• Title/Summary/Keyword: Solenoid Control

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Hydraulic Pumps Driven by Multilayered Piezoelectric Elements -Mathematical Model and Application to Brake Device -

  • Konishi, Katunobu;Ukida, Hiroyuki;Sawada, Koutarou
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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    • pp.474-479
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    • 1998
  • In this paper, we present a mathematical model of the piezoelectric pump and its application to the automobile brake system. The piezoelectric pump consists of a multi-layered piezoelectric element a diaphragm, pumping values, resonant pipes and accumulators, and the maximum pumping power of 62W nab obtained in the previous experiments by using the piezoelectric element of 22mm diameter and 55.5mm length. A detailed mathematical model of the pump is derived here by considering the compressibility of the working oil, nonlinear characteristics of piezoelectric element, the time delay of pumping values' action and be on. The validity of the model is illustrated by comparing the experimental data and the simulation results. Using the mathematical model of the piezoelectric pump, a brake system for automobile disk brake is also simulated in this paper. The brake system consists of a piezoelectric pump as a power source, calipers and its piston to generate brake force, and a three position solenoid value to change the brake situation. It is shown that 15mm/sec of piston speed and 20kN of piston force are obtained by using the piezoelectric element of 33mm diameter and 55.5mm length.

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기계학습 기법을 적용한 고압 인젝터의 분사율 예측 (Machine-Learning Based Prediction of Rate of Injection in High-Pressure Injector)

  • 윤린;박지호;심형섭
    • 한국분무공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.147-154
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    • 2024
  • This study explores the rate of injection (ROI) and injection quantities of a solenoid-type high-pressure injector under varying conditions by integrating experimental methods with machine learning (ML) techniques. Experimental data for fuel injection were obtained using a Zeuch-based HDA Moehwald injection rate measurement system, which served as the foundation for developing a machine learning model. An artificial neural network (ANN) was employed to predict the ROI, ensuring accurate representation of injection behaviors and patterns. The present study examines the impact of ambient conditions, including chamber temperature, chamber pressure, and injection pressure, on the transient profiles of the ROI, quasi-steady ROI, and injection duration. Results indicate that increasing the injection pressure significantly increases ROI, with chamber pressure affecting its initial rising peak. However, the chamber temperature effect on ROI is minimal. The trained ANN model, incorporating three input conditions, accurately reflected experimental measurements and demonstrated expected trends and patterns. This model facilitates the prediction of various ROI profiles without the need for additional experiments, significantly reducing the cost and time required for developing injection control systems in next-generation aero-engine combustors.

비침습적 혈압 측정 시스템 구현에 관한 연구 (A Study on Implemetation of Non-invasive Blood Pressure)

  • 노영아;이종수;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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    • pp.451-454
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    • 2000
  • 혈압을 측정하는 방법에는 침습적(Invasive)인 방법과 비침습적(Non-invasive)인 방법이 있는데 침습적인 방법에 의한 혈압측정의 경우 정확한 값을 얻는 반면에 그 사용법이 복잡하고 환자에게 불편하므로 중환자의 경우를 제외한 경우 대부분 비침습적인 방법에 의해 혈압을 측정한다. 현재 전자 혈압계의 경우 대부분이 오실로메트릭(Oscillometric) 방법을 사용하여 기본적인 시스템을 구성하고 여기에 여러 가지 알고리즘을 부가적으로 적용하고 있다. 본 연구에서 이러한 혈압 측정 시스템을 개발하기 위해 커프(Cuff)의 압력을 제어, 측정하고 측정된 데이터를 필터링하여 혈압을 측정할 수 있도록 알고리즘을 구성하였다. 통신방식으로는 개발된 시스템의 모든 기능이 개인용 컴퓨터(Personal Computer)와의 통신을 통해 이루어지도록 구성되어져 있으며, 사용된 통신방식은 비동기 직렬 통신 방식(RS-232)인 패킷방식을 사용하였고 솔레노이드(Solenoid) 밸브를 이용한 자동 또는 급속 배기 방법을 이용하여 커프의 압력을 감압(Deflation)하였다. 혈압측정 알고리즘은 기본적인 오실로메트릭 방법과 최대 진폭 알고리즘(Maximum Amplitude Algorithm)을 사용하였다. 최대진폭 알고리즘에서는 측정된 오실레이션(Oscillation)중 최고의 진폭을 가지는 오실레이션 같은 오차의 원인이 되는 연령이나 체중, 팔의 두께에 따라 다양하게 나타난다. 본 연구에서는 오실레이션의 간에 획일적인 비율을 적용하지 않고 여러 가지 요인들에 대한 가변적인 특정 비율(Characteristic Ratio)반영하여 보다 정확한 최고혈압(Systolic Blood Pressure), 최저혈압(Diastolic Blood Pressure), 평균혈압(Mean Blood Pressure)의 값을 구하는 연구를 하였다. 최고진폭 알고리즘에서 가변적인 특성비율의 적용은 혈압간의 오차를 줄일 수 있을것으로 기대된다.

