JPH01315204A - 吸引式磁気浮上装置 - Google Patents

吸引式磁気浮上装置

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JPH01315204A
JPH01315204A JP5316589A JP5316589A JPH01315204A JP H01315204 A JPH01315204 A JP H01315204A JP 5316589 A JP5316589 A JP 5316589A JP 5316589 A JP5316589 A JP 5316589A JP H01315204 A JPH01315204 A JP H01315204A
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JP
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floating body
guiding
force
magnetic
electromagnet
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JP5316589A
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Inventor
Akihira Morishita
明平 森下
Teruo Azusawa
小豆沢 照男
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/10Combination of electric propulsion and magnetic suspension or levitation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Non-Mechanical Conveyors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、浮上体の支持および案内を磁気吸引力を用い
て行なう吸引式磁気浮上装置に係り、特に、浮上体の支
持および案内のために必要な電磁石の数を減らし、装置
の小形化、軽量化を図れるようにした吸引式磁気浮上装
置に関する。
(従来の技術) 近年、オフィスオートメーションの一環として、伝票、
書類、現金、資料等を搬送装置を用いて建屋内の複数の
地点間で移動させることが行われている。
このような用途に用いられる搬送装置には、搬送物を速
やかに、かつ静かに移動させる機能を備えていることが
要求される。このため、この種の搬送装置の中には、ガ
イドレールに対して搬送車を非接触に支持させ、この状
態で走行させるようにしたものも考えられている。中で
も、搬送車を浮上体とし、これを磁気的に非接触支持す
る吸引式磁気浮上装置を用いたものは、ガイドレールに
対する追従性や騒音、発塵防止効果に優れている。
ところで、浮上体を吸引式磁気浮上装置を用いて支持す
る場合には、浮上体がたとえばガイドレールの曲線部を
通過するときなどのように横方向の外力、つまり浮上方
向とは直交する案内方向の外力を受けたとき、如何にし
て浮上体の横ゆれやヨーイングを抑制し、安定した磁気
浮上状態を維持させるかが重要となる。
このようなことから、従来の吸引式磁気浮上装置にあっ
ては、ガイドレールに対向して設けられた浮上用電磁石
とは別に案内用電磁石を設け、この案内用電磁石を制御
することによって必要な案内力を得たり、あるいは1支
持点当りにつき2つの電磁石を設け、これら電磁石をガ
イドレールに対し左右にずらして配置するとともに各電
磁石を、そのペア毎に制御することによって支持力と案
内力とを得るようにしている。
しかしながら、上記のように構成された従来の吸引式磁
気浮上装置にあっては、次のような問題があった。すな
わち、浮上体の浮上方向制御と案内方向制御とを独立的
に行なわせるようにしているので、多数の電磁石を必要
とする。このため、電磁石を構成要素とする磁気支持ユ
ニットや浮上体自身が大形化し、同時にそれらの重量も
増加することになる。この結果、浮上体を地上側から支
持するガイドレール等の構造物もその支持重量の増加に
合わせて強度を増大させなければならず、結局、装置全
体が大形化する問題があった。
(発明が解決しようとする課題) このように、従来の吸引式磁気浮上装置にあっては、支
持、案内方向の吸引力制御を行なうために、磁気支持ユ
ニットや浮上体自身の大形化、重量の増加により装置が
大形化するという問題があった。
そこで本発明は、支持、案内方向の吸引力制御を良好に
行なえるとともに、これらの制御に必要な電磁石の数を
減らすことができ、もって装置の小形化、軽量化を図れ
る吸引式磁気浮上装置を提供することを目的としている
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明の1つの好ましい実
施例に係る吸引式磁気浮上装置では、浮上体に取付けら
れている電磁石を含む磁気支持ユニットを強磁性ガイド
に対して支持力および案内力を同時に発生するように対
向配置している。
そして、上記配置によって発生する案内力をセンサの出
力に基いて制御するようにしている。
すなわち、上記実施例に係る吸引式磁気浮上装置では、
強磁性体で形成されたガイドと、このガイドの近傍に配
置された浮上体と、この浮上体に空隙を介して前記ガイ
ドに対向する関係に配置された電磁石を含む磁気支持ユ
ニットと、前記電磁石、前記ガイドおよび前記空隙を通
る磁気回路の状態を検出するセンサ部と、このセンサ部
の出力に基いて前記電磁石の励磁電流を制御することに
より前記磁気回路を安定化させて前記2浮上体を磁気浮
上させる制御手段とを備えたものにおいて、前記磁気支
持ユニットを前記浮上体が安定に磁気浮上している際に
上記浮上体を浮上させるための支持力と上記支持力の方
向に対して略直交する方向の案内力とを同時に発生する
関係に前記ガイドに対向配置し、さらに前記制御手段で
は前記支持力の制御に必要な単数あるいは複数の第1の
物理量と前記案内力の制御に必要な前記磁気回路に関す
る単数あるいは複数の第2の物理量とをそれぞれ前記セ
ンサ部の対応する出力に基いて得るようにしている。
また、本発明の他の好ましい実施例に係る吸引式磁気浮
上装置では、前記制御手段中に前記センサ部の出力に基
いて得られる前記支持力の制御に必要な単数あるいは複
数の第1の物理量から前記案内力の制御に必要な前記磁
気回路に関わる単数あるいは複数の第2の物理量を演算
する演算手段を設けたものとなっている。
(作 用) 浮上体に取付けられている電磁石を含む磁気支持ユニッ
トと強磁性ガイドとの間に作用する磁気吸引力が上向き
の力(支持力)と水平方向の力(案内力)とに分解でき
るとき、浮上体の運動は強磁性ガイドに対する水平方向
の移動量と、強磁性ガイドとの間の鉛直方向の距離と、
励磁電流の関数で表される電磁石の吸引力と、浮上体に
加わる外力とによって支配される。
一方、電磁石の励磁電流は、上記移動量の時間変化率と
、上記距離の時間変化率と、励磁電流の時間変化率と、
電磁石励磁電圧との関数になる。
本発明に係る吸引式磁気浮上装置の1つの例では、前記
距離またはその時間変化率または前記励磁電流もしくは
それらの関数などの支持力の制御に必要な第1の物理量
と、前記移動量またはその時間変化率または浮上体に加
わる外力もしくはそれらの関数などの案内力の制御に必
要な第2の物理量とをセンサ部の対応する出力から求め
ている。
また、他の例では、センサ部の出力に基いて得られた前
記支持力の制御に必要な第1の物理量から前記移動量ま
たはその時間変化率または浮上体に加わる外力もしくは
それらの関数などの案内力の制御に必要な第2の物理量
を演算によって求めている。これら第1および第2の物
理量に基いて電磁石励磁電圧が制御される。したがって
、支持方向および案内方向の両方について浮上体の磁気
浮上状態が安定に保たれる。この結果、案内力だけを制
御するための電磁石を必要とすることなく、浮上体の支
持および案内を実現できることになり、装置全体の小形
化、軽量化が可能となる。
(実施例) 以下、図面を参照しながら実施例を説明する。
第1図乃至第4図には本発明の一実施例に係る吸引式磁
気浮上装置、ここには浮上式搬送装置10の概略構成が
示されている。
これらの図において、11は断面が逆U字状に形成され
、たとえばオフィス空間に障害物を避けるようにして敷
設された軌道枠を示している。この軌道枠11の上部壁
下面には2本のガイドレール12a、12bが平行に敷
設されている。軌道枠11の側壁内面には、それぞれ断
面がコ字状に形成された非常用ガイド13a、13bが
互いの解放側を対面させて配置されている。ガイドレー
ル12a、12bの下側には、浮上体15がガイドレー
ル12a、12bに沿って走行自在に配置されている。
軌道枠11の上部壁下面でガイドレール12a、12b
間に位置する部分には、第2図および第3図に示すよう
に、ガイドレール12a、12bに沿って所定の距離を
隔ててリニア誘導電動機の固定子16が配置されている
。ガイドレール12a、12bは、強磁性体で平板状に
形成されており、オフィスへの据付作業を容易化するた
め分割構造となっている。そして、各分割部材21の継
目部分Aには所定の接合処理が施されている。
浮上体15は次のように構成されている。すなわち、ガ
イドレール12a、12bの下面と対向するように平板
状の基台25を配置している。この基台25は、進行方
向に配置された2つの分割板26a、26bと、両分刻
板26a、26bを進行方向と直交する面内で回転可能
に連結する回転軸と軸受からなる連結機構27とで構成
されている。基台25の上面四隅位置には、磁気支持ユ
ニット31a〜31dがそれぞれ搭載されている。
これら磁気支持ユニット31a〜31dは、第2図に示
すように、ボルト32および台座33を用いて基台25
の上面に取付けられている。これら磁気支持ユニット3
1a〜31dの近傍には、同ユニット31a〜31dと
ガイドレール12a。
12bの下面との間の空隙長を検出する光学的なギャッ
プセンサ34a〜34dが取付けられている。また、各
分割板26a、26bの下面には、連結部材35a、3
5b、36a、36bを介して搬送物を収容するための
容器37.38がそれぞれ取付けられている。これら容
器37.38の上面には、前述した4つの磁気支持ユニ
ット31a〜31dをそれぞれ制御するための制御装置
41と、定電圧発生装置42と、これらに電力を供給す
る小容量の電源43とがそれぞれ2組ずつ計4組搭、載
されている。
基台25の下面四隅位置には、磁気支持ユニット31a
〜31dの磁気力が喪失したときに非常用ガイド13a
、13bの上下壁内面に接触して浮上体15を上下方向
に支持する縦車輪45が4つ取付けられている。また、
基台25の下面四隅位置には、第2図および第3図にも
示すように、非常用ガイド13a、13bの側壁内面と
浮上体15との間の距離から各磁気支持ユニット31a
〜31dとガイドレール12a、12bとのずれ量、つ
まり浮上体15の進行方向とは直交する案内方向のずれ
量を検出すための4つの光学的なギャップセンサ46a
〜46d(ただし、ギャップセンサ46dは図示せず。
)がそれぞれ取付けられている。なお、基台25は前述
したりニア1秀導電動機の二次導体を兼ねたものであり
、装置の稼励時においては固定子16と僅かのギャップ
を介して対向する高さに配置されている。
各磁気支持ユニット31a〜31dは、第4図に磁気支
持ユニット31aだけを取出して代表して示すように、
上端部がガイドレール12a (12b)の下端面に対
して外側にずれた状態で対向するように浮上体15の進
行方向と直交する方向に配置された2つの電磁石51.
