JPH05338840A - Controlling method for magnetically levitating system including magnetic material - Google Patents
Controlling method for magnetically levitating system including magnetic materialInfo
- Publication number
- JPH05338840A JPH05338840A JP17783292A JP17783292A JPH05338840A JP H05338840 A JPH05338840 A JP H05338840A JP 17783292 A JP17783292 A JP 17783292A JP 17783292 A JP17783292 A JP 17783292A JP H05338840 A JPH05338840 A JP H05338840A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- equation
- magnetic
- magnetic material
- magnetically levitating
- relative permeability
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Discharge By Other Means (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
- Feeding Of Articles By Means Other Than Belts Or Rollers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば鋼板のような磁
性材料の磁気浮上搬送技術における制御系の設計に好適
に適用し得る磁性材料を含む磁気浮上系の制御方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic levitation system control method including a magnetic material which can be suitably applied to the design of a control system in a magnetic levitation transfer technique for magnetic materials such as steel plates.
【0002】[0002]
【従来の技術】図1の模式図に示したような電磁石1に
よって鋼板2を吸引して搬送することを想定した三次系
1点支持モデルの吸引形磁気浮上系は、次式で表わされ
る。 J・d2/dt2・θ=mgl0+ΔN−fml0 e=R・i+d/dt・(L(x)・i) fm=α(i/x) L=La+Lb/x 但し、 J : 支点まわりの慣性モーメント(=mel0
2) θ : 支点まわりの角変位 mg : 鋼板に作用する重力 l0 : 支点と吸引点との距離 ΔN : 外乱モーメント fm : 鋼板に作用する吸引力 e : コイル端子電圧 R : コイルの直流電気抵抗 i : 励磁電流 L(x) : 系のインダクタンス x : ギャップ寸法 α=μ0n2S1/2 La : 漏れインダクタンス Lb=μ0n2S1/2 μ0 : 真空の透磁率 n : コイルの巻数 S1 : 鉄心の断面積 である。2. Description of the Related Art An attraction type magnetic levitation system of a tertiary system one point support model assuming that a steel plate 2 is attracted and conveyed by an electromagnet 1 as shown in the schematic view of FIG. 1 is expressed by the following equation. J · d 2 / dt 2 · θ = mgl 0 + ΔN−f m l 0 e = R · i + d / dt · (L (x) · i) f m = α (i / x) L = L a + L b / x where J: moment of inertia around the fulcrum (= m e l 0
2) theta: angular displacement mg around fulcrum gravitational l 0 acting on the steel sheet: Distance of the fulcrum and the suction point .DELTA.N: disturbance moment f m: attraction acting on the steel sheet e: coil terminal voltage R: galvanic coil resistance i: excitation current L (x): system inductance x: gap size α = μ 0 n 2 S 1 /2 L a: leakage inductance L b = μ 0 n 2 S 1/2 μ 0: permeability of vacuum n: the number of turns of the coil S 1 : the cross-sectional area of the iron core.
【0003】上式は非線形な方程式なので、平衡点から
の微小な変位Δx、Δiを導入して線形化すると次式が
成立する。 me・d2/dt2・Δx=Δfex−Δfm Δe=RΔi+ d/dt{L0Δi−(L0 − La)γΔx} Δfm=β(Δi−γΔx) Δe=−Ku 但し、 me : 慣性等価質量 L0 : x=x0 のときの系のインダクタンス γ=i0/x0 β=2αγ/x0 i0 : x=x0 のときの電流 u : 制御系の入力 K : 制御系のゲイン である。Since the above equation is a non-linear equation, the following equation is established by introducing minute displacements Δx and Δi from the equilibrium point and linearizing the equations. m e · d 2 / dt 2 · Δx = Δf ex -Δf m Δe = RΔi + d / dt {L 0 Δi- (L 0 - L a) γΔx} Δf m = β (Δi-γΔx) Δe = -Ku However , m e: inertia equivalent mass L 0: x = x 0 system inductance γ = i 0 / x 0 β = 2αγ / x when the 0 i 0: current when x = x 0 u: input of the control system K: The gain of the control system.
