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엘리베이터 능동진동제어를 위한 동적 모델링 및 제어기 설계
Dynamic Modeling and Controller Design for Active Vibration Control of Elevator 원문보기

한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집, 2008 Apr. 17, 2008년, pp.71 - 76  

김기영 (동국대학교 기계공학과 대학원, (주)현대엘리베이터) ,  곽문규 (동국대학교 기계공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper is concerned with the active vibration control of elevator by means of the active roller guide. To this end, a dynamic model for the horizontal vibration of the elevator consisting of a supporting frame, cage and active roller guides was derived using the energy method. Free vibration ana...

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문제 정의

  • 그리고 두 대의 엘리베이터가 서로 교차 할 때 풍압의 영향으로 인하여 횡진동이 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제를 최소화하기 위해 숙련자에 의한 가이드 레일의 정확한 설치나 가이드 롤러에 감쇠 장치를 부착하여 가이드 레일의 단차에 의한 엘리베이터의 횡진동을 저감해 왔고 유선형 케이지 등을 설계하여 풍압에 의한 영향을 최소화하고자 시도하였다.
  • 본 연구에서는 이론 모델을 대상으로 LQR 제어기를 설계하여 수치적으로 능동진동제어기의 성능을 조사하였다. 그러나 엘리베이터의 프레임 침 케이지의 횡진동변위와 각운동 및 그 속도를 모두 계측할 수 있는 감지기와 모든 롤러 가이드의 각변위와 각 속도를 계측할 수 있는 감지기를 필요로 하기 때문에 LQR 제어기의 실제 적용은 불가능하다.
  • 엘리베이터의 승차감을 저해하는 진동은 일반적으로 횡진동과 종진동으로 구분하며 본 논문에서는 횡진동을 억제하기 위한 엘리베이터의 동적 모델과 이에 따른 제어기 설계에 대한 내용을 다룬다. 일반적인 고속용 엘리베이터 구조는 Fig.

가설 설정

  • 2 와 같은 수학모델로 변환하였다. 가이드 롤러의 외륜은 고무로 입혀져 있기 때문에 케이지를 지지하는 방진 고무와 함께 스프링-댐퍼로 가정 하였다.
  • 레일의 단차로 인한 엘리베이터의 진동을 조사하기 위해 엘리베이터의 속력이 10 m/s 이고 단차의 길이가 1m 이며 단차가 반사인파형태로 되어있고 단차 중앙의 높이를 2mm 로 가정하였다. 이 경우 제어를 가하지 않은 경우와 제어를 가한 경우의 수치계산 결과는 Fig.
  • 풍압 변동으로 인한 엘리베이터의 진동을 조사하기 위해 풍압이 1 초 동안 다음과 같이 작용한다고 가정하고 수치계산을 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
엘리베이터의 승차감을 저해하는 진동은 일반적으로 무엇으로 구분하는가? 엘리베이터의 승차감을 저해하는 진동은 일반적으로 횡진동과 종진동으로 구분하며 본 논문에서는 횡진동을 억제하기 위한 엘리베이터의 동적 모델과 이에 따른 제어기 설계에 대한 내용을 다룬다. 일반적인 고속용 엘리베이터 구조는 Fig.
풍압이나 레일의 단차와 같은 외란에 대하여 능동적으로 대응하는 진동제어장치가 필요한 이유는 무엇인가? 그러나 이러한 수동적인 방법으로 초고속 엘리베이터와 쾌적한 승차감을 양립하기에는 제한적인 요소들이 존재한다. 따라서 풍압이나 레일의 단차와 같은 외란에 대하여 능동적으로 대응하는 진동제어장치가 필요하다.
롤러 가이드는 어떤 역할을 담당하는가? 승객들은 케이지에 탑승을 하며 케이지는 내부나 외부에서 전달되는 진동을 줄이기 위해 프레임과 방진고무가 연결된 형태로 설계되어 있다. 롤러 가이드는 가이드 레일에 접촉하여 바퀴와 같은 역할을 담당한다. 그리고 가이드 레일에서 전달되는 진동을 흡수하기 위하여 감쇠 장치가 부착되어 있다.
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