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초정밀 평삭가공과 마이크로 펀칭가공을 위한 하이브리드 가공장비 및 공정기술 개발 (Development of Hybrid Machining System and Hybrid Process Technology for Ultra-fine Planing and Micro Punching)

  • 김한희;전은채;차진호;이재령;김창의;최환진;제태진;최두선
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.10-16
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    • 2013
  • Ultra-fine planing and micro punching are separately used for improving surface roughness and machining dot patterns, respectively, of metal molds. If these separate machining processes are applied for machining of identical molds, there could be an aligning mismatch between the machine tool and the mold. A hybrid machining system combining ultra-fine planing and micro punching was newly developed in this study in order to solve this mismatch; hybrid process technology was also developed for machining dot patterns on a mirror surface of a metal mold. The hybrid machining system has X, Y, and Z axes, and a cam axis for ultra-fine planing. The cam axis and attachable and removable solenoid actuators for micro punching can make large and small sizes of dot patterns, respectively. Ultra-fine planing was applied in the first place to improve the surface roughness of a metal mold; the measured surface roughness was about 20nm. Then, micro punching was applied to machine dot patterns on the same mold. It was possible to control the diameter of the dot patterns by changing the input voltage of the solenoid actuator. Before machining, severe inhomogeneous plastic deformation around the machined dot patterns was also removed by annealing heat treatment. Therefore, it was verified that metal molds with dots patterns for optical products can be machined using a hybrid machining system and the hybrid process technology developed in this study.

언어표현 기반의 북미 정상회담에 관한 한미 신문사설의 비교 (A Comparison between Korean and English News Editorials with Focus on U.S.-North Korea Summit Based on Expressive Language)

  • 노보경;반현
    • 문화기술의 융합
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    • 제5권3호
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    • pp.125-130
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    • 2019
  • 2019년 하노이에서 열린 체 2차 북미회담은 공동 합의를 도출하지 못한 채 결렬되었다. 본 논문은 마틴과 화이트(2005)의 평가어 체계를 근간으로 총 8개의 사설들, 구체적으로는 4개의 주요 미국 언론들의 사설들과 4개의 한국 언론들의 사설들을 평가어들을 포함한 언어적 표현들을 중심으로 분석하였다. 분석 결과 뉴욕타임즈, USA투데이, 워싱턴 포스트, 월스트리트 저널의 사설들 중 월스트리트 저널을 제외한 3개의 언론들은 모두 회담 결렬의 원인을 트럼프 대통령 개인으로 귀속시키며 부정적 평가어로 입장을 전달함을 알 수 있었다. 그러나 4개의 신문 사설에서는 한반도의 비핵화나 평화에 대한 우려에 대한 내용을 담고 있지 않았다. 반면 한국의 언론들은 모두 회담 결렬의 원인보다는 향후 방향에 대해 중점을 두고 있었는데, 두 언론은 부정적 행위평가어를 이용하여 문제점과 우려를 제기했지만, 다른 두 언론은 한겨레신문과 경향신문은 향후 대응과 입장에 중심을 두었고 부정적 평가어보다는 당부와 조언의 언어적 자원을 활용하고 있음이 밝혀졌다. 이를 통해, 담론 소비에 있어 양국의 언론들은 각자의 입장을 전달하는 데 있어 부정적인 평가어를 선호한다는 점, 그리고 기대와 당부를 전달할 때는 평가어보다는 보조 용언과 같은 언어적 표현을 사용한다는 것을 알 수 있었다.

