• 공학교육연구
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• 제8권1호
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• pp.5-19
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• 2005

이 논문은 삼척대학교 메카트로닉스 공학부에서 자동제어, 디지털제어, 마이크로 프로세서응용의 실습을 위해 사용되는 자기 부상실습장치의 설계와 제작에 관한 것이다. 이 장치는 MIT 대학의 설계에서 영감을 받아 개발되었으나, MIT의 장치가 아날로그형임에 비해 디지털형으로 개발하였다. 이 실습장치는 아날로그와 디지털 방식으로 동시에 제어하고 모니터할 수 있다. 더구나 부품의 가격은 MIT의 것과 비슷하거나 더 싼 편이다. 그리고 이 장치는 자기 홀 센서나 적외선 센서를 이용하여 제어할 수 있어서 학생들에게는 센서의 사용과 신호처리를 위한 다양한 경험을 얻을 수 있도록 되어있다. 이 설계는 저자들이 제작하여 시험해 보았으며, 학생들에게 실험 프로젝트 형식으로 제공될 것이다. 이 장치는 의도적으로 덜 보상되어지고, 적당한 수준까지만 조립된 상태에서 학생들에게 제공될 것이며, 학생들은 센서신호와 제어기의 성능을 분석한 후 보상기를 설계하고 센서의 신호를 처리할 것이 기대된다.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.225-229
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• 2019

자기베어링은 기계적인 마찰이 없고 안정적인 동역학 특성을 갖기 때문에 진공 및 청정 환경이나 고정도가 요구되는 분야에서 많이 활용되고 있다. 그러나 자기베어링은 다양한 장점에도 불구하고 일반적으로 제어기가 복잡해서 적용 범위의 확산이 제한적이다. 본 논문에서는 복잡도가 낮은 디지털 방식의 자기베어링 제어기를 제안하였다. 또한 디지털 제어기 성능열화의 주된 원인인 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정에서 발생하는 오류와 제어 알고리즘 구현상의 문제점들을 분석하고 해결하였다. 제안한 제어기를 실제 자기베어링에 적용한 실험을 통해 제어기가 자기부상 목표 정밀도를 갖는 것을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.278-282
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• 2010

자기부상열차의 급전변전소는 공급되는 전력의 주파수 변화에 필요한 인버터를 포함하고 있어, 다른 철도 급전 시스템과는 차별되는 특성을 가지고 있으며, 이에 대한 급전시스템을 구성하고 있는 설비의 정격과 기본적인 모델을 구축하는 연구가 진행 중에 있다. 본 논문에서는 독일의 TR-07 급전 시스템과 중국 상하이 자기부상열차의 인버터 모델을 참고하여, 3레벨 인버터를 이용한 자기부상열차의 급전변전소를 모델링하고 과도현상 분석에 많이 이용되고 있는 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 그 출력 특성을 살펴보았다. 또한 자기부상열차 시스템 부하에 공급하려는 출력을 위한 인버터 제어 방법을 기술하고, 인버터의 기준파 주파수와 진폭 변조비를 변화시킴에 따라 그 출력이 어떻게 변화하는지 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.491-493
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• 2012

