JP2817745B2 - リニアシンクロナスモータ式車両の制御装置 - Google Patents
リニアシンクロナスモータ式車両の制御装置Info
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- JP2817745B2 JP2817745B2 JP3060179A JP6017991A JP2817745B2 JP 2817745 B2 JP2817745 B2 JP 2817745B2 JP 3060179 A JP3060179 A JP 3060179A JP 6017991 A JP6017991 A JP 6017991A JP 2817745 B2 JP2817745 B2 JP 2817745B2
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、地上側に各区分に分
割した推進コイルを軌道に沿って配置し、車両側に上記
推進コイルに対向する界磁極を搭載し、車両位置信号と
速度パターン信号とから推力指令を演算し、この推力指
令に応じた電流を上記各推進コイル区間へ供給して車両
を駆動制御する駆動制御装置を上記各推進コイル区間毎
に設けたリニアシンクロナスモータ式車両の制御装置に
関するものである。
割した推進コイルを軌道に沿って配置し、車両側に上記
推進コイルに対向する界磁極を搭載し、車両位置信号と
速度パターン信号とから推力指令を演算し、この推力指
令に応じた電流を上記各推進コイル区間へ供給して車両
を駆動制御する駆動制御装置を上記各推進コイル区間毎
に設けたリニアシンクロナスモータ式車両の制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地上を１次とするリニアシンクロナスモ
ータの制御系では、１台の駆動制御装置で制御できる範
囲が限られるため、推進コイルを軌道に沿って分割配置
し、各推進コイル区間毎に駆動制御装置を設ける。その
ため、車両を連続して走行させるためには、車両の駆動
制御を実行中の駆動制御装置から次に駆動制御を実行す
る駆動制御装置に制御を切り換える必要がある。そし
て、この場合、駆動制御装置間で車両を速度の脈動がな
く円滑に受け渡すためにはその推力が連続することが必
要であり、例えば特開昭63-43501号公報では以下に示す
制御方式を採用している。
ータの制御系では、１台の駆動制御装置で制御できる範
囲が限られるため、推進コイルを軌道に沿って分割配置
し、各推進コイル区間毎に駆動制御装置を設ける。その
ため、車両を連続して走行させるためには、車両の駆動
制御を実行中の駆動制御装置から次に駆動制御を実行す
る駆動制御装置に制御を切り換える必要がある。そし
て、この場合、駆動制御装置間で車両を速度の脈動がな
く円滑に受け渡すためにはその推力が連続することが必
要であり、例えば特開昭63-43501号公報では以下に示す
制御方式を採用している。
【０００３】即ち、車両を受け取る駆動制御装置は、自
区間に車両が進入する直前から車両位置信号を受け取
り、位相演算、速度演算を開始する。そして、制御実行
中の駆動制御装置から推力指令信号を次の駆動制御装置
の推力演算部の積分系に初期セットすると同時に当該駆
動制御装置への速度パターン信号の初期セットを行う。
以上の処理を行うことにより、次に制御を実行する駆動
制御装置は、現在制御実行中の駆動制御装置と同一の制
御状態となり、車両が次の推進コイル区間に進入したと
きもその推力を変動させることなく連続円滑な制御動作
が得られる訳である。
区間に車両が進入する直前から車両位置信号を受け取
り、位相演算、速度演算を開始する。そして、制御実行
中の駆動制御装置から推力指令信号を次の駆動制御装置
の推力演算部の積分系に初期セットすると同時に当該駆
動制御装置への速度パターン信号の初期セットを行う。
以上の処理を行うことにより、次に制御を実行する駆動
制御装置は、現在制御実行中の駆動制御装置と同一の制
御状態となり、車両が次の推進コイル区間に進入したと
きもその推力を変動させることなく連続円滑な制御動作
が得られる訳である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のリニアシンクロ
ナスモータ式車両の制御装置は以上のように構成されて
いるので、隣接する駆動制御装置間を車両が通過するタ
イミングに合わせて推力指令信号を次の駆動制御装置に
受け渡す必要があり、そのインターフェイスのための構
成が複雑になるとともに、この信号授受が正確に行われ
ないと車両の円滑な制御が得られないため制御系の信頼
性も低下するという問題点があった。この発明は以上の
ような問題点を解消するためになされたもので、駆動制
御装置間で信号の受け渡しを必要とせず、しかも推力を
