• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.19-19
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• 2017

자율주행 트랙터를 위한 트랙터 조향제어는 일반적으로 전자모터를 이용한 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 스티어링 휠에 연결하여 회전변위를 변경하고 그 결과 오비트롤(Orbitrol) 밸브의 토출유량을 바꾸고 호스로 연결된 조향실린더의 변위를 조절하여 최종적으로 전방 타이어의 방향각을 변경하면서 이루어진다. 이러한 조향방식은 시스템 구조상 조향실린더와 오비트롤 밸브가 상대적으로 멀리 떨어져 있으며, 밸브 특성상 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오버랩이 포함되어 있다. 또한, EPS의 전자모터는 관성력, 마찰, 백래시 등의 영향을 가진다. 이와 같은 복합적인 영향은 조향 응답을 느리게 만들어 상대적으로 빠른 속도에서 주행에서 추종성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 트랙터의 조향성능 개선 연구의 일환으로 조향 HILS 시뮬레이터를 설계제작하여 조향 성능의 요인을 실험적으로 구명하고자 하였으며 이를 바탕으로 조향 시스템의 설계개선 방안을 수립하고자 하였다. 시뮬레이터는 동양물산 80 마력급 TX803 트랙터에 사용되는 오픈센터방식의 오비트롤 유압회로 시스템을 기어펌프가 장착된 AC모터로 구동되게 구성하였으며, 유량은 모터의 주파수를 조절 회전속도를 조절 변경하였다. 추가적으로 EPS와 오비트롤 조합의 조향성능을 비교 및 개선하기 위해 비례제어밸브(PVG 32, Danfoss)를 추가 장착하였다. 실제 트랙터 조향 시 나타나는 마찰저항을 모사하기 위해 부하 실린더를 구성하였으며, 조향 실린더의 부하의 크기는 부하 실린더를 폐회로를 구성하고 유량비례제어밸브를 이용한 유로의 개구량 조절을 통해 부하의 크기를 약 4000 N 까지 증가시킬 수 있도록 하였다. EPS와 비례제어밸브를 제어하기 위해 CANoe 8.0 소프트웨어를 이용하여 CAN통신 기반 가상 조향ECU를 구성하였으며 오비트롤의 기본 성능을 확인하기 위해 조향휠에 따른 실린더 동특성 및 계단 추종성능을 비례제어밸브와 비교하였다. 오비트롤 밸브는 약 ${\pm}5^{\circ}$이상 동작 시 실린더 압력이 상승하기 시작하였으며, 이후 약 ${\pm}10^{\circ}$이상 동작 시 조향실린더가 동작하기 시작하였다. 계단 추종성능실험에서는 비례제어밸브가 약 2배 이상의 응답개선을 나타냈다. 자율주행 경로추종 성능을 향상시키기 위해서는 순간적인 출력밀도가 높은 비례제어밸브를 통해 응답개선이 필요한 것으로 나타났다.

• 유공압시스템학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.9-16
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• 2011

Because of the increasing demand on the high precision and high response of a machinery, proportional control valves are widely adopted at various application fields. This paper studies on the static and dynamic characteristics of a pilot proportional pressure control valve. An experimental apparatus including hydraulic pump, variable speed inverter, pressure and flow sensors and data aquisition system was set up. And various experiments such as P-Q-V curves, step responses due to input voltage and flow rate, hysteresis, frequency response of the proportional valve was carried out and the results are discussed.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.760-766
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• 2010

본 논문에서는 유압 비례 제어 밸브로 구동되는 유압모터 부하계에 존재하는 정지마찰토크와 점성마찰토크를 해석하였다. 이에 기초 실험으로 유압시스템의 에너지인 압력과 유량에 대한 특성실험을 수행하였고, 공압브레이크 시스템을 이용하여 브레이크 압력의 변화를 인가하여 마찰토크의 변화를 실험하였다. 비선형마찰과 선형마찰에 대한 해석은 유압 시스템의 마찰특성에 대하여 수행하였다.

