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선박용 중속 디젤 기관의 로바스트 속도제어기 개발
Development of the Robust Speed Controller for Marine Medium Speed Diesel Engines

정병건    (한국해양대학교   ); 양주호    (부경대학교   ); 김창화    (부경대학교 대학원  );
  • 초록

    The ship's propulsion efficiency depends upon a combibation of engine and propeller. The propeller has better efficiency as the engine has lower rotational speed. This situation led the engine manufacures to design the engine that has lower speed, longer stroke and a small number of cylinders. With this new trends the conventional mechanical-hydrualic governors for engine speed control have been replaced by digital speed controllers which adopted the PID control or the optimal control algorithm. But these control algorithms have not enough robustness to suppress the variations of the delay-time and the parameter perturbation especially in low speed engine. In this study we consider the perturbations of the engine parameters as the modeling uncetainties and design a robust speed controller for marine medium speed diesel engine by means of $ extit{H}_{infty}$ control theory having the central solution. By comparing the results of the robust speed controller with those of mechanical governor and PID controller, the validity of the robust speed controller under parameter variations is confirmed. The speed control of the experimental diesel engine of carried out using actuator which is composed of PWM signal generator and D.C servo motor.


  • 주제어

    로바스트 속도 제어기 .   감도함수 .   상보감도함수 .   일반화플랜트 .   액츄에이터 .   기계식 조속기 .   Robust speed controller .   Sensitivity function .   Complementary sensitivity function .   Generalized plant .   Actuator .   Mechanical governor.  

  • 참고문헌 (11)

    1. Marine Propulsion in the 90's , MAN B&W , MAN B&W Paper No. P. 9009-223 / v.,pp.11-12,
    2. State-space solutions to standard H₂ and H∞ control problems , Doyle, J. C;K. Glover;P. P. Khargonekar;B. A. Francis , IEEE Transactions on Automatic Control / v.34,pp.831-847,
    3. New Sulzer Diesel Ltd , Engine Selection and Project Manual : RTA84(C,T,M) / v.,pp.1-9,
    4. モ一タ驅動方式による三井製電子かべナの開發 , 대건정위;삼통공삼;온재이수 , 日本船用機關學會誌 / v.27,pp.857-861,
    5. Disign of Control Systems-H∞ Control and Its Applications , 사강소신;허목광삼 , 조거서처 / v.,pp.,
    6. MG-800ガベナツステムの開發 , 좌다운 , ナプコ技報 / v.,pp.16-19,
    7. H∞제어기법을 이용한 저속디젤기관의 속도제어 , 양주호;정병건 , 한국선용기관학회지 / v.17,pp.63-70,
         
    8. Modeling, Identification, and Torque Control of a Diesel Engine for Transient Test cycles , Tuken, T;Fullmer, R. R;VanGerpen, J , SAE papers 900235 / v.,pp.,
    9. DDCツステムによゐデイゼル主機關回轉數制衛の實驗的考祭 , 原誠;吐龍敎夫;吐田海行;大建告平 , 일본선용기관학회지 / v.28,pp.243-249,
    10. 김종식 , 선형제어 시스템 공학 / v.,pp.487-495,
    11. State-space formulae for all stabilizing controllers that satisfy and H∞-norm bound and relations to risk sensitivity , Glover, K;J. C. Doyle , Systems & Control Letters / v.11,pp.167-172,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 1997. "A study on the speed control system of medium - small size diesel engine by $\mu$-synthesis" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers, 21(1): 82~87     

 저자의 다른 논문

  • 정병건 (23)

    1. 1993 "$H_{\infty}$ 제어기법을 이용한 저속디젤기관의 속도제어" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 17 (5): 63~70    
    2. 1995 "$\mu$-설계법에 의한 저속 박용디젤기관의 속도제어기 설계" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 19 (1): 60~70    
    3. 1997 "$\mu$-synthesis 기법에 의한 중.소형 디젤기관의 속도 제어계에 관한 연구" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 21 (1): 82~87    
    4. 1997 "자동제어의 역사와 전망" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 21 (2): 101~107    
    5. 1997 "대형 저속 디젤기관의 속도제어를 위한 로바스트 서보 제어기 설계" 한국어업기술학회지 = Journal of the Korean Society of Fisheries Technology 33 (1): 46~58    
    6. 1998 "자기 부상계의 센서리스 실현에 관한 연구" 소음진동 = Journal of KSNVE 8 (1): 195~203    
    7. 2001 "유분검출기 개발을 위한 빌지 배출수의 광특성 분석" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 25 (2): 311~320    
    8. 2001 "선형행렬부등식 기법을 이용한 횡축형 자기 베어링 시스템의 로버스트 제어" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 25 (2): 321~330    
    9. 2001 "선박 유수분리기용 유분검출기의 개발" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 25 (2): 338~344    
    10. 2003 "기관구역 시뮬레이터 개발을 위한 기초연구" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 27 (1): 91~99    
  • 양주호 (46)

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