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韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences v.38 no.3, 2010년, pp.249 - 257  
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헬리콥터용 가스터빈 엔진의 제어기 설계를 위한 고충실도 통합 시뮬레이션 개발
Development of an Integrated High Fidelity Helicopter and Engine Simulation for Control System Design

최기영    (인하대학교 항공우주공학과   ); 장세아    (인하대학교 항공우주공학과   ); 최기영    (삼성테크윈 파워 시스템 연구소   ); 엄주상    (삼성테크윈 파워 시스템 연구소   ); 이범석    (삼성테크윈 파워 시스템 연구소   ); 손영창    (삼성테크윈 파워 시스템 연구소   ); 유혁    (한국항공우주연구원 항공연구본부  );
  • 초록

    가스터빈 엔진의 경우 디지털식 엔진제어장치 (FADEC)가 기존의 유압기계 및 전자식 제어기를 빠른 속도로 대체하고 있다. 하지만 헬리콥터 등 고성능 시스템을 대상으로 한 엔진 제어기의 경우 제어기를 설계하는 절차를 설정하는 과정이 잘 알려져 있지 않다. 본 논문에서는 충실도가 높은 헬리콥터 및 엔진 시뮬레이션 환경을 구성하고 이를 이용하여 시스템을 해석하고 설계자료를 추출할 수 있는 방안을 제시한다. 여기서는 이러한 방법을 기존의 헬리콥터 엔진을 대상으로 한 제어기의 선보상 스케줄을 작성하는데 사용하였으며, 그 결과 기존의 알고리듬과 동등하거나 우수한 조속 성능을 확인할 수 있었다.


    Full authority digital engine control systems for gas turbine engines are replacing conventional mechanical control units rapidly. However, setting up design processes of controllers for high performance helicopter engines are not well known because of the complexity of the total system. This paper presents a high fidelity helicopter and engine simulation for control system design and analysis. Using this environment, a feedforward schedule was set up for a utility helicopter. The total engine simulation with the new controller showed better or equal performance compared to the total engine simulation with the pre-existing controller.


  • 주제어

    헬리콥터 .   가스 터빈 엔진 .   시뮬레이션 .   제어.  

  • 참고문헌 (7)

    1. Mark G. Ballin, “A High Fidelity Real-Time Simulation of a Small Turboshaft Engine”, Ames Research Center, Moffet Field, CA NASA TM 100991, 1988. 
    2. 신재화, 최기영, “요소 기반의 헬리콥터 시뮬레이션 프로그램개발”, 한국항공우주학회지, 35권 6호, 2007, pp. 548-555.     
    3. Hart C.E., Wensel L. M., "Real-Time Hybrid computer Simulation of a Small Turboshaft Engine and Control system", NASA TM83579, 1984. 
    4. Howlett J. J., "UH-60A Black Hawk Engineering Simulation Program : VolumI-Mathematical Model", NASA CR-166309, 1981. 
    5. 인하대학교, 엔진 및 헬기 로터의 과도응답 특성 개선을 위한 모델 기반의 예측 선보상 제어 알고리듬에 관한 기술개발 최종보고서, (주)삼성테크윈, 2009. 
    6. Bender Gary L., Adkins James A., Lockwood, Roy A., "Engine/Airframe Response Evaluation of the HH-60A Helicopter Equipped with the T700-GE-701 Transient Droop Improvement Electronic Control Unit", USAAEFA Project No. 86-02 Final Report, 1986. 
    7. http://www.tpub.com/content/armyaviation/AL0993/AL09930406.htm 

 저자의 다른 논문

  • 최기영 (18)

    1. 2001 "무인항공기 탑재 전자장치" 제어·자동화·시스템공학회지 = ICASE magazine 7 (5): 28~36    
    2. 2001 "최적제어" 전기학회지= The Processing of the Institute of Electrical Engineers 50 (12): 16~19    
    3. 2001 "항공탑재 전자장치와 HILS" 제어·자동화·시스템공학회지 = ICASE magazine 7 (6): 18~25    
    4. 2002 "회전축 정렬불량을 고려한 유연회전디스크의 진동해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 26 (5): 952~959    
    5. 2003 "다중 경로점 제한 조건하의 헬리콥터의 최적 경로 생성" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 31 (8): 50~57    
    6. 2007 "무인항공기용 ATR 설계 및 온도시험에 관한 연구" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 35 (3): 253~259    
    7. 2007 "요소 기반의 헬리콥터 시뮬레이션 프로그램 개발" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 35 (6): 548~555    
    8. 2007 "무인항공기용 비행제어 시스템의 고장율 분석" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 35 (6): 517~525    
    9. 2009 "외부 장착물 분리 해석을 위한 Off-line 6-DOF 시뮬레이션 프로그램 개발" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 37 (12): 1252~1257    
    10. 2010 "Calibration of Inertial Measurement Units Using Pendulum Motion" International journal of aeronautical and space sciences 11 (3): 234~239    
  • 장세아 (2)

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