JPS6120201B2 - - Google Patents

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JPS6120201B2
JPS6120201B2 JP13750978A JP13750978A JPS6120201B2 JP S6120201 B2 JPS6120201 B2 JP S6120201B2 JP 13750978 A JP13750978 A JP 13750978A JP 13750978 A JP13750978 A JP 13750978A JP S6120201 B2 JPS6120201 B2 JP S6120201B2
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JP
Japan
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electromagnet
output signal
resistor
displacement meter
circuit
Prior art date
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Application number
JP13750978A
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Japanese (ja)
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JPS5566202A (en
Inventor
Shigeru Tanaka
Kazutoshi Miura
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP13750978A priority Critical patent/JPS5566202A/en
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Publication of JPS6120201B2 publication Critical patent/JPS6120201B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は強磁性体と直流電磁石との間隙長を
一定に、且つ安定に制御することのできる簡易な
構成の磁気浮上制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic levitation control device with a simple configuration that can control the gap length between a ferromagnetic material and a DC electromagnet to be constant and stable.

第1図は磁気浮上列車等に用いられている従来
の磁気浮上制御装置を示す概略構成図である。第
1図において1は1aに励磁コイル1bを巻装し
た直流電磁石であり、この直流電磁石1はレール
等の強磁性体2に対向配置されている。上記直流
電磁石1は、電力増幅器3から励磁電流を供給さ
れて前記強磁性体2に対して吸引力を発生し、そ
の自重と吊り合つて強磁性体2と所定の間隙を隔
てて平衡している。また、上記間隙の長さxは変
位計4にて検出され、間隙長設定器5にて予め定
められた値と比較判定されている。さらに、上記
比較判定された信号は直列補償回路6にて直列補
償されている。前記電力増幅器3は上記直列補償
された制御情報に基づいて前記直流電磁石1の励
磁力、つまり吸引力をフイードバツク制御するも
ので、前記の間隙の長さxを一定に保つようにし
ている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a conventional magnetic levitation control device used in magnetic levitation trains and the like. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a DC electromagnet having an excitation coil 1b wound around 1a, and this DC electromagnet 1 is placed opposite to a ferromagnetic body 2 such as a rail. The DC electromagnet 1 is supplied with an excitation current from the power amplifier 3 and generates an attractive force against the ferromagnetic material 2, and is balanced with the ferromagnetic material 2 with a predetermined gap in balance with its own weight. There is. The length x of the gap is detected by a displacement meter 4, and compared with a predetermined value by a gap length setting device 5. Furthermore, the signals subjected to the comparison and determination are subjected to series compensation in a series compensation circuit 6. The power amplifier 3 performs feedback control of the excitation force, that is, the attraction force, of the DC electromagnet 1 based on the series-compensated control information, and maintains the length x of the gap constant.

ところが、このようなフイードバツク制御だけ
では関隙長xの変化に対する追従応答性が悪い
為、加速度計7を用いて前記直流電磁石1の位置
変化の加速度情報を検出している。そして、この
加速度情報によつて前記制御情報を2次微分補償
すると共に、上記加速度情報を積分回路8にて積
分して得た速度情報によつて1次微分補償するよ
うにしている。このようにして前記間隙長xの安
定した制御を行うようにしていた。
However, since such feedback control alone has poor follow-up response to changes in the gap length x, the accelerometer 7 is used to detect acceleration information of changes in the position of the DC electromagnet 1. Then, the control information is compensated for the second derivative using this acceleration information, and the first derivative is compensated for using the velocity information obtained by integrating the acceleration information in the integrating circuit 8. In this way, the gap length x is stably controlled.

しかし、このような従来装置は高価で複雑な機
構の加速度計を要するため、装置全体が大掛りで
高価なものになるという欠点があつた。
However, such a conventional device requires an accelerometer with an expensive and complicated mechanism, resulting in the disadvantage that the entire device becomes large and expensive.

