JPH0429505A - リニアシンクロナスモータ式車両の制御装置 - Google Patents

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） 本発明はリニアシンクロナスモータ式車両の制御装置に
係わり、特に速度を制御するリニアシンクロナスモータ
式車両の制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、リニアシンクロナスモータ式車両の制御装置とし
て例えば特開昭５８−２９３０２が知られている。この
装置は第２図に示すように、自動制御中は、所定の速度
変化率及び一定の加減速度変化率で速度基準指令Ａに向
かう走行速度パターンＢを走行速度パターン発生部１か
ら発生させ、さらにこの走行速度パターンＢに対応した
周波数の周波数パターンＫを周波数パターン発生部２か
ら発生させ、この周波数パターンにの位相と車両の位置
検出器６から得た位置信号Ｒの位相とを追従制御部３で
比較してその位相差に応じて地上１次コイル７に流す電
流の実効値制御出力りを求め、さらに前記位置信号Ｒに
よって車両の走行速度に対応した正弦波パターン信号Ｍ
を追従制御部３から発生させ、この正弦波パターン信号
Ｍと前記電流の実効値制御出力りとを乗算器４において
乗算して走行速度パターンＢに追従させるに必要な波高
値及び周波数を有する電流パターンＮを求め、この電流
パターンＮを電力変換器５において電力増幅して地上１
次側コイル７に通電させ、これにより車両８の速度及び
加減速度を制御していた。

このような制御装置において、手動制御中は手動制御に
より走行速度パターンＢの値と車両８の実際の速度は大
きくかけ離れる。このような状態から手動制御が完了し
自動制御が再起動すると、車両８の速度は走行速度パタ
ーンＢに追従しようとするので、車両８の速度、加減速
度が急激に変化して車両の乗り心地が損なわれていた。

よって従来は再起動開始時走行速度パターンＢの初期値
として速度演算部１８により検出される再起動開始時の
車両８の実際の速度Ｑを与え、さらにこの走行速度パタ
ーンＢをたち上げる際の加減速度の初期値として、加減
速度演算部１７により検出される再起動開始時の車両８
の実際の加減速度Ｐを与えるようにして、これら２つの
初期値より、走行速度パターンＢの加減速度を所定の加
減速度まで一定の加減速度変化率で増加させることによ
り、車両の速度及び加減速度の急激な変化を防止してい
た。

（発明が解決しようとする課題） このような制御装置においては、停電あるいは機器の一
部の故障などによっても車両は蛇行することもあり、手
動制御以外にも、車両の実際の速度が走行速度パターン
に追従しない場合がおこりうる。このような状態から停
電あるいは故障などが復旧すると、従来の制御装置では
車両の速度が走行速度パターンに追従しようとするため
、車両の速度と加減速度が急激に変化して乗心地が損な
われていた。

そこで本発明は手動制御から自動再起動状態に移る時は
もちろん、停電や機器の一部の故障等自動再起動状態に
移ることを検出することが不可能な場合も含めいかなる
場合でも、車両の速度及び加減速度の変化を滑らかに行
う乗心地の良好な制御を実効し得るリニアシンクロナス
モータ式車両の制御装置を提供することを目的としてい
る。

［発明の構成コ （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においては、速度基準
指令に基づいて車両の走行速度パターンを発生し、さら
に前記走行速度パターンに基づいて車両の速度を制御す
るリニアシンクロナスモータ式車両の制御装置において
前記走行速度パターンの値を前記速度基準指令と車両の
実際の速度と許容される加減速度とから求め、走行速度
パターンの値を速度基準指令に向けて変化させる走行速
度パターン発生手段を有するリニアシンクロナスモータ
式車両の制御装置を提供する。

（作　　用） 上述のリニアシンクロナスモータ式車両を駆動する制御
装置の走行速度パターン発生部においては、自動制御中
あるいは非制御中にかかわらず車両の実際の速度と、車
両の実際の加減速度とを参照することにより走行速度パ
ターンの変化が許容加減速度変化率、許容加減速度以内
に保たれるように走行速度パターンを発生させながら、
走行速度パターンを速度基準指令に追従させている。自
動制御中の車両の速度は走行速度パターンに追従するの
で、よって車両の速度は許容加減速度変化率、許容加減
速度以内に保たれながら、速度基準指令に追従する。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して説明する
。