52と、これら電磁石51.52の各下部側面間に介在
した永久磁石53とで構成されており、全体としてU字
状に形成されている。各電磁石51.52は、強磁性体
で形成された継鉄55と、この継鉄55に巻装されたコ
イル56とで構成されている。そして、電磁石51.5
2の継鉄55同士の外側寸法L2は、ガイドレール12
 a (12b)の幅L1より所定だけ大きくなる関係
に設定されている。各コイル56は、電磁石51.52
によって形成される磁束が互いに加算されるように直列
に接続されている。
各制御装置41は、第5図に磁気支持ユニット31aを
制御する装置だけを取出して代表して示すように構成さ
れている。なお、この図において、矢印は信号経路を、
また棒線は電力経路を示している。すなわち、制御装置
41は、磁気支持ユニット31aによって形成される磁
気回路中の起磁力あるいは磁気抵抗もしくは浮上体15
の運動の変化を検出するセンサ部61と、このセンサ部
61の出力信号に基いてコイル56に供給すべき電力を
演算する演算回路62と、この演算回路62の出力信号
に基いて前記コイル56に電力を供給するパワーアンプ
63とで構成されている。
センサ部61は、光学的なギャップセンサ34a、46
aの出力信号に含まれる外部雑音の影響を抑制するため
の変調回路64a、64bと、前記コイル56の電流値
を検出する電流検出器65とで構成されている。
演算回路62は次のように構成されている。すなわち、
ギャップセンサ34aの出力信号を変調回路64aを介
して導入し、この信号から減算器66aでギャップ長設
定値Z。を減算し、この減算器66aの出力を直接およ
び微分器67aを介してフィードバックゲイン補償器5
3a、69aにそれぞれ導いている。また、ギャップセ
ンサ46aの出力信号を変調回路64bを介して導入し
、この信号から減算器66bでずれ量基準値Y。を減算
し、この減算器66bの出力を直接および微分器67b
を介してフィードバックゲイン補償器68b、69bに
それぞれ導いている。また、電流検出器65の出力信号
をフィードバックゲイン補償器70に導いている。さら
に、電流検出器65の出力信号を減算器71で0信号と
比較し、その出力信号を積分補償器72で補償している
。そして、この補償された信号と、上述した5つのフィ
ードバックゲイン補償器68a、68b、69a、69
b、70の信号を加算する加算器73の出力とを減算器
74で比較し、その偏差を前記パワーアンプ63に入力
している。
定電圧発生装置42は、電源43と制御装置41との間
に設けられており、変調回路64a、64b、演算回路
62およびギャップセンサ34a146aに常に一定の
電圧を印加している。この定電圧発生装置42は、負荷
変動に起因する電源43の出力電圧変動が制御装置41
に与える影響を除去するためのもので、基準電圧発生装
置75と、この基準電圧発生装置75の出力信号に基い
て常に一定電圧で必要とされる電流を制御装置41に供
給する電流増幅器76とから構成されている。
次に、上記のように構成された本実施例に係る浮上式搬
送装置の動作を説明する。
装置が停止状態にあるときには、非常用ガイド13a、
13bの上下壁のいずれか一方の内面に搬送車15の縦
車輪45が接触している。この状態で装置を起動させる
と、各制御装置41は各永久磁石53が発生する磁束と
同じ向きまたは逆向きの磁束を各電磁石51.52で発
生させるとともに、磁気支持ユニット31a〜31dと
ガイドレール12a、12bとの間の空隙長を所定に維
持させるべく各励磁コイル56に流す電流を制御する。
これによって、第4図に磁気支持ユニット31aの部分
だけを取出して代表して示すように、永久磁石53〜継
鉄55〜空隙P〜ガイドレール12a〜空隙P−継鉄5
5〜永久磁石53の経路からなる磁気回路が形成される
。空隙Pにおけるギャップ長は、浮上体15を含む被支
持体の重量と、各永久磁石53の起磁力に基く磁気支持
ユニット31a 〜31d、ガイドレール12a、12
b間の磁気的吸引力とが丁度釣合うような長さに設定さ
れる。各制御装置41は、このギャップ長を維持すべく
各磁気支持ユニット31a〜31dの電磁石51.52
の励磁電流制御を行う。これによって、いわゆるゼロパ
ワー制御がなされることになる。この場合、連結機構2
7は、各磁気支持ユニット31a〜31dと、これに対
向するガイドレール12a、12bとの間のギャップ長
を独立的に可変する、いわゆる空隙独立可変機構として
機能する。
浮上体15がリニア誘導電動機の固定子16の真下にあ
るときに固定子16を付勢すると、基台25が固定子1
6から推進力を受ける。この結果、浮上体15は磁気浮
上状態のままガイドレール12a、12bに沿って走行
を開始する。浮上体15が空気抵抗等の影響で完全静止
するまでの間に再び固定子16が配置されていれば、浮
上体15は再度推進力を受ける。したがって、ガイドレ
ール12a、12bに沿った移動を持続する。この移動
は目的とする地点まで継続する。かくして、浮上体15
を非接触状態で目的地点まで移動させることができる。
ところで、浮上体15がガイドレール12a。
12bの曲線部分を通過するときなどのように、浮上体
15に横方向の外力が加わった場合には次のような制御
が行なわれる。すなわち、外力によって浮上体15に生
じる左右方向(案内方向)のずれ量をギャップセンサ4
6a〜46dが検出する。この結果、ガイドレール12
a、12bから遠ざかる側に位置する磁気支持ユニット
を制御する制御装置41では、その磁気支持ユニットに
おけるコイル56の励磁電流を増加させて磁気的吸引力
を増加させる。また、これとは反対にガイドレール12
b、12aに近づく側に位置する磁気支持ユニットを制
御する制御装置41では、その磁気支持ユニットにおけ
るコイル56の励磁電流を減少させて磁気的吸引力を減
少させる。このため、浮上体15には、たとえば第4図
の場合を例にとると、右向きの横力が発生し、横方向の
外力に対向する案内力が働くことになる。なお、上記制
御によって浮上体15に溝ゆれが生じると、微分器67
bによって横ゆれの変化量が検出され、この変化量がパ
ワーアンプ63を介してコイル56の励1a71圧にフ
ィードバックされる。このため、浮上体15の横ゆれは
、 ローリングとともに減衰する。したがって、再び安
定な浮上状態が得られることになる。また、この実施例
では浮上体15の基台25を構成する分割板26a、2
6bが連結Fa横27によって進行方向とほぼ直交する
鉛直面内で互いに回転可能な構成となっている。このた
め、前述の外力によって浮上体15にヨーイングが発生
しても、それぞれの分割板26a、26bに支持されて
いる磁気支持ユニットのガイドレール12a、12bに
対するずれ量は、各分割板26a、26b毎に前述の場
合と同様に制御され、結局、浮上体15のヨーイングも
減衰することになる。
なお、上述した実施例では磁気支持ユニット31a〜3
1dの継鉄55がガイドレール12a。
12bの下端面から外側にずれて対向するように磁気支
持ユニッ)31a〜31dを設けているが、この配置に
限られるものではなく、第6図に示すようにガイドレー
ル12a、12bの下端面に対向する範囲内で、ガイド
レール12a、12bの・中心からその中心が外側ある
いは内側にずれる関係に磁気支持ユニット31a〜31
dを設けるようにしてもよい。また、上述した実施例で
は磁気支持ユニット31a〜31d中の磁気回路を浮上
体15進行方向に対して直交させているが、第7図に示
すように同方向となるように磁気支持ユニット31a〜
31dを設けてもよい。さらに上述した実施例では2本
のガイドレールを用いて支持させているが、第8図に示
すように3本のガイドレール12a、]、2b、12c
あるいは、これ以上のガイドレールを用いて支持するよ
うにしてもよい。また、上述した実施例は浮上式搬送装
置に適用しているが、浮上体を吊下げ支持することを目
的とした浮上吊下げ装置にも適用できる。
第9図には本発明の別の実施例に係る吸引式磁気浮上装
置、ここにも浮上式搬送装置10aの概略構成が示され
ている。なお、この図では第1図と同一部分が同一符号
で示されている。したがって、重複する部分の詳しい説
明は省略する。
第1図乃至第5図に示した実施例では、光学的なギャッ
プセンサ46a〜46dを設け、これらギャップセンサ
46a〜46dの出力に基いて検出された案内方向のず
れ量およびずれの変化量を用いて案内力を制御するよう
にしている。この第9図に示す実施例では、ギャップセ
ンサ46a〜46dを設けることなく、ギャップセンサ
34a〜34dの出力だけを使って支持力(浮上刃)の
制御と案内力の制御とを行なわせるようにしている。し
たがって、外観的にはギャップセンサ46a〜46dが
存在していない。代わりこの実施例では基台25の下面
四隅位置に、浮上体15に過大な外力が加わったときな
どに非常用ガイド13a、13bの側壁内面に接触して
浮上体15を左右方向に支持する4つの横車輪47が取
付けられている。他は前記実施例と同様に構成されてい
る。
この実施例では制御装置41aの構成が大きく異なって
いる。制御装置41aは、第9図に示すように分割され
てはいるが、たとえば第10図に示すように、全体とし
て1つに構成されている。
なお、この図においても、矢印線は信号経路を、また棒
線はコイル56周辺の電力経路を示している。この制御
装置41aは、浮上体15に取付けられて磁気支持ユニ
ット31a〜31dによって形成される磁気回路中の起
磁力あるいは磁気抵抗もしくは浮上体15の運動の変化
を検出するセンサ部61aと、このセンサ部61aがら
の信号に基いて各コイル56に供給すべき電力を演算す
る演算回路62aと、この演算回路62aがらの信号に
基いて各コイル56に電力を供給するパワーアンプ63
a〜63dとで構成されており、これらで4つの磁気支
持ユニット31a〜31dをそれぞれ制御している。
センサ部61aは、前述したギャップセンサ34a〜3
4dと、各コイル56の電流値を検出する電流検出器6
5a〜65dとで構成されている。
演算回路62aは、第9図に示される運動座標毎に浮上
体15の磁気浮上制御を行っている。ここでは浮上体1
5の2座標に関する磁気浮上制御系を2モード、y方向
(案内方向)の運動に影響する浮上体15のロール(θ
方向)に関する磁気浮上制御系をθ、モード、ψ方向(
ヨ一方向)の運動に影響する浮上体15のロール(θ方
向)に関する磁気浮上制御系をθ、モード、浮上体15
のピッチ(ξ方向)に関する磁気浮上制御系をξモード
として説明する。
すなわち、演算回路62aは、ギャップセンサ34a〜
34dで得られたギャップ長信号2.〜2、からそれぞ
れのギャップ長設計値2.。〜z、。
を減算して得られるギャップ長偏差信号Δ2.〜Δ2.
