http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
Particle filter 기반 확률분포추정기법을 이용한 개방형 액체로켓엔진의 고장검출 및 진단
차지형(Jihyoung Cha),고상호(Sangho Ko) 한국추진공학회 2019 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.5
본 논문에서는 개방형 액체로켓엔진 고장진단을 위하여 Particle filter 기반 확률분포추정기법을 이용한 고장진단 알고리즘 연구를 수행한다. 이를 위하여 개방형 액체로켓엔진 비선형 시뮬레이션 모델을 구축하였으며 시동과정을 포함한 시뮬레이션을 수행한다. 진단을 위해 임의로 고장을 주입하였으며 Particle filter을 기반으로 확률분포추정기법을 이용하여 각 측정변수의 임계값을 구하며 이를 이용하여 고장진단을 수행하였다. 고장진단 알고리즘의 성능을 확인하기 위하여 수치적 시뮬레이션을 이용하였으며, 본 연구를 통하여 제안된 고장진단 알고리즘이 성공적으로 수행할 수 있음을 확인하였다. This paper deals with fault detection and diagnosis (FDD) algorithm of an open-cycle liquid propellant rocket engine (LPRE) by using probability density estimation based on the Particle filter. To do this, we developed simulation modeling of an open-cycle LPRE and performed numerical simulation. For confirming the FDD algorithm, we injected a fault and performed the FDD algorithm by the threshold which is calculated by probability density estimation method based on the Particle filter. To verify the performance of the FDD algorithm, we used numerical simulation and determined the proposed FDD algorithm can be performed successfully to diagnose faults in an open-cycle LPRE.
액체로켓엔진의 건전성 감시 및 관리 기법에 관한 현황 분석
차지형(Jihyoung Cha),하철수(Chulsu Ha),오수헌(Suheon O),고상호(Sangho Ko) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
본 논문에서는 우주발사체용 액체로켓엔진의 건전성 감시 및 관리 기법에 대한 연구 동향을 소개한다. 이를 위하여 미국, 유럽, 러시아와 같은 우주선진국에서 실제 우주발사체용 액체로켓엔진에 연구 및 적용되었던 고장진단 알고리즘을 조사하였다. 특히 최근 우주선진국으로 발돋움하고 있는 중국에서 적용한 기술들을 중심으로 조사하였으며 적용된 사례들을 분석하여 특징들을 나열하였다. 이를 통하여 한국형발사체 KSLV-2 및 그 후의 한국형 달탐사선 발사체 개발사업에 적용하기 위해 고려해야 할 사항에 대하여 토의한다. This paper is about a short survey on the recent research activities regarding health monitoring and management for liquid rocket engines. For this, we investigate the precedent techniques developed in advanced space-industry countries which are USA, EU, Russia, Japan and China. Particularly, we focus on the technologies applied in China, a recently joined to the advanced space-industry countries in this field. Then we discuss some important points to be considered to apply to the development of the Korea Space Launch Vehicle KSLV-2 and other related projects.
Unscented Kalman filter를 이용한 개방형 액체로켓엔진 고장검출 및 진단
차지형(Jihyoung Cha),고상호(Sangho Ko),박순영(Soon-Young Park),정은환(Eunhwan Jung) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.12
본 논문에서는 천이상태에서의 개방형 액체로켓엔진 고장진단을 위하여 Unscented Kalman Filter(UKF)를 이용한 고장진단 알고리즘 연구를 수행하였다. 이를 위해 개방형 액체로켓엔진 비선형 시뮬레이션 모델을 구축하였으며 시동과정을 포함한 천이상태 시뮬레이션을 수행한다. 진단을 위해 임의로 고장을 주입하였으며 UKF 알고리즘을 기반으로 한 Multiple-Model(MM) 방법을 이용하여 액체로켓엔진의 고장진단을 수행하였다. 고장진단 알고리즘의 성능을 확인하기 위하여 수치적 시뮬레이션을 이용하였으며 본 연구를 통하여 제안된 고장진단 알고리즘이 성공적으로 수행할 수 있음을 확인하였다. This paper deals with fault detection and diagnosis(FDD) algorithm for transient state of an open-cycle Liquid Propellant Rocket Engine(LPRE) by using the Unscented Kalman Filter(UKF). To do this, we developed simulation modeling of an open-cycle LPRE and performed transient state including start-up process. For confirming the FDD algorithm based on the UKF, we injected a fault in the simulation model randomly and performed FDD algorithm using the Multiple-Model(MM) method based on the UKF. To verify the performance of the FDD algorithm, we used numerical simulation and determined the proposed FDD algorithm can be performed successfully to diagnose faults in an open-cycle LPRE.