압전유압펌프가 적용된 브레이크 회로의 가감압 특성을 이용한 압력 제어 (Pressure Control of Brake Circuit with Piezoelectric-hydraulic Pump Using Pressurization/Depressurization Characteristics)

  • 황용하;황재혁;배재성;권준용
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.8-15
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    • 2017
  • 본 논문에서는 압전유압펌프가 적용된 브레이크 등가 유압회로를 구성하고, 유압회로의 가감압 특성 실험 및 부하압 제어에 대한 연구를 수행하였다. 유압회로의 가감압 특성을 파악하기 위해 펌프 입력 전압에 따른 부하압 형성 실험을 수행하였고, 솔레노이드 밸브 특성이 감압에 미치는 효과를 파악하는 실험을 수행하였다. 가압 특성 실험을 통해 유압회로의 부하압 상승에 필요한 과도응답시간은 압력상승 구배를 조절하는 전압제어를 적용하여 개선할 수 있음을 확인하였고, 감압시는 솔레노이드 밸브 특성을 활용한 밸브 개폐시간 제어와 전압제어를 통해 과도응답시간 개선이 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 제어기법을 적용하여 부하압 제어실험을 수행한 결과, 가압의 경우 10ms 이내로, 감압의 경우 30ms 이내로 과도응답시간을 개선할 수 있었다. 본 연구에서 제안된 부하압 제어기법은 압전유압펌프가 적용된 유압 브레이크 회로의 부하압을 제어하는데 매우 유용할 것으로 판단된다.

압전 밸브용 압력 레귤레이터 (Pressure Regulator for Piezoelectric Valve)

  • 윤소남;김찬용;서우석;박중호;함영복
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • The pressure regulator which is used for controlling the reducing pressure in the piezoelectrically driven pneumatic valve has been studied. The pneumatic valve of this study object is 2-stage type and consists of a piezoelectric actuator, a controller, a poppet valve and a pressure regulator. Nominal flow of 50 lpm, maximum operating pressure of 0.9MPa and frequency characteristic of 10Hz and over are required in this pneumatic valve, but the pressure regulator is needed because piezoelectric actuator has no ability to control the pressure of 0.9MPa directly. In this study, bimorph type PZT actuator of $25.2mm(L){\times}7.2mm(W){\times}0.5mm(H)$ with constant of $-220{\times}10-12$ CN-1 was proposed and investigated. Maximum operating force of 0.052 N and maximum displacement of $63{\mu}m$ were gotten from the fabricated PZT actuator. From the analysis results, the orifice diameter of 0.6mm for a piezoelectric actuator was derived and then the pressure regulator which can be operated under 0.15 MPa easily was designed and manufactured. Performance and effects of design parameters were simulated by the Simulink of Matlab software, and it was confirmed that the performance characteristics of manufactured pressure regulator are superior in the common use pressure range of 0.5 MPa to 0.7 MPa. The results show that the proposed pressure regulator is suitable for the pneumatic valve with a PZT actuator.