第１図は、本発明によるリニアシンクロナスモータ式車
両の制御装置の走行パターン発生部の実施例を示すブロ
ック図であり、従来例の第２図の走行パターン発生部１
に相当する。本発明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は走行パターン発生部１の実施例
を除き第２図に同じである。第１図は、第２図と同一部
分には同−符号を付して示している。本実施例によるリ
ニアシンクロスナモータ式車両の制御装置の走行パター
ン発生部は第１図に示すように、速度基準指令Ａと車両
の実際の速度Ｑとは減算器９へ入力されて速度基準指令
Ａと車両の実際の速度Ｑとの速度差信号Ｃが求められる
。この速度差信号Ｃは加減速度リミッタ−１０へ入力さ
れる。この加減速度リミッタ−１０は速度差信号Ｃに比
例した値を出力するが、その出力の絶対値が予め定めら
れた最大加速度より大きい場合は最大加速度の値を出力
し、最大減速度より小さい場合（減速度は負の値）は最
大減速度の値を出力する。

つまり、時刻ｔにおける速度基準指令ＡをＡ（ｔ）、車
両の実際の速度ＱをＱ　（ｔ）とすると、その時の加減
速度リミッタ−１０の出力Ｄ　（ｔ）はＰｍａｘ＞Ｄ　
（ｔ）＞Ｐｍ１ｎの場合Ｄ　（ｔ）＝ｊ＊　（Ａ　（ｔ
）−Ｑ　（ｔ））Ｐｍａｘ＜Ｄ　（ｔ）の場合 Ｄ　（ｔ）＝Ｐｍａｘ Ｐｍｉ　ｎ＞Ｄ　（ｔ）の場合 Ｄ　　（ｔ）＝Ｐｍｉｎ 但しｊ：比例定数： Ｐｍａｘ：許容最大加速度 （正の値） Ｐｍｉｎ：許容最大減速度 （負の値） として求める。

つまり時刻ｔにおける加減速度リミッタ−１０の出力Ｄ
　（ｔ）は許容最大加速度（Ｐｍａｘ）及び許容最大減
速度（Ｐｍ　ｉ　ｎ）以内で速度基準指令Ａに追従する
ために必要とする加減速度となる。

そして、加減速度リミッタ−１０の出力り及び車両の実
際の加減速度Ｐは減算器１１へ入力され、加減速度差信
号Ｅが求められる。この加減速度差信号Ｅは加減速度変
化率リミッタ−１２へ入力される。この加減速度変化率
リミッタ−１２は、加減速度差信号Ｅの絶対値が予め定
められた最大加減速度変化率より大きい場合はある一定
の最大加減速度変化率の値を出力し、加減速度差信号Ｅ
の絶対値が予め定められた最大加減速度変化率より小さ
い場合には、加減速度差信号Ｅ゛に比例した値を出力す
る。

つまり、時刻ｔにおける車両の実際の加減速度Ｐをｐ　
（ｔ）とすると、その時の加減速度変化率リミッタ−１
２の出力Ｆ　（ｔ）は Ｆｍａｘ＞Ｆ　（ｔ）＞Ｆｍ１ｎの場合Ｆ　（ｔ）　−
に＊　（Ｄ　（ｔ）−Ｐ　（ｔ））Ｆｍａｘ＜Ｆ　（ｔ
）の場合 Ｆ　（ｔ）＝Ｆｍａｘ Ｆｍｉｎ＞Ｆ　（ｔ）の場合 Ｆ　（ｔ）＝Ｆｍｉｎ 但しｋ　比例定数 Ｆｍａｘ：許容最大加減速度変化率 （正の値） Ｆｍｉｎ：許容最小加減速度変化率 （負の値） として求める。

つまり時刻ｔにおける加減速度変化率リミッタ−１２の
出力Ｆ　（ｔ）は許容最大加減速度変化率（Ｆｍ　ａ　
ｘ）及び許容最小加減速度変化率（Ｆｍｉｎ）以内で前
記速度基準指令Ａに追従するために必要とする加減速度
変化率となる。

そして、加減速度変化率リミッタ−１２の出力Ｆと単位
時間Ｔｓ秒は乗算器１３へ入力され乗算される。よって
乗算器１３の出力は単位時間Ｔｓ秒当りの加減速度の変
化量Ｇとなる。この単位時間Ｔｓ秒当りの加減速度の変
化量Ｇと車両の実際の加減速度Ｐは加算器１４へ入力さ
れて単位時間Ｔｓ秒当りの加減速度の変化量Ｇと車両の
実際の加減速度Ｐの和として加減速度パターンＨが求め
られる。

この時の加算器１４の出力Ｈ（ｔ）は Ｈ（ｔ）　＝Ｐ　（ｔ）　十Ｆ　（ｔ）　＊Ｔｓとなり
、これは時刻ｔから単位時間Ｔｓ秒の間、許容加減速度
範囲以内で速度基準指令Ａに追従するために必要とする
加減速度パターンとなる。