円滑連続に制御することが可能なリニアシンクロナスモ
ータ式車両の制御装置を得ることを目的とする。
ナスモータ式車両の制御装置は以上のように構成されて
いるので、隣接する駆動制御装置間を車両が通過するタ
イミングに合わせて推力指令信号を次の駆動制御装置に
受け渡す必要があり、そのインターフェイスのための構
成が複雑になるとともに、この信号授受が正確に行われ
ないと車両の円滑な制御が得られないため制御系の信頼
性も低下するという問題点があった。この発明は以上の
ような問題点を解消するためになされたもので、駆動制
御装置間で信号の受け渡しを必要とせず、しかも推力を
円滑連続に制御することが可能なリニアシンクロナスモ
ータ式車両の制御装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係るリニアシ
ンクロナスモータ式車両の制御装置は、車両重量信号を
入力すると共に、車両位置信号から得られた加速度信号
と車両重量信号との積に、上記車両位置信号とこれから
得られた速度信号とにもとづいて演算される走行抵抗及
び上記車両位置信号から得られた勾配抵抗を加算するこ
とにより車両の推力を予測演算する予測推力演算器を各
駆動制御装置に設けたものである。
ンクロナスモータ式車両の制御装置は、車両重量信号を
入力すると共に、車両位置信号から得られた加速度信号
と車両重量信号との積に、上記車両位置信号とこれから
得られた速度信号とにもとづいて演算される走行抵抗及
び上記車両位置信号から得られた勾配抵抗を加算するこ
とにより車両の推力を予測演算する予測推力演算器を各
駆動制御装置に設けたものである。
【０００６】
【作用】車両が走行している推進コイル区間の駆動制御
装置では、速度パターン信号から演算された推力指令に
基づく制御を実行し、必要な電流を上記推進コイル区間
に供給する。このとき、次の推進コイル区間の駆動制御
装置では所定の演算方式にもとづいて予測推力演算器で
演算された予測推力を指令値とした制御動作状態として
おき、車両がこの推進コイル区間に進入したタイミング
で指令値を速度パターン信号からの値に切り換え、自己
の推進コイル区間へ電流を供給する。
装置では、速度パターン信号から演算された推力指令に
基づく制御を実行し、必要な電流を上記推進コイル区間
に供給する。このとき、次の推進コイル区間の駆動制御
装置では所定の演算方式にもとづいて予測推力演算器で
演算された予測推力を指令値とした制御動作状態として
おき、車両がこの推進コイル区間に進入したタイミング
で指令値を速度パターン信号からの値に切り換え、自己
の推進コイル区間へ電流を供給する。
【０００７】
【実施例】図１は、この発明の一実施例によるリニアシ
ンクロナスモータ式車両の制御装置を示すブロック図で
ある。図は、注目しているｎ番目の推進コイル区間に対
し、車両がその直前のｎ−１番目の推進コイル区間上を
走行している状態を示している。図において、１は上位
の運行管理装置からの車両の発着時刻を基に駅間基準速
度パターン２を発生する走行管理装置、３はジャーク制
御、即ち加速度の変化率を一定範囲内に制限する処理を
行った速度パターン信号４を発生する速度パターン発生
器、５は速度パターン信号４と後述する実速度信号６と
から車両の推力を演算しこの推力に応じた電流波高値指
令７を出力する推力演算器、８は電流波高値指令７と後
述する位相信号９とを乗算し正弦波電流パターン１０と
して出力する掛算器、１１は正弦波電流パターン１０を
基にｎ−１番目の推進コイル区間１２へ供給する３相電
流１３を出力する電力変換器である。
ンクロナスモータ式車両の制御装置を示すブロック図で
ある。図は、注目しているｎ番目の推進コイル区間に対
し、車両がその直前のｎ−１番目の推進コイル区間上を
走行している状態を示している。図において、１は上位
の運行管理装置からの車両の発着時刻を基に駅間基準速
度パターン２を発生する走行管理装置、３はジャーク制
御、即ち加速度の変化率を一定範囲内に制限する処理を
行った速度パターン信号４を発生する速度パターン発生
器、５は速度パターン信号４と後述する実速度信号６と
から車両の推力を演算しこの推力に応じた電流波高値指
令７を出力する推力演算器、８は電流波高値指令７と後
述する位相信号９とを乗算し正弦波電流パターン１０と
して出力する掛算器、１１は正弦波電流パターン１０を
基にｎ−１番目の推進コイル区間１２へ供給する３相電
流１３を出力する電力変換器である。
【０００８】１４は軌道に沿って配設された検出線から
の信号を基に車両位置信号として位置検知信号１５を出
力する位置検出器、１６は位置検知信号１５から位相を
検出し位相信号９として出力する位相検出器で、位相信
号９は前述の掛算器８に送出される。１７は位相信号９
から速度を演算し実速度信号６として前述の推力演算器
５へ送出する速度演算器である。１８はｎ−１番目の推
