$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

고속 엘리베이터의 전후 진동제어를 위한 동적 모델링 및 능동 제어기 설계
Dynamic Modeling and Controller Design for Active Control of High-speed Elevator Front-back Vibrations 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.21 no.1, 2011년, pp.74 - 80  

백광현 (단국대학교 기계공학과) ,  김기영 (동국대학교 대학원 기계공학과, (주)현대엘리베이터) ,  곽문규 (동국대학교 기계로봇에너지공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Front-back vibrations of high-speed elevator need to be suppressed as in the case of lateral vibrations. The dynamic model for the front-back vibrations is different from the lateral vibration model since the supporting structure varies. In this study, a dynamic model was derived using the energy me...

주제어

#엘리베이터 전후진동   #능동 롤러 가이드   #능동 진동제어  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 엘리베이터 횡진동에 대해서는 곽 등(1)의 논문에서 자세하게 다루어져 있다. 이 논문에서는 전후진동을 능동적 방법으로 억제하기 위하여 엘리베이터에 대한 동적 모델링을 하고 이를 기반으로 설계된 제어기의 성능을 추정하였다.
  • 이 연구에서는 에너지 방법을 이용해 엘리베이터의 전후진동 동적 모델을 유도하고 고유진동 해석을 통해 전후진동 특성에 대하여 알아보았다. 측정된 엘리베이터의 레일 굴곡 데이터와 현장 조건을 고려한 운행 조건 및 계측 조건에 대한 일부 가정을 바탕으로 PPF 제어 알고리즘을 이용해 능동진동제어의 타당성을 수치모사를 통해 알아보았다.
  • 최근의 초고층 건축물에는 초고속 엘리베이터가 거의 필수 불가결한 요소가 되고 있다. 이 연구에서는 이러한 초고속 엘리베이터의 운행시 발생되는 전후진동이 능동적인 방법으로 제어 가능한지 알아보았다. 엘리베이터가 고속으로 운행될 때에는 가이드 레일의 변형이 작은 경우에도 진동의 진폭이 커질 수 있으며, 속도가 빨라질수록 엘리베이터 자체의 고유진동수로 공진될 가능성이 커지게 된다.