우리나라는 농업용수, 생활용수 등의 목적으로 여러 개의 호소 등을 설치하여 운영 중에 있다. 하지만 몇몇 호소들은 인구증가 및 산업발달로 인하여 매년 오염도가 증가하는 것으로 알려져 있으며, 특히 부영양화 현상으로 인하여 남조류가 과다번식 할 경우 호소 수질 및 수생태계에 악영향은 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 호소의 부영양화 현상을 제어하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 부영양화 현상을 발생시킬 수 있는 여러 제한인자 중 인(P)에 대한 관심이 많아지고 있는 실정이다. 부상분리의 일종인 DAF는 침전공정의 대안으로서 25년 전부터 유럽과 미국을 중심으로 정수 및 하수처리 공정에서 이용되어 왔다. 가압부상공법에서 발생되는 기포의 크기는 $50{\sim}100{\mu}m$ 정도로 부상물질인 스컴이 파괴될 가능성이 낮고 기포의 크기가 작아 공기의 용해효율이 높으며 대전작용, 물리적 흡착효과 등의 특징을 가진다고 알려져 있다. 또한 공기와 물 뿐만 아니라 Al 성분의 응집제인 PAC를 이용하여 버블을 발생시킬 경우 인의 제거 효율이 크다고 알려져 있다. 가압부상공법의 경우 응집 침전 공정과는 달리 발생되는 처리과정에서 발생되는 부산물을 외부로 유출 시킬 수 있기 때문에 호소 수질정화에 이용될 수 있다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 저수지의 형태와 유사한 반응조를 설계하여 DAF를 주입하는 실내실험을 진행하였으며, 이를 통해 호소수질 정화를 위한 DAF의 타당성에 대해 평가하기 위해 이루어졌다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.322-322
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• 2000

This paper shows an application of H$_{\infty}$ control design for a magnetic suspension system which has strongly nonlinearity and parameter perturbation. The control design is evaluated by numerical simulations and experiments.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.455-460
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• 2006

본 논문에서는 자속 궤환을 포함하는 자기부상 시스템의 open-loop 특성에 대해서 다룬다. 훌륭한 외란 억제 특성을 포함하고 파라메타 변동에 대해서 둔감한 제어기를 설계하기 위해서 자속 궤환을 이용하는 것이 효과적일 수 있다. 적절한 센서에 의해서 측정 가능한 자속은 전류와 공극의 시간 변화에 대해서 선형적인 관계를 가지고 있으며, 자속의 궤한은 자기 부상시스템이 본질적으로 갖고 있는 전기적 엑츄에이터와 기계적 플랜트 사이의 간섭에 의해서 발생하는 비선형성을 감소시키는 역할을 한다. 모의시험 결과를 통해서 자속의 궤환이 자기부상 시스템의 부하변동에 대해서 Open-loop 성능 향상에 효과적임을 보인다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2D호
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• pp.295-303
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• 2009

본 연구에서는 가이드웨이의 특성이 중저속 자기부상열차의 주행성에 미치는 영향을 파악하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 자기 공극의 피드백을 포함한 2자유도 차량에 대한 운동방정식을 구성하고, 최적능동제어기법을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 매개변수 연구로 차량 속도, 레일조도, 교량 처짐, 경간의 연속성, 경간장 등이 UTM-01 자기부상열차의 응답에 미치는 영향을 파악하였다. 해석 결과를 보면, 차량 설계속도 내에서는 차량의 응답이 크게 증가하지 않고 일정한 수준을 유지하였으며, 차량의 응답은 주로 가이드웨이 처짐에 의하여 지배를 받은 것으로 나타났다. 결론적으로 차량 공극의 변화를 줄여서 주행성을 향상시키려면 가이드웨이의 최대 처짐을 작게 하고, 단순거더 보다는 연속거더 구조로 구성하는 것이 유리한 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권8호
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• pp.38-46
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• 2002

A new semi-continuous sliding mode control is proposed for electromagnetic suspension systems. The control input is derived from the reaching law and the Lyapunov stability criteria, which is composed of continuous terms and low switching term. It has a low switching gain and chattering fee characteristics. It is shown by the computer simulation that the proposed control has good tracking performance and robustness compared with the classical sliding mode control.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권10호
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• pp.165-171
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• 1998

An axial electromagnetic levitation system using attractive force is a highly nonlinear system due to the nonlinearity of materials, variable air gap and flux density. To control the levitating system with large air gap, a conventional PID control based on the linear model is not satisfactory to obtain the desired performance and the position tracking control of the sinusoidal motion by simulation results. Thus, sliding mode control(SMC) based on the input-output linearization is suggested and evaluated by simulation and experimental approaches. Usefulness of the SMC to this system is conformed experimentally. If the expected variation of added mass can be included in the gain conditions and the model, the position control performance of the electromagnetic levitation system with large air gap will be improved with robustness.