• 제목/요약/키워드: 자기부상시스템

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자기부상철도 일체형 궤도시스템 적용을 위한 해석적 연구 (A Numerical Study on Application of the Integrated Track System for a Magnetic Railway)

  • 함준수;정섭;황원섭
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.40-45
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    • 2015
  • The load of a maglev train, which is being considered a future transportation, is uniformly loaded on a levitated surface of a rail unlike a typical train because the maglev train is magnetically levitated and propelled. In addition, the driving performance is superior since the maglev train doesn't directly contact the railway. A integrated track system, to which a sleeper is installed toward a longitudinal direction instead of a perpendicular direction, is suggested, considering this loading characteristic. The longitudinal sleeper of this system is expected to contribute to stiffness increase of a bridge and weight-reduction of a girder. In this study, the structural characteristics of proposed and typical systems have been numerically compared and analyzed. In addition, the improvement of the integrated system has been proposed.

자기부상열차용 DC-DC 전원장치에 관한 연구 (A Study on DC-DC Power Supply for Magnetically Levitated Vehicle)

  • 정춘병;전기영;이훈구;한경희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.128-135
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    • 2004
  • 본 논문은 자기부상열차용 전원의 문제점을 개선시키기 위해서 다중루프 제어기를 제시하였다. 제시된 제어기는 3개의 부분으로 구성되어 있다. 첫 번째는 입력전압의 변동에 대하여 보상할 수 있는 Feed Forward제어기이며 두 번째는 리액터 전류와 출력 전류의 차를 보상하며, 세 번째는 비례적분제어기를 사용하여 출력전압에 포함된 리플을 감소시키므로써, 안정화된 시스템을 구현하였다. 이 시스템의 특성을 확인하기 위해서 Matlab Simulink와 고성능 DSP소자인 TMS320F240을 이용하여 비교 분석하였다.

루프형성 기법을 이용한 편심배치방식 자기부상 시스템의 강인 LQ 제어 (Robust LQ control of magnetically levitation systems with a combined lift and guidance using loop-shaping techniques)

  • 박전수;김종식
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.747-753
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    • 1992
  • The modeling and control design schemes are developed for maglev systems with a combined lift and guidance. First, bond graph techniques are applied for modeling these multi-energy domain systems more logically and systematically. And the stability loop via pole placement and the performance loop via loop-shaping LQ control are designed. The suggested controller satisfies the required characteristics of stability and performance simultaneously. Finally, the robustness of the synthesized maglev control system is evaluated for the variations of air gap and vehicle mass through computer simulation.

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자기부상 시스템의 부상제어기 설계 (A Levitation Controller Design for a Magnetic Levitation System)

  • 김종문;강도현;박민국;최영규
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제52권6호
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    • pp.342-350
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    • 2003
  • In this paper, a levitation controller for a magnetic levitation(MagLev) system is designed and implemented. The target to be controlled is PEM(permanent and electromagnet) type with 4-corners levitation which is open-loop unstable, highly non-linear and time-varying system. The digital control system consists of a VME-based CPU board, AD board, PU board, 4-Quadrant chopper, and gap sensor, accelerometer as feedback sensors. In order to estimate the velocity of the magnet, we used 2nd-order state observer with acceleration and gap signal as input and output, respectively. Using the estimated states, a state feedback control law for the plant is designed and the feedback gains are selected by using the pole-placement method. The designed controller is experimentally validated by step-type gap reference change and force disturbance test.

자기부상열차의 추진시스템과 부상시스템의 상호 영향 (The Dynamic Interaction Between Propulsion And Levitation System In a MAGLEV)

  • 김국진;강병관;이종성
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.119-128
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    • 1998
  • An electromagnets and a single-sided linear induction motor(SLIM) are used for suspension and propulsion equipment respectively. The electromagnets and SLIM are installed in the same frame, called a bogie, to reduce the volume under the vehicle floor and to raise the response charateristics to follow the track. Then the 3-dimensional forces(thrust force, normal force, side force) generated by SLIM direct]y affect the suspension system as the disturbance force. Moreover, in the running condition, the gap length variation in the electromagnets is the same as the SLIM. Therefore, the mutual interaction between the electromagnets and the SLIM is an important problem to realize the smaller gap length. In this paper, the dynamic interaction is analyzed and confir

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초고속 자기부상형 터보복합분자 펌프 기술 개발

  • 박용태;남우호;노승국;김인찬;노경태
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.19-19
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    • 2010
  • 복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공 ($10^{-8}Pa$)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시되고 압력으로는 $10^{-1}Pa$ 이하의 분자 영역에서 그 성능을 최고로 발휘할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. $10^{-8}\;Pa$($10^{-10}torr$)~10 Pa(1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다. (oil free) 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화 하였을 뿐 만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 이으며, 진공펌프 블레이트 로터 회전체를 포함한 구조설계 및 해석결과와 5자유도 자기베어링 시스템을 이용한 기본 구동 결과를 나타내었다.