を演算する減算器80a〜80dと、ギャップ長偏差信
号Δ2.〜Δ2.から浮上体15の重心の2方向(支持
方向)の移動量Δ2.同重心のy方向(案内方向)の移
動に伴う分割板26a。
26bのθ方向(ロール方向)のそれぞれの回転角の和
Δθ2.浮上体15のψ方向(ヨ一方向)の回転に伴う
分割板26a、26bのθ方向(ロール方向)の回転角
の差Δθ、および浮上体15のξ方向(ピッチ方向)の
回転角Δξを演算する浮上ギャップ長偏差座標変換回路
81と、電流検出器65a〜65dで得られた励磁電流
検出信号゛i、〜i、からそれぞれの電流設計値1.o
−1,。
を減算して得られる電流偏差信号Δ1.〜Δidを演算
する減算器82a〜82dと、電流偏差信号Δ1.〜Δ
i、から浮上体15の重心の2方向の運動に関わる電流
偏差Δi0.同重心のy方向の移動に伴う分割板26a
、26bのローリングに関わる電流偏差Δi61.浮上
体15のψ方向の回転に伴う分割板26a、26bのロ
ーリングに関わる電流偏差Δi、#および浮上体15の
ピッチングに関わる電流偏差Δi、を演算する電流偏差
座標変換回路83と、浮上ギャップ長(偏差座標変換回
路81および電流偏差座標変換回路83の出力Δ2.Δ
θ1.Δθ1.Δξ、Δil、Δi1.。
Δi2..Δi、を導入して浮上体15のy方向の移動
量Δy、同ψ方向の回転量Δψ1 これらの時間変化率
Δ°y、Δ°ψ(以下、記号“・″は時間変化率を表す
。)1分割板26a、26bに加えられたθ方向の外乱
トルクの和T1.および同θ方向の外乱トルクの差T2
.を演算し、2.θ、。
θ1.ξの各モードにおいて浮上体15を安定に磁気浮
上させるモード別電磁石制御電圧e、、e#F+  e
##+  ejを演算する制御電圧演算回路84と、こ
の制御電圧演算回路84の出力e * *  e#r+
ea6.e(に基いて磁気支持ユニット31a〜31d
のそれぞれの電磁石励磁電圧e、〜e、を演算する制御
電圧座標逆変換回路85とで構成されている。そして、
制御電圧座標逆変換回路85の演算結果、つまり上述し
たe、〜e、がパワーアンプ63a〜63dに与えられ
る。
上記制御電圧演算回路84は、Δ2.Δi、から2モー
ドの電磁石制御電圧e8を演算する上下動モード制御電
圧′eL算回路86と、Δθ、。
ΔIgyからθ、モードの電磁石制御電圧e1.を演算
するロール・左右動モード制御電圧演算回路87と、Δ
θ1.Δi##からθ、モードの電磁石制御電圧e□を
演算するロール・ヨーモード制御電圧演算回路88と、
Δξ、Δi、からξモードの電磁石制御電圧e、を演算
するピッチモード制御電圧演算回路89とで構成されて
いる。
以上の諸量は次式にまとめられる。すなわち、浮上体1
5の質量をM、分割板26aに付随する浮上体15の前
部および分割板26bに付随する浮上体15の後部のロ
ール軸(X軸)回りの慣性モーメントを共にIl、浮上
体15のヨー軸(2軸)回りの慣性モーメントをI4、
浮上体15のピッチ軸(y輔)回りの慣性モーメントを
I、とすると、浮上ギャップ長偏差座標変換回路81お
よび電流偏差座標変換回路83は、 ・・・(1) ・・・(2) に基いて変換を行う。このとき、浮上体15の線形近似
運動方程式およびコイル56に関わる電圧方程式は、各
モード毎に、 ・・・(3〉 ・・・(4) ・・・(6) の4組にまとめられる。ここで、I0、g、はそれぞれ
磁石ユニット31a〜31dのy軸に平行な間隔および
X軸に平行な間隔であり、F 、。
F、はそれぞれ磁石ユニット318〜31dの2軸方向
の吸引力および磁石ユニット31a(または31d)の
y軸方向の吸引力、φは浮上ギャップにおける主磁束、
−(h m z 、  y 、  i )は変数h hについての関数の偏分オペレータであり、(了)は浮
上体15の浮上目標値における関数の偏分値を表わす。
また、L、Rはそれぞれコイル56の浮上ギャップに依
存しない自己インダクタンスおよびコイル56の電気抵
抗の値、”1、uFはそれぞれz、y軸に平行な外力、
T a、、T〜、T2、T、は、それぞれ分割板26a
、26bのX軸まわりのトルク外乱の和、同トルク外乱
の差、y軸まわりのトルク外乱およびzIIhまわりの
トルク外乱、記号“・”は1階の時間微分を表わしてい
る。
(3)式と(6)式、(4)式と(5)式は次の状態方
程式にまとめることができる。すなわち、状態ベクトル
X 3+  X sを、 X、−(Δ2.Δ2.ΔH,) T または、   (八ξ、ΔF、ΔH,) T(但し、T
は転置を表わす)とし、 x5−(Δθ2.Δy、Δe7.Δy、ΔH,) Tま
たは   (Δθ6.Δφ、Δθ6.Δφ、Δ1aa)
”とすると、X 3 、X sについて、X3 =A3
 X3 +B3 e3 +D3 d・・・(7) X5 ””A5 X5 +e、  e% +D5 d’
、・・(8) の2つのタイプの状態方程式を得ることができる。
ここで・A3・ B3・ B3・ A5・ B5・ D
うは、 の行列であり、e3+  e5は、 e、目e、またはer、es麿esyまたはel、、d
、dはそれぞれ、 となる。
また、制御電圧座標逆変換回路85は、・・・(9) に基いて変換を行う。
上下動モード制・御電圧演算回路86は第11図に示す
ように構成されている。すなわち、2モードの磁気浮上
制御系が浮上体15のy方向およびψ方向の運動とは無
関係であるとみなせるため。
Δ2.Δ18からA2の時間変化率Δ°2の推定値′ 
   −・△・ ΔZ(以下、記号   は推定値を表す。)および2モ
ードの外力U、の推定値U、を演算する上下動モード状
態観測器90と、Δ2.Δz、u、。
A1.に適当なフィードバックゲインを乗じるゲイン補
償器91と、電流偏差目標発生器92と、A18を電流
偏差目標発生器92の目標値より減じる減算器93と、
この減算器93の出力値を積分し適当なフィードバック
ゲインを乗じる積分補償器94と、各ゲイン補償器91
の出力値の総和を演算する加算器95と、この加算器9
5の出力値を積分補償器94の出力値より減じて2モー
ドの電磁石励磁電圧e、を出力する減算器96とで構成
されている。
ピッチモード制御電圧演算回路89は第14図に示すよ
うに構成されている。ξモードの磁気浮上制御系も浮上
体15のy方向およびψ方向の運動とは無関係であると
みなせるため、このピッチモード制御電圧演算回路89
は上下動モード制御電圧演算回路86と同様に構成され
ている。すなわち、上下動モード制御電圧演算回路86
における上下動モード状態観測器90を、Δξ、ΔlF
からΔξおよびξモードの外乱トルク推定値T。
を演算するピッチモード状態観測器97に置換えたもの
となっており、他は上下動モード制御電圧演算回路86
と同一構成となっている。したがって、この第14図で
は対応する要素を等しい番号で示し、かつその番号に添
字aを付して示しである。
ロール・左右動モード制御電圧演算回路87は第12図
に示すように構成されている。すなわち、Δθ、を微分
してΔ°θ、を出力する微分器98と、へ Δθ2.Δ゛θ1.Δi□からΔy、Δyおよびθ7モ
ードの外乱トルク推定値♀6.を演算するロール・左右
動モード状態観測器99と、Δθ、。
ヘ  ヘヘ Δy、Δθ1.ΔY、T□、Δ1..に適当なフィード
バックゲインを乗じるゲイン補償器91bと、Δl1.