進コイル区間上をｎ番目の推進コイル区間に向かって走
行中の車両で、推進コイルに対向する界磁極を搭載して
いる。
の信号を基に車両位置信号として位置検知信号１５を出
力する位置検出器、１６は位置検知信号１５から位相を
検出し位相信号９として出力する位相検出器で、位相信
号９は前述の掛算器８に送出される。１７は位相信号９
から速度を演算し実速度信号６として前述の推力演算器
５へ送出する速度演算器である。１８はｎ−１番目の推
進コイル区間上をｎ番目の推進コイル区間に向かって走
行中の車両で、推進コイルに対向する界磁極を搭載して
いる。
【０００９】なお、上記の１〜１７はｎ−１番目の推進
コイル区間１２の駆動制御装置を構成する各要素である
が、図中、２１〜３７はｎ番目の推進コイル区間３２の
駆動制御装置を構成するそれぞれ上記１〜１７の各要素
に対応するものであり、各要素の説明は重複するので省
略する。
コイル区間１２の駆動制御装置を構成する各要素である
が、図中、２１〜３７はｎ番目の推進コイル区間３２の
駆動制御装置を構成するそれぞれ上記１〜１７の各要素
に対応するものであり、各要素の説明は重複するので省
略する。
【００１０】４１は図示しない進入検出器によって車両
１８がｎ番目の推進コイル区間３２に進入したことを検
出したとき、速度演算器３７から実速度信号２６により
速度パターン発生器２３を初期設定するスイッチであ
る。４２は車両１８からの無線信号４３を受信しその中
から車重信号４４を出力する受信装置、４５は受信装置
４２からの車重信号４４と位相検出器３６からの位相信
号２９とから推力の演算を行い予測推力信号４６として
推力演算器２５へ送出する予測推力演算器である。な
お、４１〜４６の各要素については説明の便宜上ｎ番目
の推進コイル区間３２に対応するものについてのみ図示
し、ｎ−１番目の推進コイル区間１２に対応するものに
ついては図示を省略している。
１８がｎ番目の推進コイル区間３２に進入したことを検
出したとき、速度演算器３７から実速度信号２６により
速度パターン発生器２３を初期設定するスイッチであ
る。４２は車両１８からの無線信号４３を受信しその中
から車重信号４４を出力する受信装置、４５は受信装置
４２からの車重信号４４と位相検出器３６からの位相信
号２９とから推力の演算を行い予測推力信号４６として
推力演算器２５へ送出する予測推力演算器である。な
お、４１〜４６の各要素については説明の便宜上ｎ番目
の推進コイル区間３２に対応するものについてのみ図示
し、ｎ−１番目の推進コイル区間１２に対応するものに
ついては図示を省略している。
【００１１】次に動作について説明するが、今、車両１
８はｎ−１番目の推進コイル区間１２上を矢印の方向に
進行しており、従って、先ず、１〜１７をその構成要素
とするｎ−１番目の駆動制御装置の動作について説明す
る。走行管理装置１から指令された駅間基準速度パター
ン２に従い、速度パターン発生器３はジャークを考慮し
た最終の速度パターン信号４を発生する。推力演算器５
では、位置検知信号１５を基に位相検出器１６および速
度演算器１７で演算された実速度信号６が速度パターン
信号４に一致するように動作し必要な推力が演算され
る。この推力演算器５は比例制御要素と積分制御要素と
で構成されており、定常的には入力速度偏差は“０”と
なり、比例系の出力は“０”で積分系の出力のみで推力
が決定されることになる。そして、推力演算器５からは
上記で演算された推力に従った電流波高値指令７が出力
される。更に、掛算器８により電流波高値指令７と位相
信号９とが乗算され正弦波電流パターン１０として電力
変換器１１に送出される。電力変換器１１はこの正弦波
電流パターン１０に応じた３相電流１３を推進コイル区
間１２に流し、車両１８は矢印の方向に走行する。
８はｎ−１番目の推進コイル区間１２上を矢印の方向に
進行しており、従って、先ず、１〜１７をその構成要素
とするｎ−１番目の駆動制御装置の動作について説明す
る。走行管理装置１から指令された駅間基準速度パター
ン２に従い、速度パターン発生器３はジャークを考慮し
た最終の速度パターン信号４を発生する。推力演算器５
では、位置検知信号１５を基に位相検出器１６および速
度演算器１７で演算された実速度信号６が速度パターン
信号４に一致するように動作し必要な推力が演算され
る。この推力演算器５は比例制御要素と積分制御要素と
で構成されており、定常的には入力速度偏差は“０”と
なり、比例系の出力は“０”で積分系の出力のみで推力
が決定されることになる。そして、推力演算器５からは
上記で演算された推力に従った電流波高値指令７が出力
される。更に、掛算器８により電流波高値指令７と位相
信号９とが乗算され正弦波電流パターン１０として電力
変換器１１に送出される。電力変換器１１はこの正弦波
電流パターン１０に応じた３相電流１３を推進コイル区
