JP6733170B2 - リニアモータシステム - Google Patents
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Description
また、区間制御部は、対応する単位区間に可動子が存在しない場合に、対応する単位区間に次回の走行指令に対応する可動子が向かっているか否かを判定してもよい。
また、区間制御部は、前回の走行指令に基づいて、対応する単位区間に次回の走行指令に対応する可動子が向かっているか否かを判定してもよい。
また、区間制御部は、対応する単位区間に、次回の走行指令に対応する可動子が向かっていると判定した場合に、複数の電機子に供給される電力を予め蓄積させてもよい。
また、区間制御部は、対応する単位区間に、次回の走行指令に対応する可動子が向かっていないと判定した場合に、走行指令を無視してもよい。
また、複数の区間制御部は、それぞれ、検出部が検出した位置情報を取得し、取得した位置情報の少なくとも一部を包括制御部に供給し、包括制御部は、複数の区間制御部のそれぞれから取得した位置情報を、複数の区間制御部のそれぞれに供給してもよい。
また、包括制御部は、複数の区間制御部のそれぞれから取得した位置情報を、次の走行指令とともに複数の区間制御部のそれぞれに供給してもよい。
また、包括制御部は、移動経路において順に並ぶ2以上の単位区間の区間制御部に対応して設けられるエリア制御部と、エリア制御部に対応する区間制御部に対して、エリア制御部を介して走行指令を含む共通の指令を供給するシステム制御部と、を備えてもよい。
また、エリア制御部に対応する区間制御部は、それぞれ、検出部が検出した位置情報を取得し、取得した位置情報の少なくとも一部を、エリア制御部を介してシステム制御部に供給し、システム制御部は、エリア制御部に対応する区間制御部のそれぞれから取得した位置情報を、エリア制御部を介して、エリア制御部に対応する区間制御部のそれぞれに供給してもよい。
また、エリア制御部に対応する区間制御部は、互いにデイジーチェーン方式で接続されてもよい。
また、包括制御部は、走行指令として、電機子へ供給される電流の値を示す電流指令を生成し、区間制御部は、対応する単位区間において駆動すべき可動子があるか否かの判定結果に基づいて、電流指令に定められた値の電流を電機子へ供給するか否かを制御してもよい。
また、包括制御部は、検出部が検出した位置情報に基づいて、走行指令を複数の区間制御部へ第1周期で供給し、区間制御部は、検出部が検出した位置情報に基づいて、電機子へ電流を供給するか否かを第1周期よりも短い第2周期で判定してもよい。
また、包括制御部は、可動子の目標位置を示す位置指令、及び検出部から供給される位置情報に基づいて、可動子の目標速度を示す速度指令を第1周期で生成する位置制御器と、速度指令、及びで検出部から供給される位置情報から生成される可動子の速度情報に基づいて、電流指令を第1周期生成する速度制御器と、を備えてもよい。
また、区間制御部は、電機子へ供給される電流の値を電流指令に定められた値に設定する電流制御器と、電機子へ供給される電流の経路の導通状態と遮断状態とを切り替えるスイッチング素子と、を備え、スイッチング素子は、検出部から供給される位置情報に基づいて、第2周期で導通状態と遮断状態との切替が制御されてもよい。
また、区間制御部は、対応する単位区間に可動子が存在しない場合に、対応する単位区間に次回の走行指令に対応する可動子が向かっているか否かを判定する。この場合、次回の走行指令に対応する可動子が向かっているか否かに応じて、複数の電機子を制御することができ、可動子がスムーズに走行することができる。
また、区間制御部は、前回の走行指令に基づいて、対応する単位区間に次回の走行指令に対応する可動子が向かっているか否かを判定する。この場合、次回の走行指令が供給されるよりも前に判定を行うことができ、例えば遅延の発生を抑制することができる。
また、区間制御部は、対応する単位区間に、次回の走行指令に対応する可動子が向かっていると判定した場合に、複数の電機子に供給される電力を予め蓄積させる。この場合、対応する単位区間に可動子が入った際に複数の電機子に電力をスムーズに供給させることができ、可動子がスムーズに走行することができる。
また、区間制御部は、対応する単位区間に、次回の走行指令に対応する可動子が向かっていないと判定した場合に、走行指令を無視すればよい。
