• 제목/요약/키워드: 추진제어

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발사체 추진기관 운용 및 제어 개념

  • 정영석;임석희;조규식;오승협
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.153.2-153.2
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    • 2012
  • 발사체 추진기관은 추진제 및 각종 고압가스류를 엔진으로 공급하는 기능, 지상에서 추진제를 발사체로 충전/배출하는 기능, 저온 산화제를 냉각하기 위한 순환 기능, 추진제 탱크를 가압하는 기능, 지상에서 온보드 밸브를 구동하는 기능, 내부 공간 및 라인 퍼지 기능 등을 수행한다. 이와 같은 기능을 수행하기 위해 발사체에는 타 시스템과는 별도로 추진기관 원격제어 시스템을 구성한다. 제어 시스템은 크게 온보드 시퀀스 및 추진제 탱크 압력 제어, 추진제 및 고압가스 충전/배출 제어, 발사체 기능 확인, 내부 기밀 확인 및 발사 직전까지의 상태 모니터링을 위해 구성한 지상측정시스템(GMS), 비행 중 추진기관 상태를 모니터링하기 위한 텔레메트리시스템(TMS)으로 분류한다. 본 논문에서는 일반적인 발사체 추진기관 운용 및 제어 개념을 제어 기능, 시스템 구성, 작동 원리의 단계로 사례와 함께 제시하였다.

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고속열차용 추진제어장치의 기술

  • 조성준;정만규;김두식
    • 전력전자학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.25-30
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    • 2009
  • 현대중공업은 철도차량 전장품 분야에서 주변압기, 추진제어장치, 보조전원장치, 배터리 충전기 등 다양한 제품의 개발에 노력을 기울여 관련 산업 및 기술 발전에 기여해 왔다. 특히 전동차용 추진제어장치는 국내 최초로 국산화 및 상용화에 성공하여 광주지하철과 대전지하철에 납품한 실적을 가지고 있으며 최근에는 고속열차용 주전력변환장치를 세계에서 네 번째로 개발 및 상용화 하여 신규 고속열차인 KTX-II에 적용하였다. 본 논문에서는 고속열차용 추진제어장치의 기술 동향과 추진제어 장치의 설계 및 제작에 활용된 전력전자 기술에 대한 소개를 하고자 한다.

국산화 전동차 광주도시철도 1호선 추진 제어장치의 본선 시운전에 관한 연구 (A Study on the Main Line Test of Propulsion Control System for Kwang-Ju Line 1)

  • 정만규;박건태;김연달;방이석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.305-307
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    • 2005
  • 본 연구는 순수 국내기술로 개발된 국산화 전동차 광주도시철도 1호선의 추진제어 장치의 본선시운전에 관한 것으로, 외국기술에 의존해온 추진 제어장치를 국내기술로 설계하고 본선시운전을 통하여 추진제어장치의 신뢰성 및 안정성에 관하여 실험을 실시하였다. 그리고 추진제어 장치에 적용한 알고리즘은 필터 사이즈를 감소하기위하여 기존의 패턴에 의한 PWM방식을 사용치 않고, 출력전류의 고조파 리플이 적은 저주파 동기 공간벡터 PWM 알고리즘을 제안하고, 가선전압의 변동에 강인한 댐핑 제어 및 과전압 제한 제어 알고리즘을 제시하고, 제안된 알고리즘은 본선시운전을 통하여 타당함을 확인하였다.

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On-Off 제어기를 이용한 가변추력 고체추진 기관의 압력제어 (Pressure Control of a Variable Thrust Solid Propulsion System Using On-Off Controllers)

  • 권순규;김영석;고상호;서석훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.942-948
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    • 2011
  • 고체추진기관은 구조가 비교적 간단하고 장기적 저장성이 우수한 반면에 일반적으로 추력의 조절등에 한계성을 가지고 있다. 본 논문에서는 구현의 용이함과 에너지 효율성이 좋은 on-off 제어기법을 이용한 가변추력 고체추진 기관의 압력 제어를 위한 제어기를 소개한다. 연소기 내 압력제어를위해 질량보존만을 고려한 추진기관의 연소기 내 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 같은 연속적 제어 기법과 PWM, PWPFM과 같은 on-off 제어기를 설계하고 시뮬레이션을 통해 결과를 비교한다.