間１２に流し、車両１８は矢印の方向に走行する。
【００１２】次に同時刻におけるｎ番目の駆動制御装置
の動作について説明する。ここでは、先ず、図１の予測
推力演算器４５の内部構成の詳細を示す図２について説
明する。図２において、５１は位相信号２９から位置信
号５２を出力する位置演算器、５３は位置信号５２を微
分して速度信号５４を出力する微分器、５５は速度信号
５４を微分して加速度（または減速度）信号５６を出力
する微分器、５７は位置ｘから勾配抵抗ＦG （ｘ）を演
算し、勾配抵抗信号５８として出力する勾配抵抗演算
器、５９は位置ｘおよび速度ｖから走行抵抗ＦR （ｘ、
ｖ）を演算し走行抵抗信号６０として出力する走行抵抗
演算器、６１は掛算器、６２および６３は加算器であ
る。
の動作について説明する。ここでは、先ず、図１の予測
推力演算器４５の内部構成の詳細を示す図２について説
明する。図２において、５１は位相信号２９から位置信
号５２を出力する位置演算器、５３は位置信号５２を微
分して速度信号５４を出力する微分器、５５は速度信号
５４を微分して加速度（または減速度）信号５６を出力
する微分器、５７は位置ｘから勾配抵抗ＦG （ｘ）を演
算し、勾配抵抗信号５８として出力する勾配抵抗演算
器、５９は位置ｘおよび速度ｖから走行抵抗ＦR （ｘ、
ｖ）を演算し走行抵抗信号６０として出力する走行抵抗
演算器、６１は掛算器、６２および６３は加算器であ
る。
【００１３】次にあらためてｎ番目の駆動制御装置の動
作を図１および図２について説明する。上述した通り、
車両１８はｎ−１番目の推進コイル区間１２を進行中で
あるがこの時点で予測推力演算器４５はその動作を開始
する。即ち、予測推力演算器４５は、受信装置４２から
の車重信号４４と位相検出器３６からの位相信号２９と
を入力し、図２に示す要素の演算処理を行い、その加算
器６３から演算結果としての予測推力（またはブレーキ
力）信号４６が出力される。
作を図１および図２について説明する。上述した通り、
車両１８はｎ−１番目の推進コイル区間１２を進行中で
あるがこの時点で予測推力演算器４５はその動作を開始
する。即ち、予測推力演算器４５は、受信装置４２から
の車重信号４４と位相検出器３６からの位相信号２９と
を入力し、図２に示す要素の演算処理を行い、その加算
器６３から演算結果としての予測推力（またはブレーキ
力）信号４６が出力される。
【００１４】ここで、推力Ｆは次式で演算されている。 Ｆ＝Ｍ・α＋ＦR （ｘ、ｖ）＋ＦG （ｘ） 但し、Ｆ：推力（またはブレーキ力） Ｍ：重量 α：加速度（または減速度） ＦR （ｘ、ｖ）：走行抵抗 ＦG （ｘ）：勾配抵抗
【００１５】そして、上式で求めた予測推力信号４６は
推力演算器２５に送出されその積分器に設定される。こ
の結果、待機中であるｎ番目の駆動制御装置は、実際に
制御を実行中であるｎ−１番目の駆動制御装置と同様の
制御状態となる。この状態で車両１８の走行が進み、ｎ
番目の推進コイル区間３２に進入すると、図示しない進
入検出器がこれを検出してスイッチ４１が投入され、ｎ
−１番目の駆動制御装置で説明したと同様の本来の制御
動作に連続的に移行し、必要な３相電流３３が推進コイ
ル区間３２に供給される。従って、車両１８は速度の脈
動もなく円滑な走行を継続する。
推力演算器２５に送出されその積分器に設定される。こ
の結果、待機中であるｎ番目の駆動制御装置は、実際に
制御を実行中であるｎ−１番目の駆動制御装置と同様の
制御状態となる。この状態で車両１８の走行が進み、ｎ
番目の推進コイル区間３２に進入すると、図示しない進
入検出器がこれを検出してスイッチ４１が投入され、ｎ
−１番目の駆動制御装置で説明したと同様の本来の制御
動作に連続的に移行し、必要な３相電流３３が推進コイ
ル区間３２に供給される。従って、車両１８は速度の脈
動もなく円滑な走行を継続する。
【００１６】なお、上記した実施例では車重信号が必要
となるが、この車重信号は通常、走行抵抗を求める目的
等で従来から使用されているもので、この発明の適用
上、新たに用意する必要はなく、従来から使用されてい
るものを利用すればよい。
となるが、この車重信号は通常、走行抵抗を求める目的
等で従来から使用されているもので、この発明の適用
上、新たに用意する必要はなく、従来から使用されてい
るものを利用すればよい。
【００１７】
【発明の効果】この発明は以上のように構成され、当該
推進コイル区間での推力を所定の演算方式にもとづいて
予測演算すると共に、演算された予測推力を指令値とし
て制御動作状態とするようにしているので、隣接する駆
動制御装置間での推力情報の受け渡しが不要となり、こ
れら装置間のインターフエイスが簡単になり信頼性も向
上する。
推進コイル区間での推力を所定の演算方式にもとづいて
予測演算すると共に、演算された予測推力を指令値とし