また、包括制御部は、複数の区間制御部のそれぞれから取得した位置情報を、次の走行指令とともに複数の区間制御部のそれぞれに供給する。この場合、複数の区間制御部は、包括制御部からの共通の位置情報を利用して複数の電機子を制御することができ、可動子をスムーズに走行させることができる。
また、包括制御部は、移動経路において順に並ぶ2以上の単位区間の区間制御部に対応して設けられるエリア制御部と、エリア制御部に対応する区間制御部に対して、エリア制御部を介して走行指令を含む共通の指令を供給するシステム制御部と、を備える。この場合、システム制御部により制御可能な区間制御部の数を増加させ、システムの大規模化に対応することができる。
また、エリア制御部に対応する区間制御部は、それぞれ、検出部が検出した位置情報を取得し、取得した位置情報の少なくとも一部を、エリア制御部を介してシステム制御部に供給し、システム制御部は、エリア制御部に対応する区間制御部のそれぞれから取得した位置情報を、エリア制御部を介して、エリア制御部に対応する区間制御部のそれぞれに供給する。この場合、検出部からの位置情報を複数の電機子の制御に利用することや、包括制御部が、区間制御部からの位置情報を次回の走行指令に利用することができる。
また、各エリア制御部に対応する区間制御部は、エリア制御部からの共通の位置情報を利用して複数の電機子を制御することができ、可動子をスムーズに走行させることができる。
また、エリア制御部に対応する区間制御部は、互いにデイジーチェーン方式で接続される。この場合、区間制御部を増設することが容易になり、システムの大規模化に対応することが容易になる。
また、包括制御部は、走行指令として、電機子へ供給される電流の値を示す電流指令を生成し、区間制御部は、対応する単位区間において駆動すべき可動子があるか否かの判定結果に基づいて、電流指令に定められた値の電流を電機子へ供給するか否かを制御する。この場合、区間制御部は、電機子へ電流を供給するか否かを迅速に制御することができ、可動子の位置に対する電機子の応答の遅れを低減することができるので、可動子をスムーズに走行させることができる。
また、包括制御部は、検出部が検出した位置情報に基づいて、電流指令を複数の区間制御部へ第1周期で供給し、区間制御部は、検出部が検出した位置情報に基づいて、電機子へ電流を供給するか否かを第1周期よりも短い第2周期で判定する。この場合、区間制御部は、走行指令が供給される第1周期よりも短い第2周期で電機子へ電流を供給するか否かを判定するので、可動子をスムーズに走行させることができる。
また、包括制御部は、可動子の目標位置を示す位置指令、及び検出部から供給される位置情報に基づいて、可動子の目標速度を示す速度指令を第1周期で生成する位置制御器と、速度指令、及び検出部から供給される位置情報から生成される可動子の速度情報に基づいて、電流指令を第1周期で生成する速度制御器と、を備える。この場合、位置制御器が位置情報に基づいて速度指令を生成し、速度制御器が速度指令に基づいて電流指令を生成するので、可動子の目標位置に対して的確な電流指令を生成することができ、例えば区間制御部が行う処理を低減することができるので、電機子へ電流を供給するか否かを区間制御部によって迅速に制御することができる。
また、区間制御部は、電機子へ供給される電流の値を電流指令に定められた値に設定する電流制御器と、電機子へ供給される電流の経路の導通状態と遮断状態とを切り替えるスイッチング素子と、を備え、スイッチング素子は、検出部から供給される位置情報に基づいて、第2周期で導通状態と遮断状態との切替が制御される。この場合、例えば、電流制御器は、位置情報を用いなくても電流の値の設定することができ、スイッチング素子は、電機子へ供給される電流の値の情報を用いなくても電機子への電流の供給の有無を切り替えることができるので、区間制御部による制御を高速で行うことができる。
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係るリニアモータシステム1Aを示す概念図である。リニアモータシステム1Aは、リニアモータ2と、検出部3と、区間制御部4と、包括制御部5とを備える。リニアモータシステム1Aは、概略すると以下のように動作する。リニアモータ2は、可動子6および電機子7を備える。可動子6は、磁界を発生し、電機子7が発生する電界とのローレンツ力により移動経路8に沿って移動する。検出部3は、移動経路8における可動子6の位置情報を検出する。区間制御部4は、移動経路8の複数の単位区間(SE1〜SE4)のそれぞれと1対1の対応で設けられる。包括制御部5は、検出部3が検出した位置情報に基づいて、移動経路8に設けられる複数の区間制御部4に対して並行に可動子6の走行指令を供給し、複数の区間制御部4を包括的に制御する。例えば、可動子6が複数設けられる場合、包括制御部5は、複数の可動子6の走行指令を束にした単一の走行指令を、全ての区間制御部4に対して一括で同時に送信する。区間制御部4は、走行指令に基づいて、対応する単位区間において駆動すべき可動子6があるか否かを判定し、その判定結果に基づいて複数の電機子7を制御する。以下、リニアモータシステム1Aの各部について、より詳しく説明する。
