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논문KCI 등재

트랙터 전후진 자동변속기용 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델 개발

Development of Current Control Model of Proportional Control Valve for Agricultural Tractor with Power Shuttle Transmission

유지훈|박영준|김수철|김경대|이진웅|안다빈
농업생명과학연구원 (Institute of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University)|2020|농업생명과학연구 (Journal of Agriculture & Life Science)|제54권 제3호|pp. 121-128|DOI https://doi.org/10.14397/jals.2020.54.3.121

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Current control정특성Static characteristics트랙터Tractor전류 제어전후진 자동변속기비례 제어 밸브Power shuttleProportional control valve

초록

본 연구의 목적은 전후진 자동변속기가 장착된 트랙터의 변속 충격을 모사하기 위한 시뮬레이션 모델에 적용될 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델을개발하는 것이다. 전류 제어 모델을 개발하기 위하여 시험 장치를 구성하여 밸브의 정특성 시험과 계단 응답 시험을 수행하였으며, 시험 결과를 토대로전류 제어 모델을 검증하였다. 비례 제어 밸브의 전류 제어 모델은 밸브의 전류-압력 선도, PID 제어기, 펄스폭변조 신호 발생기와 밸브 모델로구성하였다. 전류 제어 모델에 사용된 데이터는 시험을 통하여 도출된 값과 대상 트랙터에 적용된 값을 사용하였다. 전류 제어 모델 검증을 위해계단 입력 신호에 대하여 전류 특성 시험을 수행하였고, 실제 전류 시험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 시험 결과와 시뮬레이션 결과에 대한전류 특성을 비교해 보면, 상승 시간 오차는 0.0074초, 첨두치 시간의 오차는 0.0065초, 오버슈트 오차는 0.06%로 나타났다. 따라서 개발된 비례제어 밸브의 전류 제어 모델은 실제 제어기의 전류 제어 특성을 제대로 반영할 수 있으며, 추후 변속 충격 모사를 위한 트랙터 시뮬레이션 모델에서비례 제어 밸브의 전류 제어 모델로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract

This study has developed the current control model for proportional control valve (PCV) to be applied in simulation models for simulating the shift impact of tractor with power shuttle transmission. In order to develop the current control model, the test equipment was constructed to perform a static characteristic test and step response test of the PCV, and compared to the simulation results using current control model to validate the model. The current control model of the proportional control valve consists of the current-pressure curve of the PCV, PID controller, pulse width modulation signal generator and PCV model. The data used in the current control model were derived from the test and used values applied to the target tractor. The current characteristics test was performed on the step input signal, and the actual current test results were compared the simulation results to validate the current control model. The rise time error was 0.0074 seconds, the peak time error was 0.0065 seconds, and the overshoot error was 0.06%. Thus, the PCV current control model developed in this study can be confidently used to predict the current control characteristics of the actual controller, and it can be used as a current control model of the PCV in a tractor simulation model for simulating the shift impact in the future.

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