전자유압 비례밸브와 경사센서를 이용한 농용 프론트 로더 버켓 능동수평유지 시스템 개발

이창주; 하종우; 최덕수; 김학진

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이창주 (Seoul National University) 하종우 (KSF) 최덕수 (TAESUNG) 김학진 (Seoul National University)

저널정보: 유공압건설기계학회 드라이브·컨트롤 드라이브·컨트롤 Vol.12 No.4

발행연도: 2015.12

수록면: 60 - 70 (11page)

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A front-end loader (FEL) mounted on an agricultural tractor is one of the most commonly used implements for farm work. However, when the tractor carries material using the bucket attached to the FEL on a sloping ground, the materials can spill or roll back over the operator due to the tilted body, thereby requiring the bucket surface to remain level at a constant value regardless of varying slopes. In this study, an active system for controlling the angle of the FEL bucket on a tractor based on the real-time measurement of ground slopes was developed to enable the bucket to constantly remain level. A FEL simulator operated based on an electro hydraulic proportional valve (EHPV) was constructed in the laboratory to develop a proportional-integral-derivative (PID) controller forming a virtual electronic control unit (ECU) on the computer, which could automatically adjust the bucket angles depending on varying input angles while sending SAE-J1939 associated messages via CAN BUS to the EHPV. The different parameter values for the PID controller due to the gravity effect of the bucket were determined using a manual PID tuning method while assuming that the tractor travels on either an ascending slope or a descending slope. The developed PID control-based self-leveling system showed a mean of steady-state errors of within 1° and a mean of delayed times of ~ 0.8s when the step input of +20° was given, implying that the developed system and control algorithm would be effective in maintaining the bucket angle at a certain value. Future studies include the improvement of the control algorithm to reduce such a time delay as well as the application of the developed algorithm to the FEL mounted on a tractor tested at a testing ground.

#Self_leveling system(수평제어 시스템) #Tilt sensor(경사센서) #Electro hydraulic control valve(유압제어밸브) #Front-end loader(프론트 로더) #J1939 #PID controller(PID 컨트롤러)

참고문헌 (8)

참고문헌 신청

[보고서] - Rural Development Administration / 2013 / Agricultural machinery accidents survey

[기타자료] - P. Fellmeth / 2003 / CAN-based tractor-agricultural implement communication ISO 11783 / CAN Newsletter

[학술대회논문] - J. Shao / 2005 / The Application of fuzzy control strategy in electro-hydraulic servo system / Proceeding of International Symposium on Communications and Information Technologies, ISCIT2005 : 159 ~ 164

[학술지(정기간행물)] - G. Kothapalli / 2012 / Compensation of load variation using fuzzy controller for hydraulic actuated front end loader / Emirates Journal for Engineering Research 17 (1) : 1 ~ 8

[학위논문] - N. H. Quang / 2000 / Robot low level control of robotic excavation / Ph. D. / University of Sydney

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이창주

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하종우

소속기관 하다

주요연구분야 공학 > 기계공학 > 기계공학 일반

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최덕수

소속기관 TAESUNG

주요연구분야 공학 > 기계공학 > 기계공학 일반

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김학진

소속기관 강원대학교

주요연구분야 공학 > 기계공학 > 기계공학 일반 공학 > 기계공학 > 자동차공학

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