【0004】上式に於て、状態変数を[Δx、Δx’、
Δi]に選ぶと、次の状態方程式が得られる。In the above equation, the state variables are [Δx, Δx ',
Δi] gives the following equation of state:
【0005】[0005]
【数1】 [Equation 1]
【0006】但し、ξ=β/me であり、Δx’は、Δxの時間に関する一階微分を表
す。However, ξ = β / m e , and Δx ′ represents the first-order derivative of Δx with respect to time.
【0007】この状態方程式に、例えば現代制御理論に
於ける安定化手法である最適レギュレータを適用してフ
ィードバックゲインkを決定することにより、状態変数
が平衡点に漸近するように制御することができる。By applying an optimum regulator, which is a stabilizing method in modern control theory, to this state equation to determine the feedback gain k, the state variable can be controlled so as to approach the equilibrium point. ..
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法に於ては、コイルの励磁電流、吸引される磁性材料
の厚さ、あるいはコイルと磁性材料間のギャップ寸法の
如何によらず、磁性材料の比透磁率が一定であると仮定
している。そのため、例えばコイルの励磁電流の変化に
よって磁気飽和現象が起こって磁性材料の比透磁率が変
化した場合には、上述の方法で決定された入力uは、状
態変数を平衡点に漸近させるものとはならず、安定な磁
気浮上系を実現することができなかった。However, in the above-mentioned method, the magnetic material is irrespective of the exciting current of the coil, the thickness of the magnetic material to be attracted, or the size of the gap between the coil and the magnetic material. It is assumed that the relative permeability of is constant. Therefore, for example, when the magnetic saturation phenomenon occurs due to the change of the exciting current of the coil and the relative permeability of the magnetic material changes, the input u determined by the above-described method causes the state variable to approach the equilibrium point. As a result, a stable magnetic levitation system could not be realized.
【0009】このような従来の不都合に鑑み、本発明の
目的は、磁性材料の磁気飽和現象が磁気浮上系に及ぼす
影響を考慮した、安定な磁気浮上系を実現することので
きる磁性材料を含む磁気浮上系の制御方法を提供するこ
とにある。In view of such conventional inconveniences, an object of the present invention includes a magnetic material capable of realizing a stable magnetic levitation system in consideration of the influence of the magnetic saturation phenomenon of the magnetic material on the magnetic levitation system. It is to provide a control method of a magnetic levitation system.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】このような目的は、電磁
石の鉄心および吸引する鋼板のそれぞれについて磁界−
比透磁率曲線式を作成し、この磁界−比透磁率曲線式お
よび磁気浮上系を表す方程式を用いて平衡点に於ける吸
引力、インダクタンス、および吸引力とインダクタンス
の変化率を求め、それらを用いて状態方程式を作成し、
これに現代制御理論に於ける最適レギュレータを適用す
ることによって達成される。Such an object is to provide a magnetic field for each of the iron core of the electromagnet and the steel plate to be attracted.
Create a relative permeability curve formula, find the attraction force at the equilibrium point, the inductance, and the rate of change of the attraction force and the inductance by using this magnetic field-relative permeability curve formula and the equation representing the magnetic levitation system, and calculate them. To create an equation of state using
This is achieved by applying the optimal regulator in modern control theory.
【0011】[0011]
【作用】本発明によれば、磁性材料の磁気飽和特性を考
慮した制御が行われる。従って、従来の制御法では安定
に浮上させることができなかった磁気飽和現象が起きた
場合の磁気浮上系を、安定に制御することができる。According to the present invention, the control is performed in consideration of the magnetic saturation characteristics of the magnetic material. Therefore, it is possible to stably control the magnetic levitation system when a magnetic saturation phenomenon occurs, which cannot be stably levitated by the conventional control method.
