• Title/Summary/Keyword: 자기유도 주행

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Magnetic Guidance Vehicle using Up-and-down Rotating Type Differential Drive Unit (상하 회전형 차동 구동부를 이용한 자기 유도 무인운반차)

  • Song, Hajun;Cho, Hyunhak;Kim, Sungshin
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.24 no.2
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    • pp.123-128
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    • 2014
  • This paper presents the study about MGV(Magnetic guidance vehicle) with up-and-down rotating type differential drive unit. Previous MGV needs the landmarks to get the driving information and additional sensor to recognize the landmarks except for localization sensor. Previous MGV requires at least 2 drive units when common fixed differential drive unit is used because it occurs the problems with driving control and localization error from imbalance of the MGV's weight. To solve such problems, we propose the MGV using up-and-down rotating type differential drive unit. Proposed MGV recognizes the driving information from the pattern which is consisted of both pole of magnet without landmarks and additional sensors, and it control the backward movement using up-and-down rotating type differential drive unit instead of common drive units. Proposed MGV considers KF(Kalman filter) to improve the localization accuracy. To verify the performance of proposed method, we designed MGV for the experiment. As the results, we can confirm the performance of propoesed method to recognize the pattern and to control the backward movement. With respect to localization, proposed method has the less RMSE about 5.6904 mm than previous method.

자기부상열차의 속도/위치 검출 시스템

  • Kim, Geon;Shim, Jeong-Uk
    • 전기의세계
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    • v.43 no.5
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    • pp.44-47
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    • 1994
  • 자기부상열차의 효율적인 추력제어 및 안전성 높은 운행을 위해서 고성능의 속도/위치 검출 시스템이 중요한 역할을 한다. 일반열차는 바퀴가 선로에 접촉하여 주행하므로 차축의 회전속도를 측정해서 열차의 선로위를 일정한 간격을 두고 부상하여 주행하므로 비접촉식 측정방법을 사용해야만 한다[1-5]. 특히, 고속으로 주행하는 자기부상열차의 속도를 측정하기 위해서는 응답속도가 빠른 센서시스템을 개발하며, 또한 열차주행에 수반되는 자기장의 영향을 극소화하도록 센서시스템을 설계해야만 한다. 본고에서는 전형적인 자기부상열차인 일본의 HSST 시스템(주행속도 100km/h)과 독일의 Transrapid 시스템(주행속도: 400km/h)에 적용되고 있는 속도/위치 검출 시스템의 작동원리를 상세히 설명한다. HSST 시스템은 유도무선(inductive radio system) 방법을 이용하고 Transrapid 시스템은 와전류근접센서(eddy-current proximity sensor)를 이용한다.

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The Position and Heading Estimation System of Mobile Robot Using the Extended Kalman Filter (확장칼만필터를 이용한 이동로봇의 위치와 자세 추정 시스템)

  • Jin, Kwang-Sik;Yun, Tae-Sung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.11c
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    • pp.683-686
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    • 1999
  • 이동로봇은 주행성을 가지며 설정된 이동 경로에 따라 목적지까지 자율적으로 이동하기 위해서는 이동로봇의 실제 위치에 대한 정확한 정보가 확보되어야 한다. 정보확보를 위해서 보통 엔코더, 자이로센서, 비젼센서, 레이저 거리등의 센서를 주로 사용한다. 본 연구에서 주행중인 이동로봇의 위치는 상대센서인 엔코더를 통해 측정된 운동변화량과 출발점에서 이동로봇의 위치로부터 자기유도 주행방법에 의해 계산된다. 이들 상대센서는 이동로봇의 실제 이동에 따라 주행거리 및 주행 방향 변화를 항상 측정할 수 있으므로, 전체 주행구간에 걸쳐 이동로봇의 위치를 연속적으로 측정할 수 있다는 장점이 있으나, 상대센서 측정값에 발생된 오차가 위치 평가값이 연속적으로 누적되므로 실제 위치에 대한 오차가 발생하는 단점이 있다. 즉, 바닥의 미끄럼, 요철, 로봇의 요동(Vibration)등 큰 오차의 요인이 된다. 본 연구에서는 위치를 직접 추정하지 않고 엔코드에서 나온 위치오차, Heading 오차, 자체 엔코드오차 그리고, 자이로 오차와 지자기 센서 오차를 Extended Kalman Filter를 통해 추정하여 이 오차를 다시 위치 계산과 Heading에 되돌려 줌으로서 오차를 보정하는 방법을 제시한다.

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Dynamic Interaction Analysis of Low, Medium and Super-high Speed Maglev and Guideways (열차-교량의 동적 상호작용을 고려한 중·저속 및 초고속 자기부상열차와 가이드웨이의 동특성 해석)

  • Min, Dong-Ju;Jung, Myung-Rag;Lee, Jun-Seok;Kim, Lee-Hyeon;Kim, Moon-Young
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.15 no.3
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    • pp.1-9
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    • 2011
  • The purpose of this study is to examine the dynamic characteristics of low, medium and high speed Maglev trains and guideways through dynamic interaction analysis. The coupled dynamic equations of motion for a vehicle of 10-dof and the associated guideway girders are developed by superposing vibration modes of the girder itself. The controller used in the UTM-01 Maglev vehicle is adopted to control the air gap between the bogie and guideway in this study. The effect of roughness, the guideway deflection-ratio and vehicle speed on the dynamic response of the maglev vehicle and guideway are then investigated using the 4th Runge-Kutta method. From the numerical simulation, it is found that the air gap increases with an increase of vehicle speed and the roughness condition. In particular, the dynamic magnification factor of the guideway girder is small at low and medium speeds, but the factor is noticeable at super-high speeds.

