가변 용량형 액셜 피스톤 펌프를 위한 사판각 제어기
Angle controller for swash plate of a variable displacement axial piston pump
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초록
펌프는 유압시스템에서 기계에너지를 유압에너지로 변환시켜주는 주요한 요소이다. 많은 종류의 펌프들 중 액셜피스톤 펌프는 높은 효율과 제어의 편의성 때문에 유체동력산업에서 폭넓게 사용되고 있다. 최근 선박에서는 전자제어엔진이 개발되면서 기존의 연료분사장치와 배기밸브작동을 위한 기계적인 시스템이 사라지고 산업에서 널리 이용되고있는 유압제어시스템에 의해 이들을 작동시키는 시스템이 개발되어 사용되고 있다. 본 논문에서는 선박 전자제어엔진용유압시스템의 압력형성기기인 사판식 가변용량형 액셜 피스톤 펌프의 유량을 조절하는 사판의 위치(각)제어를 위해 두개의 P제어기를 갖는 캐스케이드 제어시스템을 설계하고자 한다. 이때, ISE 성능지수를 목적함수로 갖는 실수코딩유전알고리즘에 제어기의 설계 사양으로 주어지는 제약조건을 고려하여 제어기의 파라미터를 추정한다. 제어시스템의 성능평가는 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 이루어진다.
Abstract
A pump is a principal component in a hydraulic system that converts mechanical energy into hydraulic energy. Among the several types of pumps, the axial piston pump has wide applications in the fluid power industry because of its high efficiency and ease of control. Recently, a variable displacement axial piston pump with swash plate was adopted into hydraulic power systems for application as fuel injection boosting pump and exhaust gas valve actuator of the electronically controlled 2-st low speed main engine in marine applications. In this study, a cascade control system with two P controllers for swash plate angle control of variable displacement axial piston pump was designed. Most often, such plants are already controlled by conventional PID controllers with satisfactory results. To determine the two P parameters, Real-coded genetic algorithms (RCGA) will be applied with ISE criteria including constraints related to the design specification of control systems. The dynamic performance of the designed control system determined via computer simulation is presented.
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