【0012】[0012]
【実施例】以下に添付の図面に示された実施例を参照し
て本発明について詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.
【0013】図1に於て、電源回路5から電磁石1に印
加するコイル端子電圧eは、制御回路6に与えた板厚
値、ギャップ、および電流の設定値を、ギャップセンサ
7からの実ギャップおよび電流センサ8からの実電流と
比較することによってフィードバック制御される。In FIG. 1, the coil terminal voltage e applied from the power supply circuit 5 to the electromagnet 1 is the plate thickness value, the gap, and the current set value given to the control circuit 6, and the actual gap from the gap sensor 7 is used. And feedback control is performed by comparing with the actual current from the current sensor 8.
【0014】磁気飽和を考慮した場合の磁気浮上系を表
す方程式は、次式で表す。 J・d2/dt2・θ=mgl0+ΔN−fml0 e=R・i+d/dt(L(x,i,d)・i) fm=(n・i)2/μ0Sx・(1/Rm 2)・Rl 2/(Rx+Rm1+Rl)2 L=(n2/μ0)・(1/Rm 2)・{l1/μr1S1 +(l3/S3)・(Rx+Rm2)2/(Rx+Rm1+Rl)2 +(2x/Sx)・Rl 2/(Rx+Rm1+Rl)2 +(l2/μr2S2)・Rl 2/(Rx+Rm1+Rl)2} 但し、 μr1 : 鉄心の比透磁率 μr2 : 鋼板の比透磁率 Rm1 : 鉄心の磁気抵抗(=l1/(μr1μ
0S1)) Rm2 : 鋼板の磁気抵抗(=l2/(μr2μ
0S2)) Rx : 空隙の磁気抵抗(=2x/(μ
0Sx)) Rl : 漏れ磁束に対する磁気抵抗(=l3/
(μ0S3)) Rm : 磁路の合成抵抗(=Rm1+Rl(Rx+
Rm2)/(Rx+Rm2+Rl)) S1 : 鉄心の断面積 S2 : 鋼板の断面積 Sx : 空隙の等価断面積 S3 : 漏れ磁束に対する等価断面積 である。An equation representing the magnetic levitation system in consideration of magnetic saturation is expressed by the following equation. J · d 2 / dt 2 · θ = mgl 0 + ΔN−f m l 0 e = R · i + d / dt (L (x, i, d) · i) f m = (n · i) 2 / μ 0 S x · (1 / R m 2 ) · R l 2 / (R x + R m1 + R l ) 2 L = (n 2 / μ 0 ) · (1 / R m 2 ) · {l 1 / μ r1 S 1 + (L 3 / S 3 ) · (R x + R m2 ) 2 / (R x + R m1 + R l ) 2 + (2x / S x ) · R l 2 / (R x + R m1 + R l ) 2 + (l 2 / Μ r2 S 2 ) ・ R l 2 / (R x + R m1 + R l ) 2 } where μ r1 : the relative permeability of the iron core μ r2 : the relative permeability of the steel sheet R m1 : the magnetic resistance of the iron core (= l 1 / (Μ r1 μ
0 S 1 )) R m2 : Magnetic resistance of steel plate (= l 2 / (μ r2 μ
0 S 2 )) R x : Magnetic resistance of void (= 2x / (μ
0 S x )) R l : Magnetic resistance to leakage flux (= l 3 /
(Μ 0 S 3 )) R m : combined resistance of magnetic path (= R m1 + R l (R x +
R m2 ) / (R x + R m2 + R l )) S 1 : Cross-sectional area of iron core S 2 : Cross-sectional area of steel plate S x : Equivalent cross-sectional area of air gap S 3 : Equivalent cross-sectional area for leakage flux.
