• 제목/요약/키워드: 전기기계식 작동기

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ER 클러치/브레이크 작동기를 이용한 회전운동제어 (Rotational Motion Control Using ER Clutch/Brake Actuators)

  • 최승복;정재천;김준호;한문식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권8호
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    • pp.126-134
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    • 1998
  • 본 연구에서는 회전운동을 제어하기 위한 새로운 작동기로서 전기장에 대하여 매우 빠른 응답특성을 갖고 있는 두 쌍의 실린더형 ER(electro-rheological) 클러치/브레이크 작동기를 제안하였다. 자체조성 된 ER유체의 빙햄특성 모델을 실험적으로 도출하였으며, 이와 연계한 작동기 모델을 구성하여 전기장에 따른 전달 및 제동 토크를 해석한 후 알맞은 크기의 클러치/브레이크 작동기를 제작하였다. 제작된 작동기의 동적특성(시상수 등)을 작동기 모델에 고려하기 위하여 계단입력 전기장에 따른 과도응답 실험을 클러치와 브레이크 모드에서 각각 수행하였다. 제안된 작동기의 응용성을 보이기 위하여 두쌍의 작동기로 구동되는 실험실 차원의 소형 와권식 세탁기 시스템을 구성한 후 동적지배방정식을 유도하다. 각 작동기와 연계된 PID제어기를 설계하여 세탁과 탈수시의 회전운동을 제어하였으며, 부하질량의 변화에 대한 작동기 시스템의 제어 효율성과 장시간 운전을 통한 제어 내구성 실험을 수행하였다.

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ER 브레이크 및 클러치를 이용한 이송 테이블의 위치추적제어 (Position Tracking Control of a Moving Table Using ER Brake/Clutch)

  • 최승복;이호근;김승래;정재천;한문식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권11호
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    • pp.208-217
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    • 1998
  • 본 연구에서는 ER 브레이크와 ER클러치를 피드백작동기로 사용하여 이송테이블의 위치 추적제어를 수행하였다. 이를 위해 먼저 아라빅 검(arabic gum)계통의 ER유체를 자체조성한 후 전기장에 대한 빙햄(Bingham)모델을 실험적으로 도출하였다. 빙햄모델에 근거하여 평판형의 ER브레이크와 실린더형의 ER클러치를 설계 제작하였으며, 계단입력(step input)전기장에 따른 출력토오크특성을 통하여 이들 작동기의 동적모델을 얻었다. 이들 작동기와 연계된 이송테이블시스템의 운동지배방정식을 유도한 후 위치추적제어를 위한 슬라이딩모드제어기를 설계하였다. 제어기 설계시 이송해이블의 부하질량 변화에 대한 시스템 불확실성과 마찰력을 고려하여 제어성능의 강건성을 보장하도록 하였다. 제안된 제어시스템의 제어영역(control bandwidth)을 주파수 영역에서 고찰한 후 여러 레적에 대한 위치추적제어 실험을 수행하였다.

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압전재료를 이용한 복합적층판의 구조제어에 관한 모델링 (Modeling on Structural Control of a Laminated Composite Plate with Piezoelectric Sensor/Actuators)

  • 황우석;황운봉;한경섭;박현철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.90-100
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    • 1993
  • 본 연구에서는 압전 감지기/작동기를 이용한 복합적층판의 진동제어해석을 위 하여 판요소를 사용한 능률적인 유한요소코드 개발에 있다. 운동방정식은 고전 적층 판이론과 Hamilton의 법칙을 이용하여 유도하며 압전방정식으로부터 전기적-기계적 연 계를 고려한 감지식과 작동식을 구한다.각식들은 유한요소 보간함수에 의하여 절점 변위에 대한 행렬방정식으로 변환된다. 요소마다 하나의 전기적 자유도를 가진 4-절 점 12-자유도 판요소를 사용하여 효율적인 계산을 가능하게 하였다. 압전 감지기/작 동기를 도입함에 있어 하나의 전극에 대해 압전 감지기/작동기는 하나의 감지/작동전 압을 갖는다. 각 요소에 전극번호를 부가함으로써 다양한 형상의 전극을 쉽게 모델 링하였으며 전극의 특성도 충분히 고려하였다. 전기적 하중에 의한 압전보의 변형과 변형에 대한 감지전압에 대한 계산을 수행하여 기존의 연구와 비교함으로써 본 프로그 램의 타당성을 확인하였다. 나아가 여러가지 전극형상에 대한 복합재료 평판의 시간 영역과 주파수영역에서 응답을 계산하였다.

항공기 디지털 전자식 비행제어 시스템 기술 개발 동향 (Aircraft Digital Fly-By-Wire System Technology Development Trend)

  • 채성병
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.509-520
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    • 2023
  • 항공기에서 소형 제트기까지 항공기에 적용되는 플라이 바이 와이어 시스템의 구성 및 특성등에 대하여 기술 하였다. 특히 비행조종컴퓨터 다중화 방안과 데이터 통신 버스, 조종면 작동기, 플라이 바이 와이어 시스템을 통하여 적용되는 제어 법칙 등에 대한 기술 개발 동향에 대해 고찰하였다. 전투기에 처음 적용되었던 플라이 바이 와이어 시스템은 여러 가지 장점으로 인해 까다로운 인증과정을 거쳐 민간 항공기에까지 적용되었고, 최근에는 소형제트기까지 적용 범위가 확장되고 있으며 미래에는 대부분 플라이 바이 와이어 항공기가 주를 이룰 것으로 전망된다.