また、加速度計7は浮上部分に設置しなければ
ならないので、例えば、第1図の強磁性体2が浮
上し、移動する構成になつている装置において
は、加速度計7はその強磁性体2の側に取付ける
必要がある。その場合、加速度計7からの電気信
号を固定された電磁石1の制御回路に伝送するこ
とが非常に困難であるという欠点があつた。この
為、近年開発が進んでいる浮上式のターンテーブ
ル装置等に用いることができなかつた。また、加
速度計7の代りに速度計を用いたものであつても
同様な問題を有していた。
Furthermore, since the accelerometer 7 must be installed in a floating part, for example, in a device configured such that the ferromagnetic body 2 floats and moves as shown in FIG. It must be installed on the side of the In that case, there was a drawback that it was very difficult to transmit the electrical signal from the accelerometer 7 to the control circuit of the fixed electromagnet 1. For this reason, it could not be used in floating type turntable devices, etc., which have been developed in recent years. Further, even when a speedometer is used in place of the accelerometer 7, a similar problem occurs.

本発明はこのような事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、加速度計等の高
価で大掛りな装置を用いることなく簡易な構成で
廉価に製作することができ、浮上式ターンテーブ
ル装置等の制御を容易に、且つ安定に行い得る磁
気浮上制御装置を提供することにある。
The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to be able to manufacture the device at low cost with a simple configuration without using expensive and large-scale equipment such as accelerometers, and to achieve levitation. An object of the present invention is to provide a magnetic levitation control device that can easily and stably control a turntable device or the like.

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。第2図は同実施例を示す概略構成図であ
る。第2図において、直流電磁石1、強磁性体
2、及び間鎖長設定器5は先に説明した第1図と
同様のものであり、ここではその詳しい説明は省
略する。第2図において4はコルピツツ発振回路
及び負極性出力回路から構成された変位計であ
る。この変位計4は、強磁性体2に対向して直流
電磁石1に取り付けられたもので、上記直流電磁
石1と強磁性体2との間隙の長さxに比例した負
極性の電圧を発生している。この変位計4の出力
信号は、抵抗11とコンデンサ12との直列回路
及び抵抗13を並列的に介して演算増幅器14に
供給されている。また、この演算増幅器14には
抵抗15を介して間隙長設定器5の出力信号が供
給されている。一方、上記演算増幅器14の出力
信号は、コレクタを電源(+Vcc)に接続したト
ランジスタ25のベースに供給されている。この
トランジスタ25は、エミツタを前記励磁コイル
1b及び抵抗16を直列に介して接地したもの
で、上記入力した信号を電力増幅して直流電磁石
1を励磁している。また、前記トランジスタ25
の出力信号の一部は抵抗17を介して前記演算増
幅器14の入力端にフイードバツクされている。
さらに、前記演算増幅器14の入力端から出力端
にはダイオード18が順方向に接続されている。
このダイオード18は前記トランジスタ25のベ
ースへの負電圧の印加を阻止するものである。ま
た、前記トランジスタ25のベースに高周波ノイ
ズが加わらないように、トランジスタ25のベー
ス・エミツタ間にはコンデンサ19が挿入されて
いる。一方、前記抵抗16には通電電流による電
圧降下分が生じている。この電圧降下分は、抵抗
20とコンデンサ21とを直列に介して前記演算
増幅器14に供給される。また、前記変位計4の
出力信号は可変抵抗器22にて分圧されて、この
分圧された信号が抵抗23を介して、前記抵抗2
0とコンデンサ21の接続点に供給されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the same embodiment. In FIG. 2, the DC electromagnet 1, the ferromagnetic material 2, and the chain length setting device 5 are the same as those in FIG. 1 described above, and detailed explanation thereof will be omitted here. In FIG. 2, numeral 4 is a displacement meter composed of a Colpitts oscillation circuit and a negative output circuit. This displacement meter 4 is attached to the DC electromagnet 1 facing the ferromagnetic body 2, and generates a negative polarity voltage proportional to the length x of the gap between the DC electromagnet 1 and the ferromagnetic body 2. ing. The output signal of this displacement meter 4 is supplied to an operational amplifier 14 via a series circuit of a resistor 11 and a capacitor 12 and a resistor 13 in parallel. Further, the output signal of the gap length setting device 5 is supplied to the operational amplifier 14 via a resistor 15. On the other hand, the output signal of the operational amplifier 14 is supplied to the base of a transistor 25 whose collector is connected to the power supply (+Vcc). This transistor 25 has its emitter grounded via the excitation coil 1b and the resistor 16 in series, and amplifies the power of the input signal to excite the DC electromagnet 1. Further, the transistor 25
A part of the output signal is fed back to the input terminal of the operational amplifier 14 via the resistor 17.
Furthermore, a diode 18 is connected in the forward direction from the input end to the output end of the operational amplifier 14.
This diode 18 prevents the application of a negative voltage to the base of the transistor 25. Further, a capacitor 19 is inserted between the base and emitter of the transistor 25 to prevent high frequency noise from being applied to the base of the transistor 25. On the other hand, a voltage drop occurs in the resistor 16 due to the current flowing therein. This voltage drop is supplied to the operational amplifier 14 via a resistor 20 and a capacitor 21 in series. Further, the output signal of the displacement meter 4 is voltage-divided by a variable resistor 22, and this voltage-divided signal is passed through a resistor 23 to the resistor 2.
0 and the connection point of the capacitor 21.