【0015】磁気飽和現象を考慮した場合の磁性材料の
磁界−比透磁率曲線は、次式で表す。 μr=(aH+b)/(cH2+d)+e 但し、 μr : 比透磁率 H : 磁界(A/m) a、b、c、d、e : 材質で決まる実係数(実験か
ら求める) である。A magnetic field-relative permeability curve of a magnetic material in consideration of the magnetic saturation phenomenon is expressed by the following equation. μ r = (aH + b) / (cH 2 + d) + e where μ r : relative permeability H: magnetic field (A / m) a, b, c, d, e: actual coefficient determined by material (obtained from experiment) is there.
【0016】なお、磁性材料の磁界−比透磁率曲線を表
す方程式は、式の項数が少ないと、曲線を制御設計上、
十分な精度で表すことができず、また式の項数を増やし
た場合には、曲線の精度を高めることはできるが材質で
決まる実係数の個数が増えるため、曲線式を求める手順
が煩雑になる。これらの点に鑑み、上式は実用上最適な
ものである。In the equation representing the magnetic field-relative permeability curve of a magnetic material, if the number of terms in the equation is small, the curve is controlled by
If it cannot be expressed with sufficient accuracy, and if the number of terms in the equation is increased, the accuracy of the curve can be increased, but the number of actual coefficients determined by the material increases, so the procedure for obtaining the curve equation becomes complicated. Become. In view of these points, the above formula is the most practical one.
【0017】磁界−比透磁率曲線を表す方程式を磁気浮
上系の方程式に導入するために、鉄心の比透磁率
(μr1)と鋼板の比透磁率(μr2)とを、次の磁気浮上
系の磁気回路における連立方程式を解いて予め求めてお
く。 n・i=Rm1μr1(H1)μ0S1H1 +Rl{μr1(H1)μ0S1H1−μr2(H2)μ0S2H2} n・i=Rm1μr1(H1)μ0S1H1+(Rx+Rm2)μr2(H2)μ0S2H2 但し、 H1 : 鉄心における磁界(A/m) H2 : 鋼板における磁界(A/m) である。更に、次に掲げる平衡点x0 における微係数を
用いて線形化された方程式を導出する。In order to introduce the equation representing the magnetic field-relative permeability curve into the equation of the magnetic levitation system, the relative permeability of the iron core (μ r1 ) and the relative permeability of the steel plate (μ r2 ) are calculated as follows. The simultaneous equations in the magnetic circuit of the system are solved and obtained in advance. n · i = R m1 μ r1 (H 1 ) μ 0 S 1 H 1 + R l {μ r1 (H 1 ) μ 0 S 1 H 1 −μ r 2 (H 2 ) μ 0 S 2 H 2 } n · i = R m1 μ r1 (H 1 ) μ 0 S 1 H 1 + (R x + R m2 ) μ r 2 (H 2 ) μ 0 S 2 H 2 where H 1 : magnetic field (A / m) H 2 in the iron core: It is the magnetic field (A / m) in the steel plate. Further, a linearized equation is derived using the differential coefficient at the equilibrium point x 0 given below.
【0018】[0018]
【数2】 [Equation 2]
【0019】すると、次式が得られる。Then, the following equation is obtained.
【0020】[0020]
【数3】 [Equation 3]
【0021】上式に於て、状態変数を[Δx、Δx’、
Δi]に選ぶと、次の状態方程式が得られる。In the above equation, the state variables are [Δx, Δx ',
Δi] gives the following equation of state:
【0022】[0022]
【数4】 [Equation 4]
【0023】但し、 L0 : 平衡点に於けるインダクタンス である。Where L 0 is the inductance at the equilibrium point.
