기내의 인버터 주파수와 확장밸브의 개도 제어가 중요하며 선형과 비선형 시스템 모두에 대하여 견실한 성능을 나타내고, 외란에 대하여 강인한 성능을 보이는 퍼지 제어기를 설계한다. 본 논문에서는 과열도와 저압을 제어하기 위하여, 3대의 확장밸브와 1대의 압축기를 가진 에어컨 시스템에 대하여 다중 퍼지 제어기를 설계한다. 또한, 각 제어 플랜트에 대하여 최적의 퍼지 제어기를 설계하기 위하여 3가지 최적화 알고리즘을 사용한다. 즉, 직렬 유전자 알고리즘(Serial Genetic Algorithm; SGA)과 병렬 유전자 알고리즘인 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition Genetic Algorithm; HFCGA), 그리고 Particle Swarm Optimization(PSO)을 사용하여 다중 퍼지 제어기를 최적화하고 시뮬레이션의 결과를 비교한다.

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HVDC 컨버터의 사이리스터밸브 시험용 STC의 전류원 특성개선 (Improvement of Current Source Characteristic of Synthetic Test Circuit for Thyristor Valve Test in HVDC Converter)

  • 박권식;서병준;정재헌;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.343-344
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    • 2017
  • 본 논문은 HVDC컨버터의 사이리스터 밸브 시험용 STC(Synthetic Test Circuit)의 전류원 특성을 개선하기 위한 제어기법을 제안한다. 기존의 저전압-대전류 회로의 보조스위치를 이용하여 사이리스터 밸브의 턴-오프 시 전류 하강 시간을 턴-온 시 전류 상승 시간과 유사하게 제어한다. 제안하는 기법에 대해 설명하고, 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 타당성을 검증하였다.

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MMC 기반 HVDC용 밸브 성능시험회로의 전원전압 최소화 (Source Voltage Minimization of Valve Performance Test Circuit for MMC based HVDC System)

  • 허진용;조광래;김학수;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.409-410
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    • 2020
  • 본 논문에서는 MMC 기반 HVDC 시스템용 밸브 성능시험회로에서 서브모듈(Sub Module) 커패시터 전압보다 낮은 전원전압을 사용하여 밸브(Valve) 단위의 서브모듈을 시험 할 수 있는 기법을 제안한다. 기존의 성능시험회로는 시험 전류를 만들기 위해 서브모듈 커패시터 전압보다 큰 DC 전원을 필요로 한다. DC 파워 서플라이는 성능시험회로의 가격의 대부분을 차지하므로 고전압 출력 DC 파워 서플라이의 사용은 시험회로 가격 상승의 주된 원인이 된다. 때문에 낮은 DC 전원 전압을 사용함으로 시험회로의 전반적인 가격을 낮출 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 시험회로의 타당성을 검증하였다.

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상수도 관망내 밸브 개폐에 따른 수리적 특성 변화 (The change of hydraulic charictar in pipenetwork be followed by the opening and closing valve.)

