JP7275098B2 - 予定磁気式飛行経路に対する車両の経路補正 - Google Patents
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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Description
翼の角度(α)は水平軸よりも上側で正であり、その角度はガイドウェイの水平軸に対するものであることに留意する(このため、スイッチにより上昇したり、スイッチにより下降したりする際に影響を受ける)。このことから、単一の力は、車両の重量のバランスを取るために必要な「揚力」成分(FL)と、車両の前進運動を遅らせ、発生した推力によって打ち勝つ必要がある「抗力」成分(FD)とに分解することができる。
これらの簡略した方程式から、システムの簡略化した動力学全体をモデル化し、シミュレーションすることができ、また、これらから飛行制御システムを設計することができる。
と定義すると、上記方程式は以下のようになる。
これは、予測される通り定常状態の動態が
であることを示し、次のような閉形式解が得られる。
垂直速度はゼロ(0)から始まり、漸近的に定常状態の速さに近づく。
ここでαは翼の有効角(上昇/下降からの幾何学的角度および誘導角度)であり、gは重力による加速度、mは車両質量である。ある構成では、車両は、前方に2つ、後方に2つの4つの翼を有する。このような場合、すべての翼を同じ幾何学的角度でモデリングし、揚力係数に4を掛けてすべての翼をまとめて表すことができる。水平運動からの揚力と抗力は、垂直運動
によるトゥーズ効果から分離されてきた。これは、翼の幾何学的角度の減少としてモデル化することもできる。それでも、重ね合わせに依拠し、合計される個別の効果として力をモデル化する方が簡単かもしれない。
ここで、_0表記は、これが公称定数であることを示すために使用される。標準三角関数を使用すると、次のように書き換えることができる。
を使用して、様々な磁石とスプールモータの透磁率が説明される。Vtotは、車両軸速度Vと螺旋状モータの周速ωRとのベクトル和であり、αは、螺旋状磁石と総速度との間の角度である。
100 浮上輸送システム
101 磁気式飛行懸架システム
102 車両
103 駆動発生器
104 浮上発生器
105 センサ
106 ガイドウェイ
107 マーキング
108 支柱
110 区間
111 飛行経路
112 高度センサ
114 制御装置
116 撓み
118 高度
120 センサ
122 送信器
1022 右側
1024 左側
1040 駆動モータ
Claims (9)
- 磁気式飛行用ガイドウェイに沿って移動する車両を制御する方法であって、前記方法は、
1つ以上のセンサによって生成されたデータを制御装置で受信することと、
車両の予定飛行経路に関するデータを制御装置で受信することと、
磁気式飛行用ガイドウェイに対する車両の高度を制御装置で判断することと、
磁気式飛行用ガイドウェイに対する車両の速さを制御装置で判断することと、
予定飛行経路からの車両の偏差を制御装置で計算することと、
車両の状態空間を、少なくとも前記偏差と前記速さに基づいて、制御装置で計算することと、を含み、
前記車両は、角度を変更可能な複数の浮上発生器を備え、
前記複数の浮上発生器は、前記磁気式飛行用ガイドウェイから前記車両を浮上磁力によって浮上させるとともに、前記複数の浮上発生器の角度を変更することにより前記車両の高度、ロールおよびピッチの各々を調整可能であるように構成され、
前記制御装置は、前記複数の浮上発生器の少なくとも1つの角度を変更することにより、前記状態空間における前記車両の高度、ロールおよび/またはピッチを調整するデータを前記浮上発生器に送信する、
ことを特徴とする方法。 - 前記1つ以上のセンサが、前記複数の浮上発生器のうちの対応する1つに関連する少なくとも1つのセンサを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記状態空間が、高度制御装置、ピッチ制御装置、およびロール制御装置のうちの少なくとも1つを用いて計算される、請求項1に記載の方法。
- 前記高度制御装置を使用して、前記複数の浮上発生器のうちの少なくとも1つの角度の変化を計算すること、前記ピッチ制御装置を使用して、前記複数の浮上発生器のうちの少なくとも1つの角度の変化を計算すること、および/または前記ロール制御装置を使用して、前記複数の浮上発生器のうちの少なくとも1つの角度の変化を計算することをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 前記高度制御装置を使用して、前記車両の指令速度の変化を計算すること、前記ピッチ制御装置を使用して、前記車両の指令速度の変化を計算すること、および/または前記ロール制御装置を使用して、前記車両の指令速度の変化を計算することをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 前記複数の浮上発生器のうちの少なくとも1つの角度の変化を計算することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記予定飛行経路と、前記ガイドウェイに対する前記車両の現在位置との差を判断することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 3次元における偏差を判断することと、3次元における偏差を使用して、ロール、高度およびピッチを判断することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の浮上発生器のうちの第1の浮上発生器の角度を変更することと、それとは独立に前記複数の浮上発生器のうちの第2の浮上発生器の角度を変更することと、をさらに含む、請求項1に記載の方法。
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