【0024】次に図1に示す実施例に於て、各条件を以
下のように定め、実際にシミュレーションして見る。な
お、図1に於て符号3はコイルを、符号4は鉄心を示
す。 鉄心4の磁路長 : l1=130mm 鋼板2の磁路長 : l2=56mm コイル3の幅 : l3=40mm コイル3の高さ : T=30mm 鉄心4の長さ : lz=300mm 鉄心4の幅 : w=15mm 鋼板2の重量 : m=2kg重 鋼板2の厚さ : d0=1mm 鋼板2の平衡点 : x0=5mm 励磁電流の平衡点 : i0=6A コイル3の巻数 : n=300Next, in the embodiment shown in FIG. 1, each condition is set as follows, and an actual simulation is performed. In FIG. 1, reference numeral 3 indicates a coil and reference numeral 4 indicates an iron core. Magnetic path length of iron core 4: l 1 = 130 mm Magnetic path length of steel plate 2: l 2 = 56 mm Width of coil 3: l 3 = 40 mm Height of coil 3: T = 30 mm Length of iron core 4: l z = 300 mm Width of iron core 4: w = 15 mm Weight of steel plate 2: m = 2 kg Weight of steel plate 2: d 0 = 1 mm Equilibrium point of steel plate 2: x 0 = 5 mm Equilibrium point of exciting current: i 0 = 6 A of coil 3 Number of turns: n = 300
【0025】また磁性体として普通鋼(C=0.16
%)を想定した場合の磁界−比透磁率曲線は、次式で与
えられる。 μr={180/(1.508×10-4H2 + 12.57)}+1As a magnetic material, ordinary steel (C = 0.16)
%), The magnetic field-relative permeability curve is given by the following equation. μ r = {180 / (1.508 × 10 −4 H 2 +12.57)} + 1
【0026】上式で表された磁界−比透磁率曲線上に実
測値をプロットしたグラフを図2に示すが、両者の差は
極めて小さく、実験値が理論値と良く一致していること
が分かる。FIG. 2 shows a graph in which measured values are plotted on the magnetic field-relative permeability curve expressed by the above equation. The difference between the two is extremely small, and the experimental values are in good agreement with the theoretical values. I understand.
【0027】次に、この磁界−比透磁率曲線および磁気
浮上系を表す方程式から、磁気飽和を考慮した制御系を
設計する。制御系の設計手法としては、古典制御理論に
よる方法、極配置法、ファジィ理論による方法、現代制
御理論による方法などが考えられるが、このうち古典制
御理論による方法並びに極配置法は、設計手順が確立さ
れていない。またファジィ理論による方法は、設計手順
が煩雑でかつ明確でないという欠点があり、磁気浮上系
のような制御すべき対象のモデルが曖昧さを持たない場
合には適していない。そこで制御系の設計手順が確立さ
れており、かつ安定性が保証されている現代制御理論を
用いて設計を行う。Next, a control system considering magnetic saturation is designed from the magnetic field-relative permeability curve and the equation representing the magnetic levitation system. Control system design methods include classical control theory method, pole placement method, fuzzy theory method, modern control theory method, etc. Not established. The method based on fuzzy theory has a drawback that the design procedure is complicated and not clear, and is not suitable when the model of the object to be controlled, such as a magnetic levitation system, has no ambiguity. Therefore, the design procedure of the control system is established, and the design is performed using modern control theory whose stability is guaranteed.
【0028】磁界−比透磁率曲線および磁気浮上系を表
す方程式を用いて、磁気飽和を考慮した状態方程式を
(1)式から導出すると、次式が求められる。When the equation of state considering magnetic saturation is derived from the equation (1) using the equation representing the magnetic field-relative permeability curve and the magnetic levitation system, the following equation is obtained.
【0029】[0029]
【数5】 [Equation 5]
【0030】但し、制御系のゲインK=1としてある。However, the gain of the control system is K = 1.
【0031】次にこの(2)式に対して現代制御理論を
適用して次式によって定義される最適フィードバックゲ
インk=[k1、k2、k3]を計算する。Next, modern control theory is applied to the equation (2) to calculate the optimum feedback gain k = [k 1 , k 2 , k 3 ] defined by the following equation.
