• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.41-47
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• 2009

본 논문에서는 자기부상 시스템에서 널리 채용되고 있는 흡인식 자기부상 시스템의 제어특성을 개선하기 위한 연구를 수행하였다. 흡인식 자기부상 시스템은 그 특성 상 제어계의 불안정성을 내재하고 있기 때문에 일반적으로 산업현장에서 널리 사용되는 비례적분제어방식(PI)이 아닌 비례적분미분제어방식(PID)을 이용하여 제어 시스템을 구성한다. 본 논문에서는 이러한 PID 제어방식의 제어특성을 개선하기 위하여 외란관측자를 이용한 제어기를 제안 하였으며 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 특성을 확인하였다.

• 전기의세계
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• 제43권7호
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• pp.23-31
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• 1994

전기학회지 제 43권 3호에 이어서 신교통시스템으로서 자기부상열차 우수성에 관하여 다루었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권5호
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• pp.180-188
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• 2003

In the precision motion device, the frictional problem by mechanical friction causes serious effects on the system performance. Various researches have been executed to solve this problem, but classical fluid lubrication method has some disadvantages in precision motion under clean environment. Therefore, the magnetic bearing and contact-free systems have been focused on with its pollution-free characteristics. In this paper, we treat modeling and analysis of electromagnets not only for magnetic bearing but also fer contact-free electromagnetic actuators. Three types of electromagnet for various applications are modeled and analyzed by magnetic circuit theory and the validity is verified by experiments.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제1권2호
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• pp.14-20
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• 1995

이 글에서는 제어시스템의 구현 동향을 간단히 정리하였다. 특히 국내에서 최근 많은 관심을 끌고 있는 분야들 중에서 발전산업에 관련된 보일러-터빈-발전기의 핵심기기 제어장치와 흡인식 자기부상 열차의 부상제어기에 관하여 서술하였다. 제어이론의 측면보다는 산업현장에서 요구되거나 시스템 통합차원에서 요구되는 사항들을 중심으로 기술하였으며 각각의 분야에 대한 보다 전문적인 접근을 다음으로 미룬다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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• pp.261-266
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• 1995

본 연구에서는 자기부상시스템에 대해 흡인식 자기부상방식을 채택하고 쇠구슬에 대한 운동을 상하 1자유도로 가정하여 운동방정식을 세운다. 이때 전자석이 자기 부상력은 전자석에 흐르는 전류와 인덕턴스의 함수라 가정하고, 모델의 불확실성은 자기부상계의 운동 방정식으로부터 선형화 할 때 발생하는 오차 및 파라미터 변동으로 생각한다. 또한 모델의 불확실성이 존재하더라도 정상편차 없이 부상하는 서보제어계를 설계한다. 그런데 저자등은 강인성 문제 및 정상편차 없는 것에 역점을 두어 H$_{\infty}$ 제어이론에 기초한 1형 로바스트 서보 제어기를 구하여 자기부상 시스템의 안정화 제어계로써 적용한 적이 있다. 이때 중심해 이외의 해를 이용하여 설계한 서보 제어계는 자기부상계의 과도상태시에 일어나는 오버슈트를 줄일 수 없었다. 따라서 시스템 내부 안정화를 위하여 H$_{\infty}$ 제어이론에 의해 설계된 피드백(feedback) 제어기와 물체가 부상할 때 오버슈트를 줄이고 제어량이 목표치에 잘 추종하기 위해 설계된 피드 포워드(feed forward) 제어기로써 2자유도를 갖는 제어계를 설계한다. 이렇게 설계한 2자유도 제어계를 가지고 모의 응답실험과 본 연구자들이 만든 자기부상 시스템의 실험결과를 비교함으로써 설계된 제어기의 타당성을 조사한다.

