• Title/Summary/Keyword: 자기 부상 시스템

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A Robust Observer Design of Ma4gentic Levitation System using Sliding Mode Method (슬라이딩모드기법을 이용한 자기부상시스템의 강인한 관측기 설계)

  • 이대종;김주식;유정웅
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.16 no.3
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    • pp.67-73
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    • 2002
  • This paper presents a sliding mode observer and Controller far the state estimation and the dynamic stabilization of the magnetic levitation systems. The proposed striding mode observer is constructed by means of Lyapunov stability theorem to decrease the observer error, and the sliding rode controller is designed by a linear combination of the equivalent and nonlinear control input for the estimated states. The feasibilities of the suggested design method are illustrated with the simulation results.

Experimental Evaluation of Levitation and Imbalance Compensation for the Magnetic Bearing System Using Discrete Time Q-Parameterization Control (이산시간 Q 매개변수화 제어를 이용한 자기축수 시스템에 대한 부상과 불평형보정의 실험적 평가)

  • ;Fumio Matsumura
    • Journal of KSNVE
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    • v.8 no.5
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    • pp.964-973
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    • 1998
  • In this paper we propose a levitation and imbalance compensation controller design methodology of magnetic bearing system. In order to achieve levitation and elimination of unbalance vibartion in some operation speed we use the discrete-time Q-parameterization control. When rotor speed p = 0 there are no rotor unbalance, with frequency equals to the rotational speed. So in order to make levitatiom we choose the Q-parameterization controller free parameter Q such that the controller has poles on the unit circle at z = 1. However, when rotor speed p $\neq$ 0 there exist sinusoidal disturbance forces, with frequency equals to the rotational speed. So in order to achieve asymptotic rejection of these disturbance forces, the Q-parameterization controller free parameter Q is chosen such that the controller has poles on the unit circle at z = $exp^{ipTs}$ for a certain speed of rotation p ( $T_s$ is the sampling period). First, we introduce the experimental setup employed in this research. Second, we give a mathematical model for the magnetic bearing in difference equation form. Third, we explain the proposed discrete-time Q-parameterization controller design methodology. The controller free parameter Q is assumed to be a proper stable transfer function. Fourth, we show that the controller free parameter which satisfies the design objectives can be obtained by simply solving a set of linear equations rather than solving a complicated optimization problem. Finally, several simulation and experimental results are obtained to evaluate the proposed controller. The results obtained show the effectiveness of the proposed controller in eliminating the unbalance vibrations at the design speed of rotation.

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A Study on the Optimal Design, Modeling and Control of the Multi d.o.f Precision Positioning System Using Magnetic Levitation Actuating Principle (자기 부상 방식 구동원리를 이용한 다자유도 정밀 위치 시스템의 최적 설계, 모델링 및 제어에 관한 연구)

  • Jeong, Gwang-Seok;Baek, Yun-Su
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.25 no.5
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    • pp.779-787
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    • 2001
  • The multi degree of freedom system using magnetic levitation has been implemented successfully. Differently from another noncontact systems, the developed system was focused on the maximization of the system stiffness under the constraint of a limited input. The variation of a relative adopting point between the magnetic pair, its location on the fixed base, and the selection of optimal specifications for the main active magnetic elements give us another chance to realize the increased robustness against external disturbances with the less control inputs. In this paper, the overall development procedures are given including the optimal design, the dynamic modeling, the various control tests, and the main issues to be solved.

초고속 자기부상형 터보복합분자 펌프 기술 개발

  • Park, Yong-Tae;No, Seung-Guk;Kim, In-Chan;O, Hyeong-Rok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.88-88
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    • 2011
  • 복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공(10-8 Pa)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐 내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시 되고 압력으로는 10-1 Pa 이하의 분자영역에서 그 성능을 최고로 발휘 할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. 10-8 Pa (10-10torr)~10 Pa (1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다(oil free). 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화하였을 뿐만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 본 논문에서는 이러한 복합분자펌프의 개발을 위하여, 상기 연구기관에서 수행된 내용을 소개하고 있으며, 펌프 시스템의 기본 설계 및 자기베어링 시스템의 설계 결과 및 수치해석 결과를 나타내었다.

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PID control and fuzzy control of hybrid magnetic levitation system (복합자석형 자기부상차량의 PID제어와 Fuzzy제어)

  • 권병일
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1991.10a
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    • pp.699-703
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    • 1991
  • A magnetic levitation system with hybrid magnets, which is composed of permanent magnets and electromagnets, consumes less power than the conventional attraction type system. In this paper, we propose PID controller and PID-Fuzzy controller for hybrid magnet. We first present "constant gap" control technology with PID controller. Secondly, "zero power" control technology with PID-Fuzzy hybrid controller is presented.roller is presented.

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