ところで、前記変位計4は次のように構成され
たものである。NPN型のトランジスタ41のコ
レクタは、コンデンサ42,43からなる直列回
路に検出コイル44を並列に接続した同調回路を
介して接地されている。上記検出コイル44は、
前記強磁性体2に対向配置して前記直流電磁石1
に取り付けられたものであり、強磁性体2との距
離に応じてそのQが変化するようになつている。
また、前記トランジスタ41のベースは抵抗45
を介して接地されると共に、低抗46を介して電
源(−Vcc)に接続されている。さらに、前記ト
ランジスタ41のエミツタは抵抗47を介して電
源(−Vcc)に接続されると共に、前記コンデン
サ42,43の接続点に接続されている。このよ
うにして構成されたコルピツツ発振回路は前記コ
ンデンサ42,43の各容量及び前記検出コイル
44のインダクタンスで定まる周波数の正弦波を
発振出力している。また、上記正弦波の振幅は前
記検出コイル44のQの変化によつて変化してい
る。即ち、前記直流電磁石1と強磁性体2との間
隙長xに応じて出力信号の振幅レベルが変化して
いる。このような正弦波が抵抗48を介してダイ
オード49に供給され、上記正弦波の負極性の電
圧が検出されている。この負極性の電圧は、抵抗
50とコンデンサ51の並列接続からなる平滑回
路にて平滑され、負極性の直流電圧となる。この
直流電圧のレベルは、前記正弦波の振幅に比例す
るものである。従つて、前記間隙長xの大きさは
上記直流電圧のレベルから検出されることにな
る。この直流電圧か変位計4の出力信号として出
力されている。
By the way, the displacement meter 4 is constructed as follows. The collector of the NPN type transistor 41 is grounded via a tuned circuit in which a detection coil 44 is connected in parallel to a series circuit consisting of capacitors 42 and 43. The detection coil 44 is
The DC electromagnet 1 is arranged opposite to the ferromagnetic material 2.
It is attached to the ferromagnetic material 2, and its Q changes according to the distance from the ferromagnetic material 2.
Further, the base of the transistor 41 is connected to a resistor 45.
It is connected to the power supply (-Vcc) via a low resistor 46. Further, the emitter of the transistor 41 is connected to the power supply (-Vcc) via a resistor 47 and to the connection point of the capacitors 42 and 43. The Colpitts oscillation circuit constructed in this manner oscillates and outputs a sine wave having a frequency determined by the capacitances of the capacitors 42 and 43 and the inductance of the detection coil 44. Furthermore, the amplitude of the sine wave changes depending on the change in Q of the detection coil 44. That is, the amplitude level of the output signal changes depending on the gap length x between the DC electromagnet 1 and the ferromagnetic material 2. Such a sine wave is supplied to a diode 49 via a resistor 48, and the negative polarity voltage of the sine wave is detected. This negative voltage is smoothed by a smoothing circuit consisting of a resistor 50 and a capacitor 51 connected in parallel, and becomes a negative DC voltage. The level of this DC voltage is proportional to the amplitude of the sine wave. Therefore, the size of the gap length x is detected from the level of the DC voltage. This DC voltage is output as an output signal of the displacement meter 4.