【0032】[0032]
【数6】 [Equation 6]
【0033】その際、評価関数Jをどのように選ぶかが
問題となるが、ここでは、At this time, how to select the evaluation function J becomes a problem, but here,
【0034】[0034]
【数7】 [Equation 7]
【0035】について、Regarding
【0036】[0036]
【数8】 [Equation 8]
【0037】と選んで、最適フィードバックゲイン[k
1、k2、k3]を求めた。Then, the optimum feedback gain [k
1 , k 2 , k 3 ] was obtained.
【0038】その結果、 k1=7.0002、k2=5.3786、k3=−0.
5235が得られた。As a result, k 1 = 7.002, k 2 = 5.3786, k 3 = −0.
5235 was obtained.
【0039】これらのフィードバックゲインの値を上記
(3)式に代入し、(2)式に対してフィードバックを
かけた場合の時間応答をシミュレーションした。その結
果を、図3に示す。横軸は時間t、縦軸は平衡点からの
変位Δxである。ここでΔxの初期値を1mmとすると、
5秒でほぼ整定することが分かる。The values of these feedback gains were substituted into the above equation (3), and the time response when feedback was applied to the equation (2) was simulated. The result is shown in FIG. The horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the displacement Δx from the equilibrium point. If the initial value of Δx is 1 mm,
It can be seen that it takes about 5 seconds to settle.
【0040】次に磁気飽和を考慮しない従来方法の場合
をシミュレーションして見る。磁気飽和を考慮しない従
来の方法で導出された方程式は、次式で与えられる。Next, the case of the conventional method that does not consider magnetic saturation will be simulated. An equation derived by the conventional method that does not consider magnetic saturation is given by the following equation.
【0041】[0041]
【数9】 [Equation 9]
【0042】ここで評価関数Jを上記した(4)式〜
(6)式と同様に選んだ場合、(7)式から得られるフ
ィードバックゲイン[k1’、k2’、k3’]は、 k1’=5.8365、k2’=1.5471、k3’=
−1.1338となる。Here, the evaluation function J is expressed by the above equation (4).
When selected in the same manner as the equation (6), the feedback gains [k 1 ', k 2 ', k 3 '] obtained from the equation (7) are k 1 ' = 5.8365, k 2 '= 1.5471. , K 3 '=
It becomes -1.1338.
【0043】この磁気飽和を考慮しないで設定されたフ
ィードバックゲイン[k1’、k2’、k3’]を上記
(3)式に代入し、(2)式に対して閉ループ系を構成
し、シミュレーションした結果を図4に示す。これは、
磁気飽和のないモデルから導出されたフィードバックゲ
インを磁気飽和があるモデルに適用したことに相当す
る。The feedback gains [k 1 ', k 2 ', k 3 '] set without considering the magnetic saturation are substituted into the above equation (3) to form a closed loop system for the equation (2). The result of the simulation is shown in FIG. this is,
This is equivalent to applying the feedback gain derived from the model without magnetic saturation to the model with magnetic saturation.
【0044】図3と比較して、整定までの時間が長く挙
動も振動的となっており、図3のシミュレーション結果
の方が優れた結果となっている。Compared to FIG. 3, the settling time is long and the behavior is oscillatory, and the simulation result of FIG. 3 is superior.
【0045】本発明のプロセスをまとめると、図5に示
すように、鉄心および鋼板のそれぞれについて、磁界お
よび比透磁率の実測値を用いて磁界−比透磁率曲線の実
係数を例えば最小二乗法を用いて決定し、磁界−比透磁
率曲線式を作成する(ステップ1)。To summarize the process of the present invention, as shown in FIG. 5, the actual coefficient of the magnetic field-relative permeability curve is calculated by using the measured values of the magnetic field and the relative permeability for each of the iron core and the steel sheet, for example, the least squares method. To determine a magnetic field-relative permeability curve formula (step 1).
