ANTI-SLIP 제어 알고리즘을 이용한 점착력 추정에 관한 연구

초록

일반적으로, 철도차량은 레일과 바퀴사이의 마찰력으로서 견인력을 전달한다. 점착력은 전동차의 무게와 레일-바퀴간의 점착력계수의 함수로 정의되어진다. 점착력계수의 특성은 레일위의 습기, 먼지, 기름 등과 같은 레일과 바퀴 사이의 조건에 크게 영향을 받는다. 점착력계수가 갑자기 감소하면 점착력 이상의 구동력으로 공전(slip)이 발생한다. 공전이 발생하면, 점착력을 저하시켜 견인능력을 감소시키고, 기계적 손상 및 소음을 유발시킨다. 이러한 공전을 방지하기 위해 마찰력에 의한 견인력 제한치인 최대 점착력을 충분히 활용할 수 있는 견인력제어 방법이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 부하 토크 외란 관측기를 적용하여 점착력계수를 추정하며, 추정한 점착력계수의 미분치를 PI 토크 제어하여 추정된 점착력이 최대 점착력에서 유지되도록 토크 제어하는 Anti-slip 제어 알고리즘을 제안한다.