を電流(偏差目標値発生器92bで設定された目標値よ
り減じる減算器93bと、この減算器93bの出力値を
積分して適当なフィードバックゲインを乗じる積分補償
器94bと、ゲイン補償器91bの出力値の総和を演算
する加算器95bと、この加算器95bの出力値を積分
補償器94bの出力値より減じてθ、モードの電磁石制
御電圧e□を出力する減算器96bとで構成されている
また、ロール・ヨーモード制御電圧演算回路88は第1
3図に示すように構成されている。この図から判かるよ
うに、ロール・ヨーモード制御電圧演算回路88は第1
2図に示したロール・左右動モード制御電圧演算回路8
7と同様に構成されている。すなわち、Δθ、を微分し
てΔ°θ、を出力する微分器98aと、Δθ1.Δ°θ
2.Δ10定値T0を演算するロール・ヨーモード状態
観測へ  △ 器100と、Δθ0.Δψ、Δ°θ1.Δψ、T0゜Δ
10に適当なフィードバックゲインを乗じるゲイン補償
器91cと、Δioを電流偏差目標値発生器92cで設
定された目標値より減じる減算器93cと、この減算器
93cの出力値を積分して適当なフィードバックゲイン
を乗じる積分補償器94cと、ゲイン補償器91cの出
力値の総和を演算する加算器95cと、この加算器95
cの出力値を積分補償器94cの出力値より減じてθ。
モードの電磁石制御電圧e0を出力する減算器96Cと
で構成されている。
ここで、各モードの状態観測器の構成について説明する
。前述の如く、2モード、ξモードについては、浮上体
15のy方向およびψ方向の運動とは無関係となる。そ
して、これらを同じタイプの状態方程式(7)式で表わ
すことができるので、これらの状態観測器は、たとえば
特願昭60−146033号中のものと同一の構成とな
る。
一方、θ2.θ、モードについては、浮上体15の案内
方向の物理量を推定する必要があるため、2モード、ξ
モードの状態観測器とは異なる構造となる。しかし、(
4)式、(5)式が同じタイプの状態方程式(8)式と
なるため、同じ構造の状態観測器を用いることができる
。以下では、ロール・左右動モード(θ、モード)状態
観測器9つを例にとって磁気浮上系の案内力制御に必要
な物理量を推定する(8)式で表わされる状態観tll
j器の構造について説明する。
状態観4)1器には、同一次元状態観測器、最小次元状
態観測器、適応観測器等様々のものがあるが、ここでは
最も筒中な構成となる最小次元状態観測器を使用し、か
つその構造ができるだけ小規模になるように、支持力制
御に必要な物理量のうち、センサで検出できるものをす
べて状態観Apj器への入力に用いるものについて説明
する。すなわち、状態観測器は第15図に示す構成とな
り、次式で表わされる。
・・・(10) ここで、yはセンサで検出される物理量で、ここでは、
y −(A#y 、 Aey 、 AI#F) ” テ
アリ、zoBは状態観測器の内部変数 !on=(Zos+ +  ZOB2 +  ZOB3
 ) ”であり、9は状態観測器の出力、ここでは、x
−(Δθ1.Δy、Δθ1.Δy、Δj a y + 
 T a F )である。
また、c、A、@、’&、eは以下の構成となる。
J−α2 −(Xr  a 32−(Xr  Qs  
d 3+に−ff+  a42 −αt  (Z2 a
32 −(X2 (I 3 d 3+H=−(x(U*
  ai2−(Xs  di+ここで、α1、2、α、
は状態観ΔIII器のパラα メータであり、これらの値を適宜決定して状態観測器の
安定化を計ると電が得られる。
ロール・左右同モード状態観測器9つは、第15図およ
び(lO)式に基いて実現されている。
次に、上記のように構成された浮上式搬送装置の動作を
説明する。
装置が停止状態にあるときには、非常用ガイド13a、
13bの上下壁のいずれか一方の内面に浮上体15の縦
車輪45が接触している。この状態で装置を起動させる
と、制御装置41aは各磁気支持ユニット31a〜31
dに設けられた永久磁石が発生する磁束と同じ向きまた
は逆向きの磁束を各磁気支持ユニット31 a〜31d
の電磁石で発生させるとともに、磁気支持ユニット31
a〜31bとガイドレール12a、12bとの間に所定
のギャップ長を維持させるべく各励磁コイル56に流す
電流を制御する。これによって、第4図に示したように
、各磁気支持ユニットの近傍には、永久磁石53〜継鉄
55〜ギヤツプP〜ガイドレール12a (12b) 
〜ギャップルーB鉄55〜永久磁石53の経路からなる
磁気回路が形成される。この場合、前記電流設計値ia
o −iao および2〜ξモードの各電流偏差目標発
生器92゜92a、92b、92cの出力を零にセット
しておくと、ギャップ長は浮上体15など被支持体のm
】と、各永久磁石53の起磁力による各磁気支持ユニッ
ト31a〜31bと各ガイドレール12a、12bとの
間の磁気的吸引力とが丁度釣合う値に落着く。このとき
、連結機構27の存在によって各磁気支持ユニット31
a〜31bとガイドレール12a、12bとの間のギャ
ップ長は、互いに干渉しない独立した値に保持される。
制御装置41aは、この磁気ギャップ長を維持すべく各
磁気支持ユニット31a〜31dの電磁石の励磁電流制
御を行う。これによって、いわゆるゼロパワー制御がな
される。
なお、浮上体15がリニア誘導電動機の固定子の真下に
あるときに固定子を付勢すると、基台25が固定子から
推進力を受ける。この結果、浮上体15は磁気浮上状態
のままガイドレール12a。
12bに沿って走行を開始する。浮上体15が空気抵抗
等の影響で完全に静止するまでの間に再び固定子が配置
されていれば、浮上体15は再度推進力を受ける。この
ため、ガイドレール12a。
12bに沿った移動を持続する。したかって、前記実施
例と同様に浮上体15を非接触状態で目的とする地点ま
で移動させることができる。
ところで、浮上体15がガイドレール12a。
12bの曲線部分を通過するときなどのように、浮上体
15に走行方向と直交する方向の力、つまり案内方向の
外力が加わると、浮上体15がy方向およびψ方向に揺
れようとする。しかし、この実施例によれば、上記揺れ
に伴うΔθ1.Δ゛θ、。
Δj、y、 Δ゛θ1.Δθ、およびΔioの変化から
直ちにロール・左右動モード状態観14III器99お
よびロール・ヨーモード状態観測器100により推へ 
 △    △   へ 定値Δy、Δy、Ta、、Δψ、ΔψおよびToが演算
される。これら推定値はゲイン補償器91b。
91cを介してθ、モードの電磁石制御電圧e、yおよ
びθ、モードの電磁石制御電圧e□にフィードパツクさ
れる。すなわち、eayおよびe□は、制御電圧座標逆
変換回路85によって磁気支持ユニッ)31a〜31d
のそれぞれの電磁石励磁電圧ea−edに変換される。
したがって、第2図を参照しながら説明すると、磁気支
持ユニット31a〜31dのうちガイドレール12a、
12bの中心から遠ざかる磁気支持ユニットについては
吸引力が増加し、ガイドレール12b、、12aの中心
に近付く磁気支持ユニットについては吸引力が減少する
ように制御装置41aが各コイル56を励磁することに
なる。このため、浮上体15に生じたX方向およびψ方
向の揺れは、連結機構27を軸とした分割板26a、2
6bの互いに独立したローリングとともに急速に減衰し
、再び安定した磁気浮上状態に回復することになる。
上記実施例は、浮上体15の進行方向と2つの分割板2
6a、26bを互いに回転可能にする連結機構27の回
転軸とが平行である場合の例であるが、本発明はこの関
係に限定されるものではない。すなわち、本発明は第1
6図に示すように浮上体15を90″回転させて進行方
向および案内方向を入替え、しかも各磁気支持ユニット
318〜31bにおける継鉄55がガイドレール12a
’12b’ に対して外側にずれた状態で対向するよう
に配置された場合にも適用できる。この場合、浮上体1
5のX方向(案内方向)の水平運動は同ξ方向(ピッチ
方向)の回転運動と関わるようになり、また浮上体15
のψ方向の回転運動は2つの分割板26a、26bの互
いに逆向きのθ方向の回転運動と関わるようになる。一
方、浮上体15の2つの分割板25a、26bの互いに
同じ向きのθ方向の回転運動は、浮上体15のX方向の
水平運動とは無関係となる。
第17図にはガイドレール12a’ 、12b+。
浮上体151分割板26a、26b、磁気支持ユニッl
’ 31 a〜31dおよび連結機構27を第16図に
示す関係に設けたときの制御袋fff41bの構成が示
されている。、なお、ここではX方向の水平運動とは無
関係となった浮上体15のロール(θ方向)に関する磁
気浮上制御系をθモード。
ψ方向(ヨ一方向)の運動に影響する浮上体15のロー
ル(θ方向)に関する磁気浮上制御系をθψモード、X
方向(案内方向)の運動に影響する浮上体15のピッチ
(ξ方向)に関する磁気浮上制御系をξ8モードとして
説明する。また、第1\   7図では第10図と同一
部分が同一符号で示されている。
演算回路62bは、第10図に示した浮上ギャップ長偏
差座標変換回路81を浮上ギャップ長偏差座標変換回路
103に置換えている。この浮上ギャップ長偏差座標変
換回路103は、ギャップ長偏差信号Δ2.〜Δ2.か
ら浮上体15の重心の2方向(支持方向)の移動量Δ2
と、浮上体15における分割板26a、26bのθ方向
(ロール方向)のそれぞれの回転角の和Δθと、浮上体
15のψ方向(ヨ一方向)の回転に伴う分割板26a、
26bのθ方向(ロール方向)のそれぞれの回転角の差
Δθ、と、浮上体15の重心のX方向(案内方向)の移
動に伴う浮上体15のξ方向(ピッチ方向)の回転角Δ
ξ8とを演算する。また、??510図に示す電流偏差
座標変換回路83を電流偏差座標変換回路104に置換
えている。この電流偏差座標変換回路104は、電流偏
差信号Δi、〜Δi、から浮上体15の重心の2方向の
運動に係わる電流偏差Δ18と、浮上体15における分
割板26a、26bの互いに同じ向きのローリングに関
わる電流偏差Δi、と、浮上体15のψ方向の回転に伴
う分割板26a、26bの互いに逆向きのローリングに
関わる電流偏差Δi。
と、重心のX方向の移動に伴う浮上体15のピッチング
に関わる電流偏差Δi1.とを演算する。また、第10
図に示す制御電圧演算回路84を制御電圧演算回路10
5に置換えている。この制御電圧演算回路105は、浮
上ギャップ長偏差座標変換回路103および電流偏差座
標変換回路104の出力Δ2.Δθ1 Δθ1.Δξ8
.Δi、、Δi、、Δ10.Δi ixから浮上体15
