진동모드 추정기를 이용한 연속용융 도금강판의 적응진동제어
Adaptive Vibration Control of the Continuous Galvanizing Steel Sheet Using Vibration Mode Estimator
- 발행기관 한동대학교
- 지도교수 나원상
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계제어공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/handong/000001605059
- 본문언어 영어
- 저작권 한동대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
철강산업에서 표면처리 강판은 최근 고급화와 더불어 품질편차 및 결함이 거의 없도록 하는 등의 다양한 니즈가 요구되고 있다. 특히 연속용융 도금강판과 같은 제품은 도금량을 제어하는 에어나이프 유체의 안정도에 따라 표면품질이 변하게 된다. 따라서 안정적인 생산 품질 확보를 위해서는 외란에 의한 강판의 진동을 최소화 하여야 하며, 이를 위해 본 연구에서는 평판의 운동방정식으로부터 강판의 이론적 전달함수를 구한다음, ANSYS 시뮬레이션을 통해 얻어진 강판의 고유진동수를 활용하여 강판의 전달함수를 도출하였다. 이를 제어하기 위해 산업현장 사용도가 높은 PID 제어기를 극점배치 기법을 이용하여 설계하였으며, 비접촉 방식인 전자석을 엑추에이터로 이용하여 수직이동 하는 강판의 진동을 제어하도록 하였다. 도출된 강판의 진동수와 실제 현장에서 생산되는 강판의 진동수 차이에 의한 오차를 최소화 하기 위해 강인 칼만필터를 적용하여 진동수를 추정하는 알고리즘을 연구하였다. 유용성을 검증하기 위해 매트랩과 시뮬링크를 이용하여 시간지연이 있는 진동주파수가 인가될 경우 모드 추정기 유무에 따른 제어기의 안정성 및 제진성능을 비교하였다.
more목차
Abstract i
Contents ii
List of Figures iii
List of Tables v
Notations vi
I. Introduction
1. Research Background 1
2. Research Objectives 2
II. Mathematical Modeling for Continuous Galvanizing Line
1. Continuous Galvanizing Line Overview 4
2. Steel Sheet Vibration Model 8
3. Electromagnetic Actuator Model 29
III. Vibration Controller Design
1. Vibration Source Analysis 30
2. Vibration Mode Analysis of Galvanizing Steel Sheet 32
3. Vibration Controller Design 47
4. Vibration Mode Estimator Design 48
5. Vibration Control System Configuration 50
6. Implementation of Adaptive Vibration Controller 52
IV. Discussion 56
V. References 58