このように構成された本装置では、演算増幅器
14は、抵抗13を介して入力した変位計4の出
力信号と抵抗15を介して入力した間隙長設定器
5の出力信号とを比較判定すると共に直列補償し
ている。この直列補償のゲインK1は前記抵抗1
3,15,17の各抵抗値をそれぞれR1,R2
R3(R1=R2)とするとK1=R3/R1で示される。
また、前記演算増幅器14は抵抗11及びコンデ
ンサ12を直列に介して入力する前記変位計4の
出力信号を1次微分している。この1次微分に係
る伝達関数Gvは、前記抵抗11の抵抗値をR4
前記コンデンサ12の容量をとすると Gv=C・R・S/1+C・R・S(但し、
Sはラプラス演算 子)で示される。また、直流電磁石1の励磁電流
は抵抗20及びコンデンサ21を直列に介して前
記演算増幅器14の入力端にフイードバツクされ
ている。このフイードバツクによるゲインKi
は、前記抵抗16,20の各抵抗値をそれぞれ
R5,R6とすると、 Ki=R5・R/R で示される。なお、前記コンデンサ21は直流
分をカツトするもので、その容量C2は十分大き
なものである。このコンデンサ21による直流カ
ツトの伝達関数はGiは、 Gi=C・R・S/1+C・R・S で示される。さらに、前記可変抵抗器22及び抵
抗23は前記変位計4の出力信号を前記フイード
バツクされた信号に付加するもので、可変抵抗器
22の分圧比をk、抵抗値をR7とすると、その
ゲインはKHは KH=k・R/R で示される。
In this device configured in this manner, the operational amplifier 14 compares and determines the output signal of the displacement meter 4 inputted via the resistor 13 and the output signal of the gap length setting device 5 inputted via the resistor 15. Compensated in series. The gain K 1 of this series compensation is the resistance 1
The resistance values of 3, 15, and 17 are respectively R 1 , R 2 ,
When R 3 (R 1 =R 2 ), it is expressed as K 1 =R 3 /R 1 .
Further, the operational amplifier 14 performs first differentiation on the output signal of the displacement meter 4, which is input through a resistor 11 and a capacitor 12 in series. The transfer function G v related to this first-order differential is the resistance value of the resistor 11, R 4 ,
If the capacitance of the capacitor 12 is 1 , then G v =C 1・R 3・S/1+C 1・R 4・S (however,
S is represented by Laplace operator). Further, the excitation current of the DC electromagnet 1 is fed back to the input terminal of the operational amplifier 14 via a resistor 20 and a capacitor 21 in series. Gain K i due to this feedback
are the resistance values of the resistors 16 and 20, respectively.
Assuming R 5 and R 6 , it is expressed as K i =R 5 ·R 3 /R 6 . Incidentally, the capacitor 21 is used to cut off the DC component, and its capacitance C2 is sufficiently large. The transfer function of DC cut by this capacitor 21 is expressed as G i = C 2 ·R 6 ·S/1+C 2 ·R 6 ·S. Furthermore, the variable resistor 22 and the resistor 23 are used to add the output signal of the displacement meter 4 to the feedback signal, and if the voltage dividing ratio of the variable resistor 22 is k and the resistance value is R7 , then the gain thereof is K H is expressed as K H =k·R 3 /R 7 .

ところで、直流電磁石1本体の制御系は次のよ
うに示される。即ち、直流電磁石1の運動方程式
は Mdx/dt=M・g−F(x,i) ……(1) F(x,i)=β(i/x) ……(2) となる。但し、M:浮上部全体の重量、g:重
力速度、F:直流電磁石1の吸引力、β:比例定
数、i:励磁電流である。
By the way, the control system of the main body of the DC electromagnet 1 is shown as follows. That is, the equation of motion of the DC electromagnet 1 is Md 2 x/dt 2 = M・g−F(x,i)...(1) F(x,i)=β(i/x) 2 ...(2) becomes. However, M: weight of the entire floating section, g: gravitational velocity, F: attraction force of the DC electromagnet 1, β: proportionality constant, i: exciting current.