전기-기계식 점화안전장치 개발 (Development of Electro-Mechanical Ignition Safety Device)

  • 장승교;강호준
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.332-335
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    • 2011
  • 고체 로켓 추진기관에 적용 가능한 전기-기계식 점화안전장치를 설계하고 제작하였다. 본 전기-기계식 점화안전장치는 로터리 솔레노이드를 이용하여 장전되고 내장된 전기식 착화기를 발화하여 점화 에너지를 발생시킨다. 점화안전장치의 점화 성능을 검증하기 위한 방법으로 10-cc 밀폐용기 시험(Closed Bomb Test)을 실시하였고 점화안전장치 작동시 발생되는 고온, 고압의 가스로 인하여 밀폐용기 내부에 형성되는 압력을 계측하였다.

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가솔린엔진용 전자기 밸브 제어기 설계 (Design of an Electromagnetic Valve Controller for a gasoline engine)

  • 현상호;이용현;박종국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2280-2282
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    • 2001
  • EMV(electromagnetic valve) 시스템은 자동차에서 기계식 캠을 사용하지 않고 전자기력을 이용하여 흡·배기 밸브를 작동시키고 타이밍을 조절하기 위한 것이다. 본 논문에서는 EMV 시스템을 위한 전자기와 기계적 모델을 사용하여 그에 대한 동역학 모델을 유도하였다. EMV 시스템의 최대 동작주파수가 가솔린 엔진의 최대 회전수 6000rpm에 대응한 valve의 주파수가 50Hz 되기 위한 제어기를 설계하였고, 실험을 통하여 문제점들을 파악하고자 한다.

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고체 추진기관 점화안전장치 개발 (Development of Arm Fire Device for Solid Rocket)

  • 장승교;정진석;김인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.169-172
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    • 2005
  • 추진기관의 우발 점화를 방지해주는 점화안전장치의 성능 시험 결과를 기술하였다. 고전적인 형태의 기계식 안전장치와 보다 진보된 개념의 전기기계식 점화안전장치의 밀폐용기 시험 결과 및 점화기 적용 시험 결과를 제시하였고, 두 종류의 점화안전장치의 성능 비교 시험 결과 작동시간 측면에서 전기기계식 점화안전장치가 다소 유리한 것으로 판단되었다.

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전자기 밸브 시스템 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of the ElectroMagnetic Valve System)

  • 현상호;이용현;박종국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.46-49
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    • 2001
  • EMV(electromagnetic valve) 시스템은 자동차에서 기계식 캠을 사용하지 않고 전자기력을 이용하여 흡 배기 밸브를 작동시키고 타이밍을 조절하기 위한 것이다. 본 논문에서는 EMV 시스템을 위한 전자기와 기계적 모델을 사용하여 그에 대한 동역학 모델을 유도하였다. EMV 시스템의 최대 동작주파수가 가솔린엔진의 최대 회전수 6000rpm에 대응한 valve의 주파수가 50Hz 되기 위한 제어기를 설계하였고, 실험을 통하여 문제점들을 파악하고자 한다.

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완전 이식형 전기기계식 인공심장 심실간 공간 압력 파형에 관한 연구 (A Study of Interventricular volume Pressure in a Totally Implantable Electromechanical Artificial heart)

  • 조영호;최원우;박성근;이동준;최재순;김희찬;민병구
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1995년도 추계학술대회
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    • pp.222-226
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    • 1995
  • 인공심장에서의 박출량제어는 전부하에 따른 심박출균형, 심실내 완전충만과 완전구출을 구현하는데 그 목적이 있다. 본 논문에서는 인공심장 내부의 심실간 공간 압력파형을 심박출량의 제어에 활용하였다. 이를 위해서는 심실간 공간의 압력파형을 심실 유입부와 유출부의 혈류량에 대한 정보, 이동작동기의 위치신호와 동기시켜 해석하는 것이 필요하다. 이러한 압력파형의 해석을 바탕으로, 심실간 공간의 음압 크기로 좌,우 심방압을 추정하고 작동기의 좌,우 수축기때 심실간 공간의 음압크기를 비슷하게 유지하도록 작동거리를 제어하면 좌우 심박출 균형을 이룰 수 있음을 확인하였다. 또한, 심실의 완전충만과 완전구출의 실현을 위한 심실 충만 정도를 추정할 수 있게 하는 인자를 제시하였다.

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전기-기계식 점화안전장치 설계 및 출력 특성 해석 (Design and Output Characteristic Analysis of Electro-Mechanical Ignition Safety Device)

  • 장승교;이효남;오종윤;오석진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1166-1173
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    • 2011
  • 고체 로켓 추진기관에 적용 가능한 전기-기계식 점화안전장치를 설계하고 제작하였다. 본 전기-기계식 점화안전장치는 로터리 솔레노이드를 이용하여 장전되고 내장된 전기식 착화기를 발화하여 점화 에너지를 발생시킨다. 점화안전장치의 점화 성능을 검증하기 위한 방법으로 10-cc 밀폐용기 시험(Closed Bomb Test)을 실시하였고 점화안전장치 작동시 발생되는 고온, 고압의 가스로 인하여 밀폐용기 내부에 형성되는 압력을 계측하였다. 10-cc 밀폐용기 내부에 형성되는 압력과 점화가스 유로가 열리는 시간 등을 이상기체 방정식과 질량 및 에너지 보존 법칙을 적용한 1차원 가스 동력학 모델을 통하여 계산하였다. 모델링 예측과 CBT 시험 데이터를 비교한 결과 점화안전장치에서 발생되는 가스에 의해 밀폐용기에 형성되는 압력은 약 34%의 효율을 갖는 것으로 나타났다.