この加減速度パターンＨと単位時間Ｔｓ秒は乗算器１５
へ入力され乗算される。よって乗算器１５の出力は単位
時間Ｔｓ秒当りの速度の変化量Ｊとなる。この単位時間
Ｔｓ秒当りの速度の変化量Ｊと車両の実際の速度Ｑは加
算器１６に入力されて単位時間Ｔｓ秒当りの速度の変化
量Ｊと車両の実際の速度Ｑの和として走行速度パターン
Ｂが求められる。

よってこの時の加算器１６の出力Ｂ　（ｔ）はＢ　（ｔ
）　＝Ｑ　（ｔ）　＋Ｈ（ｔ）　＊Ｔｓとなり、 これは時刻ｔから単位時間Ｔｓ秒の間、許容加減速度変
化率かつ許容加減速度範囲以内で速度基準指令Ａに追従
するために必要とする走行速度パターンとなる。

上述したように本実施例では、速度基準指令Ａ（ｔ）、
車両の実際の速度Ｑ（ｔ）、車両の実際の加減速度Ｐ　
（ｔ）とを単位時間Ｔｓ秒毎に参照することによって走
行速度パターンＢの加減速度は車両の実際の加減速度Ｐ
　（ｔ）に一定論減速度変化率以内で追従し、かつ走行
速度パターンＢの速度は車両の実際の速度Ｑ　（ｔ）に
許容加減速度以内で追従しながら、速度基準指令Ａ　（
ｔ）に追従することになる。

尚この走行パターン発生部１の演算は単位時間Ｔｓ秒毎
に実行される。

上記のように求められた走行速度パターンＢは周波数パ
ターン発生部２に入力される。周波数パターン発生部２
は走行速度パターンＢの値に比例した周波数を有する３
相方形波を発生する。周波数パターン発生部２の出力で
ある周波数パターン（３相方形波）Ｋは位置検出器６に
よって検出される車両の位置信号Ｒ（車両の位置信号は
３相方形波である。）と共に追従制御部３へ入力される
。

追従制御部３では、周波数パターンにと、位置信号Ｒと
の間の位相差を検出し、この位相差に補償演算を施して
実効値制御出力りが求められる。また車両の位置信号Ｒ
より車両の速度を検出して、車両の速度に比例した周波
数を有する正弦波パターンＭが求められる。実効値制御
出力りと正弦波パターンＭは乗算器４に入力され乗算さ
れる。乗算器４の出力である電流パターンＮは電力変換
器５へ入力される。電力変換器５は電流パターンＮの波
高値及び周波数に応じた波高値及び周波数を有する電流
を地上１次側コイル７に通電して所定の推力を得て車両
８を推進させる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、走行速度パターン
の値を、速度基準指令と、車両の実際の速度と、許容さ
れる加減速度と、車両の実際の加減速度と、許容される
加減速度変化率とから求めるようにしたので、手動制御
から自動再起動に移る時はもちろん、停電や機器の一部
の故障など自動再起動状態に移ることを検出することが
不可能な場合も、車両の加減速度を許容加減速度に制御
し、さらに車両の加減速度変化率を許容加減速度変化率
に制御するので車両の速度及び加減速度の変化を滑らか
に行う乗心地の良好なリニアシンクロナスモータ式車両
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るリニアシンクロナスモータ式車両
の制御装置の走行パターン発生部の一実施例の構成を示
すブロック図、第２図は従来のリニアシンクロナスモー
タ式車両の制御装置を示す構成図である。 １・・・・・・・・・走行速度パターン発生部２・・・
・・・・・・周波数パターン発生部３・・・・・・・・
・追従制御部 ４・・・・・・・・・乗算器 ５・・・・・・・・・電力変換器 ６・・・・・・・・・位置検出器 ７・・・・・・・・・地上１次側コイル８・・・・・・
・・・車両 ９・・・・・・・・・減算器 ０・・・・・・・・・加減速度リミッタート・・・・・
・・・減算器 ２・・・・・・・・・加減速度変化率リミッタ３・・・
・・・・・・乗算器 ４・・・・・・・・・加算器 ５・・・・・・・・・乗算器 ６・・・・・・・・・加算器 ７・・・・・・・・・速度演算部 訃・・・・・・・・加減速度演算部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）速度基準指令に基づいて車両の走行速度パターン
   を発生し、この走行速度パターンに基づいて車両の速度
   を制御するリニアシンクロナスモータ式車両の制御装置
   において、 前記走行速度パターンの値を前記速度基準 指令と車両の実際の速度と許容される加減速度とから求
   め、走行速度パターンの値を速度基準指令に向けて変化
   させる走行速度パターン発生手段を有するリニアシンク
   ロナスモータ式車両の制御装置。
2. （２）前記速度基準指令と車両の実際の速度と許容され
   る加減速度とから求める走行速度パターンは、車両の実
   際の加減速度と許容される加減速度変化率とから求まる
   加減速度で変化させることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のリニアシンクロナスモータ式車両の制御装
   置。