• 유공압시스템학회:학술대회논문집
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• 유공압시스템학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.18-24
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• 2010

Because of the increasing demand on the high precision and high response of a machinery, electronic control valves are widely adopted at various application fields. This paper studies on the static characteristic of a first-stage proportional pressure control valve. At first an experimental apparatus including hyd. pump variable speed inverter, pressure and data aquisition system was setted up with the experimental apparatus, various tests such as P-Q-W test, hyd, pump, dynamic, static, frequency response test of the proportional valve was carride out and the results are discussed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권8호
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• pp.1229-1240
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• 1997

The purpose of this study is to build up control scheme that promptly control pressure in a hydraulic cylinder having comparatively small control volume, using a PCV (proportional control valve) and a digital computer. Object pressure control system has the character to be unstable easily, because the displacement-flow gain of the PCV is too large considering the small volume of the hydraulic cylinder and the time delay of response of the PCV is comparatively long. Considering the above-mentioned characteristics of the object pressure control system, in this study, control system is designed with two degree of freedom control scheme that is composed by adding a feed-forward control path to I-PDD$^{2}$ control system, and a reference model is used on the decision of control parameters. And through some experiments on the control system with FF-I-PDD$^{2}$ controller, the validity of this control method has been confirmed.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.462-466
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• 1997

Proportional directional control valves (PDCVl adjust the amount of flow as well as flow direction in response to an electrical signal. This valves includes direct operated valves with or without spool position feedback. This paper investigates if it is possible to control pressure of fluids by means of the PDCV. A pressure signal is feed back to the Proportional-Integral (PI) controller, which is based upon a personal computer (PC). The PI control algorithm is implemented in a graphical programming language of LabVIEW. The results of experiments show the PDCV can be used a multi function valve of pressure control as well as direction control.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제10권1호
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• pp.61-67
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• 2013

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제9권4호
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• pp.32-41
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• 2012

Most diagnosis methods for servo valves requires installing spool displacement sensor or flow sensor as well as pressure sensor. The measurement of flow is hard to implement and many kinds of servovalves or proportional direction valves do not have a built-in spool displacement sensor. In this study, static performances of servovalve or proportional-direction-valve are studied theoretically and a diagnosis technique, which uses only load pressure and input current signal, is assessed. An experimental setup was made based upon a personal computer and the LabVIEW graphical language. A series of diagnosis tests were performed and the analysis results showed it possible to measure the pressure gain, hysteresis and null bias in a relatively simple methodology.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1249-1255
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• 2010

초고압 시스템은 유압동력 발생장치, 충격압력 발생장치, 초고압부 오일 보충장치, 기동 및 제어반 등으로 일반적으로 구성된다. 유압동력 발생장치는 초고압 발생기에 유압원을 공급하고, 초고압 발생기에서는 공급되어진 유압원을 이용하여 초고압으로 압력을 증폭한다. 기동 및 제어반에서는 시스템을 운전하기 위한 전기모터, 밸브, 센서 등에 대한 제어 및 관찰을 하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 초고압 압력을 발생시키기 위한 제어 방법을 서보밸브를 사용한 유량제어 방식에서 비례 릴리프 밸브를 사용한 압력제어 방법을 사용하여 연구하며, 초고압 압력 발생기의 압력을 가하는 주기와 유압동력 발생장치의 작동유의 온도 변화에 따라 충격압력을 발생시키는 성능이 변화하는 특성을 연구하는 것을 목적으로 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.167-174
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• 2011

고체추진기관은 구조가 비교적 간단하고 장기적 저장성이 우수한 반면에 일반적으로 추력의 조절 등에 한계성을 가지고 있다. 본 논문에서는 핀틀 밸브 등과 같은 특수한 노즐을 사용하는 가변추력 고체추진기관의 압력 및 추력 제어 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 질량보존만을 고려한 추진기관의 연소기 내 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 모델의 비선형성을 피드백을 통해 제거하고 이를 선형모델로 대치하는 피드백 선형화 제어기를 설계하고, 압력제어모델의 추력계산식을 얻어내어 추력제어모델을 제시한다. 운용점에 대해 선형화하여 비례-적분 제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통하여 모델의 성능을 분석한다.