第2実施形態について説明する。本実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。図9は、第2実施形態に係るリニアモータシステム1Bを示す概念図である。本実施形態において、リニアモータシステム1Bの包括制御部5Bは、複数の第1層のエリア制御部31と、複数の第2層のエリア制御部32と、システム制御部5bとを備える。第1層のエリア制御部31は、第1実施形態と同様であり、複数の区間制御部4と接続される。第2層のエリア制御部32は、複数の第1層のエリア制御部31と接続され、複数の第1層のエリア制御部31を総括的に制御する。また、システム制御部5bは、複数の第2層のエリア制御部32と接続され、複数の第2層のエリア制御部32を総括的に制御する。すなわち、リニアモータシステム1Bは、エリア制御部が階層化されており、区間制御部4は、第1層のエリア制御部31および第2層のエリア制御部32を中継して、システム制御部5bと接続される。このようなリニアモータシステム1Bは、制御対象の電機子7を増設することが容易であり、大規模化に対応することが容易である。
第3実施形態について説明する。図10は、本実施形態に係るリニアモータシステム1Cを示すブロック図である。本実施形態において、包括制御部50は、走行指令として、電機子へ供給される電流の値を示す電流指令を生成する。ここでは、複数の可動子(第1可動子51、第2可動子52)が設けられる例を説明するが、可動子の数は1つでもよいし、2つ以上でもよい。
Claims (13)
- 可動子の移動経路に沿って連続的または離散的に配列される複数の電機子と、
前記移動経路における前記可動子の位置情報を検出する検出部と、
前記移動経路の複数の単位区間のそれぞれと1対1の対応で設けられ、前記単位区間に配置される前記電機子を制御する区間制御部と、
前記検出部が検出した前記位置情報に基づいて、前記移動経路に設けられる複数の前記区間制御部に対して前記可動子に関する同一の走行指令を一括して供給し、前記複数の区間制御部を包括的に制御する包括制御部と、を備え、
前記区間制御部は、前記走行指令に基づいて、対応する前記単位区間において駆動すべき前記可動子があるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記複数の電機子を制御し、
前記区間制御部は、対応する前記単位区間に前記可動子が存在しない場合に、対応する前記単位区間に次回の前記走行指令に対応する前記可動子が向かっているか否かを判定する、リニアモータシステム。 - 前記区間制御部は、対応する前記単位区間に前記可動子が存在する場合に、前記複数の電機子に供給される電力を前記走行指令に応じて制御する、請求項1に記載のリニアモータシステム。
- 前記区間制御部は、前回の前記走行指令に基づいて、対応する前記単位区間に次回の前記走行指令に対応する前記可動子が向かっているか否かを判定する、請求項1または請求項2に記載のリニアモータシステム。
- 前記区間制御部は、対応する前記単位区間に、次回の前記走行指令に対応する前記可動子が向かっていると判定した場合に、前記複数の電機子に供給される電力を予め蓄積させる、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のリニアモータシステム。
- 前記区間制御部は、対応する前記単位区間に、次回の前記走行指令に対応する前記可動子が向かっていないと判定した場合に、前記走行指令を無視する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のリニアモータシステム。
- 可動子の移動経路に沿って連続的または離散的に配列される複数の電機子と、
前記移動経路における前記可動子の位置情報を検出する検出部と、
前記移動経路の複数の単位区間のそれぞれと1対1の対応で設けられ、前記単位区間に配置される前記電機子を制御する区間制御部と、
