JPH0332306A - 磁気浮上制御装置 - Google Patents

磁気浮上制御装置

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JPH0332306A
JPH0332306A JP16320489A JP16320489A JPH0332306A JP H0332306 A JPH0332306 A JP H0332306A JP 16320489 A JP16320489 A JP 16320489A JP 16320489 A JP16320489 A JP 16320489A JP H0332306 A JPH0332306 A JP H0332306A
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JP
Japan
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electromagnet
control
gap
signal
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP16320489A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Ikeda
池田 嘉隆
Hideo Tsukamoto
英雄 塚本
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Non-Mechanical Conveyors (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフィルム2軸延伸機のクリップ浮上やタリンル
ーム内の搬送機などに用いる磁気浮上装置に関する。
〔従来の技術〕
磁気浮上装置には電磁石地上設債型のものど、電磁石地
上設置型のもの(磁気浮上ieレソト)は電磁石可動側
設inもの(磁気浮上・・ト)に比べて次のような利点
がある。
(1)電池または受電装置、電磁石、それらの制御回路
を磁気浮上用動体に搭載する必要がない。そのため可搬
1(量を大きくできる。
(2)  非接触給電の必要がなくコンパクト化できる
第2図は従来装置および本発明に使用する宙磁石地上設
置型磁気浮上パし・ットの説明図であり、第3図はその
AA断面図である。図中、1は地上に固定されたレール
、2!iパレソト又は浮上体である。パレット2は第2
図に釦いて紙面に平行上方向にリニアモータ又はチェノ
(図示省略)等により駆動牽引さハる。またレー、11
1には浮上用電磁石3,4と、案内用電龜石5,6と、
各電磁石とパレット21′li1のギャップ量を検出す
るセンサ7゜8 、9 、70が設置されている。セン
サ7.8は上下方「ム」のギャップ量を検知し5、セン
サ9,10は水平力1JJのギャップを検出する。電磁
石とセンサは多数あるので図では電磁石と1ニンサの番
号に右添字をつけて区別している(添字については以下
同じ)。
垂直方向センサ7.8で検出したギャップ量と、垂直方
向目標ギャップ量が一致するように浮上用電磁石3,4
を働かせ、六平方向センサ9,10で検出したギャップ
量と、水平方向目標ギャップ量が一致するように、案内
用電磁石5,6を働かせれば、ノeレット2はレール1
や磁石3,4,5.6に接触することなく浮上する。そ
してリニアモータたはチェノ(図示省略)等により浮上
した11牽引走行させることができる。結局、浮上も案
内も電磁石の吸引力を制御して遠戚するものである。電
磁石の制御は第4図に示すように一人力出力系として扱
っていた。即ち電磁石X(Xは第2図、第3図の電磁石
を代表させて示している)の制御信号は電磁石Xの位置
での目標ギヤツプ量Xとその電磁石位置でのギヤング量
gz、更に必要に応じてギヤツプ量化速度kx等を用い
て決めていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
第2図を簡略化して書き直したのが第5図である。第5
図ではパレット2はび上用電磁石3 。
3n+l”n”n+1で支持されている。該電磁石とパ
レット2の接極子面渣でのギヤツブiをそれぞれ蛛 g3nTg5n+11g4nIg4n+1とする0例え
ば電磁石3nの吸引力を変化させたとキg3nのみ変化
すれば都合が良いが、他の電磁石位置でのギヤラフ°量
g3n+1pg4n*!4B+1も変化してし筐う。こ
れを電磁石3nの吸引力による干渉ということにする。
1他の電磁石についても同様である。
この干渉は各電磁石が浮上体(ここではパレット2)に
対して充分小さければ問題はない。しかし電磁石が浮上
体に対して相対的に大きくなると無視できなくなりうま
く浮上させられなくなる。
先の出H%願昭63−104875 r磁気浮上制御装
置」は第6図(a)のように進行方向に対して直角方向
の電磁石による干渉が大きい場合についての発明であっ
た。しかしその発明では第6図(b’lのように進行方
向にも、進行方向に直角な方向にも電=5− 磁石が浮上体に対して大きい場合の干渉に対しては効果
が小さい。また浮上体か走行方向に移動するにつれて浮
上体の重心と支持する電磁石間の走行方向の距離か大き
く変化する。そのため電磁石間の負荷分担の割合が大き
く変化する。この間の事情を簡単なビーム支1毛につい
て税関したのが第7図である。第7図(b)は第7図(
a)のように重量Wのビームを距離t。だけ離れたR1
. R2の力で支持しようとしたとき、力の作用点と重
心との相対距lxが変化したとき、釣合を保つためには
支持力R1,R2がどう変化するかを示している。この
ように電磁石と浮上体の重心との相対距離が変化すると
電磁石の負荷量は大きく変化し、大負荷の場合は安定浮
上ができない場合もある。
本発明は以上のようZ問題点を解決する制御装置を提供
することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る磁気浮上制御装置は (1)  汀−1二、案内に必要な各′「E磁石の付性
に於けるギャップ量、ギャップ量の変化速庭、′I[j
磁石電流、浮上体の走行力向における位置等を検出し、
