• Title, Summary, Keyword: 자기부상

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Analysis of Dynamic Responses of Urban Maglev Guideway (도시형 자기부상열차 가이드웨이의 동적거동특성 분석)

  • Hong, Yu-Na;Chung, Won-Seok;Yeo, In-Ho
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.12 no.1
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    • pp.115-121
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    • 2009
  • Maglev guideway is expected to be a new public transportation for future because of its environmental and special characteristics. Recently, Korean government initiated an urban maglev project to build a commercial line in Incheon International Airport by year 2012. For practical use of UTM02, it is essential not only to verify the performances of the vehicle but also to formulate the design rules of Maglev Guideway. In this paper, maglev guideway is analyzed by Finite Element Method and then obtained dynamic characteristics such as displacements, acceleration and impact factor.

Moving urban Maglev-vehicle analysis considering nonlinear magnetic levitational force effect (전자기력의 비선형 효과를 고려한 도시형 자기부상열차의 주행해석)

  • Lee, Jun-Seok;Yoo, Sung-Hyun;Lim, Dong-Jun;Kim, Moon-Young
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.544-547
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    • 2009
  • 본 연구는 자기부상력의 선형 및 비선형효과가 이동중인 자기부상열차의 부상공극에 미치는 영향을 파악하는데 목적이 있다. 이를 위하여 자기공극의 피드백을 포함한 1자유도 차량에 대한 운동방정식을 구성하고, 최적능동제어기법을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 해석결과 차량의 속도가 증가함에 따라 자기부상력의 선형 및 비선형효과가 자기부상차량의 부상공극에 미치는 영향에 뚜렷한 차이가 발생함을 알 수 있다. 결국 자기부상열차의 정확한 해석을 위해서는 자기부상력의 비선형효과를 고려한 해석이 필요할 것으로 판단된다.

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A Study on 2-Degree-of-Freedom Controller Design of Magnetic Levitation System by $H_{\infty}$ Control ($H_{\infty}$ 제어기법에 의한 자기부상계의 2자유도 제어기 설계에 관한 연구)

  • 김창화;양주호;문덕홍
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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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.

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Bond Graph Modeling and LQG/LTR Controller Design of Magnetically Levitation Systems (자기부상 시스템의 본드선도 모델링 및 LQG/LTR 제어기 설계)

  • 김종식;박전수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1620-1634
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    • 1991
  • 본 연구에서는 전기/자기 및 기계적 요소들이 복합되어 이루어진 자기부상 시 스템의 설현을 위한 기초단계로서 제어동역학(controlled dynamics) 측면에 입각한 모 델식을 본드선도 기법을 이용하여 보다 조직적으로 유도한다. 우선, 자속흐름 확장 및 자속 유출량을 고려하여 부상 시스템을 모델링하고 차량/레일 및 2차 현가(second ary suspension)장치를 포함한 자기부상 시스템을 모델링한다. 다음, 지지 및 안내 방향의 동역학을 동시에 고려한 2차원 자기부상 시스템을 본드선도의 다접점 필드(mu- ltiport field) 개념을 이용하여 모델링한다. 끝으로, 본드선도 기법으로 모델링된 2차원 자기부상 시스템의 안정도와 성능을 향상시키기 위하여 LOG/LTR(linear quadra- tic Gaussian control with loop transfer recovery) 제어시스템을 설계한다. LQG/ LTR 제어방법은 Doyle과 Stein에 의해 인성(stability-robustness) 문제와 주파수역 성능을 설계시에 직접 고려할 수 있는 강력한 선형 다변수 제어시스템 설곕방법으로 현재 널리 사용되고 있다.

Dynamic Interaction Analysis between Maglev Train with Airgap Control Algorithm Based on Acceleration Feedback and Guideway (가속도 되먹임 기반 부상공극제어기법을 이용한 자기부상열차-가이드웨이 상호작용 해석)

  • Lee, Jin Ho;Kim, Sung Il
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.29 no.2
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    • pp.193-199
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    • 2016
  • Since the variations of electromagnetic suspension forces of maglev trains have close relations with the acceleration of the levitated bodies, it is basic to control the levitation forces using the measured acceleration of vehicles. In this study, an airgap control algorithm based on acceleration feedback is applied to maglev trains and a dynamic analysis method is developed considering maglev train-guideway interaction. Using the developed method, dynamic behaviors of a maglev train-guideway interaction system are investigated. It is observed from the analysis that the current design guidelines can be satisfied when the proposed airgap control algorithm is employed. Using the contorl algorithm, the current guidelines can be improved and economical maglev railway guideway structures can be designed.

Design of Hybrid Type Levitation and Propulsion System for High-Speed Maglev (초고속 자기부상열차를 위한 하이브리드형 부상 추진 시스템 설계)

  • Cho, Han-Wook;Han, Hyung-Suk;Lee, Jong-Min;Kim, Bong-Sup;Rho, Kyu-Suk;Kim, Dong-Sung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.94-96
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    • 2009
  • This paper deals with the design considerations of electro-magnet (EM)-permanent magnet (PM) hybrid levitation and propulsion device for magnetically levitated (maglev) vehicles. Several design considerations such as machine structure, manufacturing, and control strategy are described. In order to verify the design scheme and feasibility of control strategy, dynamic test set is implemented and tested.

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