【0046】次に磁気浮上系の平衡点の変位xを入力す
る(ステップ2)。Next, the displacement x at the equilibrium point of the magnetic levitation system is input (step 2).
【0047】次に磁界−比透磁率曲線式および磁気浮上
系を表す方程式を用いて、平衡点に於ける吸引力および
インダクタンスを求める(ステップ3)。Next, the attraction force and the inductance at the equilibrium point are obtained using the magnetic field-relative permeability curve equation and the equation representing the magnetic levitation system (step 3).
【0048】次に平衡点からの変位量Δxを入力する
(ステップ4)。Next, the amount of displacement Δx from the equilibrium point is input (step 4).
【0049】次に磁界−比透磁率曲線式および磁気浮上
系を表す方程式を用い、平衡点から変位したときの吸引
力とインダクタンスを求める(ステップ5)。Next, the attraction force and the inductance when displaced from the equilibrium point are obtained using the magnetic field-relative permeability curve equation and the equation representing the magnetic levitation system (step 5).
【0050】平衡点に於ける吸引力とインダクタンスお
よび平衡点から変位したときの吸引力とインダクタンス
とを用いて状態方程式を作成し、それに現代制御理論に
於ける最適レギュレータを適用することにより、フィー
ドバックゲインkを決定する(ステップ6)。By creating an equation of state using the attraction force and inductance at the equilibrium point and the attraction force and inductance when displaced from the equilibrium point, and applying the optimum regulator in modern control theory to it, feedback is obtained. The gain k is determined (step 6).
【0051】これにより、変位量Δxの値を安定にしか
も早く0に整定することができる。As a result, the value of the displacement amount Δx can be settled to 0 stably and quickly.
【0052】[0052]
【発明の効果】このように本発明によれば、従来の制御
法では安定に浮上させることのできなかった、磁気飽和
現象が起きた場合の磁気浮上系を、安定に浮上させる制
御系を設計することができる。As described above, according to the present invention, a control system for stably levitating a magnetic levitation system when a magnetic saturation phenomenon occurs, which cannot be stably levitated by the conventional control method, is designed. can do.
【図1】磁気浮上系のモデル図。FIG. 1 is a model diagram of a magnetic levitation system.
【図2】磁界−比透磁率曲線の近似式と実測値との比較
グラフ。FIG. 2 is a comparative graph of an approximate expression of a magnetic field-relative permeability curve and measured values.
【図3】磁気飽和を考慮して導出されたフィードバック
ゲインを用いたシミュレーション結果。FIG. 3 is a simulation result using a feedback gain derived in consideration of magnetic saturation.
【図4】磁気飽和を考慮しないで導出されたフィードバ
ックゲインを用いたシミュレーション結果。FIG. 4 is a simulation result using a feedback gain derived without considering magnetic saturation.
【図5】本発明による制御方法のフローチャート。FIG. 5 is a flowchart of a control method according to the present invention.
1 電磁石 2 鋼板 3 コイル 4 鉄心 5 電源回路 6 制御回路 7 ギャップセンサ 8 電流センサ 1 Electromagnet 2 Steel Plate 3 Coil 4 Iron Core 5 Power Supply Circuit 6 Control Circuit 7 Gap Sensor 8 Current Sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅津 健司 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 佐伯 秀雄 大分市大字西ノ洲1番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内 (72)発明者 乙部 洋 大分市大字西ノ洲1番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenji Umezu 20-1 Shintomi, Futtsu City Nippon Steel Co., Ltd. Technical Development Division (72) Inventor Hideo Saeki 1st Nishinosu, Oita-shi Nippon Steel Co., Ltd. Inside Oita Works (72) Inventor Hiroshi Otobe 1 Nishinozu, Oita-shi, Oita Works Inside Nippon Steel Co., Ltd.