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Single Chip Microcomputer를 이용한 탁주발효(濁酒醱酵)의 자동계측(自動計測)과 제어방법(制御方法)의 개발(開發) (Development of Automatic Measurement and Control Method based on Single Chip Microcomputer for Tackjoo Fermentation)

  • 김경만;전재근
    • 한국식품과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.391-394
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    • 1993
  • 탁주발효의 자동화를 위하여 발효 중 발생하는 기체를 측정할 수 있는 bubble counter와 제어장치를 개발하였다. 동 장치를 활용하여 pilot 규모의 탁주발효에 적용하였다. 탁주발효중 발생하는 기체를 계측하는 bubble counter는 photo-interruptor와 acryl관으로 구성하였으며, 계측되는 기체용적은 기포당 0.018ml였다. 그리고 탁주발효의 제어장치는 single chip microcomputer(MC68705R3)로 제작하였으며, 발효액의 온도를 측정, 제어하기 위하여 온도계측회로를 제작하였고, 냉각수 순환을 결정하는 solenoid valve의 작동으로 온도제어를 하였다. 동 장치를 운영하기 위하여 software를 작성하여 ROM에 구조화하였다. 동 장치로 $CO_2$ 발생량과 속도를 자동적으로 추정한 결과 알코올 농도곡선과 형태가 서로 유사함을 보여주었으며, $30^{\circ}C$ 발효조건에서 24시간때에 최대 발생량을 보였다. 알코올농도와 $CO_2$ 발생량은 뛰어난 상관관계를 보였으며, 이로부터 제어알고리듬을 작성할 수 있었다.

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ICT 융합기술을 활용한 암반특성 예측기능을 가진 유압 브레이커 개발에 관한 연구 (Research of Hydraulic Breaker with Rock Properties Predictability Using the ICT)

  • 윤복중;이길수;임훈;이호연;이명규;권혁진;김갑태;주진무
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권7호
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    • pp.683-689
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    • 2017
  • 고유가, 환경규제 등의 국제무역환경 변화에 따라 수출주력상품인 유압 브레이커의 고부가가치화를 위하여 지능형 전자제어유압시스템 분야인 ICT 융합기술을 활용하여 암반특성을 예측하고 최적모드(다단형)로 구동하는 지능형 파쇄기술 및 에너지 효율을 극대화할 수 있는 유압 브레이커 개발에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 암반의 강도에 따라 최적의 타격력을 제공하기 위해 근접센서를 이용해 암반 타격 시 피스톤의 하강 깊이를 측정하고 이를 통해 암반의 특성을 판별하여 타격력을 결정하는 피스톤 스트로크의 길이를 솔레노이드 밸브를 이용해 제어하였다. 다단 타격시스템을 위해 컨트롤러와 디스플레이/조작장치를 개발하였고, 무선통신을 이용하여 상호 정보교환이 가능하도록 하였다. 최종적으로 암반 강도에 따라 3단으로 타격할 수 있는 제어시스템을 개발하였고, 실차실험을 통해 이를 검증하였다.

ANALYSIS AND OPTIMIZATION of INJECTION TIMING for AN ADVANCED COMPRESSED AIR ENGINE KIT

  • Kumar, Akshay;Kumar, Vasu;Gupta, Dhruv;Kumar, Naveen
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제4권1호
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    • pp.54-63
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    • 2015
  • Increasing air pollution levels and the global oil crisis has become a major hindrance in the growth of our automobile sector. Traditional Internal Combustion engines running on non-renewable fuels are proving to be the major culprit for the harmful effects on environment. With few modifications and also with assistance of few additional components current small SI engines can be modified into a pneumatic engine (commonly known as Compressed Air Engines) without much technical complications where the working fluid is compressed air. The working principle is very basic as adiabatic expansion of the compressed air takes place inside the cylinder pushing the piston downwards creating enough MEP to run the crank shaft at decent RPM. With the assistance of new research and development on pneumatic engines can explore the potential of pneumatic engines as a viable option over IC engines. The paper deals with analysis on RPM variation with corresponding compressed air injection at different crank angles from TDC keeping constant injection time period. Similarly RPM variation can also be observed at different injection pressures with similar injection angle variation. A setup employing a combination of magnetic switch (reed switch), magnets and solenoid valve is used in order to injection timing control. A conclusive data is obtained after detailed analysis of RPM variation that can be employed in newly modified pneumatic engines in order to enhance the running performance. With a number of benefits offered by pneumatic engine over IC engines such as no emissions, better efficiency, low running cost, light weight accompanied by optimized injection conditions can cause a significant development in pneumatic engines without any major alteration.