• 제목/요약/키워드: Magnetic levitation

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속응성을 고려한 자기부상열차용 DC-DC 컨버터 제어 (DC-DC Converter Control of Maglev Considering a fast response)

  • 조정민;성호경;정병수;김봉섭;전기영;한경희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1217-1219
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    • 2004
  • This paper presents a modified PI control algorithm using pole placement for DC-to-DC converter of a magnetic levitation system(MAGLEV). The gains of the control algorithm were selected based on pole locations formulated from a prototype Bessel transfer function model. The design incorporate tradeoffs in DC-to-DC converter hardware parameters and pole locations. In order to confirm the superiority of the proposed pole selection and controller, simulation and experiment results are presented.

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비선형 궤환 선형화 기법을 사용한 자기부상 시스템의 DSP 제어기 구현 (Implementation of DSP Controller for Levitation of EMS System using Nonlinear Feedback Linearization)

  • 심형보;주성준;서진헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.268-270
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    • 1993
  • The implementation of Nonlinear Feedback Linearization control for Electro-Magnetic Suspension system is presented. The controller using TMS320C31 DSP chip was proposed and the experiments were performed Control law for EMS system using feedback linearization is derived and implemented in the DSP. Some tests were constructed far experimental comparison between feedback linearization and classical state feedback The experimental results demonstrate that the feedback linearization controller shows bettor performance than that of the classical state feedback controller and it is robust with respect to disturbance and parameter variation, though some steady-state errors appear.

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DSP TMS320LF2407을 이용한 자기부상제어 (Magnetic Levitation Control using DSP TMS320LF2407)

  • 성호경;정병수;조정민;장석명;이종민;조흥제
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1340-1342
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    • 2004
  • 근래에 DSP설계기술은 하루가 다르게 성장 해가고 있다. 기존에 많은 양의 소수점 연산이 필요한 기기에 자주 사용되어왔던 TMS320C3x DSP시리즈는 소수점연산에는 유리하지만 DSP를 사용하기 위해 외부메모리 및 A/D컨버터, PWM제너레이터, 엔코더 카운팅 회로 등 주변회로를 설계하는데 많은 시간과 비용이 소비되었다. TMS320LF2407은 기존에 사용하던 복잡한 주변회로가 모두 하나의 컨트롤러에 내장되어 있어 사용하기가 편리하며 고속의 연산능력이 있다. 본 논문에서는 자기부상시스템을 모델링하고 이산시간에서 처리 가능한 다이나믹필터와 상태궤환제어기를 설계한 뒤 DSP를 이용한 부상실험셋트를 구성하여 실험을 통해 DSP의 효용성을 검증하고자 한다.

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부공을 이용한 콤플라이언스 에뮬레이터 시스템의 구현 (Implementation of Compliance Emulator System Using Magnetic Levitation)

  • 김희국;김민곤;홍대희;강대임;박연규
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.86-91
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    • 1999
  • 콤플라이언스는 인간의 촉감에 관계된 주요한 기계적 성질중의 하나이다. 물체의 콤플라이언스가 효과적으로 제시되는 경우 인간에게 보다 현실적인 물체의 가상촉감을 제공할 수 있을 것이다. 그러므로, 본 연구에서는 마찰을 최소화하기 위하여 자력 부공을 이용한 오직 수직방향으로 콤플라이언스를 재현할 수 있는 콤플라이언스 에뮬레이터 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 아날로그 LVDT 센서를 위치센서로 활용하며 주어진 콤플라이언스를 재현하기 위하여 중력보완을 포함한 간단한 PD 제어기법을 활용하였다. 시스템에 의해 재현된 콤플라이언스의 범위는 제한됨을 보였는데 이를 보완하기 위하여 다양한 크기의 강성을 가지는 스프링을 시스템에 추가로 부착하는 방법을 활용하였으며 이러한 방법의 적합성을 실험을 통하여 확인하였다.

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선형유도전동기를 이용한 자기부상추진시스템의 슬립주파수 제어 (Silp frequency control of magnetic levitation propulsion system using a linear induction motor)

  • 이석영;박상욱;목형수;임재원;박도영
    • 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.

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유한 요소법과 실험계획법을 병행 사용한 고정밀 자기 부상 시스템의 최적 설계 (Optimal design of High precision Maglev system using Finite Element Method and Design Of Experiments)

  • 이성구;원성홍;이형우;이주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1267-1269
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    • 2005
  • This paper presents the design for improving performance of the high-precision Magnetic levitation system. Motor performance on various design schemes such as thickness and magnetizing patterns of the permanent magnets, pole pitch, length of air gap, turn number of windings, and thickness of the aluminum-core has been investigated in detail by using FEM(Finite Element Method) Simulation-based DOE(Design of Experiments) method is also applied in order to reduce the large number of analysis according to each design variable and consider the effect among variables. The design in all aspects is proposed by an optimization algorithm using regression equation derived from the simulation-based DOE.

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DC 편의된 다상 입력을 이용한 횡자속 선형 유도 전동기의 부상/추진 독립제어 (Decoupling Control of Levitation and Thrust Motion of The Transverse Flux Linear Induction Motor Using DC-biased Multi Phase Inputs)

  • 정광석;허진혁;백윤수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권11호
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    • pp.1733-1740
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    • 2004
  • In the transverse flux linear induction motor(TFLIM) with the general secondary composed of conductor and back-yoke, there exists a magnetized force into the normal direction or the air-gap direction of the thrust motion as well as the thrust force. Therefore, the various methodologies have been tried to use the normal force by the two independent control variables of the multi-phase input. But, as the force depends inevitably and strongly on the thrust force, it is essential to decouple both forces for two control index. In this paper, we suggest a novel approach capable of compensating the couple between both forces and the control index by using the DC-biased multi-phase input, and then realizing the independent control of TFLIM.