Claims (2)
あって、 前記磁性材料の磁界−比透磁率曲線に沿って前記磁性材
料の比透磁率が変化することを前記磁気浮上系を表わす
方程式に導入することにより、前記磁気浮上系を制御す
ることを特徴とする磁性材料を含む磁気浮上系の制御方
法。1. A method of controlling a magnetic levitation system including a magnetic material, wherein the magnetic levitation system indicates that the relative permeability of the magnetic material changes along a magnetic field-relative permeability curve of the magnetic material. A method for controlling a magnetic levitation system including a magnetic material, characterized in that the magnetic levitation system is controlled by introducing it into an equation.
適用して、フィードバックゲインを決定する過程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の磁性材料を含む磁気
浮上系の制御方法。2. The method for controlling a magnetic levitation system including a magnetic material according to claim 1, further comprising the step of applying an optimum regulator based on modern control theory to determine a feedback gain.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4177832A JP2711048B2 (en) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Control method of magnetic levitation system including magnetic material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4177832A JP2711048B2 (en) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Control method of magnetic levitation system including magnetic material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05338840A true JPH05338840A (en) | 1993-12-21 |
JP2711048B2 JP2711048B2 (en) | 1998-02-10 |
Family
ID=16037896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4177832A Expired - Lifetime JP2711048B2 (en) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Control method of magnetic levitation system including magnetic material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2711048B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006067713A (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Yaskawa Electric Corp | Drive control unit for electromagnetic actuator |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61248916A (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Hitachi Ltd | Solenoid bearing device |
JPH03213716A (en) * | 1990-01-17 | 1991-09-19 | Hitachi Ltd | Rotary shaft control device |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP4177832A patent/JP2711048B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61248916A (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Hitachi Ltd | Solenoid bearing device |
JPH03213716A (en) * | 1990-01-17 | 1991-09-19 | Hitachi Ltd | Rotary shaft control device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006067713A (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Yaskawa Electric Corp | Drive control unit for electromagnetic actuator |
JP4623271B2 (en) * | 2004-08-27 | 2011-02-02 | 株式会社安川電機 | Electromagnetic actuator drive control device and electromagnetic actuator including the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2711048B2 (en) | 1998-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Trumper et al. | Linearizing control of magnetic suspension systems | |
CN109532509A (en) | A kind of magnetic floating train suspending control method based on Sliding mode variable structure control | |
EP0584790B1 (en) | Zero-power control type vibration eliminating apparatus | |
EP0982643B1 (en) | Automatic open loop force gain control of magnetic actuators for elevator active suspension | |
JP2711048B2 (en) | Control method of magnetic levitation system including magnetic material | |
JP2967822B2 (en) | Floating transfer device | |
Kucera | Robustness of self-sensing magnetic bearing | |
JP3014264B2 (en) | Steel plate vibration control device | |
JPS59113315A (en) | Control method of magnetic bearing | |
JP2503309B2 (en) | Electromagnetic device for steel plate suspension | |
JPH0892661A (en) | Control of megnetic floating | |
Liu et al. | Robust control of a 4-pole electromagnet in semi-zero-power levitation scheme with a disturbance observer | |
JPH05219610A (en) | Levitation gap controller for magnetic levitating body | |
JPH02270739A (en) | Magnetic floating device for magnetic plate | |
JP2668476B2 (en) | Anti-vibration device | |
JPH10141373A (en) | Magnetic bearing | |
JPH07123321B2 (en) | Suction type magnetic levitation guide device | |
JPH0343767B2 (en) | ||
JP2969795B2 (en) | Damping method | |
JP2001205325A (en) | Electromagnet for nuncontacting control of steel sheet | |
JP3311394B2 (en) | Electromagnet control device | |
JPH05244706A (en) | Guide controller for moving object | |
JP2000053293A (en) | Vibration suppressing device for steel strip | |
JPH05272589A (en) | Vibration control device | |
JP3258149B2 (en) | Magnetic bearing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971007 |