該ギャッゾ′量、ギャップ量の変化速度等を総合評価し
て各々の電磁石の発生力を制御すると共に、浮」一体の
走行に応じて必要な電磁石を切換える。
(2)  浮上体の走行方向V(ふ・しyるfi7. 
tf’1を検出し、浮上体の重心位置と電磁石間の相対
位置を求め、それに募ついてその位置にふされしい制御
パラメータ(C変化させて制御を行う。
ことを特徴とする。
〔作用〕
(+J  f/上、集1ツ(こ必要な各尾磁石位1灯に
於けるギャップ量、ギャップ量の変化速度、電磁石電流
等を、総合的に評価して各電磁石の吸引力の制御を行う
ので、各電磁石相互の干渉があっても、安定な浮上、案
内を実現することができる。
また浮上体の移動に応じて使用する電磁石を切換えて行
くので安定な浮上走行が実現できる。
(2)浮上体の重心を電磁石との間の相対距Iffによ
りS1川徊1zeラメータを変化さ→ノZ)ので11・
辷磁ネコの■′」荷分担量が大きく変化してもそれに対
応した制御を行う事ができる。したがって大負荷の場合
でも安定浮上させることができる。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例の、磁気浮上制御装置のブロッ
ク線図を示す。
第1図において21は制御演算部であり、ギヤツプ目標
値g”、ギヤツブ量g、ギャップ変化速度点から制御パ
ラメータPを用いて演算を行い電磁石制御信号79Mを
発生ずる。g ”pg′++ゑivP!Mはベクトルで
あり、それらの各装束はその時点での磁気浮上、案内に
必要な電磁石についての量となる。任意の電磁石Xの点
に釦けるギャップ目標値をg7 、ギャップ量をgX、
ギャップ変化速度をg X %紋型磁石の電磁石制御信
号をVXと表わすことにする。第2図において現時点で
の有効な電磁石を3n、4nP5n96n、3n+1,
4n+125n+1,6n+1とすればg ”= f(
g”3 n’ g”4y、p g”5.s g”6.p
 g”6.Hl + g”4 n+11 ”5n−tl
 +’6n+1 )・ となる、又、他のベクトルも同様に次のようになる。
g  =fCg5n*g4n*g5njg6nvg5n
+1pg4n+1pK5n+1pg6n+1 ) g =’(g3n*g4npM5n+M6n+g3n−
Hpg4n+1tg5n41+”6n+1 ) ■EM =f (V 3 ne V 4 nt V 5
 ne V 6 ne V 3 ne 11 V 4 
n+1 y V 5 ne I JV6n+1 ) g’g’g  からVF、Mを導出するには、多変数制
御理論、例えば非干渉制御理論又は最適レギュレータ等
の理論を用いる。
22は走行方向の浮上体の位置信号りから、現時点で用
いるべき電磁石の組を決める電磁石選択論理部である。
浮上方向は常に4個の電磁石で支持させるので第5図の
場合には最初(3n、4,5n、6n。
3n+4,4n+4,5n+1,6n+1)の電磁石を
選択する。更に走行した段階では(3n、4,5n6n
)は浮上体からはずれてし筐うので(3n+j ” n
+1 ” nei ” n+1 F 3n+2 ” n
+25n+2 ” n+2 )の電磁石を選択する。電
磁石選択論理部22は選択した電磁石番号を23.24
,25.26の切換部に出力する。
切換部23は全ての電磁石位置におけるギヤツブ目標値
g〜(添字ばXで代表させる)を入力し、電磁石選択論
理部22から出力された選択電磁番号に従って該電磁石
部のギャップ目標値のみをベクトルg”として制御演算
部21に出力する。同様に切換部2fは全ての電磁石位
置におけるギヤツブ量gX(添字はXで代表させる)を
入力し、電磁石選択論理部22から出力された選択電磁
石番号に従って該電磁石部のギャップ量のみをベクトル
gとして制御演算部21に出力する。同様に切換部25
は全ての電磁石位置におけるギャップ変化速度を入力し
、電磁石選択論理部22から出力された選択電磁石番号
に従って該電磁石部のギャップ変化速度のみをベクトル
ことして制御演算部21へ出力する。切換部26は制御
演算部21で計算された電磁石制御信号■。9を入力し
、出力側には全ての電磁石の制御信号端子がきている。
切換部26は電磁石選択論理部21から出力された選択
電磁石番号に従って該電磁石の制御信号端子のみにベク
トルVEMの対応する信号を出力する。
このとき選択されなかった電磁石の制御信号端子にはゼ
ロ又は一定バイアス値を出力する。27は制御定数計算
回路であシ走行方向の浮上体の位置しの関数として制御
パラメータを計算して制御演算部21に出力する。
な訃第1図ではgは制御演算部21の入力として与えら
れるとして書いているが制御演算部21の内部でgを微
分演算したり又は位相進み演算を行って近似することも
可能である。咬た電磁石は全て多変数系として扱う場合
について記しているが、干渉の影響の小さい電磁石が含
壕れている場合にはその電磁石については従来のように
一人力−出力系として扱うことも可能である。
〔発明の効果〕
本発明は前述のように構成されているので以下に記載す
るような効果を奏する。
(1)走行方向の浮上体の位置により使用電磁石を切換
えることにより、走行方向にも分散配置された電磁石間
での有機的な制御ができ、よシ安定々浮上走行が可能と
なる。
(2)走行方向の浮上体の位置により制御パラメータを
変化させることもできるので、各電磁石の負荷分担がス
ムースに行われ更に安定な浮上走わが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の制御系のブOツク線図を示す
図、 第2図は電磁石地上設置型磁気浮上ペレソトの説明図、 第3図は第2図のAA断面図、 第4図は従来の制御方法の説明図、 第5図〜第6図は干渉の説明図、 第7図は負荷分担の説明図である。 2ノ・・・制御演算部、22・・・電磁石選択論理部、
23.24,25,26・・・切換郁、 27・・・制
御定数計算回路、L・・・走行方向の浮上体の付荷、g
”・・・目標ギャソプ量のベクトル、g・・・ギャソプ
士仕のベクトル、g・・・ギャップ変化速度のベクトル
、■9M・・・電磁石制御信号のベクトル。 位 味 を 糎 第 (b) 図 手 続 り竹 正 書