가설 설정

  • 이는 실제 엘리베이터 진동제어시 식 (11)의 모든 상태 벡터를 계측하는 것이 불가능하기 때문에 이러한 단순화 가정을 도입하였다. 또한 엘리베이터 운행 시 180 m 레일을 처음 9초동안은 1080 m/min의 속도까지 가속, 다음 1초 동안은 동일 속도를 유지, 그 다음 감속하는 것으로 가정하였다. 초고층건물용 고속(1080 m/min) 엘리베이터에 대한 실험을 위해서는 더 높은 타워가 요구되지만 국내 엘리베이터 타워의 최고 높이가 약 180 m이므로 이와 같은 엘리베이터 운행조건을 가정하였다.
  • 이 가속도계의 출력으로부터 제어력을 계산하고 두 개의 액추에이터 M3z, M4z를 동시에 구동한다고 가정하였는데 M3z, M4z의 방향이 반대이므로 Mc를 계산하여 M4z =-M3z =Mc에서 액추에이터에 제어신호를 결정하였다.
  • 이 연구에서는 좌우 가이드 레일이 동일한 굴곡을 갖는다고 가정하고 수치계산을 수행하였으며 단일 입출력 PPF 능동제어시스템을 이용하였다.
  • 이 가속도계의 출력으로부터 제어력을 계산하고 두 개의 액추에이터 M3z, M4z를 동시에 구동한다고 가정하였는데 M3z, M4z의 방향이 반대이므로 Mc를 계산하여 M4z =-M3z =Mc에서 액추에이터에 제어신호를 결정하였다. 이는 실제 엘리베이터 진동제어시 식 (11)의 모든 상태 벡터를 계측하는 것이 불가능하기 때문에 이러한 단순화 가정을 도입하였다. 또한 엘리베이터 운행 시 180 m 레일을 처음 9초동안은 1080 m/min의 속도까지 가속, 다음 1초 동안은 동일 속도를 유지, 그 다음 감속하는 것으로 가정하였다.
  • 또한 엘리베이터 운행 시 180 m 레일을 처음 9초동안은 1080 m/min의 속도까지 가속, 다음 1초 동안은 동일 속도를 유지, 그 다음 감속하는 것으로 가정하였다. 초고층건물용 고속(1080 m/min) 엘리베이터에 대한 실험을 위해서는 더 높은 타워가 요구되지만 국내 엘리베이터 타워의 최고 높이가 약 180 m이므로 이와 같은 엘리베이터 운행조건을 가정하였다. Fig.
  • 프레임의 가속도 계측용 가속도계 부착 위치는 프레임 질량 중심 1.5 m 아래에 있다고 가정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
엘리베이터의 승차감과 관련된 진동 문제는 어떻게 구분되나? 엘리베이터의 승차감과 관련된 진동 문제는 일반적으로 횡진동과 전후진동으로 구분되어진다. 엘리베이터 횡진동에 대해서는 곽 등(1)의 논문에서 자세하게 다루어져 있다.
고속으로 운행 중인 엘리베이터에 전후진동은 어떻게 발생하나? Fig. 1은 일반적인 엘리베이터의 구조를 보여주고 있는데 엘리베이터의 전후 진동은 프레임이 앞뒤로 진동하면서 발생하게 된다.
엘리베이터가 고속으로 운행될 때 특징은? 이 연구에서는 이러한 초고속 엘리베이터의 운행시 발생되는 전후진동이 능동적인 방법으로 제어 가능한지 알아보았다. 엘리베이터가 고속으로 운행될 때에는 가이드 레일의 변형이 작은 경우에도 진동의 진폭이 커질 수 있으며, 속도가 빨라질수록 엘리베이터 자체의 고유진동수로 공진될 가능성이 커지게 된다. 또한 여러 대의 고속 엘리베이터를 운영할 경우 교차 운행시 발생하는 공압에 의해 진동이 커질 수 있다. 이와 같이 고속 엘리베이터는 저속 엘리베이터에 비해 진동 문제를 내포하고 있어서 보다 능동적인 진동 저감 대책이 필요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (8)

  1. Kwak, M. K., Kim, K. Y. and Baek, K. H., 2011, Dynamic Modeling and Active Controller Design for Elevator Lateral Vibrations, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering.(Submitted to KSNVE) 

  2. Fumai, K., Araki, H. and Higaki, J., 2001, Control Technology of Elevators for Ultra High Rise Buildings, Transaction of the Japan Society of Mechanical Engineers(Series C), Vol. 104, No. 997, pp. 834-837. 

  3. Lee, S.-C., Kim, J.-H. and Kim, D.-H., 1994, A Study on the Cause of Noise and Vibration of an Elevator, Proceedings of KSNVE Annual Spring Conference, pp. 94-99. 

  4. Kim, K. Y. and Kwak, M. K., 2008, Dynamic Modeling and Controller Design for Active Vibration Control of Elevator, Proceedings of KSNVE Annual Spring Conference, pp. 71-76. 

  5. Mutoh, N., Kagomiya, K., Kurosawa, T., Konya, M. and Andoh, T., 1999, Horizontal Vibration Suppression Method Suitable for Super-high-speed Elevator, Electrical Engineering in Japan, Vol. 129, No. 1, pp. 59-73. 

  6. Teshima, N., Kamimura, K., Magai, M., Kou, S. and Kamada, T., 1999, Vibration Control of Ultra High Speed Elevator by Aactive Mass Damper(1st Report, Study by Optimal Control Theory), Transaction of the Japan Society of Mechanical Engineers(Series C), Vol. 65, No. 637, pp. 3479-3485. 

    상세보기 crossref

  7. Yamazaki, Y., Tomisawa, M., Okada, K. and Sugiyama, Y., 1994, Vibration Control of Super High Speed Elevators, Transaction of the Japan Society of Mechanical Engineers(Series C), Vol. 60, No. 579, pp. 3776-3781. 

    상세보기 crossref

  8. Kwak, M. K., 1998, Comparison of the Multiple PPF Control and the Modified LQG Control for the Active Vibration Suppression of Intelligent Structures, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 8, No. 6, pp. 1121-1129. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로