• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.121-122
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• 2016

본 논문에서는 중 고속 자기부상열차용 선형 유도전동기에서 나타나는 단부효과를 고려하여 중 고속 운전을 할 수 있는 제어 알고리즘을 제안한다. 선형 유도전동기에서 나타나는 단부효과를 수식적으로 분석하여 선형 유도전동기 시뮬레이션 모델을 구성하였으며, 단부효과의 영향을 보상하여 제어를 함으로서 선형 유도전동기 적합한 제어 알고리즘을 구성하여 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.67-73
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• 2002

본 논문에서는 자기부상시스템의 상태추정을 위한 슬라이딩모드 관측기와 동적 안정화를 위한 슬라이딩모드 제어기를 제안한다. 제안된 슬라이딩모드 관측기는 관측오차를 감소시키기 위해서 Lyapunov 안정도이론에 의하여 구성되고, 추정된 상태에 대해서 등가 제어입력과 비선형 제어입력의 일차결합으로 슬라이딩모드 제어기가 설계된다. 제안된 설계방법의 유용성은 모의실험결과로부터 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.493-494
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• 2015

본 논문에서는 선형유도전동기를 이용하는 자기부상열차의 슬립주파수 일정 벡터제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 기존의 사용했던 슬립주파수 일정 RMS제어방식에서 슬립주파수를 일정 벡터제어 방식으로 전환하여 그에따른 슬립주파수와 노치변화를 통해 더효율적인 운전 조건과 주파수를 찾기위한 시뮬레이션과 실험을 통해 제안한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.28-35
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• 2017

자기부상 비접촉식 밸런스(MSBS: Magnetic Suspension and Balance System)는 자기력 및 자기모멘트를 이용하여 기계적 접촉 없이 시험 대상체의 위치 및 자세각을 정밀하게 변경하며 외력을 측정하는 것이 가능하다. MSBS를 활용한 풍동실험의 신뢰도 및 안정성을 확보하기 위해서는 위치 및 자세각 제어시스템의 명령 추종 성능과 구성장비의 고장에 대한 강건성을 높일 필요가 있다. 본 연구에서는 실제 개발된 풍동실험용 MSBS의 시뮬레이션을 통해 Iterative Feedback Tuning (IFT)과 $L_1$ adaptive output feedback 알고리즘을 활용하여 제어 이득값을 자동적으로 최적화하고 전류공급장치의 고장에 강건한 제어시스템을 설계하는 방법의 유효성을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.20-20
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• 2010

반도체 공정 등에서 10-6~10-8 Torr의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2, 500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 10,000 rpm까지의 기본성능시험을 수행하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.699-703
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• 1991

A magnetic levitation system with hybrid magnets, which is composed of permanent magnets and electromagnets, consumes less power than the conventional attraction type system. In this paper, we propose PID controller and PID-Fuzzy controller for hybrid magnet. We first present "constant gap" control technology with PID controller. Secondly, "zero power" control technology with PID-Fuzzy hybrid controller is presented.roller is presented.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.515-525
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• 2011

도시형 자기부상열차 실용화사업에 적용된 유도무선루프방식 열차제어시스템에 대하여 최상위 레벨에서 전체 시스템에 대한 시스템 분류, 기능 분석을 시행하고 차상신호설비, 지상신호설비로 나누어 신뢰도, 가용도, 유지보수도 및 안전도를 수식을 통하여 분석한 결과를 제시하였다. RAM 분석은 신뢰도 블록도(RBD)를 각 장치별로 적용하여 시스템 서비스 가용도를 산출하였고, 안전도 분석은 PHA(예비위험원 분석), FMEA (고장모드영향분석), HAZOP을 통한 각각의 정상사상(Top Event)의 FTA(고장트리분석)을 시행하고 그 결과를 제시하여 RAMS 목표 값에 도달함을 수식을 통하여 증명하였다.

• 한국자기학회지
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• 제8권5호
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• pp.308-316
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• 1998

본 연구에서는 부상에 필요한 소비전력을 최소화 할 수 있고, 부상력과 추진력을 동시에 얻을 수 있는 제어-영구자석형 선형동기전동기에 대하여 횡변위가 기기의 추진력, 부상력, 안내력에 미치는 영향을 3차원 유한요소해석을 통하여 검토하였다. 횡변위에 대한 공극자속밀도의 분포특성과 힘 특성의 변화에 대하여 검토하고 횡변위 및 공극 길이의 변화가 기기의 특성에 미치는 영향에 대하여 해석과 실험을 통하여 분석하였다. 본 연구결과 횡변위 및 공극의 변화가 제어-영구자석형 선형동기 전동기의 특성에 미치는 영향을 정량적으로 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.111-119
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• 2017

이 연구에서는 자기부상열차-가이드웨이 상호작용을 고려하여 자기부상철도 가이드웨이 구조물의 진동사용성을 고려한 처짐한계를 제안한다. 간략화된 자기부상철도 시스템의 운동방정식을 유도하고, 자기부상력 제어를 위한 되먹임 상수가 부상공극의 변동량이 최소가 되도록 최적화한다. 이 시스템에 대하여 자기부상열차의 운행속도, 가이드웨이 경간장, 2차 현가장치의 고유진동수와 감쇠비를 변화시켜 가며, 부상공극의 크기와 차체의 연직가속도에 대한 사용성 기준을 만족하는 가이드웨이의 처짐한계를 조사한다. 해석 결과로부터 자기부상열차의 2차 현가장치에 대한 요구 조건과 가이드웨이 구조물이 만족시켜야 하는 처짐한계를 제안한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.97-97
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• 2012

반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드 로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기 베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.