前記検出部が検出した前記位置情報に基づいて、前記移動経路に設けられる複数の前記区間制御部に対して前記可動子に関する同一の走行指令を一括して供給し、前記複数の区間制御部を包括的に制御する包括制御部と、を備え、
前記区間制御部は、前記走行指令に基づいて、対応する前記単位区間において駆動すべき前記可動子があるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記複数の電機子を制御し、
前記複数の区間制御部は、それぞれ、前記検出部が検出した前記位置情報を取得し、取得した前記位置情報の少なくとも一部を前記包括制御部に供給し、
前記包括制御部は、前記複数の区間制御部のそれぞれから取得した前記位置情報を、前記複数の区間制御部のそれぞれに供給する、リニアモータシステム。 - 前記包括制御部は、前記複数の区間制御部のそれぞれから取得した前記位置情報を、次の前記走行指令とともに前記複数の区間制御部のそれぞれに供給する、請求項6に記載のリニアモータシステム。
- 可動子の移動経路に沿って連続的または離散的に配列される複数の電機子と、
前記移動経路における前記可動子の位置情報を検出する検出部と、
前記移動経路の複数の単位区間のそれぞれと1対1の対応で設けられ、前記単位区間に配置される前記電機子を制御する区間制御部と、
前記検出部が検出した前記位置情報に基づいて、前記移動経路に設けられる複数の前記区間制御部に対して前記可動子に関する同一の走行指令を一括して供給し、前記複数の区間制御部を包括的に制御する包括制御部と、を備え、
前記区間制御部は、前記走行指令に基づいて、対応する前記単位区間において駆動すべき前記可動子があるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記複数の電機子を制御し、
前記包括制御部は、
前記移動経路において順に並ぶ2以上の前記単位区間の前記区間制御部に対応して設けられるエリア制御部と、
前記エリア制御部に対応する前記区間制御部に対して、前記エリア制御部を介して前記走行指令を含む共通の指令を供給するシステム制御部と、を備え、
前記エリア制御部に対応する前記区間制御部は、それぞれ、前記検出部が検出した前記位置情報を取得し、取得した前記位置情報の少なくとも一部を、前記エリア制御部を介して前記システム制御部に供給し、
前記システム制御部は、前記エリア制御部に対応する前記区間制御部のそれぞれから取得した前記位置情報を、前記エリア制御部を介して、前記エリア制御部に対応する前記区間制御部のそれぞれに供給する、リニアモータシステム。 - 前記エリア制御部に対応する前記区間制御部は、互いにデイジーチェーン方式で接続される、請求項8に記載のリニアモータシステム。
- 前記包括制御部は、前記走行指令として、前記電機子へ供給される電流の値を示す電流指令を生成し、
前記区間制御部は、対応する前記単位区間において駆動すべき前記可動子があるか否かの判定結果に基づいて、前記電流指令に定められた値の電流を前記電機子へ供給するか否かを制御する、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のリニアモータシステム。 - 前記包括制御部は、前記検出部が検出した前記位置情報に基づいて、前記電流指令を前記複数の区間制御部へ第1周期で供給し、
前記区間制御部は、前記検出部が検出した前記位置情報に基づいて、前記電機子へ電流を供給するか否かを前記第1周期よりも短い第2周期で判定する、請求項10に記載のリニアモータシステム。 - 前記包括制御部は、
前記可動子の目標位置を示す位置指令、及び前記検出部から供給される前記位置情報に基づいて、前記可動子の目標速度を示す速度指令を前記第1周期で生成する位置制御器と、
前記速度指令、及び前記検出部から供給される前記位置情報から生成される前記可動子の速度情報に基づいて、前記電流指令を前記第1周期で生成する速度制御器と、を備える、請求項11に記載のリニアモータシステム。 - 前記区間制御部は、
前記電機子へ供給される電流の値を前記電流指令に定められた値に設定する電流制御器と、
前記電機子へ供給される電流の経路の導通状態と遮断状態とを切り替えるスイッチング素子と、を備え、
前記スイッチング素子は、前記検出部から供給される前記位置情報に基づいて、前記第2周期で前記導通状態と前記遮断状態との切替が制御される、請求項11または請求項12に記載のリニアモータシステム。
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