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소형 터보제트 엔진의 서지 제어를 위한 퍼지추론 기법
Surge Control of Small Turbojet Engines with Fuzzy Inference Method 원문보기

한국항공운항학회지 = Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics, v.17 no.4, 2009년, pp.1 - 7  

지민석 (한서대학교 항공전자시뮬레이션학과) ,  홍승범 (한서대학교 항공전자시뮬레이션학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The surge control system in unmanned turbojet engine must be capable of accounting uncertainties from engine transient conditions, random fluctuations of key parameters such as air pressure and fuel flow and engine modeling errors. In this paper, taking into consideration of its effectiveness as wel...

주제어

#터보제트 엔진   #퍼지 논리   #서지제어   #속도제어   #유량  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 소형 터보제트 엔진제어는 운항환경에 따라 시스템 파라미터 변동이 발생하는 비선형시스템이므로 파라미터 변동에 강인하게 반응하는 제어시스템 설계가 요구된다. 본 연구에서는 압축기로터 회전속도가 기준 회전속도를 추종하도록 퍼지추론 제어기법을 적용하여 연료유량 제어기를 설계하고자한다. 그림 6과 같이 서지를 고려한 기준속도 Nd를 설정하고 엔진 가속이 기준 명령을 추종하도록 하는 퍼지추론 연료유량 제어시스템을 구성한다.
  • 본 연구에서는 퍼지추론 제어 기법을 사용하여 소형터보제트 엔진의 속도를 제어하고, 가감속시 발생할 수 있는 서지 및 flame out을 제어하고자 한다. 적용된 터보제트 엔진 모델은 연료 유량만이 입력이 되는 단일 입출력 시스템이며 퍼지 추론에 의해 입력을 설계한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
제어시스템에서 요구되는 측정 상태변수들은 무엇인가? 제어시스템에서 요구되는 측정 상태변수들은 대기압(PT2I), 압축기 회전속도(NPL, NHP), 압축기 출구 압력(PT2), 터빈 입구 온도(TBT)와 배기노즐 면적(Nozzle Area) 등이며 제어기로부터 출력되는 제어 명령은 연료유량(WF)과 배기노즐 면적(A8)이다.
무한치 논리를 기반으로 퍼지값을 추론하는 방법에는 무엇이 있는가? 퍼지입력과 퍼지제어 규칙으로부터 제어량의 퍼지값을 추론하기 위한 추론법에는 무한치 논리를 기반으로 하는 추론법과 퍼지논리를 기반으로 하는 추론법이 있으며 시스템 제어에서는 계산상의 간단함때문에 무한치 논리를 기반으로 하는 추론법이 많이 사용된다. 무한치 논리를 기반으로 하는 추론법에는 합성에 의한 방법, Tsukamoto 방법, Takagi & Sugeno의 방법이 있으며 본 연구에서는 합성에 의한 방법중 Mamdani의 추론법을 사용한다.
제어 대상인 터보제트 엔진은 어떻게 구성되어 있는가? 제어 대상인 터보제트 엔진의 구성은 그림 2와 같이 압축기(Compressor), 연소기(Combustor)와 터빈(Turbine), 그리고 배기 노즐로 구성되어 있다.
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참고문헌 (17)

  1. Garg, S., "Propulsion Controls and Health Management Research," Combustion, Airbrea thing Propulsion Joint Meeting, Destin, Florida, April. 2002. 

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  16. M. Hardt, W. Helton, and K. K. Delgado, "Numerical Solution of Nonlinear H_2 and H_infinite Control Problems with Application to Jet Engine Compressors," IEEE Trans. Contr. Systems Tech. vol. 8 no.1 Jan. 2000. 

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