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채주병(Ju-Byeong Chae),한형석(Hyung-Suk Han),하창완(Chang-Wan Ha),임재원(Jaewon Lim),김창현(Chang-Hyun Kim),양석조(Seok-Jo Yang) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10
본 논문은 초고속 자기부상열차의 부상공극을 일정하게 유지하기 위한 부상제어계를 소개하는데 목적이 있다. 개발된 자기부상 제어계는 공극센서, 가속도센서, 전자석, 전자석 구동기 및 제어기로 구성된다. 각 구성품에 대한 성능 규격과 특징을 우선 소개하며 개발된 부상제어계를 실제 크기의 실험용 차량에 적용하여 부상공극 제어를 실현하였다. 실험용 차량에서 얻어진 부상공극제어 결과 및 향후 연구해야 할 주제들을 논의한다. A constant air gap control of a Super-speed Maglev experimental vehicle is introduced. The goal of feedback loop control of magnetically levitated vehicle is to maintain its air gaps within allowable range adjusting currents in electromagnets. The levitation control system is consisted of air gap sensors, accelerometers, magnet drivers, and controllers. The developed control system is employed to the experimental vehicle under consideration. The controlled air gaps of it are shown with plots and some discussions are given.
채주병(Ju-Byeong Chae),하창완(Chang-Wan Ha),김창현(Chang-Hyun Kim),임재원(Jaewon Lim),양석조(Seok-Jo Yang),한형석(Hyung-Suk Han) 한국철도학회 2015 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2015 No.10
초고속 자기부상열차의 핵심기술 중 하나는 레일과 대차 사이의 일정한 부상공극을 유지하는 부상제어기술이다. 정밀한 부상제어를 위해서는 엄밀한 부상시스템 모델링과 부상제어기 설계 및 검증이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 현재 개발중인 초고속 자기부상열차(SUMA-550)을 기반으로 하여 부상시스템을 모델링하고, MATLAB / Simulink 기반의 부상제어 시뮬레이터를 개발한다. 이 시뮬레이터를 활용하여 부상제어기 특성 분석을 수행하고 최종적으로 제안한 부상제어기를 실차에 적용하여 설계한 부상제어기의 효용성을 검증한다. One of the core technology of the super-speed magnetic levitation train is a levitation control technology to maintain a constant levitation gap between the rail and bogie. For the precise levitation control, levitation controller should be verified with the strict levitation system modeling. In this paper, the levitation system is modeled based on currently developing super-speed magnetic levitation train, the levitation control simulator is developed. The characteristic analysis of the levitation controller is carried out by utilizing this simulator. Finally, the utility of the designed levitation controller is verified applying the proposed levitation controller in actual vehicle.
초고속 자기부상 열차용 부상 전자석 공극제어 특성 연구
정광우(Kwangwoo Jeong),채주병(Ju-Byeong Chae),임재원(Jaewon Im),박도영(Doh-Young Park),한형석(Hyung-Suk Han) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.5
초고속 자기부상열차의 개발에 있어 부상 제어의 안정성을 달성하기 위해서는 부상 전자석 및 제어기의 정밀한 설계와 함께 견고한 부상 제어가 필수적이다. 실제 차량의 부상제어에 앞서, 부상 전자석의 부상 특성 및 공극 제어 특성을 검증 할 수 있는 연구가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 부상 전자석의 설계 및 제어 능력을 검증해 볼 수 있는 시험장치를 제작하여 공극 제어 특성을 연구하였다. 시스템 모델링을 이용한 관측기를 설계하여 상태 궤환 제어기를 이용하여 안정적으로 정지 부상 상태를 유지할 수 있도록 부상 제어를 수행하였다. 또한 부상 전자석의 부하에 따른 부상제어 특성을 검증하였으며 이는 차후 실제 차량에서의 부상 제어의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. In order to achieve the stability of levitation control on the Super speed Maglev Train, robust levitation control is necessarily required along with accurate design of levitation magnet and controller. Prior to the actual vehicle control, the characteristic of the magnet design and air gap control must be approved. In this paper, the characteristic of the air gap control is investigated with a test-bed to verify the validity of the magnet design and control. The system is controlled while maintaining its stability by state observer and state-feedback controller. Moreover, the response according to the gravitational load of the magnet is investigated as well thus this paper would be utilized as a basis of the levitation control on the actual vehicle.