자기부상열차용 트레버스 분기기 최적설계 연구 (Study on Optimal Design of Traverse Switch System for Maglev Train)

  • 이영학;김창현;이종민
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.717-726
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    • 2016
  • 고장차량의 대피, 급행열차 통과 시 완행열차의 대피, 주박 차량의 정차 등의 이유로 자기부상열차의 비상대피선은 반드시 필요하다. 자기부상열차용 비상대피선을 구현하는 방법은 크게 두 가지가 있다. 첫번째는 관절식 분기기를 이용하는 방식이고 두번째는 트레버스 분기기를 이용하여 차량을 적재한 상태에서 궤도를 이동시키는 방식이다. 현재 개발된 도시형 자기부상열차는 2량 1편성으로 구성되어 있으며 총 길이는 약 25m로 트레버스 분기기를 적용할 경우 약 30m의 길이 공간만을 필요로 하기 때문에 트레버스 분기기를 적용할 경우 공간적, 비용적 측면에서 이점이 있다. 따라서 본 논문에서는 구조적 안정성 확보 및 경량화를 위한 자기부상열차용 트레버스 분기기 최적설계를 진행하였다. 이를 위해 트레버스 분기기의 상면 콘크리트 매립부와 거더 높이를 설계변수로 선정하고 실험계획법, 크리깅 등의 최적화 기법을 적용하여 유한요소해석을 진행하였다. 최대 응력, 변형, 구조물 중량의 결과값 비교를 통해 구조적 안정성을 확보하면서 경량화할 수 있는 설계변수를 선정하고 재해석을 통해 해석 결과의 타당성을 입증하였다.

래디얼 동전기 휠을 이용한 전도성 트랙 위에서의 이송 시스템 (Transfer System using Radial Electrodynamic Wheel over Conductive Track)

  • 정광석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.794-801
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    • 2017
  • 전도성 평판의 모서리에 래디얼 동전기 휠을 부분적으로 중첩시켜 회전시키면 휠에는 부상력과 모서리 방향의 추력 그리고 중첩 영역을 감소시키는 방향으로의 횡력이 발생한다. 이러한 휠을 조합하면 진행 방향을 제외한 나머지 축에서의 자기 안정성이 담보되는 시스템 구현이 가능하다. 실증차원에서 래디얼 동전기 휠을 이용한 자기 부상 방식 이송 시스템을 제안한다. 시스템은 네 개의 동전기 휠에 의해 부상, 추진되며 앞뒤 휠에 의한 추력이 서로 상쇄되도록 대항하는 구조로 배치되어있다. 휠의 동적 안정성과 동전기력에 미치는 휠 극수의 영향이 유한요소법을 이용하여 분석된다. 단동 휠에 의한 추력과 부상력은 강하게 연성되어있고 이를 가변시킬 수 있는 인자는 휠의 회전속도뿐이다. 따라서 두 힘을 독립적으로 제어하기 위해 추력과 부상력간의 비율이 속도에 비례하고 공극의 크기와 무관하다는 사실을 이용한다. 이러한 제어 방법으로 시스템의 면내, 면외 운동 제어를 수행하고 이를 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 실험 결과는 휠의 속도만으로 연성된 자유도를 효과적으로 제어할 수 있음을 보여준다.

대면적 단결정 Gd1.5Ba2Cu3O7-y 벌크 초전도체의 초전도 특성 (Superconducting Properties of Large Single Grain Gd1.5Ba2Cu3O7-y Bulk Superconductors)

  • 김찬중;박승연;김광모;박순동;전병혁
    • 한국재료학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.569-574
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    • 2012
  • Large single grain $Gd_{1.5}Ba_2Cu_3O_{7-y}$ (Gd1.5) bulk superconductors were fabricated by a top-seeded melt growth (TSMG) process using an $NdBa_2Cu_3O_{7-y}$ seed. The seeded Gd1.5 powder compacts with a diameter of 50 mm were subjected to the heating cycles of a TSMG process. After the TSMG process, the diameter of the single grain Gd1.5 compact was reduced to 43 mm owing to the volume contraction during the heat treatment. The superconducting transition temperature ($T_c$) of the top surface of the single grain Gd1.5 sample was as high as 93.5 K. The critical current densities ($J_cs$) at 77 K and 1T and 1.5 T were in ranges of 25,200-43,900 $A/cm^2$ and 10,000-23,000 $A/cm^2$, respectively. The maximum attractive force at 77 K of the sample field-cooled using an Nd-B-Fe permanent magnet (surface magnetic field of 0. 527 T) was 108.3 N; the maximum repulsive force of the zero field-cooled sample was 262 N. The magnetic flux density of the sample field-cooled at 77 K was 0.311T, which is approximately 85% of the applied magnetic field of 0.375 T. Microstructure investigation showed that many $Gd_2BaCuO_5$ (Gd211) particles of a few ${\mu}m$ in size, which are flux pinning sites of Gd123, were trapped within the $GdBa_2Cu_3O_{7-y}$ (Gd123) grain; unreacted $Ba_3Cu_5O_8$ liquid and Gd211 particles were present near the edge regions of the single grain Gd1.5 bulk compact.