자기력 부상 시스템에서 자속궤한을 이용한 동적 외란력의 제거에 관한 연구

Abstract

이 연구는 알고 있는 단일 주기를 갖는 정적 및 주기적 외란의 제거에 대해서 다룬다. 자기력 부상시스템에서 외란력을 능동적으로 제거하기 위해서는 제어 입력이 두 가지 다른 이득 값을 가져야 한다. 하나는 시스템의 안정적 제어를 위한 부분이고 다른 하나는 외부로부터 시스템에 영향을 미치는 외란력의 제거를 위한 부분이다. 본 논문에서는 평형 빔을 안정 적으로 제어하기 위해서 간단한 상태 궤환 제어기를 채용하며, 외부로부터 시스템에 영향을 미치는 외란 성분을 추정하기 위해서 선형 관측기를 채용한다. 또한 자속의 궤환에 의해서 구성된 제어 전류는 관측기에 의해서 관측된 외란력과 외란력을 억제하려는 전자석의 힘의 차로 나타나며 이들 관계는 선형성을 유지한다. 이 선형성은 본질적으로 비선형성을 갖고 있는 자기력 부상 시스템에 대한 수치 해석적 용이함을 제공하며 이 논문에서 다루는 정적 및 주기외란의 제거를 위해서 우수한 성능을 발휘한다. 모의시험 결과는 제안된 제어 기법에 의한 정적 및 주기적 외란의 제거를 입증한다. This study is concerned with static and sinusoidal disturbance rejection for a single periodic input disturbance with known period. In the area of active elimination of a disturbance force, the control input should have two different kinds of gains: one is to deliver a stable control and the other is a force component to cancel the external disturbance force. In this paper we employ a simple state feedback control law to make the balance beam stable and employ a linear observer to estimate the states which represent the external disturbance force components. Simulation results verify our proposed control method to reject a static and sinusoidal disturbance force.