자기베어링 지지 로터계를 위한 견실한 중앙집중식 서보제어기 설계

Robust Centralized Servocontroller Design for a Rotor System Supported by Magnetic Bearings

본 연구에서는 Davison이 제안한 견실 제어이론을 응용하여, 자기베어링에 의 해서 지지되는 로터계를 위한 중앙 집중식 서보제어기를 설계하였다. 삼각함수 형태 의 외란과 지령치에 대한 완벽한 영향회피와 추적을 위하여, 일반적 서보보상기(serv- ocompensator)를 MIMO 제어기에 내장하였다. 또한, 상기 제어기의 일부분(subset)으 로서, 중앙집중식 PID 제어기를 제안하였다. 제2장에 자기베어링에 의해 지지되는 강체 로터계의 동적 모델을 요약하였으며, 제3장에서 제어기법의 구축을 설명하고, 두 가지 형태의 제어기에 대한 성능 비교와 견실성의 한계를 보여주는 시뮬레이션 결과를 제 4장에 제시하였다.

This paper presents a robust centralized control scheme for a magnetic bearing system which supports a rigid rotor at both shaft ends in the radial direction. The negative stiffness element and the inductive force associated with bearing magnetic field are considered in the dynamic model of the system. For this model, the controllability and observability are examined, and then a robust control theory is applied to design two types of multi-input multi-output servocontrollers. A general servocompensator is embedded in the first one and a centralized PID controller is suggested as a second one. By simulation study, the performance of two types of servocontrollers are compared in the aspects of disturbance rejection, reference tracking and the robustness limit.