The Dynamic Interaction Analysis of Actively Controlled Maglev and Guideway Bridge Systems (능동제어를 고려한 자기부상열차와 가이드웨이 교량의 동적상호작용 해석)

  • Lee, Jun-Seok;Kwon, Soon-Duck;Yeo, In-Ho;Kim, Moon-Young
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.4D
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    • pp.523-533
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    • 2009
  • The purpose of the present study is to examine the dynamic interaction characteristics between moving maglev vehicle and guideway bridge system. For this purpose, the dynamic governing equation of 2-dof maglev vehicle using optimal feedback control scheme of LQG was derived with or without consideration of the dynamic interaction between vehicle and guideway bridge system. From the parametric study, it was found that the dynamic interaction effect between bridge and vehicle was large in case of neglecting the railway roughness effect. But if the railway roughness effect was considered, it was observed two analysis results with or without consideration of the dynamic interaction did not show big difference. As a conclusion, it is required to take into account the dynamic interaction effect of bridge and maglev vehicle and the railway roughness for precise evaluation of runnability of maglev vehicle and impact factor of guideway.

The Analyses and Measurements of Electromagnetic Fields for the Urban Maglev Vehicle (도시형 자기부상열차의 전자파 측정 및 분석)

  • Kim, Bong-Seup;Kim, Young-Jung;Park, Do-Young
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.10c
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    • pp.14-17
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    • 2007
  • 자기부상열차는 직류 전원을 사용하여 부상용 전자석으로 주행선로와 10mm 내외의 부상상태를 유지하면서 교류 전원을 이용한 선형 유도전동기로 추진하는 방식이다. 본 논문에서는 실차 모델의 자기부상열차에 대한 전자파를 측정하여 국내 전자파인체보호기준 및 세계 권고기준과 비교 분석하였다.

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전류원 급전-변압기 공진형 자기유도 전력전달시스템 특성연구

  • Heo, Jin;Lee, U-Yeong;Jo, Jeong-Gu;Jo, Gyu-Hyeong;Im, Chun-Taek
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.355-356
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    • 2010
  • 일반도로에서 자유주행이 가능한 온라인 전기자동차(On-Line Electric Vehicle, OLEV)에 적용하기 위해 전류원 급전방식의 직렬-직렬 공진형 자기유도 전력전달시스템(Inductive Power Transfer System, IPTS)을 개발하였다. OLEV용 IPTS에서는 급전선로의 누설 인덕턴스가 크고 집전픽업의 유무에 따라 입력측에 유기되는 전압변동이 심한 특성을 반영하여 급전측에 공진형 전류원을 사용한다. 또한 자화 인덕턴스와 집전픽업의 누설 인덕턴스를 포함하여 변압기를 완전 공진시킨다. 본 논문에서는 이러한 방식의 IPTS에서 최대출력을 전달하기 위한 조건을 찾고, 이로써 최대 출력전류 및 출력전력을 제한하는 요인을 찾아 최적설계를 할 수 있도록 하였다. 또한 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

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Improvement of Bipolar Magnetic Guidance Sensor Performance using Fuzzy Inference System (양극성 자기유도센서의 성능 향상을 위한 퍼지 추론 시스템)

  • Park, Moonho;Cho, Hyunhak;Kim, Kwangbaek;Kim, Sungshin
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.24 no.1
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    • pp.58-63
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    • 2014
  • Most of light duty AGVs(AGCs) using tape of magnetic for the guide path have digital guidance magnetic sensor. Digital guidance magnetic sensor using magnet-tape is on/off type and has positioning error of magnet-tape as 10~50 mm. AGC using this sensor doesn't induce accurate position of magnet-line which is magnet-tape because of magnetic field which motor in AGC creates, outer magnetic field, earth's magnetic field, etc. AGC when driving wobbles due to this error and this error can cause path deviation. In this paper, we propose fuzzy inference system for improvement of bipolar analog magnetic guidance sensor performance. Fuzzy is suitable in term of fault tolerance, uncertainty tolerance, real-time operation, and Nonlinearity as compared with other algorithms. In previous research, we produced bipolar magnetic guidance sensor and we set the threshold in order to calculate digital values of magnet position. Fuzzy inference system is designed using outputs of Analog hall sensors. Magnet position calculated by digital method is improved by outputs of this system. In result, proposed method was verified by improving performance of magnetic guidance sensor.

A Study on Fuzzy Controller for Autonomous Mobile Robot (자율 이동 로보트의 퍼지 제어기에 관한 연구)

  • 주영훈;황희수;고재원;김성권;황금찬;우광방
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.41 no.9
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    • pp.1071-1084
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    • 1992
  • In this paper, the method for navigation and obstacle avoidance of the autonomous mobile robot is proposed. The proposed algorithms are based on the fuzzy inference system which is able to deal with imprecise and uncertain information. The self-tuning algorithm, which adopts the simplex method, modifies the parameters of membership functions of the input-output linguistic variables by changing the support of these fuzzy sets according to the integral of absolute error(IAE) of the system response. The wall-follwing navigation and obstacle avoidance of the mobile robot are based on range data measured from the internal sensors(encoder) and the outer sensors(sonar sensor). In addition, the algorithm for the obstacle detection proposed in this paper is based on the expert's experience. Finally, the effectiveness of navigation and obstacle avoidance algorithm is demonstrated through simulation and experiment.

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