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 浮上体位置信号(L)を入力する電磁石選択論
    理部(22)及び制御定数計算回路(27)と、各電磁
    石位置におけるギャップ目標値を入力する切換部(23
    )と、各電磁石位置におけるギャップ量を入力する切換
    部(24)と、各電磁石位置におけるギャップ変化量を
    入力する切換部(25)と制御演算部(21)と、電磁
    石制御信号を入力する切換部(26)を有する磁気浮上
    制御装置において、 前記電磁石選択論理部(22)は、浮上体の走行方向に
    おける位置を検出し、該走行位置によりその位置での浮
    上及び案内に必要な電磁石の組を選択し、選択した電磁
    石番号の信号を切換弁(23,24,25,26)に出
    力し、 前記切換弁(23,24,25)は前記選択電磁石番号
    に従って、該電磁石部のみの信号を制御演算部(21)
    出力し、 前記制御演算部(21)は切換部(23,24,25)
    からの信号を入力するとともに、制御定数計算回路(2
    7)から制御パラメータ(P)を入力し、電磁石制御信
    号(V_E_M)を切換部(26)に出力し、前記切換
    部(26)は、前記選択電磁石番号に従って該電磁石部
    のみの制御信号を電磁石に出力することを特徴とする磁
    気浮上制御装置
  2. (2) 浮上体の走行方向における位置を検出し、それ
    を基に電磁石と浮上体との相対位置を求め、制御パラメ
    ータ(P)を変化させることを特徴とする請求項(1)
    記載の磁気浮上制御装置
JP16320489A 1989-06-26 1989-06-26 磁気浮上制御装置 Pending JPH0332306A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0564315A (ja) * 1991-08-29 1993-03-12 Ebara Corp 磁気浮上搬送装置の制御方法

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JPS61139201A (ja) * 1984-12-10 1986-06-26 Ntn Toyo Bearing Co Ltd 磁気浮上式直線スライダ
JPS61277303A (ja) * 1985-06-03 1986-12-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 磁気浮上移送装置
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JPS62160004A (ja) * 1986-01-06 1987-07-16 Hitachi Kiden Kogyo Ltd 磁気浮上搬送装置

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