て制御動作状態とするようにしているので、隣接する駆
動制御装置間での推力情報の受け渡しが不要となり、こ
れら装置間のインターフエイスが簡単になり信頼性も向
上する。
【図１】この発明の一実施例によるリニアシンクロナス
モータ式車両の制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
モータ式車両の制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】図１の予測推力演算器の内部構成の詳細を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
３ ，２３ 速度パターン発生器 ４ ，２４ 速度パターン信号 ５ ，２５ 推力演算器 １２，３２ 推進コイル区間 １３ ，３３ ３相電流 １４ 位置検出器 １５ ，３５ 位置検知信号 １８ 車両 ４４ 車重信号 ４５ 予測推力演算器 ４６ 予測推力信号
Claims (1)
- 【請求項１】 地上側に各区分に分割した推進コイルを
軌道に沿って配置し、車両側に上記推進コイルに対向す
る界磁極を搭載し、車両位置信号と速度パターン信号と
から推力指令を演算し、この推力指令に応じた電流を上
記各推進コイル区間へ供給して車両を駆動制御する駆動
制御装置を上記各推進コイル区間毎に設けたリニアシン
クロナスモータ式車両の制御装置において、車両重量信
号を入力すると共に、上記車両位置信号から得られた加
速度信号と上記車両重量信号との積に、上記車両位置信
号とこれから得られた速度信号とにもとづいて演算され
る走行抵抗及び上記車両位置信号から得られた勾配抵抗
を加算することにより車両の推力を予測演算する予測推
力演算器を上記各駆動制御装置に設け、上記車両がある
推進コイル区間（以下当該推進コイル区間という）に進
入する直前の推進コイル区間を走行中、上記当該推進コ
イル区間の駆動制御装置を上記予測推力演算器から得ら
れる予測推力を指令値とした制御動作状態としておくこ
とにより、上記車両が上記当該推進コイル区間に進入し
たときの車両速度の脈動を抑制するようにしたことを特
徴とするリニアシンクロナスモータ式車両の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060179A JP2817745B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | リニアシンクロナスモータ式車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3060179A JP2817745B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | リニアシンクロナスモータ式車両の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317503A JPH04317503A (ja) | 1992-11-09 |
| JP2817745B2 true JP2817745B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=13134674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3060179A Expired - Fee Related JP2817745B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | リニアシンクロナスモータ式車両の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817745B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111307A (ja) * | 1973-02-26 | 1974-10-23 | ||
| JPH01278203A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-08 | Toshiba Corp | リニアモータ制御方法 |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3060179A patent/JP2817745B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04317503A (ja) | 1992-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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