JPS5816005B2 - キユウインジキフジヨウレツシヤノ フジヨウセイギヨホウホウ - Google Patents
キユウインジキフジヨウレツシヤノ フジヨウセイギヨホウホウInfo
- Publication number
- JPS5816005B2 JPS5816005B2 JP14640174A JP14640174A JPS5816005B2 JP S5816005 B2 JPS5816005 B2 JP S5816005B2 JP 14640174 A JP14640174 A JP 14640174A JP 14640174 A JP14640174 A JP 14640174A JP S5816005 B2 JPS5816005 B2 JP S5816005B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- levitation
- gain
- gap
- attraction
- train
- 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.)
- Expired
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は吸引磁気浮上列車の浮上制御方法に関する。
吸引磁気浮上列車において、２次サスペンションを用い
ずに浮上する車両では、磁気浮上系そのものに人間が満
足する様な乗心地を持たせる必衰がある。
ずに浮上する車両では、磁気浮上系そのものに人間が満
足する様な乗心地を持たせる必衰がある。
この乗心地は主として浮上系の「やわらかさくばね定数
の弱さ）」によって決まるが、実際上人間に快適な乗心
地を与えるためにはかなり「やわらかい」浮上系を用、
いることが必要であるこの様な必要性を満足させる方法
として、第１図に示す如き吸引力制御系によって吸引力
制御を行えば、安定な浮上系が得られることが知られて
いる。
の弱さ）」によって決まるが、実際上人間に快適な乗心
地を与えるためにはかなり「やわらかい」浮上系を用、
いることが必要であるこの様な必要性を満足させる方法
として、第１図に示す如き吸引力制御系によって吸引力
制御を行えば、安定な浮上系が得られることが知られて
いる。
尚第１図において１及び２はギャップ信号Ｘと基準ギャ
ップＸ。
ップＸ。
との間の偏差に相当する変位信号Ｘ１をそれぞれ受ける
積分器及び増幅器、３及び４はギャップ変位Ｘ２の加速
度信号勢ｉ を受ける積分器及び増幅器で、Ｋ１−に４は定数、Ｓは
ラプラス演算子である。
積分器及び増幅器、３及び４はギャップ変位Ｘ２の加速
度信号勢ｉ を受ける積分器及び増幅器で、Ｋ１−に４は定数、Ｓは
ラプラス演算子である。
又５はコンバータないしインパーク構成の変換器、６は
浮上用マグネットである。
浮上用マグネットである。
しかるに第１図の吸引力制御系において、浮上系を「か
たく」するとは平衡点からの変位信号の帰還量を増すこ
とをいう。
たく」するとは平衡点からの変位信号の帰還量を増すこ
とをいう。
従って第１図の吸引力制御系において、ゲインに２を大
きくすれば全体としての浮上系は「かたい系」を得るこ
とができ、逆にゲインに２を小さくすれば「やわらかい
系」を得ることができる。
きくすれば全体としての浮上系は「かたい系」を得るこ
とができ、逆にゲインに２を小さくすれば「やわらかい
系」を得ることができる。
ところで第１図の系による吸引力制御はいわゆる線形制
御と称し得るもので、平衡点の近傍における微小範囲で
は運動方程式が線形近傍できるところから、この平衡点
の近傍（これを線形領域という）のギャップ−吸引力特
性として第２図に実線Ａで示す如く、ギャップＸが増加
するに従って吸引力Ｆをほぼ直線的に増加させる様に、
マグネット６の電流制御を行うことを原理としているも
のである。
御と称し得るもので、平衡点の近傍における微小範囲で
は運動方程式が線形近傍できるところから、この平衡点
の近傍（これを線形領域という）のギャップ−吸引力特
性として第２図に実線Ａで示す如く、ギャップＸが増加
するに従って吸引力Ｆをほぼ直線的に増加させる様に、
マグネット６の電流制御を行うことを原理としているも
のである。
しかるに第２図に破線Ｂで示す如く、電流制御を行わな
い場合のギャップ−吸引力特性はギャップＸの逆２乗に
比例する。
い場合のギャップ−吸引力特性はギャップＸの逆２乗に
