농용트랙터 지상고 자동조절을 위한 유압실린더 제어시스템 실험적 연구
분야
농학 > 농공학
저자
이정환 ( Jung-hwan Lee ) , 이창주 ( Chang-joo Lee ) , 김학진 ( Hak-jin Kim ) , 최진하 ( Jin-ha Choi ) , 김영주 ( Young-joo Kim )
발행기관
한국농업기계학회
간행물정보
한국농업기계학회 학술발표논문집 2017년, 제22권 제2호, 7(총1페이지)
파일형식
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    국문초록
    농용트랙터의 전방차축 현가장치는 차체의 무게에 의한 부하를 지탱하고 주행 시 노면진동에 의한 충격을 흡수하기 위해 유압식으로 구성되어 있다. 유압식 현가장치는 부하의 정도에 큰 영향 없이 간단한 유량 흐름의 조절만으로 유압 실린더의 길이를 변경할 수 있기 때문에 정지 상태에서 트랙터의 지상고를 변경하여 전·후방 작업기의 탈·부착을 용이하게 하는데 적용될 수 있다. 또한, 실린더의 길이를 제어를 통해 저속 주행 또는 경사로에서 전방 차륜과 노면의 접지력을 향상시켜 견인력을 증가시키고 안정적인 조향에도 도움을 줄 수 있다. 하지만, 유압시스템 자체의 이력(Hysteresis)으로 인하여 실시간 제어에 어려움이 있고 따라서 이를 보상해주기 위한 알고리즘 개발이 필요하다. 본 연구에서는 트랙터 지상고 제어알고리즘 개발을 위하여 요인실험기를 설계, 제작하고 기본 성능을 구명하고자 하였다. 이를 위해 CNH트랙터에 적용되는 HUSCO 현가장치 블록과 내부에 내장된 ON/OFF 밸브를 이용하였으며, 유압팩과 부하제공 구조물을 설치하여 요인시험기를 구성하였다. 실린더의 댐핑 성능을 제공하기 위하여 비례제어밸브 추가와 함께 실린더의 변위 값을 측정하기 위하여 포텐쇼미터 방식의 위치 센서를 실린더에 장착하였다. ESX-3CM (STW Technic) 제어기를 통해 수집된 정보를 이용하여 상하강시 시간에 따른 변위값 변화를 통해 속도를 산출하였으며, 반응지연시간은 설정한 목표치와 실제 시스템의 반응성의 시간차를 계측하여 보상값으로 사용하였다. 실험적으로 구한 펌프 300 rpm 유량조건에서 6~10 mm/s의 실린더 속도와 1.0초의 반응지연시간을 제어 알고리즘에 반영한 결과 상승, 하강 시 목표치와 실제 위치 간 오차는 최대 1.2%, 3.8%로 목표치에 근접하는 추종성능을 나타내었다. 개발된 ON/OFF 밸브기반 실린더 위치 제어알고리즘은 트랙터에 장착 적용하여 실차 성능시험을 수행할 예정이다.
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