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위치신호 보상 및 추정을 통한 초고속 자기부상철도 추력 성능 향상 (Thrust Performance Improvement through Position Signal Compensation and Estimation in Super Speed Maglev)

  • 이진호;조정민;한영재;이창영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.4739-4746
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    • 2013
  • 본 논문에서는 초고속 자기부상철도 추진 제어에 필수적인 차량의 위치검지에 있어서 위치신호 송신지연 및 송신주기가 추력에 미치는 영향을 수치적으로 분석하고 test bed를 이용한 실험을 통해 이를 확인하였다. 위치신호 송신문제를 해결하기 위한 방안으로서 위치신호 보상 및 추정 기법을 제시하였으며 제시된 방법을 test bed에 적용하여 효용성을 검증하였다. 적용 결과 추력이 크게 증가하였으며 이에 따라 차량의 가속도 및 속도 성능이 향상됨을 확인하였다. 본 방법은 향후 개발 예정인 한국형 초고속 자기부상철도의 위치검지시스템에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

USN기반의 차량용 스마트 안전장치의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Smart Car Safety Device Based on USN)

  • 정재현;김남형;임재형;김보라;안정호;김진환
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.21-22
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    • 2009
  • 유비쿼터스 사회(Ubiquitous Society)로의 진입에 발맞추어 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기반의 인간 중심적 편의 시스템에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 중 대형 시장을 갖는 차량 편의시설에 관한 연구는 지능형 차량 시스템(Intelligent Car System)을 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 지능형 차량 시스템의 주요 연구는 자동 항법 장치, 사고 예방 장치, 자가 진단 시스템 등 탑승자의 편의성과 안전성을 중심으로 진행되었다. 그러나 탑승자의 사고 발생 시 응급 상황 처리를 위한 지원 시스템은 미미하다. 탑승자 부상으로 사고 신고를 하지 못할 경우, 사고지점 확인, 탑승자의 위급(현재) 상황, 부상 정보와 같은 정보를 얻을 수 없어 응급 상황 대처에 신속하지 못할 수 있다. 따라서 본 논문은 다양한 센서를 이용하여 차량의 정보를 수집하고, 사고 판단 시 차량 위치 정보, 탑승자 상황 정보를 응급 기관에 전달할 수 있는 차량용 스마트 안전장치를 설계 및 구현하였다. 테스트를 위해 Intel PXA255 MCU와 AM-3AXIS(3축 가속 센서), MDSM-1000A(지자기 센서), RX-M800S CDMA, GPS520, Alpha cam, Flex Sensor로 시스템을 제작하였으며 모의 도로 모형에서 테스트 하였다.

비선형 궤환 선형화를 사용한 자기부상 열차의 제어기 개발 (Controller development for an EMS using nonlinear feedback linearization)

  • 서진헌;진주화
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.669-674
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    • 1990
  • A nonlinear feedback linearizing control method for a EMS(Electro Magnetic Suspension) system is proposed. After linearizing the system using the exact linearizing method, conventional linear system control theory has been applied. Computer simulations are carried out in order to compare the performance of the proposed controller with that of the existing controller designed by using Taylor series expansion around nominal points.

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자기부상 베어링의 제어에 대한 연구 (A Study on the Stabilization of Magnetically Auspended Bearing System)

  • 이교일;한동철;백승헌;이정훈;장인배
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.805-810
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    • 1990
  • Optimal control systems for a radial magnetic bearing are proposed and tested. An electromagnet system model is developed to predict bearing forces as functions of changing coil currents and rotor position. Models of the multi-mass rotor supported by the magnetic bearings are developed and confirmed, and theoretical relationships are expressed in the form of state equation. As a result of computer simulation, the state feedback with optimal procedure is considered to be more effective for magnetic bearing systems than the classical method.

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