초록 ▼

자기베어링은 비접촉식 베어링으로서 마찰이 극히 적고 수명이 반 영구적이며 전기적인 능동제어가 가능하여 소프트웨어를 이용한 진동제어 및 회전중 시스템의 상태를 모니터링 할수 있어 이상적인 베어링으로 아주 적합하다 . 자기베어링의 제어는 아날로그 방식과 디지탈 방식으로 구분되며 아날로그 방식은 실제시간처리가 용이한 점이 있고 디지탈 방식은 어떠한 제어 알고리즘이라도 쉽게 구현할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 전년도에서 연구되었던 디지탈 능동형 자기베어링의 설계/제작시 미진했던 부분을 보완제작하여 회전축의 초기 휨(Intial B

자기베어링은 비접촉식 베어링으로서 마찰이 극히 적고 수명이 반 영구적이며 전기적인 능동제어가 가능하여 소프트웨어를 이용한 진동제어 및 회전중 시스템의 상태를 모니터링 할수 있어 이상적인 베어링으로 아주 적합하다 . 자기베어링의 제어는 아날로그 방식과 디지탈 방식으로 구분되며 아날로그 방식은 실제시간처리가 용이한 점이 있고 디지탈 방식은 어떠한 제어 알고리즘이라도 쉽게 구현할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 전년도에서 연구되었던 디지탈 능동형 자기베어링의 설계/제작시 미진했던 부분을 보완제작하여 회전축의 초기 휨(Intial Bow)과 회전체의 런아웃(Runout)을 크게 감소시켰다. 자동밸런싱을 위한 Notch Filter를 설치하고 변경된 시스템에 대한 최적의 제어변수 값을 구하였다. 고속회전을 위한 동특성 및 제어특성 실험을 수행하여서 시스템의 고유값과 댐핑값을 규명하고 회전축의 불균형을 제거를 위한 기계적 밸런싱과 자동밸런싱법에 대하여 연구하였으며, 이를 통하여 회전체를 30,000 rpm까지 회전시킬 수 있었다. 지능형 자기베어링 시스템을 퍼지 전문가 제어기술을 이용해 설계하고 구현해서 이론시뮬레이션과 관련 실험을 수행하였다. 퍼지 PID 제어기술이 회전체의 초기 부상시나 과도한 불균형의 발생시의 회전체의 비선형성 응답이나 불확실성의 응답을 제어하는데 아주 효과적으로 적용할 수 있었다.

목차 Contents

• 제1장 서 론...18
• 제2장 자기베어링 시스템 설계/제작...21
• 2.1 회전체-베어링 시스템부...21
• 2.1.1 회전체...21
• 2.1.2 반경방향 베어링...23
• 2.1.3 축방향 베어링...24
• 2.2 제어 시스템부...24
• 2.2.1 DSP부...24
• 2.2.2 입출력부...25
• 2.2.3 구동부...26
• 2.2.4 검토...27
• 제3장 디지탈 제어기설계 및 시뮬레이션...41
• 3.1 운동방정식 및 매개변수 규명...41
• 3.2 단일 입출력 제어시스템 설계...44
• 3.3 노치필터를 이용한 자동밸런싱...47
• 3.4 아날로그 제어기의 디지탈제어로의 변환...48
• 3.5 DSP를 이용한 디지탈 제어기의 구현...51
• 제4장 실험 및 고찰...70
• 4.1 부양실험...70
• 4.2 충격실험...70
• 4.3 저속회전실험...71
• 4.4 검토...72
• 제5장 결 론...78
• 참고문헌...79
• 부록...80