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고속전철용 1C1M 추진제어장치 개발 (A Development of 1C1M Propulsion Control System for High Speed Train)

  • 정만규;조성준;박건태;이광주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.229-230
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    • 2014
  • 본 논문은 고속전철용 1C1M 추진제어장치의 개발에 관한 것이다. KTX-산천 추진제어장치와 호환되도록 컨버터 부분은 DC링크를 공유하여 컨버터 2대를 병렬 운전하도록 하였다. 인버터 2대를 배치하여 견인전동기를 개별적으로 제어할 수 있도록 하였다. 동일 대차에서 1축, 2축 바퀴의 직경차는 1C2M 추진제어장치에서는 4mm 이하로 관리되고 있다. 1C1M 추진제어장치를 개발하여 바퀴의 직경차가 40mm 이하로 관리되도록 바퀴 직경관리 기준을 향상 시켜 바퀴의 사용 시간을 연장할 수 있도록 하였다. 컨버터, 인버터가 중고장에 의하여 차단 시 고장난 컨버터, 인버터 군을 차단하고 나머지 컨버터, 인버터 군은 재기동하는 충전회로 및 시퀀스를 추가하여 50% 동력을 사용하도록 하였다. 개발된 추진제어장치는 전력회로 시험, 기능 동작 시험을 통하여 제어가 원활히 수행됨을 확인하였다.

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발전소 제어계통 성능 개선 동향

  • 홍남표
    • 전기의세계
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    • 제38권3호
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    • pp.43-50
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    • 1989
  • 오늘날 각국의 전력산업계에서는 발전단가를 경제적으로 유리하도록 낮추고 전력수요에 탄력적으로 대처하며 기존 발전설비를 효율적으로 활용하기 위하여 발전설비의 성능개선 및 발전소 운전 수명 연장 계획을 추진하고 있다. 최신 기술에 의한 제어게통 성능 개선은 이러한 목적을 제한된 예산과 짧은 기간내에 효과적으로 수행할 수 있는 사업으로 고려되고 있다. 근본적으로 고장-내력 기능을 가지고 있는 마이크로프로세서를 이용한 분산 디지탈 제어기술은 대용량의 공정계통을 실시각 성능분석과 예측제어를 가능케 할 뿐만 아니라 다중 제어계통으로 계통의 신뢰도 및 이용율을 높이고 발전소 운전 및 제어를 용이하게 계층적으로 구성시킬 수 있는 최신 제어 기술이다. 이로써, 사례에 밝혀진 바와 같은 제어 설계 개선 및 설비 대체로 발전소 운영의 경제성, 안전성, 신뢰성 및 편이성의 개선 효과를 달성시키고 있음을 알았다. 특히, 선진국의 원자력 발전소의 제어계통 성능개선 사례는 경제성은 물론 안전성 확보에도 큰 기여를 하고 있음이 밝혀졌다. 우리나라도 전력 수요에 경제적으로 대처하고 보다 양질의 전기를 생산하며 기존설비를 효과적으로 이용하기 위하여 현재 추진중에 있는 화력발전소 제어계통 성능 개선을 단계적으로 추진하고 있는 것은 고무적인 계획임에 틀림이 없다 하겠다. 또한, 원자력 발전소의 경우에도 안정성을 제고시키고, 발전소의 이용율을 증대시키기 위하여 추진중인 신기술을 적용한 성능 개선 사업의 단계적 추진은 당연한 추세라 할 수 있다.

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선형화 기법을 이용한 가변추력 고체추진 기관의 압력 및 추력 제어 (Control of pressure and thrust for a variable thrust solid propulsion system using linearization)

  • 김영석;차지형;고상호
    • 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.