  • 이경훈;오창주;김태경;김지훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.981-985
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    • 2005
  • 상수도 관망은 상수도 운용시스템에서 가장 중요한 부분이다. 그러므로 항상 수요자의 필요에 부응하는 충분한 수량과 좋은 수질로 공급할 수 있도록 적정한 압력 유지와 수량 확보가 되도록 유지 관리 되어야 한다. 이를 위해서는 상수도 관망의 합리적인 해석과 최적의 설계를 통해 수요자가 필요로 하는 양질의 물을 원활히 공급하고 재원의 낭비를 줄여야 한다. 그러나 우리나라의 많은 대도시들의 경우처럼 특히 상수도 시설이 거대해 지고 급수구역이 광범위하며 복잡한 배수시설을 가지고 있는 지역에 있어서는 모든 현상을 정확하게 파악하고 유지관리하기가 매우 어렵게 되므로 운영관리상 많은 문제점이 발생하게 된다. 이러한 문제점에 보다 효율적으로 대처하기 위해서는 가장 기본적으로 현재의 상수도 시설에 대한 수리적 상태를 파악하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 대도시 상수도 시설의 효율적 운영 및 확장에 기본이 되는 현재의 상수도 시설에 대한 시설현황, 운영, 수리상태를 파악 하고, 밸브의 개폐에 따른 수리학적 특성 변화를 제시하고자 하였다. 관망 해석에 필요한 입력 자료는 실제 운영되고 있는 광주광역시의 상수도 급배수 관망 시설을 대상으로 산출 하였고 관망해석 프로그램인 Pipenet 98을 이용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 본 논문에서 대상 구역에 대해 수리적 특성 변화를 모의한 결과 상수 관로내의 밸브 개폐도를 $100\%$ 유지시켰을 때 평균 수압은 $4.4kg/cm^2$으로 나타났으며 밸브 개폐도 $80\%$일 때의 평균 수압 $4.7kg/cm^2$, 밸브 개폐도 $60\%$일 때의 평균 수압은 $4.69kg/cm^2$으로 나타났다. 밸브 개폐도가 $100\%$일 때가 밸브를 $60\%$$80\%$ 개폐시켰을 때보다 $0.3kg/cm^2,\;0.29kg/cm^2$ 낮게 나타나 밸브를 전체 개방 했을 때 관로내의 수압이 상수설계기준에 적합한 수압을 유지함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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유전자 알고리즘과 콤플렉스법에 의한 직접구동형 서보밸브의 제어기 상수값 설계 (Controller Parameters Design of Direct Drive Servo Valve Using Genetic Algorithm and Complex Method)

  • 이성래
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권4호
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    • pp.475-481
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    • 2013
  • 직접구동형 서보밸브의 제어시스템은 비선형적이며 밸브스풀에 미치는 유체력의 영향은 매우 크고 부하압력의 크기에 좌우된다. 제어시스템의 설계요구조건을 만족시키기 위해, 제약직접탐색방법인 유전자 알고리즘과 콤플렉스법을 적절히 활용하여 진상-지상제어기 및 미분피드백제어기의 최적 상수값을 탐색하였다. 최적 제어기 상수값을 대입하여 제어시스템을 시뮬레이션한 결과 설계요구조건을 만족하였다.

다이어프램형 밸브의 유량특성과 동적성능에 관한 연구 (A Study on Flow Rate Characteristic and Dynamic Performance on Diaphragm Solenoid Valve)

  • 정찬세;양순용
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제10권3호
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    • pp.27-33
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    • 2013
  • Solenoid valve has used in various industrial field extensively. A solenoid valve has different size, shape and method of operation accordantly to industrial field. Many researchers study on kinds of solenoid valve such as flow rate, dynamic, magnetic field, valve shape and operating method. But the flow rate characteristic and dynamic response time performance on the diaphragm valve are not studied. This paper describes the flow rate characteristic and dynamic response time performance on the diaphragm valve. At first, the diaphragm valve is simulated in AMESim simulation tool. AMESim model found that an effect of valve performance depends on parameter. The parameter is the diaphragm orifice area. And the performance test bench confirms the effect in this parameter. Finally, it finds out the flow rate characteristic and dynamic response time performance on the diaphragm valve.

밸브 기구의 동특성을 고려한 캠 형상 설계에 관한 연구 (A Study on Optimum Cam Profile Extraction Considering Dynamic Characteristics of a Cam-Valve System)

  • 박경조;전혁수;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.29-39
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    • 1989
  • 본 논문에서는 우선 밸브 기구의 동적 특성을 보다 정교하게 묘사하기 위해서 4 자유도 집중 질량 모델을 세우고 시뮬레이션 결과와 실험 결과를 비교하여 실험을 더 잘 묘사할 수 있도록 모델을 개선하였다. 그리고 수립된 모델을 사용하여 밸브 변위, 속도, 가속도 특성 및 밸브 기구의 작동 오차를 정의하였다. 이 평균 자승 오차를 최소함으로써 중어진 캠 변위는 크게 변화시키지 않으면서 가속도 및 속도를 최소화한 캠을 설계하였다.