Volume-Junction Method를 이용한 우주왕복선 액체로켓엔진 열교환기 모델링
차지형(Jihyoung Cha),고상호(Sangho Ko) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
액체로켓엔진 고장에서 시동과정이 30% 이상을 차지하며 특히, 우주왕복선 주 엔진(Space Shuttel Main Engine, SSME)은 2%의 밸브위치 오차 또는 0.1초의 시간오차와 같은 작은 변화에도 급격하게 변화하는 매우 민감한 시스템으로 시동과정의 모델링이 중요하다. 하지만, 시동과정에서 비선형 질량 유량과 열전달 특성 때문에 많은 어려움이 발생한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 부분적인 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics, CFD) 방법을 사용하였으며 본 논문에서는 구성품의 모델링을 수행하여 정상상태에서 확인을 하였다. Since more than 30% of the liquid rocket engine failures occur during the start-up process, and the Space Shuttle Main Engine (SSME) is especially sensitive to small changes in propellant conditions, a 2% error in the valve position or a 0.1sec timing error could lead to significant damage of the engine, simulation modeling of start-up process is important. However, there are many difficulties associated with engine start-up process caused by nonlinear mass flow and heat transfer characteristics associated with filling an unconditioned engine system with cryogenic propellants. In this paper, we modelled a SSME simulation model using partially Computational Fluid Dynamics (CFD) method to solve these problems and checked the performance by comparing with the performance of the simulation model using the lumped method under the state of normal condition.
가변추력 고체추진기관의 연소기내 특성변화를 고려한 피드백 선형화 기반 압력 및 추력제어
차지형(Jihyoung Cha),고상호(Sangho Ko),서석훈(Suhkhoon Suh) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5
고체추진기관은 시스템이 간단하며 안전성이 뛰어나다는 장점이 있으나 한번 점화가 되면 추력을 조절할 수 없다는 단점이 있다. 본 논문에서는 핀틀 밸브를 사용하는 가변추력 고체추진기관의 압력제어 알고리즘을 제안한다. 연소기 내 압력제어를 위해 연소기내 특성변화를 고려한 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 모델의 비선형성을 피드백을 통해 제거하고 이를 선형모델로 대치하는 피드백 선형화 제어기를 설계한다. 또한 과소 팽창된 1차원 노즐 모델에 대한 추력식을 유도한 후, 고전적 선형화 기법을 이용하여 비례-적분 추력제어기를 설계하고, 자유체적을 상수로 가정한 1차원 압력방정식에 대한 추력응답과 비교, 분석한다. Solid propulsion systems is simple system and have good stability. However the systems generally have limits on control of thrust levels. In this paper we suggest control algorithms for combustion chamber pressure of variable thrust solid propulsion systems using pintle valve. For the pressure control within the chamber, we use pressure change model by considering characteristic changes within the combustion chamber, design a classical algorithm and also a nonlinear controller using the feedback linearization technique. Also we derive the equation of the thrust for an under-expanded one-dimensional nozzle and then design a proportional-integral controller after linearizing the thrust model for an operating point. Finally, we analyze thrust response comparing with thrust model from one dimensional pressure equation assuming free volume is constant.
차지형(Jihyoung Cha),고상호(Sangho Ko) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11
본 논문에서는 다단 연소방식의 액체로켓엔진인 우주왕복선 주 엔진(Space Shuttle Main Engine, SSME)의 제어 알고리즘을 다룬다. 이를 위해 SSME의 각 구성품들을 기준으로 크게 7가지 분류로 나누어 구성하여 모델링을 하였으며 순항상태 추력을 기준으로 Rated Propulsion Level(RPL)에 따른 정상상태 작동점을 구하였다. 폐루프 시스템을 위하여 순항상태인 RPL 104% 조건에서의 선형모델을 이용하여 LQR 제어기 설계를 하였으며 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다. This paper deals with control algorithm for Space Shuttle Main Engine(SSME) which is a liquid propellant rocket engine using staged-combustion cycle. To do this, we modeled SSME using each components of SSME divided into 7 major categories and found trim points called Rated Propulsion Level(RPL). For design the closed-loop system of SSME, LQR control systems were designed using SSME linearized model under RPL 104% and verified through numerical simulation.