のX方向の移動量ΔXと、同ψ方向の回転量Δψと、そ
れらへ   △ の時間変化率ΔX、Δψと、分割板26a、26bに加
えられたθ方向の外乱トルクの差Ta、および浮上体1
5に加えられたξ方向の外乱トルクT、lを演算し、2
.θ、θ1.ξ1の各モードにおいて浮上体15を安定
に磁気浮上させるモード別電磁石制御電圧el Hea
 、  ea、、ef”を演算する。さらに、第10図
に示す制御電圧座標逆変換回路85を制御電圧座標逆変
換回路106に置換えている。この制御電圧座標逆変換
回路106は、制御電圧演算回路105の出力e r 
、  e a 。
eadze(sに基いて磁気支持ユニット31a〜31
dのそれぞれの電磁石励磁電圧e、〜e、を演算する。
そして、制御電圧座標逆変換回路106の演算結果、つ
まり上記e、〜e、がパワー°アンプ63a〜63dに
それぞれ入力される。
制御電圧演算回路105は、Δ2.Δi、から2モード
の電磁石励磁電圧e、を演算する上下動モード制御電圧
演算回路107と、Δθ、Δi。
からθモードの電磁石励磁電圧e#を演算するロールモ
ード制御電圧演算回路108と、Δθ、。
Δi1.からθ、モードの電磁石励磁電圧e□を演算す
るロール・ヨーモード制御電圧演算回路109と、Δξ
オ、Δi、8からξ、モードの電磁石励磁電圧e、を演
算するピッチ・前後動モード制御電圧演算回路110と
で構成されている。
ここで、ギャップ長偏差座標変換回路103、電流偏差
座標変換回路104は、(1)式および(2)式のΔθ
、をΔθに、ΔξをΔξ8に、Δi、yをΔi#に置き
換えただけの演算を行うことになる。なぜなら、演算回
路62aのΔθ、モードがΔθモードに、同Δξモード
がΔξ、モードに変わってもギャップセンサ34a〜3
4dおよび電流検出器65a〜65dで検出される物理
量には何等変わりがないからである。また、このモード
における浮上体15の運動方程式および電圧方程式は、
(3)式から(6)式のうち、(4)式が、・・・(1
1) に、また(6)式が、 ・・・(12) に、また(5)式が、 ・・・(13) にそれぞれ置き代わる。ここで、F、は磁石ユニット3
1a(または31b)のX軸方向の吸引力、u8はX軸
に平行な外力、T1、TFXはそれぞれ分割板26a、
26bのX軸まわりのトルク外乱の和、y軸まわりのト
ルク外乱である。
(11)式〜(13)式より明らかなように、(11)
式は(7)式、(12)式と(13)式は(8)式の状
態方程式の形にまとめられる。このとき、(7)式、(
8)式のe3.e5は、e 3 ” e rまたはe、
に、e5−6m4またはe、に、d、d’はそれぞれ、
となる。また、制御電圧座標逆変換回路106は、(9
)式のe、をe、8にeayをe、に置き換えた演算を
行う。
上下動モード制御電圧演算回路107は第18図に示す
ように構成されている。すなわち、この上下動モード制
御電圧演算回路107は第11図に示した上下動モード
制御電圧演算回路86と同様に、上下動モード状態観測
器90を同様に構成された上下動モード状態観測器90
aと、ゲイン補償器91dと、電流偏差目標値発生器9
2dと、減算器93dと、積分補償器94dと、加算器
95dと、減算器96dとで構成されている。
ロールモード制御電圧演算回路108は第19図に示す
ように構成されている。θモードの磁気浮上制御系は浮
上体15のX方向およびψ方向の運動とは無関係である
とみなせ、(7)式の状態方程式となる。このため、こ
のロールモード制御電圧演算回路108は、第18図に
示した上下動モード制御電圧演算回路107と同様に構
成されている。すなわち、上下動モード電圧演算回路1
07における上下動モード状態観測器90aをパラメー
タの値のみ異なるが同じ構成のロールモード状態観測器
111に置換え、他は同じ構成となっている。したがっ
て、第19図では対応する要素を同一番号で示し、これ
に添字eを付して示しである。ロールモード状態観測器
111は、Δθ。
Δi、からΔθおよびθモードの外乱トルク推定値T、
を演算する。
ロール・ヨーモード制御電圧演算回路109は第20図
に示すように構成されている。この図から判かるように
、ロールヨーモード制gfJ電圧演算回路109は、状
態観測器のパラメータは異なるが、第13図に示したロ
ール・ヨーモード制御電圧演算回路88と同様に構成さ
れている。したがって、この第20図では対応する要素
を同一番号で示し、かつこれらに添字を付して示しであ
る。
一方、ピッチ・前後動モード制御電圧演算回路110は
第21図は示すように構成されている。
このモードは、(8)式の状態方程式にまとめられる。
したがって、この図から判かるように、ピッチ・前後動
モード制御電圧演算回路110は、ロール・ヨーモード
制御電圧演算回路109と同様に構成されている。すな
わち、Δξ8を微分してΔ゛ξ、を出力する微分器98
cと、Δξ、。
へへ Δ°ξ8、ΔLlxからΔX、ΔXおよびξ8モードの
外乱トルク推定値TFXを演算するピッチ・前後へ 動モード状態観?fgI器112と、Δξ、、ΔX。
へ  △ Δ°ξ8.ΔX、TFII  Δi、xに適当なフィー
ドバックゲインを乗じるゲイン補償器91gと、ΔiF
8を電流偏差目標発生器92 gで設定された目標値よ
り減じる減算器93gと、この減算器93gの出力値を
積分して適当なフィードバックゲインを乗じる積分補償
器94gと、ゲイン補償器91gの出力値の総和を演算
する加算器95gと、この加算器95gの出力値を積分
補償器94gの出力値から減じてξ、モードの電磁石制
御電圧e(mを出力する減算器96gとで構成されてい
る。
以上のように変形された制御装置4]bを用いることに
よって、第15図に示すように浮上体15をガイドレー
ル12a’ 、12b’に沿わせて走行させる場合にも
前記実施例と同様の効果を発揮させることができる。
また、上述した各実施例は、浮上体15を2本の強磁性
のガイドレール12a、12bあるいはガイドレール1
2a’ 、12b’ に沿わせて走行させる浮上式搬送
装置に本発明を適用した例であるが、浮上体15を走行
させることなく、単に磁気吸引力で吊下げ保持する場合
にも本発明を適用できる。
たとえば、第22図に示すように電磁石51゜52の継
鉄55を覆う長方形に比べて長さ、幅とも短く形成され
た4つの強磁性ガイド123a〜123dに対して、磁
気支持ユニッh31a〜31dを図示の如く、浮上体1
5がψ方向に回転したときに浮上体15に加わる各磁気
支持ユニットのX方向の案内力とy方向の案内力とが浮
上体15に同一方向のヨーイングを発生させるように対
向配置させた場合にも適用できる。このように磁気支持
ユニット31a〜31dを配置すると、浮上体15に加
わるψ方向のトルクがX方向の案内力とy方向の案内力
の和で決定されるため、浮上体15のヨーイングを効果
的に減衰させることが可能となる。この場合、浮上体1
5の磁気浮上制御系は、2モード、θ、モード、θゆモ
ードおよびξ1モードに分割できる。
第23図には第22図の組合わせに対処する制御装置4
1cが示されている。なお、この図では第17図と同一
部分が同一符号で示しである。こ −の制御装置41c
が第17図に示した制御装置41bと異なる点は、2モ
ードのみが(7)式の状態方程式で、他の3つのモード
が(8)式の状態方程式であられされることに由来する
演算回路62cの構成にある。すなわち、演算回路62
cは、第17図における浮上ギャップ長偏差座標変換回
路103を、(1)式におけるΔξをΔξ1に置換えた
演算を行う浮上ギャップ長偏差座標変換回路121に置
換えている。この浮上ギヤツブ長偏差座標変換口路12
1は、ギャップ長偏差信号Δ2゜〜Δz4から浮上体1
5の重心の2方向(支持方向)の移動量Δ2と、浮上体
15の重心のX方向(案内方向)の移動に伴う分割板2
6a、26bのθ方向(ロール方向)のそれぞれの回転
角の和Δθ、と、浮上体15のψ方向(ヨ一方向)の回
転に伴う分割板26a、26bのθ方向(ロ°−ル方向
)のそれぞれの回転角の差Δθ、と、浮上体15の重心
のX方向(案内方向)の移動に伴う浮上体15のξ方向
(ピッチ方向)の回転角Δξ8とを演算する。また、第
17図に示す電流偏差座標変換回路104を、(2)に
おけるi、をil、に置換えた演算を行う電流偏差座標
変換回路122に置換えている。この電流偏差座標変換
回路122は、電流偏差信号Δi、〜Δi4から浮上体
15の重心の2方向の運動に関わる電流偏差Δi。
と、浮上体15の重心のX方向の移動に伴う分割板26
a、26bの互いに同じ向きのローリングに関わる電流
偏差Δi□と、浮上体15のψ方向の回転に伴う分割板
26a、26bの互いに逆向きのローリングに関わる電
流偏差Δi5.と、重心のX方向の移動に伴う浮上体1
5のピッチングに関わる電流偏差Δi2.とを演算する
。また、第17図に示す制御電圧演算回路105を制御
電圧演算回路123に置換えている。この制御電圧演算
回路123は、浮上ギャップ長偏差座標変換回路121
および電流偏差座標変換回路122の出力Δ 2 、 
  Δ θ 、  、   Δ θ −、Δ ξ 8 
 、   Δ  i  、  、   Δ  Leyr
Δi□、Δi、から浮上体15のX方向の移動量へ Δyと、同一方向の回転量Δψと、同X方向の移へ  
             へ  ヘ  ヘ動量ΔXと
、それらの時間変化率Δy、Δψ、ΔXと、分割板26
a、26bに加えられたθ方向へ の外乱トルクの和Ta、と、同θ方向の外乱トルクの差
T0と、浮上体15に加えられたξ方向の外へ 乱トルクT、とを7jt算し、2.θ1.θ1.ξ8の
各モードにおいて浮上体15を安定に磁気浮上させるモ
ード別電磁石制御電圧ex *  e #Fl  e 
##1ef、を演算する。さらに、第17図に示す制御
電圧座標逆変換回路106を、(9)式におけるe。
をerXに置換えた演算を行う制御電圧座標逆変換回路
124に置換えている。この制御電圧座標逆変換回路1
24は、制御電圧演算回路123の出力ex 1  e
ey+  eea+  eyxに基いて磁気支持ユニッ
ト31a〜31dのそれぞれの電磁石励磁電圧e、〜e
、を演算する。そして、制御電圧座標逆変換回路124
の演算結果、つまり上記e、〜e6をパワーアンプ63
a〜63dに与えている。
制御電圧演算回路123は、Δ2.Δi、から2モード
の電磁石励磁電圧e、を演算する上下動モード制御電圧
演算回路125と、Δ82.Δi、。
からθ、モードの電磁石励磁電圧eayを演算するロー
ル・左右動モード制御電圧演算回路126と、Δθ1.