굴삭기 IMV용 비례전자밸브의 동특성 (Dynamic Characteristics of Electro-hydraulic Proportional Valve for an Independent Metering Valve of Excavator)

  • 강창남;윤소남;정황훈;김문곤
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제15권2호
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    • pp.46-51
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    • 2018
  • Many research studies have been carried out related to saving energy and environmental pollution in the field of construction machinery. The best solution for reducing the related environmental pollution is to reduce fuel consumption by upgrading the energy efficiency of machinery used in this field. An efficiency upgrade in the field of construction machinery would mean minimizing the pressure loss in hydraulic pipe lines or achieving optimal operating conditions while responding to a load. One way to achieve this is to make an equivalent circuit, like an electrohydrostatic actuator, or to improve the spool type valve using the 4/3 way method. This study deals with an electrohydraulic proportional flow control valve. SimulationX software is used as a simulation tool for analyzing the dynamic characteristics. The analysis results, including the performance and characteristics of design parameters, are discussed and the validity of the theoretical analysis is also evaluated.

SimulationX를 이용한 부하 감지형 메인 컨트롤밸브의 효율에 관한 연구 (A Study on the Efficiency of a Load Sensing Main Control Valve Using SimulationX)

  • 김동명;이정민;정원지;장주섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.87-95
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    • 2016
  • 본 연구에서는 오픈센터 시스템과 부하 감지형 시스템의 해석모델을 개발하고 시스템의 특성과 효율을 분석하였다. 오픈 센터 방식의 메인 컨트롤 밸브의 압력과 유량 특성을 분석하기 위해 각각의 포트별로 시험을 수행하였다. 시스템의 특성 분석 전 단계에서 시험 결과와 해석 결과를 비교함으로써 해석모델의 신뢰성을 검토하였다. 신뢰성이 검증된 오픈 센터 방식의 메인컨트롤 밸브에 유량 분배 밸브를 추가하여 부하 감지형 메인 컨트롤 밸브의 해석모델을 개발하였다. 두 가지 시스템의 효율을 분석하기 위해 동일한 부하 조건에서 해석을 수행하였으며 각각의 부하 특성에 따른 효율을 검토하였다. 또한, 서로 다른 부하 조건에서 유량 분배 시스템의 특성을 분석함으로써 복합 동작에 대한 성능도 검토 하였다.

정밀 위치 제어를 위해 MR 밸브 시스템을 활용한 차량 유압 리프트에 대한 수치해석적 고찰 (A Numerical Study of New Vehicle Hydraulic Lift Activation by a Magneto-rheological Valve System for Precise Position Control)

  • 이태훈;박진하;최승복;신철수;최지영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.28-35
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    • 2017
  • 최근 기존의 유압 차량 리프트는 높이제어의 어려움으로 인해 기술개발의 한계에 직면하였다. 휠 얼라이먼트나 차량의 하중 분포에 따른 미세한 불규칙적인 변형을 보상하기 위해서는 매우 정밀한 위치 제어성이 요구되고 있다. 이 연구에서는 이러한 기존 리프트 시스템의 한계를 해결하고자 매우 정교한 압력강하를 이끌어낼 수 있는 MR 밸브 시스템을 활용하여 새로운 차량 리프트를 제안하고 이에 대한 분석을 진행한다. 우선적으로 MR 밸브의 요구되는 성능을 파악하기 위해 유압 리프트의 운동방정식을 설립하고, 요구되는 압력강하를 얻기 위해 MR 밸브를 설계한다. 또한 정밀한 위치 제어 성능을 얻기 위해 PID 제어기를 설립하고, 시뮬레이션을 통해 제안된 시스템의 제어성을 검증한다.