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자기부상 시스템의 부상제어기 설계
A Levitation Controller Design for a Magnetic Levitation System

김종문   (한국전기연구원 계측제어연구그룹CC0006250  ); 강도현   (한국전기연구원 메카트로닉스연구그룹CC0006250  ); 박민국   (한국전기연구원 계측제어연구그룹CC0006250  ); 최영규   (부산대 전자전기정보컴퓨터공학부  );
  • 초록

    In this paper, a levitation controller for a magnetic levitation(MagLev) system is designed and implemented. The target to be controlled is PEM(permanent and electromagnet) type with 4-corners levitation which is open-loop unstable, highly non-linear and time-varying system. The digital control system consists of a VME-based CPU board, AD board, PU board, 4-Quadrant chopper, and gap sensor, accelerometer as feedback sensors. In order to estimate the velocity of the magnet, we used 2nd-order state observer with acceleration and gap signal as input and output, respectively. Using the estimated states, a state feedback control law for the plant is designed and the feedback gains are selected by using the pole-placement method. The designed controller is experimentally validated by step-type gap reference change and force disturbance test.


  • 주제어

    Magnetic Levitation System .   Contact Power Supply System .   Observer-based State Feedback Control.  

  • 참고문헌 (5)

    1. Dick de Roover, Motion control of a wafer stage, Delft University Press, 1997 
    2. Matlab Control TB, ver2.0.6, The Mathworks, 1998 
    3. J. D'Azzo, Linear control system analysis and design, McGraw-Hill Company 
    4. VxWorks User's Guide, The WindRiver, 1996 
    5. P.K. Sinha, Electromagnetic suspension: dynamics and control. Stevenage, U.K. Peregrinus, 1987 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Cho, Han-Wook ; Kim, Chang-Hyun ; Lee, Jong-Min ; Han, Hyung-Suk 2011. "Analysis on the Levitation Force Characteristics of Longitudinal Flux Type Levitation Magnet using Equivalent Magnetic Circuit Model" 전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, 60(12): 2236~2245     

 저자의 다른 논문

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    1. 2002 "$H_{infty}$ 제어기의 자기부상 시스템에의 적용" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. D / D, 시스템 및 제어부문 51 (11): 494~502    
    2. 2004 "능동형 자기 베어링 시스템의 설계 및 제어" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. B, 전기기기 및 에너지변환시스템부문 53 (2): 82~89    
    3. 2005 "저손실 자기부상 시스템 개발" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. B, 전기기기 및 에너지변환시스템부문 54 (12): 592~600    
    4. 2005 "다중 자기부상 시스템의 분산형 $H_{\infty}$ 제어" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. D / D, 시스템 및 제어부문 54 (12): 689~697    
    5. 2006 "자기부상열차 모듈의 동특성 시뮬레이션" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. B, 전기기기 및 에너지변환시스템부문 55 (12): 653~660    
    6. 2009 "계수조건부 LMI를 이용한 다목적 제어기 설계" 제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems 15 (1): 67~71    
    7. 2012 "고정밀 회전 및 축방향 이송을 위한 신개념 원통형 자기부상 스테이지" 전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers 61 (12): 1828~1835    
  • Kang, Do-Hyun (43)

  • 박민국 (1)

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