Δi、、からθ、モードの電磁石励磁電圧e#、を演算
するロール・ヨーモード制御電圧演算回路127と、Δ
ξ8.Δi1.からξ、モードの電磁石励磁電圧e(x
を演算するピッチ・前後動モード制御電圧演算回路12
8とで構成されている。
なお、上下動モード制御電圧演算回路125.ロール・
左右動モード制御電圧演算回路126.ロール・ヨーモ
ード制御電圧演算回路127およびピッチ・前後動モー
ド制御電圧演算回78128は、それぞれ第24図から
第27図に示すように構成されている。これらの図では
、第12図、第18図、第20図および第21図に示さ
れた要素に対応する要素に同一番号を付すとともに添字
を付して示されている。
上記のような制御装置41cを用いるとにより、ガイド
123a〜123dに対する浮上体15の磁気浮上状態
を第22図の全ての座標系において安定化させることが
できる。
第9図および第16図に示す例では、浮上体15の進行
方向が固定されているが、第9図に示すガイドレール1
2a、12bと第16図に示すガイドレール12a/ 
、  12b / とを直角に交差させた構造の第28
図に示されるようなガイドレール129の分岐部130
において浮上体15の進行方向を略直角に変えるような
場合でも若干の変更を加えるだけで本発明を適用できる
すなわち、浮上体15が矢印B方向に走行するときには
第10図に示される演算回路62aで浮上体15の2モ
ード、θ、モード、θ、モードおよびξモードの磁気浮
上制御を達成できる。一方、浮上体15が矢印C方向に
走行するときには第17図に示される演算回路62bで
浮上体15の2モード、θモード、θ、モードおよびξ
8モードの磁気浮上制御を達成できる。このとき、Δθ
とΔθ、は分割板26a、26bのθ方向の回転角の和
を表す物理量であり、またΔξとΔξ8も浮上体15の
ξ方向の回転角を表す物理量である。
このため、ギャップ長偏差Δz、、ΔZb+Δz1.Δ
z4と、電流偏差Δi、、Δib。
Δi1.Δi、とには浮上体15の進行方向に拘らず同
一の座標変換が施される。したがって、第10図のモー
ド別電磁石制御電圧e H、e ayrea6.e(お
よび第17図のモード別電磁石制御電圧ex 、  e
a +  ea、+  ergに同一の座標逆変換を施
すことにより電磁石励磁電圧em、ebre g + 
 e aを得ることができる。すなわち、第10図の浮
上ギャップ長偏差座標変換回路81と第17図の浮上ギ
ャップ長偏差座標変換回路103、第10図の電流偏差
座標変換回路83と第17図の電流偏差座標変換回路1
04、第10図の制御電圧座標逆変換回路85と第17
図の制御電圧座標逆変換回路106とは同じものとなる
このような理由から、浮上体15の進行方向が異なる毎
にそれぞれの進行方向に適したモード別電磁石制御電圧
が選択できるような手段を制御電圧演算回路84あるい
は制御電圧演算回路105に設ければよいことになる。
第29図乃至第32図には上述した要望を満す制御電圧
演算回路が示されている。すなわち、この制御電圧演算
回路は、第29図に示す上下動モード制御電圧演算回路
131と、第30図に示すロール・左右動モード制御電
圧演算回路132およびロール・モード制御電圧演算回
路133と、浮上体15に取付けられガイドレール12
aおよびガイドレール12b′の有無を検出する2つの
近接センサ134a、134bと、これら近接センサ1
34a、134bの出力に基いて浮上体15の進行方向
が矢印B方向のときにはロール・左右動モード制御電圧
演算回路132の出力を選択し、浮上体15の進行方向
が矢印C方向のときにはロール・モード制御電圧演算回
路133の出力を選択する選択回路135aと、第31
図に示されるロール・ヨーモード制御電圧演算回路13
6゜1.37と、近接センサ134a、134bの出力
に基いて浮上体15の進行方向が矢印B方向のときには
θ、モードのモード別電磁石制御電圧e 11mを演算
するロール・ヨーモード制御電圧演算回路136の出力
を選択し、浮上体15の進行方向が矢印C方向のときに
はθ、モードのモード別電磁石制御電圧e a4bを演
算するロール・ヨーモード制御電圧演算回路137の出
力を選択する選択回路135bと、第32図に示される
ピッチモード制御電圧演算回路138およびピッ、チ・
前後動モード制御電圧演算回路139と、近接センサ1
34a、134bの出力に基いて浮上体15の進行方向
が矢印B方向のときにはピッチモード制御電圧演算回路
138の出力を選択し、浮上体15の進行方向が矢印C
方向のときにはピッチ・前後動モード制御電圧演算回路
139の出力を選択する選択回路135Cとで構成され
ている。
ここで、ロール・ヨーモード制御電圧演算回路136の
ゲイン補償器91pおよび積分補償器94pは、第33
図(a)、(b)に示されるように、近接センサ134
a、134bの検出信号に基いてそれぞれ、2揮のゲイ
ンFとF′およびKとに′を選択できるように選択回路
140a。
140bを備えている。
上記構成であると、浮上体15が矢印B方向に進んでい
るときは近接センサ1.34aがガイドレール12aを
検出するために制御電圧演算回路からex、e@y、e
□、、e、が出力される。また、浮上体15が矢印C方
向に進んでいるときは近接センサ134bがガイドレー
ル12b′を検出するために制御電圧演算回路からe、
、es。
eg4b*e1mが出力されることになる。
なお、浮上体15が分岐部130の中央に位置した場合
には、ガイドレール12a、12bとガイドレール12
a′ 12b′との交差部りが電磁石51.52の3極
の上端面の大部分と対向し、磁気支持ユニット31’−
a〜31dのX方向およびX方向の案内力が極端に低下
する。このため、浮上体15のX方向、X方向およびψ
方向の案内力の制御は不能となる。この実施例では近接
センサ134a、134bがガイドレール12aおよび
ガイドレール12b′を同時に検出したときには。
制御電圧演算回路からe s +  e a *  e
 a d M r  eFが出力されるように選択回路
135a、135b。
135cを切換えるとともに、ロール・ヨーモード制御
電圧演算回路136では選択回路140a。
140bによってゲイン補償器91pのゲインおよび積
分補償器94pのゲインをそれぞれF′およびに′に切
換えるようにしている。また、このとき浮上体15のψ
方向(ヨ一方向)の浮上制御が施されないようにロール
・ヨーモード制御電圧演算回路136中のロール・ヨー
モード状態観i’1lll△  △   △ 器100cで推定されたΔψ、ΔψおよびToを入力と
する3つのゲイン補償器91pのゲインF′を全て零に
設定し、他のΔθ1.Δ°θ、およびΔi□を人力とす
るゲイン補償器91pのゲインF′および積分補償器9
4pのゲインK ’ を分割板26a、26bの互いに
逆向きのθ方向の回転運動を安定化させる値に設定して
いる。
なお、第28図に示す例では、分割板26a。
26bのθ方向の回転角にΔθ、の回転角差が生じた場
合、浮上体15が矢印B方向に走行しているときには浮
上°体15にψ方向のトルクが加わり、また浮上体15
が矢印C方向に走行しているときには浮上体15にψ方
向とは逆向きのトルクが加わることになる。このため、
ロール・ヨーモード制御電圧演算回路136のロール・
ヨーモード状へ   へ 態観i’jllJ器100cによって推定されるΔψ、
Δψ。
へ T1.とロール・ヨーモード制御電圧演算回路137の
ロール・ヨーモード状態観apj器100d△  △ 
△ によって推定されるΔψ、Δψ、Toとはそれぞれ反対
の方向を示すことになる。
一方、ガイドレール12a’ 、12bzの間隔を第2
8図に示す場合より広げ、第34図に示すように、継鉄
55がガイドレール12a’、12b′より内側に所定
だけずれるように磁気支持ユニット31a〜31dを対
向配置させると、分割板26a、26bにΔθ、の回転
角差が生じても進行方向(矢印B、C)に拘らず浮上体
15にはψ方向のトルクが加わることになる。このため
、ロール・ヨーモード制御電圧演算回路136のロール
・ヨーモード状態観測器100Cによって推△へ△ 定されるΔψ、Δψ1 Toとロール・ヨーモード制御
電圧演算回路137のロール・ヨーモード状へ  へ 悲観′/1l11器100dによって推定されるΔψ、
Δψ。
△ Toとはそれぞれ同一の方向を示すことになる。
したがって、この場合にはロール・ヨーモード制御電圧
演算回路136において、浮上体15の進行方向に拘ら
ず分割板26a、26bの互いに逆向きのθ方向の回転
運動を安定化させ得るようにゲイン補償器91pおよび
積分補償器94pのゲインF、Kを設定しておけば第3
1図に示すロール・ヨーモード制御電圧演算回路137
、選択器135bを省略することが可能となる。さらに
、この場合、ロール・左右動モード制御電圧演算回路1
32およびピッチ・前後動モード制御゛亀圧演算回路1
39において、分割板26a、、26bの互いに同じ向
きのθ方向の回転運動および浮上体15のξ方向の回転
運動を浮上体15の進行方向に拘らず安定化させ得るよ
うにゲイン補償器91m、91uおよび積分補償器94
m、94uのゲインF、Kを設定し、さらに浮上体15
が分岐部129の中央に位置しても分割板26a、26
bの互いに逆向きのθ方向の回転運動を安定化させ得る
ようにロール・ヨーモード制御電圧演算回路136にお
けるゲイン補償器91pおよび積分補償器94pのゲイ
ンF、Kを設定しておけば、制御電圧演算回路を第23
図に示した制御電圧演算回路123と同じ構成にするこ
とができる。っまリ、近接センサ134 a、  13
4 b、 ロール−モード制御電圧演算回路133、ピ
ッチモード制御電圧演算回路138、選択回路135a
、135b、135c、140a、140bも省略する
ことができる。
上記のように変形された制御電圧演算回路を用いること
により、ガイドレールに沿って走行する浮上体15の進
行方向が略90°変わる場合でも、浮上体15の磁気浮