比例する。
従ってギャップＸが線形近似できる線形領域Ｘｏ−△ｔ
” ｘ ｇ十△ｔをはずれて変位するとギャップ−吸
引力特性は直線にはならず、変位が十分大：きい所では
ほぼ１次の階差に応じて特性が非直線化することに在る
。
” ｘ ｇ十△ｔをはずれて変位するとギャップ−吸
引力特性は直線にはならず、変位が十分大：きい所では
ほぼ１次の階差に応じて特性が非直線化することに在る
。
一方第１図の吸引力制御系において乗心地を確保するた
めに浮上系を１やわらかく」すれば、外乱があるとギャ
ップの変位が大きくなり易く、従；つて「やわらかい」
系においては外乱があればキャップＸが線形領域とは言
い難い範囲にまで変位する可能性が大きくなる。
めに浮上系を１やわらかく」すれば、外乱があるとギャ
ップの変位が大きくなり易く、従；つて「やわらかい」
系においては外乱があればキャップＸが線形領域とは言
い難い範囲にまで変位する可能性が大きくなる。
しかるに上述の様にギヤツブＸが線形領域をはずれる様
な所まで変位すると吸引力Ｆの変化は非直線化している
ので見掛は上吸引力制御系のゲインが小さくなったと等
価となり、結局はギャップＸの変位が大きくなればなる
程浮上系全体として「やわらかく」なって行くことにな
る。
な所まで変位すると吸引力Ｆの変化は非直線化している
ので見掛は上吸引力制御系のゲインが小さくなったと等
価となり、結局はギャップＸの変位が大きくなればなる
程浮上系全体として「やわらかく」なって行くことにな
る。
以上のことから、第１図の吸引力制御系には次の問題が
ある。
ある。
第一に、この制御系は、列車に大きな外乱が加わわって
ギャップＸが平衡点から大きく変位すると制御不能状態
となり、その結果車両が軌道から脱落したり、衝突を起
したりする可能性が大きいことである。
ギャップＸが平衡点から大きく変位すると制御不能状態
となり、その結果車両が軌道から脱落したり、衝突を起
したりする可能性が大きいことである。
又第二に、上述の様に浮上系はギャップＸの変位が大き
くなればなる程「やわらかく」なることから、軌道の精
度を良くする必要性及び基準ギャップを広くとる必要性
があり、為にコストの低減化、マグネットの軽量化及び
小型化を図るにつき制限を生ずる原因になっていること
である。
くなればなる程「やわらかく」なることから、軌道の精
度を良くする必要性及び基準ギャップを広くとる必要性
があり、為にコストの低減化、マグネットの軽量化及び
小型化を図るにつき制限を生ずる原因になっていること
である。
そこで本発明は以上の問題点を有効に解決し得る吸引磁
気浮上列車の浮上制御方法を提案しようとするものであ
る。
気浮上列車の浮上制御方法を提案しようとするものであ
る。
以下図面について本発明の一例を述べるに、第３図は特
に前述の第一の問題点を解決するために有効な実施例で
、この場合の吸引力制御系は、第１図の増１福器２をゲ
イン切換回路ＧＳＣに置き換えたことを除いて、第１図
の系と同様に構成されている。
に前述の第一の問題点を解決するために有効な実施例で
、この場合の吸引力制御系は、第１図の増１福器２をゲ
イン切換回路ＧＳＣに置き換えたことを除いて、第１図
の系と同様に構成されている。
しかるにゲイン切換回路ＧＳＣは第４図に示す如く、第
２図の平衡点Ｘ。
２図の平衡点Ｘ。
からの変位量を表わす変位信号Ｘｌ””Ｘ Ｘ６を受
けてその絶対値を得るための絶対値回路ＡＲＧと、この
絶対値回路ＡＲＧの出力１Ｘ１１が予定の大きさＩＸ、
Ｌ＋以上になったとき動作するシュミット回ｉｓｎＭと
、このシュミット回路ＳＨＭの出力によってこれが動作
したとき閉じるアナログスイッチＡＮＳと、変位信号Ｘ
１ を入力抵抗Ｒ１を通じて簡接受けると共にこの変位
信号ｘ、をアナログスイッチＡＮＳを通じ更に入力抵抗
Ｒ３を通じて受ける帰還抵抗Ｒ２を具えた増幅器ＡＭＰ
とを有し、この増幅器廣の出力を変換器５を介して浮上
用マグネット６に与える様になされている。
けてその絶対値を得るための絶対値回路ＡＲＧと、この
絶対値回路ＡＲＧの出力１Ｘ１１が予定の大きさＩＸ、
Ｌ＋以上になったとき動作するシュミット回ｉｓｎＭと
、このシュミット回路ＳＨＭの出力によってこれが動作
したとき閉じるアナログスイッチＡＮＳと、変位信号Ｘ
１ を入力抵抗Ｒ１を通じて簡接受けると共にこの変位
信号ｘ、をアナログスイッチＡＮＳを通じ更に入力抵抗
Ｒ３を通じて受ける帰還抵抗Ｒ２を具えた増幅器ＡＭＰ