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전기추진 함정용 프로세서 레버 제어기 설계 (Design of Processor Lever Controller for Electric Propulsion System of Naval Ship)

  • 심재순;이헌석;정성영;오진석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.134-145
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    • 2021
  • 함정 추진제어시스템은 축계와 추진엔진의 과토크 및 과부하를 방지하면서 함정 작전요구성능을 만족할 수 있는 효율적인 제어로직 적용이 필수적이다. 이에 따라 함정 시운전 기간 중 추진제어기의 파라미터 값을 수정하는 이른바 튜닝(tuning)과정을 거쳐 제어체계를 최적화 하는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 과정에서 초기 설정 값의 오차가 큰 경우 튜닝 시간이 과도하게 소요되거나 오버토크, 오버스피드 및 과출력으로 인해 추진 장비에 손상을 초래할 수 있다. 이에 본 논문에서는 함정 추진체계를 보호하면서 비교적 추진제어기 소프트웨어의 튜닝 경험이 적은 비숙련자도 함정 추진체계를 보호하면서 튜닝시간을 단축할 수 있는 프로세서 레버 제어기 적용을 제안한다. 프로세서 레버 제어기 성능 검증을 위해 시뮬레이션을 활용하여 프로세서 레버 제어기를 적용한 결과와 PI제어기만 적용한 결과를 비교하여 제어 특성 및 추진성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 프로세서 레버 제어기 기능을 미적용 시 발생하였던 9.74%의 과도응답이 발생하지 않아 추진체계의 안정성을 높일 수 있었으나, 시스템의 응답성이 늦어짐에 따라 함정 추진성능(가속능력)이 감소하였다. 이러한 추진성능의 저하는 프로세서 레버 제어기의 파라미터 값을 조정하여 안정적으로 해결하였다.

선박 추진제어 운용을 위한 속도전달장치 구현에 관한 연구 (A Study of Telegraph Lever Control System for a ship Propulsion Thruster System Operation)

  • 김종덕;김정환;김옥수;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권9호
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    • pp.1965-1971
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    • 2010
  • 선박 추진제어플랫폼은 안전한 항해를 위한 추진기관으로 사용되는 선박주기엔진의 원격운전 및 제어를 담당하는 시스템이다. 본 시스템은 안전하고 신뢰성 있는 운항을 보장하는 시스템이며, 원격제어 기술이 요구되는 시스템이다. 본 연구에서는 해당 시스템의 국산화를 위한 연구의 일환으로서 선박 추진제어시스템의 속도전달장치의 구현에 대해 연구하며, 시스템 분석과 설계 및 구현을 통해 해당 분야의 노하우와 원천기술을 확보하고 추후 추진 제어플랫폼의 통합화를 위한 기반기술을 확보하고자 한다.

KTX-산천 고속열차 추진제어장치 개발 (A Study On Propulsion Control System for Korean Train Express(KTX-Sancheon))

  • 조성준;정만규;이광주;박건태;김두식
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.295-296
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고속전철용 추진제어장치의 개발 및 본선 주행시험에 관한 내용을 소개하였다. 고속열차용 추진제어장치는 입력 전류의 고조파를 감소하기 위하여 단상 PWM 컨버터 2대가 병렬로 구성되고 인버터는 3상 인버터 1대로 구성된다. 추진제어장치의 전력회로를 간단히 구성하기 위하여 최대용량(4500V/4200A)의 IGBT 전력소자를 적용하였다. 3상 인버터는 가속시 스위칭 기어현상을 저감하기 위하여 저주파 동기 PWM 기법을 적용하였다. 추진제어장치의 성능을 평가하기 위하여 실제 차량이 운행될 본선에서 속도 300km/h까지 가속시험, 비상제동 시험, 구배기동 시험 등을 실시하였다. 시험을 통하여 제작된 추진제어장치가 성능사양을 만족함을 확인하였다.

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