上状態を、そのガイドレール上の浮上位置に適した全て
の座標系において安定化させることができる。
また、上記各実施例では、基台25が2つの分割板26
a、26bと、これらを進行方向と平行あるいは直交す
る回転軸の回りで回転可能に連結する連結機構27とで
構成されているが、基台25における回転軸の方向、個
数および位置は同等特定されない。本発明に係る吸引式
磁気浮上装置は、用途、浮上体の形状、磁気支持ユニッ
トの個数等により、たとえば第35図〜第38図に示す
ように種々変形可能である。
第35図には浮上体15aを3つの磁気支持ユニット3
1a〜31cで浮上させるようにした例が示されている
。この場合1こは回転軸を備えた連結機構を用いなくて
もそれぞれの磁気支持ユニット31a〜31cの浮上ギ
ャップ長を互いに独立に変化させることができる。した
がって、基台25aに連結機構を組込む必要はない。
第36図には浮上体15bの進行方向に対し僅か傾いた
回転軸まわりに回転可能な連結機構27を基台25bに
設けた例が示されている。また、第37図には浮上体1
5cを5つに分割し、各分割体に図に示す関係に磁気支
持ユニット31a〜31fを設けるとともに各分割体を
4つの連結機構27a〜27dで連結したものが示され
ている。
第38図には浮上体15dを6つに分割し、各分割体に
図に示す関係に磁気支持ユニット31a〜31hを設け
るとともに各分割体を5つの連結機構27a〜27eで
連結したものが示されている。
これらの図において、各連結機構は全ての磁気支持ユニ
ットの浮上ギャップ長を互いに独立に変化するように各
分割体間を連結している。
また、上述した各列では、複数の磁気支持ユニットにお
ける全ての浮上ギャップ長を互いに独立に変化させるこ
とができるようにするために、基台を複数に分割すると
ともに、各分割体間を回転可能な連結機構で連結してい
るが、この構成に限られるものではない。たとえば、第
39図に示すように、1枚の平板状の基台25eを用い
、この基台25eの4隅にそれぞれ支持部材181を取
付け、これら支持部材181にL字形台座183を2組
の平行リンク機構185を介して2方向(上下方向)に
のみ可動自在に取付け、これらL字形台座183に磁気
支持ユニット31a〜31dを固定し、さらにL字形台
座183の下面と基台25eの上面との間にバネ187
とショックアブソーバ189とから構成されるサスペン
ション191介在させるようにしてもよい。
さらに、上述した各列では磁気支持ユニットを水平に取
付け、かつ磁気支持ユニットの継鉄間の外側寸法よりも
狭い平板状のガイドレールの下面に対して外側にずれた
状態で対向配置させている。
しかし、本発明は、この配置関係や形状に限定されるも
のではない。すなわち、浮上体が安定な磁気浮上状態に
あるとき、ガイドもしくはガイドレールと磁気支持ユニ
ットとの間に支持力と案内力とが同時に発生する配置で
あればよく、この条件を満せばガイドもしくはガイドレ
ールがどのような配置および形状であってもよい。たと
えば、第40図、第41図に示されるように種々の変形
が可能である。すなわち、第40図に示されている例で
は、幅が磁気支持ユニット31a〜31d(但し、ユニ
ット31c、31dは図示せず)の継鉄55間の外径寸
法と同等の平板状のガイドレール203a、203bを
軌道枠205に傾けて取付け、さらに支持方向の浮上ギ
ャップ長が検出できるようにギャップセンサ34a〜3
4d(但し、センサ34c、34dは図示せず)を基台
25fの上面に配置している。この場合、磁気支持ユニ
ット31a 〜31dとガイドレール203a。
203bとの間に発生する吸引力は、支持力(2方向)
と案内力(y方向)とに分解されるため強い案内力を得
ることができる。第41図に示される例では、断面が磁
気支持ユニ・ノド31a〜31d(但し、ユニット31
c、31dは図示せず)の2つの継鉄55に対向するU
字形状のガイドレール207a、207bを軌道枠20
9に縦に取付け、H字状の断面形状を有する2枚の分割
板を連結機構27により連結して構成された基台25g
の側面四隅に磁気支持ユニ・ソト31a〜31d(但し
、ユニット31c、31dは図示せず)を配置し、さら
に支持方向の浮上ギヤ・ノブ長が検出できるようにギャ
ップセンサ34a〜34d(但し、センサ34c、34
dは図示せず)を基台25gの四隅下端に下向きに取付
けている。また、基台25gを構成する2枚の分割板の
上方には、それぞれ2つに分割された制御装置41a、
?4源43および荷台211が配置され、これらによっ
てlV上体15gが構成されている。この例では、継鉄
55が2方向にずれたときにガイドレール207a、2
07bに作用する上方向の吸引力で浮上体15gの総重
量を支持しているため、継鉄55とガイドレール207
a、207bとの間の吸引力の大部分を案内力に利用す
ることができる。
また、上述した6例では、2つの電磁石の間に永久磁石
を介在させた構成の磁気支持ユニットを用いているが、
このような構成に限定されるものではなく、たとえば電
磁石のみで磁気支持ユニットを構成してもよい。
また、上述した6例では、制御装置およびその動作をア
ナログ制御的に表現しであるが、このような制御方式に
限定されるものではなく、デジタル制御方式を採用して
もよい。
さらに、上述した6例では、磁気支持ユニットと同数の
運動座標系ごとに浮上制御を行うモード別制御方式と、
電磁石励磁電流検出値とその目標値との偏差を積分補償
2Kを介して電磁石励磁電圧にフィードバックする電流
積分帰還方式とを併用して浮上体を磁気浮上させている
が、この制御方式に限定されるものではな(、要は、セ
ンサの出力に基づいて得られる支持力の制御に必要な単
数あるいは複数の物理量より案内力の制御に必要な単数
あるいは複数の物理量を演算し、その演算結果を浮上体
の案内方向の浮上制御に用いればよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、磁気支持ユニッ
トを、このユニットが対向するガイドレールに対して支
持力および案内力を同時に発生するように配置し、さら
に上記案内力を磁気支持ユニットとガイドレールとの間
のギャップ長、その変化量または電磁石励磁電流などの
センサで検出された物理量から演算して求められた物理
量を用いて制御しているので、案内方向の浮上制御を行
なうための電磁石が不要となり、磁気支持ユニットの小
形化、軽量化を達成することができる。
また、ガイドレール等浮上体を地上側から支持する構造
物の強度を下げることができ、装置全体を小形化、軽量
化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る吸引式磁気浮上装置を
局部的に取出して一部切欠して示す斜視図、第2図は同
装置を第1図におけるI−I線に沿って切断し矢印方向
に見た図、第3図は同装置を一部切欠して示す側面図、
第4図は同装置における磁気支持ユニットの断面図、第
5図は同装置における制御装置のブロック構成図、第6
図乃至第8図は変形例を説明するための図、第9図は本
発明の別の実施例に係る吸引式磁気浮上装置を局部的に
取出して一部切欠して示す斜視図、第10図は同装置に
おける制御装置のブロック的構成図、第11図乃至第1
4図は同制御装置における制御電圧演算回路の構成を示
すブロック図、第15図は状態観/IN器の等価回路図
、第16図は本発明のさらに別の実施例に係る吸引式磁
気浮上装置におけるガイドレールと浮上体との関係を説
明するための図、第17図は同装置における制御装置の
ブロック構成図、第18図乃至第21図は同制御装置の
構成を示すブロック図、第22図は本発明の異なる実施
例に係る吸引式磁気浮上装置におけるガイドと浮上体と
の関係を説明するための図、第23図は同装置における
制御装置のブロック構成図、第24図乃至第27図は同
制御装置における制御電圧演算回路の構成を示すブロッ
ク図、第28図は本発明のさらに異なる実施例に係る吸
引式磁気浮上装置におけるガイドレールと浮上体との関
係を説明するための図、第29図乃至第33図は第28
図に示す関係の吸引式磁気浮上装置の制御装置における
制御電圧演算回路のブロック構成図、第34図は第28
図に示した関係を変形させた例を説明するための図、第
35図乃至第41図は本発明の詳細な説明するための図
である。 10、− 10a、10b・・・浮上式搬送装置、11
゜205.209−・・軌道枠、12a、12b、12
a’ 、12b’ 、203a、203b、207a。 207 b ・−・ガイドレール、15.15a 〜1
5g・・・浮上体、25.25a〜25 g・・・基台
、26a。 26b・・・分割板、27.27a〜27e・・・連結
機(1が、31a〜31d・・・磁気支持ユニット、3
4a〜34d・・・ギャップセンサ、37.38・・・
容器、41.41a、41b、41cm制御装置、43
・・・電源、46a〜46d・・・ギャップセンサ、5
1゜52・・・電磁石、56・・・コイル、61,61
 a・・・センサ部、62 、 62 a 、  62
 b 、  62 c−演算回路、63 a 〜63 
d−パワーアンプ、65.65a 〜65 d −電流
検出器、81,103,121・・・浮上ギャップ長偏
差座標変換回路、83,104.122・・・電流偏差
逆変換回路、84,105゜123・・・制御電圧演算
回路、85,106,124・・・制御電圧座標逆変換
回路、86,107,125・・・上下動モード制御電
圧演算回路、87,126・・・ロール・左右動モード
制御電圧演算回路、88.109,127.136,1
37・・・ロール・ヨーモード制御電圧演算回路、89
,138・・・ピッチモード制御電圧演算回路、110
,128゜139・・・ピッチ・前後動モード制御電圧
演算回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 第4図 第6図 第7図 第8図 第11図 第14図 第15図 31a        31b 第16図 第18図 第19図 第20図 第21図 第26図 第27図 第32図 (a) (b) 第33図 第35図 第37図 15d     第38図 第40図