とを有し、この増幅器廣の出力を変換器５を介して浮上
用マグネット６に与える様になされている。
第３図及び第４図の構成において、列車が平衡点Ｘ。
付近の大きさのギャップＸを保つ状態で浮上していると
きは、変位信号Ｘ１に基づく絶対値出力１Ｘ１１が小さ
く、為にシュミット回路ＳＨＭはシュミット動作をする
に至らず、従ってアナログスイッチＡＮＳはオフ状態に
ある。
きは、変位信号Ｘ１に基づく絶対値出力１Ｘ１１が小さ
く、為にシュミット回路ＳＨＭはシュミット動作をする
に至らず、従ってアナログスイッチＡＮＳはオフ状態に
ある。
そこでこのときの切換回路ＧＳＣ全体としてのゲインＫ
。
。
はと表わし得る。
ここで賄は増幅器ＡＭＰのゲイ１
ン、ｋｏは変位信号ｘ Ｉ＝＝ ０のときのゲインであ
る。
る。
しかるにこのゲインＫ。
は変位信号Ｘに〇の時に、人間の乗心地を満足させる様
な値に予め決められる。
な値に予め決められる。
従ってこのとき吸引力Ｆは変位信号１Ｘ１１が予定値＋
ｘＪより小さい範囲にある限りにおいて、第５図の実
線Ａに示す曲線に沿って人間の乗心地を満足させる「や
わらかさ」をもって変化する。
ｘＪより小さい範囲にある限りにおいて、第５図の実
線Ａに示す曲線に沿って人間の乗心地を満足させる「や
わらかさ」をもって変化する。
この状態において列車の外乱が加わって変位信号１Ｘ１
１が予定値１ｘ、Ｌ＋より大きい値に変化すると、シュ
ミット回路ＳＨＭが動作し、これによりアナログスイッ
チＡＮＳがオンとなる。
１が予定値１ｘ、Ｌ＋より大きい値に変化すると、シュ
ミット回路ＳＨＭが動作し、これによりアナログスイッ
チＡＮＳがオンとなる。
従って増］ １
幅器ＡＭＰのゲインはＲ２（、＋、）となり、このとき
の回路ＧＳＣのゲインＫＩ は となる。
の回路ＧＳＣのゲインＫＩ は となる。
そしてこのときの回路ＧＳＣのゲインの変化率はけ）
、 （２）式より となる。
、 （２）式より となる。
従ってこのとき吸引力Ｆは変位信号１ｘ１１力月Ｘ、１
＝ＩＸ、Ｌ＋となったギャップＸを境として第５図の一
点鎖線Ｇ及びＣ′に示す如き傾斜の大きい曲線に沿って
変化する。
＝ＩＸ、Ｌ＋となったギャップＸを境として第５図の一
点鎖線Ｇ及びＣ′に示す如き傾斜の大きい曲線に沿って
変化する。
従って浮上系としてハ（３）式の右辺第２項に示す分だ
けかたい系に切換えられたことになり、依ってこの分吸
引制御系が制御不能状態に陥ることを回避し得る。
けかたい系に切換えられたことになり、依ってこの分吸
引制御系が制御不能状態に陥ることを回避し得る。
上述の如く本発明に依れば、変位信号Ｘ１が予定値より
大きくなったとき、吸引力制御系のゲインを切換えて浮
上系の「やわらかさ」を「かたく」する様にしたことに
より、たとえ列車に対して犬きな外乱が加えられた様な
場合にも、列車を軌道から脱落させたり、衝突させたり
するこさなく、有効に保護することができ、かくするに
つき（３）式の聞の値に適当な値に選定することにより
ゲイン切す時の衝激をそれほど大きくしないで済む。
大きくなったとき、吸引力制御系のゲインを切換えて浮
上系の「やわらかさ」を「かたく」する様にしたことに
より、たとえ列車に対して犬きな外乱が加えられた様な
場合にも、列車を軌道から脱落させたり、衝突させたり
するこさなく、有効に保護することができ、かくするに
つき（３）式の聞の値に適当な値に選定することにより
ゲイン切す時の衝激をそれほど大きくしないで済む。
尚第４図においてはアナログスイッチＡＮＳ及び抵抗Ｒ
３の直列回路を増幅器ＡＭＰの入力側に設けた場合につ
いて述べたが、これに代え、この直列回路を帰還抵抗Ｒ
２に並列に接続する様にしても、上述の場合と全く同様
の効果を得ることができる。
３の直列回路を増幅器ＡＭＰの入力側に設けた場合につ
いて述べたが、これに代え、この直列回路を帰還抵抗Ｒ
２に並列に接続する様にしても、上述の場合と全く同様
の効果を得ることができる。
第１図は従来の吸引力制御系を示す系統図、第２図はそ
の制御方法の説明に供する曲線図、第３図は本発明の吸
引磁気浮上列車の浮上制御方法に依る吸引力制御系を示
す系統図、第４図はその要部を示す接続図、第５図は第
３図の制御方法の説明に供する曲線図である。 １．３・・・・・・積分器、２，４・・・・・・増幅器
、５・・・・・・変換器、６・・・・・・浮上用マグネ
ット、ＧＳＣ・・・・・・ゲイン切換回路、ＡＲＧ・・
・・・・絶対値回路、ＳＨＭ・・・・・・シュミット回
