KCI등재
SCOPUS
정현파 가진과 최소 자승법을 이용한 능동 자기베어링의 파라미터 추정 = Estimation of Active Magnetic Bearing Parameters Using Sinusoidal Excitations and the Least Squares Method
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2024
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
345-351(7쪽)
제공처
국제사회의 효율향상 및 탄소 저감 요구로 인해 냉동기용 압축기, 수처리 송풍기, 대용량 펌프와 같은 에너지 다소비 기기에서 무급유 자기베어링을 채택하는 경우가 증가하고 있다. 능동 자기베어링은 궤환 제어가 필수적이며, 제어기 설계를 위해 액츄에이터 상수나 개루프 강성계수와 같은 베어링 파라미터를 정확히 알고 있어야 한다. 그러나, 제작 공차, 조립과정의 편차 등으로 인해 베어링 파라미터가 설계값과 상이하게 되어 이를 추정해야 한다. 본 논문에서는 정현파 가진을 통해 얻은 주파수 응답 데이터에 최소 자승법을 적용한 새로운 파라미터 추정법을 제시한다. 제안한 추정방법은 기존 베어링 파라미터 추정을 위해 주로 사용되는 SK 알고리즘과 유사한 추정 성능을 보여준다. 또한, 수치적검증과 실험적 검증을 통해 최소 자승 추정이 SK 알고리즘에 비해 적은 데이터 양으로 추정이 가능함을 확인하였다.
더보기Recently, the adoption of oil-free rotating machines supported by magnetic bearings is expanding in energy-intensive applications, such as chiller compressors, water treatment blowers, and high flowrate pumps to increase efficiency and reduce carbon footprints. Active magnetic bearings require feedback control to overcome their inherent instability. To design a control for the bearing, it is necessary to have accurate knowledge of bearing parameters, such as actuator gain and open-loop stiffness. In this study, we propose a new method of estimating bearing parameters by applying the least squares method to the frequency response data obtained from sine sweep tests. The proposed method can estimate the actuator gain and open-loop stiffness as effectively as the SK algorithm, which is the most common method of estimating bearing parameters. Moreover, the new method requires less data than does the SK algorithm for comparable accuracy, as confirmed by numerical and experimental validations.
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