• 전기의세계
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• 제43권3호
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• pp.18-28
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• 1994

현재까지 개발되고 있는 자기부상열차는 상전도 방식과 초전도 방식의 2종류로 대별 할 수 있다. 즉 상전도방식은 상전도 전자석에 의한 흡인력에 의해 지상에서 1cm정도를 부상하여 주행하는 시스템으로 영국의 버밍행공항의 People mover, 독일의 Transrapid, 일본의 HSST, 우리나라의 한양대, 자기 부상열차사업단, 대우중공업, 현대정공의 EXPO전시운행선등이 개발되어 있다. 초전도방식으로는 초전도전류에 의한 반발력에 의해 10cm이상 부상되어 운행되는 시스템으로 MLU 시스템이 있는데 지진이 심한 일본에서 개발되었다. 영국의 버밍햄공함의 People mover는 1984년부터 실용화되어 무인자동운전시스템으로 10년간을 아무 문제 없이 운행되고는 있지만 선로길이 620m 정도의 소규모 저속운송시스템에 지나지 않는다. 반면 독일의 Transrapid시스템은 31.5km의 트랙을 설치하여 시속 450km까지 운행을 계속하여 현재 15만km정도의 운행실적을 올리고 있다. 최근 독일내각은 함부르크-베를린 사이의 290km에 이르는 선로를 2005년까지 완공하기로 결정을 내리고 금년 상반기에 착공을 할 예정이다. 따라서 세계적으로 실용화단계에까지 도달한 대규모 고속시스템으로는 단연 Transrapid시스템을 꼽을 수 있다. 이에 Transrapid사와 미국, 일본등의 각 국에서 그간 세밀하게 조사하여 검토한 자료를 상세하게 소개하므로써 신교통시스템으로서의, 자기부상열차의 적합성과 개발의 타당성 및 당위성을 제시하여 이 분야에 관심있는 분들에게 참고는 물론 우리나라의 개발방향 설정에 유익한 자료가 되었으면 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.807-808
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• 2008

• 한국정밀공학회지
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• 제20권4호
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• pp.76-83
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• 2003

To cope with stringent performance targets requested in many fields spanning the whole range of industry, the driver is necessary to realize large dynamic range as well as nano resolution, manipulate the mover orientation without additional driver, and be suitable for clean environment. As one of those purposes, authors have developed the planar precision stages with the integrated operating principle of levitation and propel. In this paper, we discuss potential of magnetic suspension technology by comparing various features of non-contact planar stages, that is, repulsive type of surface actuator and attractive type of surface actuator.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.129-135
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• 2014

본 논문에서는 이동할 때 마찰이 없고 소음이나 먼지가 발생하지 않는 자기부상 물류이송시스템의 설계 방법을 제안한다. 제안된 자기부상 이송시스템은 크게 부상시스템과 추진시스템으로 구분된다. 자기부상시스템은 레일로 전자석을 끌어당기는 흡인식 부상시스템으로 구현하였으며, PID 제어기를 사용하여 전자석 공급 전류를 제어하였다. 자기부상 이송시스템의 추진시스템에는 바퀴의 마찰과 모터의 회전이 없고 소음이 최소화 되는 선형 유도전동기를 사용하였다. 추진시스템의 제어방법은 입력되는 직류전압에서 큰 교류전압을 얻을 수 있는 공간벡터 펄스폭 변조방식을 적용하였다. 제안한 자기부상 물류이송시스템은 부상 및 추진 제어 실험을 통하여 성능을 검증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.87-93
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• 2015

선형동기전동기(이하 LSM)를 기반으로 하는 자기부상열차의 경우 부상전자석의 대응면이 LSM의 고정자로 요철 형상을 가지고 있기 때문에 주행 시 부상력이 급변동하는 특징이 있다. 특히, LSM을 이용하는 초고속 자기부상열차의 경우, 고속주행을 위해 부상전자석을 대차에 직접 채결하는 방식을 채택하는데 이러한 체결방식 때문에 인접한 부상전자석들간의 운동 간섭이 심하여 대차에 피치운동이 심하게 발생한다. 이러한 문제들을 해소하기 위해 본 논문에서는 피치운동을 반영한 자기부상제어를 소개한다. 제안하는 부상제어는 개별 부상 전자석의 부상공극을 일정하게 유지시켜 줄 뿐만 아니라 인접한 부상전자석들간의 상대운동을 저감하는데 큰 효과가 있다. 제안한 개념을 시험용 자기부상열차에 적용하여 그 효용성을 검증한다.