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시스템 식별을 이용한 비례솔레노이드밸브 위치제어기 설계
Design of Position Controller for Proportional Solenoid Valve Using System Identification 원문보기

유공압시스템학회논문집 = Transactions of the Korea Fluid Power Systems Society, v.7 no.4, 2010년, pp.23 - 31  

정규홍 (대진대학교 컴퓨터응용기계설계공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the analysis and design technologies for electro-magnetic actuation has advanced over the years, proportional solenoid valve is gaining acceptance in wide range of industrial and commercial applications because of its superior characteristics over the conventional AOV or MOV, such as improved per...

주제어

#비례솔레노이드밸브   #2단 밸브   #펄스폭변조   #시스템식별   #위치제어  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 배관계통의 관로유량을 조절하는 목적으로 설계되는 비례솔레노이드밸브를 대상으로 유로단면적을 결정하는 파일럿 디스크의 동적제어 성능을 향상시키기 위하여 시스템 식별을 이용한 제어기 설계방법에 대하여 연구하였으며 수행된 연구내용과 결과를 요약하면 다음과 같다.
  • PWM 구동은 고속 스위칭방식 으로 전류를 조절하는데 구동대상 시스템의 전기적인 특성과 스위칭 주파수(또는, 반송주파수)에 따라 제어성능이 달라질 수 있다. 본 연구에서는 PWM 반송주파수에 따른 비례솔레노이드밸브의 개루프 특성을 살펴보기 위하여 0.5k, 1k, 2k, 5kHz PWM 반송주파수에 대하여 PWM 듀티율을 0%에서 60% 까지 0.01Hz의 램프형태로 서서히 변화시키면서 코일전류에 대한 파일럿 디스크변위의 정특성을 파악 하였다. 정특성시험결과는 Fig.
  • 본 연구에서는 대용량 유량제어에 적용되는 비례 솔레노이드밸브를 대상으로 밸브변위를 제어하는 기능의 위치제어기를 산업계에서 일반적으로 사용 되는 비례적분제어기로 설계하였다. 이를 위하여 연구대상 비례솔레노이드밸브의 작동원리와 전류특성을 고찰하였고 제어기 설계를 위한 동적모델은 시스템 식별을 이용하였다.
  • 따라서 비례적분제어만으로는 폐루프 시스템의 감쇠비 증가가 곤란하며 이를 보완하기 위해서는 미분제어를 추가하여 감쇠를 증가시켜야 함을 알 수 있다. 본 연구에서는 위치제어 기로 비례적분제어기만을 고려하였으므로 임계감쇠를 갖는 목표사양을 충족시키기 위하여 전류제어기 비례이득을 개루프 계단응답이 임계감쇠로 나타나는 0.1로 선정하였다.
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참고문헌 (6)

  1. Vito Liantonio, "High Pressure Modulating Solenoid Valve for Steam/Gas Service", InTech, pp.43-46, 1988. 

  2. Vito Liantonio, "Use of Electromagnetic Control Valves in Risk Significant Applications" 

  3. 정규홍, "대용량 비례유량제어밸브 정특성 분석", 유공압시스템학회 2009년도 추계학술대회 논문집, pp.67-72, 2009 

  4. 정규홍, 조백현, 이교일, "자동변속기용 펄스폭 변조 솔레노이드 밸브의 동특성 식별", 대한기계학회 논문집(A) 제21권 제10호, pp.1636-1647, 1997. 

    원문보기 상세보기

  5. Karl Johan Astrom and Tore Hagglund, "Automatic Tunning of PID Controllers", Instrument Society of America, 1988. 

  6. John J. D'Azzo and Constantine H. Houpis, "Linear Control System Analysis and Design", McGraw-Hill, 1981. 

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