路、ＡＮＳ・・・・・・アナログスイッチ、ＡＭＰ・・
・・・・増幅器。
の制御方法の説明に供する曲線図、第３図は本発明の吸
引磁気浮上列車の浮上制御方法に依る吸引力制御系を示
す系統図、第４図はその要部を示す接続図、第５図は第
３図の制御方法の説明に供する曲線図である。 １．３・・・・・・積分器、２，４・・・・・・増幅器
、５・・・・・・変換器、６・・・・・・浮上用マグネ
ット、ＧＳＣ・・・・・・ゲイン切換回路、ＡＲＧ・・
・・・・絶対値回路、ＳＨＭ・・・・・・シュミット回
路、ＡＮＳ・・・・・・アナログスイッチ、ＡＭＰ・・
・・・・増幅器。
Claims (1)
- １ 線形領域内のギャップ変位に対して吸引力を直線制
御する吸引磁気浮上列車の浮上制御方法において、ギャ
ップ変位が前記線形領域を外れて所定値を超えたとき、
吸引力制御系のゲインを切換えることにより浮上系のや
わらかさをかたくすることを特徴とする吸引磁気浮上列
車の浮上制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14640174A JPS5816005B2 (ja) | 1974-12-20 | 1974-12-20 | キユウインジキフジヨウレツシヤノ フジヨウセイギヨホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14640174A JPS5816005B2 (ja) | 1974-12-20 | 1974-12-20 | キユウインジキフジヨウレツシヤノ フジヨウセイギヨホウホウ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20021382A Division JPS58144504A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 吸引磁気浮上列車の浮上制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5172009A JPS5172009A (ja) | 1976-06-22 |
| JPS5816005B2 true JPS5816005B2 (ja) | 1983-03-29 |
Family
ID=15406857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14640174A Expired JPS5816005B2 (ja) | 1974-12-20 | 1974-12-20 | キユウインジキフジヨウレツシヤノ フジヨウセイギヨホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816005B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265013U (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | ||
| JPH043515U (ja) * | 1990-04-21 | 1992-01-13 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429415A (en) * | 1977-08-05 | 1979-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | Guide and control apparatus for magnetic floating vehicle |
-
1974
- 1974-12-20 JP JP14640174A patent/JPS5816005B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265013U (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | ||
| JPH043515U (ja) * | 1990-04-21 | 1992-01-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5172009A (ja) | 1976-06-22 |
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