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)強磁性材で形成されたガイドと、このガイドの近
    傍に配置された浮上体と、この浮上体に空隙を介して前
    記ガイドに対向する関係に配置された電磁石を含む磁気
    支持ユニットと、前記電磁石、前記ガイドおよび前記空
    隙を通る磁気回路の状態を検出するセンサ部と、このセ
    ンサ部の出力に基いて前記電磁石の励磁電流を制御する
    ことにより前記磁気回路を安定化させて前記浮上体を磁
    気浮上させる制御手段とを備えた吸引式磁気浮上装置に
    おいて、前記磁気支持ユニットは前記浮上体が安定に磁
    気浮上している際に上記浮上体を浮上させるための支持
    力と上記支持力の方向に対して略直交する方向の案内力
    とを同時に発生する関係に前記ガイドに対向して配置さ
    れており、前記制御手段は前記支持力の制御に必要な単
    数あるいは複数の第1の物理量と前記案内力の制御に必
    要な前記磁気回路に関わる単数あるいは複数の第2の物
    理量とをそれぞれ前記センサ部の対応する出力に基いて
    得ていることを特徴とする吸引式磁気浮上装置。
  2. (2)複数の地点間を経由する搬送路に沿って敷設され
    た強磁性材製のガイドレールと、このガイドレールの近
    傍に上記ガイドレールに沿って走行自在に配置された浮
    上体と、この浮上体に前記ガイドレールに沿って走行す
    る推進力を与える手段と、前記浮上体に空隙を介して前
    記ガイドレールに対向する関係に配置された電磁石を含
    む磁気支持ユニットと、前記電磁石、前記ガイドおよび
    前記空隙を通る磁気回路の状態を検出するセンサ部と、
    このセンサ部の出力に基いて前記電磁石の励磁電流を制
    御することにより前記磁気回路を安定化させて前記浮上
    体を磁気浮上させる制御手段とを備えた吸引式磁気浮上
    装置において、前記磁気支持ユニットは前記浮上体が安
    定に磁気浮上している際に上記浮上体を浮上させるため
    の支持力と上記浮上体の走行方向に略直交する方向の案
    内力とを同時に発生する関係に前記ガイドレールに対向
    して配置されており、前記制御手段は前記支持力の制御
    に必要な単数あるいは複数の第1の物理量と前記案内力
    の制御に必要な前記磁気回路に関わる単数あるいは複数
    の第2の物理量とをそれぞれ前記センサ部の対応する出
    力に基いて得ていることを特徴とする吸引式磁気浮上装
    置。
  3. (3)強磁性材で形成されたガイドと、このガイドの近
    傍に配置された浮上体と、この浮上体に空隙を介して前
    記ガイドに対向する関係に配置された電磁石を含む磁気
    支持ユニットと、前記電磁石、前記ガイドおよび前記空
    隙を通る磁気回路の状態を検出するセンサ部と、このセ
    ンサ部の出力に基いて前記電磁石の励磁電流を制御する
    ことにより前記磁気回路を安定化させて前記浮上体を磁
    気浮上させる制御手段とを備えた吸引式磁気浮上装置に
    おいて、前記磁気支持ユニットは前記浮上体が安定に磁
    気浮上している際に上記浮上体を浮上させるための支持
    力と上記支持力の方向に対して略直交する方向の案内力
    とを同時に発生する関係に前記ガイドに対向して配置さ
    れており、前記制御手段は前記センサ部の出力に基いて
    得られる前記支持力の制御に必要な単数あるいは複数の
    第1の物理量から前記案内力の制御に必要な前記磁気回
    路に関わる単数あるいは複数の第2の物理量を演算する
    演算手段を備えていることを特徴とする吸引式磁気浮上
    装置。
  4. (4)複数の地点間を経由する搬送路に沿って敷設され
    た強磁性材製のガイドレールと、このガイドレールの近
    傍に上記ガイドレールに沿って走行自在に配置された浮
    上体と、この浮上体に前記ガイドレールに沿って走行す
    る推進力を与える手段と、前記浮上体に空隙を介して前
    記ガイドレールに対向する関係に配置された電磁石を含
    む磁気支持ユニットと、前記電磁石、前記ガイドおよび
    前記空隙を通る磁気回路の状態を検出するセンサ部と、
    このセンサ部の出力に基いて前記電磁石の励磁電流を制
    御することにより前記磁気回路を安定化させて前記浮上
    体を磁気浮上させる制御手段とを備えた吸引式磁気浮上
    装置において、前記磁気支持ユニットは前記浮上体が安
    定に磁気浮上している際に上記浮上体を浮上させるため
    の支持力と上記浮上体の走行方向に略直交する方向の案
    内力とを同時に発生する関係に前記ガイドレールに対向
    して配置されており、前記制御手段は前記センサ部の出
    力に基いて得られる前記支持力の制御に必要な単数ある
    いは複数の第1の物理量から前記案内力の制御に必要な
    前記磁気回路に関わる単数あるいは複数の第2の物理量
    を演算する演算手段を備えていることを特徴とする吸引
    式磁気浮上装置。
  5. (5)前記浮上体は、全ての前記磁気支持ユニットが互
    いに独立に前記支持力の方向に動くことを可能とする空
    隙独立可変機構を備えている請求項1乃至4の何れか1
    項に記載の吸引式磁気浮上装置。
  6. (6)前記空隙独立可変機構は、前記磁気支持ユニット
    を2個ずつ固定する複数の台板と、これら台板を略鉛直
    平面内で互いに回転可能に結合する結合手段とを備えて
    いる請求項5に記載の吸引式磁気浮上装置。
  7. (7)前記磁気支持ユニットは、前記浮上体を浮上させ
    るのに必要な起磁力を供給する永久磁石を前記磁気回路
    中に備えている請求項1乃至4の何れか1項に記載の吸
    引式磁気浮上装置。
  8. (8)前記磁気支持ユニットは、互いに直交する前記案
    内力が前記浮上体に同一方向のヨーイングを発生させる
    ように前記ガイドに対向して配置されている請求項1ま
    たは3に記載の吸引式磁気浮上装置。
  9. (9)前記磁気支持ユニットは前記浮上体を浮上させる
    のに必要な起磁力を供給する永久磁石を前記磁気回路中
    に備えており、前記制御手段は前記センサ部の出力に基
    いて前記電磁石の励磁電流を略零にする状態で常に前記
    磁気回路を安定化させるゼロパワー浮上制御手段を備え
    ている請求項1乃至4の何れか1項に記載の吸引式磁気
    浮上装置。
  10. (10)前記制御手段は、前記センサ部の出力に基いて
    得られる前記第1の物理量より、互いに直交する前記案
    内力のそれぞれの制御に必要な前記第2の物理量を演算
    する演算手段を備えている請求項3に記載の吸引式磁気
    浮上装置。
  11. (11)前記第1の物理量は、前記空隙の支持方向の距
    離またはその時間変化率または前記電磁石の励磁電流値
    もしくはそれらの関数である請求項1乃至4の何れか1
    項に記載の吸引式磁気浮上装置。
  12. (12)前記第2の物理量は、前記磁気支持ユニットの
    前記案内方向の移動量またはその時間変化率または外部
    より前記浮上体に加えられた外力もしくはそれらの関数
    である請求項1乃至4の何れか1項に記載の吸引式磁気
    浮上装置。
  13. (13)前記演算手段は、状態観測器を備えている請求
    項3または4に記載の吸引式磁気浮上装置。
  14. (14)前記ガイドレールは、前記浮上体の第1の走行
    方向と第1の案内方向とを入替えて第1の走行方向を第
    2の案内方向とし、第1の案内方向を第2の走行方向と
    して上記浮上体を走行させる分岐部を備えている請求項
    2または4に記載の吸引式磁気浮上装置。
  15. (15)前記ガイドレールは前記浮上体の第1の走行方
    向と第1の案内方向とを入替えて第1の走行方向を第2
    の案内方向とし、第1の案内方向を第2の走行方向とし
    て上記浮上体を走行させる分岐部を備えており、前記制
    御手段は前記センサ部の出力に基いて得られる前記第1
    の物理量より前記第1の案内方向の案内力の制御に必要
    な前記第2の物理量を演算する第1の演算手段と、前記
    第2の案内方向の案内力の制御に必要な前記第2の物理
    量を演算する第2の演算手段とを備えている請求項4に
    記載の吸引式磁気浮上装置。
  16. (16)前記制御手段は、前記第1の演算手段の演算結
    果に基いて前記第1の案内方向の案内力を制御するため
    の第1の補償手段と、前記第2の演算手段の演算結果に
    基いて前記第2の案内方向の案内力を制御するための第
    2の補償手段とを備えている請求項15に記載の吸引式
    磁気浮上装置。
  17. (17)前記制御手段は、前記第1の案内方向と前記第
    2の案内方向とが入替わったことを検出する案内方向検
    出手段と、この案内方向検出手段の検出信号に基いて前
    記第1の演算手段と前記第2の演算手段とを選択する選
    択手段とを備えている請求項15に記載の吸引式磁気浮
    上装置。
  18. (18)前記制御手段は、前記第1の案内方向と前記第
    2の案内方向とが入替わったことを検出する案内方向検
    出手段と、この案内方向検出手段の検出信号に基いて前
    記第1の補償手段と前記第2の補償手段とを選択する選
    択手段とを備えている請求項16に記載の吸引式磁気浮
    上装置。
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