표제지
목차
초록 8
Abstract 10
제1장 서론 12
1.1. 연구 배경 12
1.2. 필라멘트 와인딩 공법 14
1.2.1. 필라멘트 와인딩 성형방법 및 장치 14
1.2.2. 와인딩의 종류 및 장력 장치의 방식 16
1.2.3. External Roving 장력 제어기의 장력 검출부 구조 19
1.3. 필라멘트 와인딩 장력 제어 연구 동향 21
1.4. 연구 목표 22
제2장 장력 제어 시스템 구성 23
2.1. 적응제어를 위한 장력기의 구성 23
2.2. Full Closed PID 서보 제어기의 구성 25
2.3. Adaptive PID Servo Control 26
2.4. Adaptive PID 서보 제어를 위한 Spool 직경 측정방법 29
제3장 실험 방법 31
3.1. 장력 제어 시스템 실험장치 31
3.2. 실험조건 및 방법 36
제4장 실험 결과 38
4.1. 와이어 속도에 따른 장력 제어 특성의 변화 38
4.2. 가속도의 변화에 따른 제어 특성의 변화 40
4.3. 설정 장력에 따른 제어 응답의 변화 42
4.4. 제어 게인에 따른 제어 특성의 변화 44
4.5. Spool Size에 따른 모터 제어 신호의 변화 46
4.6. Spool Size에 따른 제어 특성 48
4.7. Spool Size에 따른 최적 게인의 변화 50
4.8. 실시간 Spool 크기 측정 실험 52
제5장 결론 54
Reference 56
Bibilography 57
Table 1. Specification of parts 33
Table 2. Experimental parameters and conditions 36
Table 3. Experimental parameters and conditions 51
Fig. 1. Filament Winding Machine System 15
Fig. 2. Various products made by filament winding technology 16
Fig. 3. Internal and external roving type 18
Fig. 4. Friction tension device for internal roving fiber 18
Fig. 5. Tension measurement by using 3 rollers 19
Fig. 6. Example of tension measurement by using 3 rollers 20
Fig. 7. Example of tension measurement by using sensing rollers 20
Fig. 8. Structure of tension system with adaptive control capability 23
Fig. 9. Trajectory of fiber from spool 24
Fig. 10. Fully Closed Feedback Control System Diagram 25
Fig. 11. Adaptive PID Servo Control 26
Fig. 12. Adaptive PID control scheme 28
Fig. 13. Change of proportional gain(Kp) for adaptive control 28
Fig. 14. In-process wire spool diameter measurement 29
Fig. 15. Experimental setup 32
Fig. 16. Detailed view of Encoder block & tension mechanism 32
Fig. 17. Block Diagram of Servo Controller 34
Fig. 18. Experimental result of wire speed 1 ㎧ 39
Fig. 19. Experimental result of wire speed 3 ㎧ 39
Fig. 20. Experimental result of wire acceleration time Ta=0.4 s 41
Fig. 21. Experimental result of wire acceleration time Ta=0.1 s 41
Fig. 22. Experimental result of wire tension T=2 ㎏f 43
Fig. 23. Experimental result of wire tension T=4 ㎏f 43
Fig. 24. Experimental result of proportional gain Kp=50[이미지참조] 45
Fig. 25. Experimental result of wire proportional gain Kp=200[이미지참조] 45
Fig. 26. Experimental result of wire spool size D=85㎜ 47
Fig. 27. Experimental result of wire spool size D=200㎜ 47
Fig. 28. Failure of control during deceleration due to system variable saturation 49
Fig. 29. Successful control of high acceleration condition with small spool size 49
Fig. 30. Stable proportional gain vs spool diameter 50
Fig. 31. Experimental result of spool diameter measurement 53