また、直流電磁石1における電圧方程式は次の
ように示される。
Moreover, the voltage equation in the DC electromagnet 1 is shown as follows.

e=R・i+d/dx{L(x),i} =R・i+Lpdi/dt−I/X(Lp−L
a)dx/dt…… (3) 但し、e:供給電圧、R:励磁コイル1bの低
抗値に抵抗16の抵抗値R5を加えたもの、L
(x):励磁コイル1bの自己インダクタンス、
p:定常状態における励磁コイル1bの自己イ
ンダクタンス、La:励磁コイル1bのもれイン
ダクタンス、Xp:間隙長xの定常分、Ip:励磁
電流iの定常分である。
e=R・i+d/dx{L(x),i}=R・i+L p di/dt−I p /X p (L p −L
a ) dx/dt... (3) However, e: Supply voltage, R: The sum of the low resistance value of the exciting coil 1b and the resistance value R5 of the resistor 16, L
(x): Self-inductance of exciting coil 1b,
L p : Self-inductance of exciting coil 1b in steady state, L a : Leakage inductance of exciting coil 1 b, X p : Steady part of gap length x, I p : Steady part of exciting current i.

さらに、微小変化分について考えてみると、
(1),(2),(3)式から M・d/dt・Δx=−ΔF(x,i) ……(4) ΔF(x,i)=|∂F/∂x|p・Δx+|∂F/
∂i|p・Δ i =−2Fo/Xo・Δx+2Fo/Io・Δi…
…(5) Δe=R・Δi+Lp・d/dt・Δx −I/X(Lp−La)d/dt・Δx……(6
) となる。従つて、この実施例装置の制御系は第3
図のように示される。なお、第3図において、破
線Aで囲まれた部分は直流電磁石1本体の制御系
を示すものである。また、Kpは前記変位計4の
比例定数、K2は前記トランジスタ25の電力増
幅ゲイン(K2=1)である。
Furthermore, if we consider minute changes,
From equations (1), (2), and (3), M・d 2 /dt 2・Δx=−ΔF(x, i) ...(4) ΔF(x, i)=|∂F/∂x| p・Δx+|∂F/
∂i| p・Δi=−2Fo/Xo・Δx+2Fo/Io・Δi…
…(5) Δe=R・Δi+L p・d/dt・Δx −I p /X p (L p −L a )d/dt・Δx……(6
) becomes. Therefore, the control system of this embodiment device is based on the third
Shown as shown. In addition, in FIG. 3, the part surrounded by the broken line A shows the control system of the main body of the DC electromagnet 1. Further, K p is a proportionality constant of the displacement meter 4, and K 2 is a power amplification gain (K 2 =1) of the transistor 25.

次に、この実施例装置の作用について説明す
る。変位計4の出力信号Δexを前記伝達関数Gv
を介して得られる信号Δevは、上記出力信号Δ
xより約90゜位相が進んでいるもので、速度に
相当する信号となつている。従つて前記信号Δe
vを前記直列補償された信号に重畳することによ
つて、1次微分補償が為されることになる。ま
た、第3図に示したブロツク線図から、励磁電流
iの微小変化分Δiと間隙長xの微小変化分Δx
との関係は次式で示される。
Next, the operation of this embodiment device will be explained. The output signal Δe x of the displacement meter 4 is expressed as the transfer function Gv
The signal Δe v obtained via the above output signal Δ
It is approximately 90° in phase ahead of e x , and is a signal corresponding to velocity. Therefore, the signal Δe
By superimposing v on the series-compensated signal, first-order differential compensation will be performed. In addition, from the block diagram shown in FIG.
The relationship with is shown by the following equation.

Δi=−(Ip・M・S2/2Fp)・Δx +(Ip/Xp)・Δx ……(7) 一方、加速度Δαと上記微小変化分Δxとの関
係は次式で示される。
Δi=-(I p・M・S 2 /2F p )・Δx + (I p /X p )・Δx ...(7) On the other hand, the relationship between acceleration Δα and the above minute change Δx is shown by the following formula. It can be done.

Δα=S2・Δx ……(8) (7),(8)式から Δα=−2F/I・M{Δi−(I/X)・
Δx}……(9) となる。従つて、従来の加速度計7のゲインを
Kaとすると、前記ゲインKi,KHを次のように設
定する。
Δα=S 2・Δx ……(8) From equations (7) and (8), Δα=−2F p /I p・M {Δi−(I p /X p )・
Δx}...(9) Therefore, the gain of the conventional accelerometer 7 is
Assuming Ka, the gains K i and K H are set as follows.

Ki=2F/I・M・Ka KH=1/Kp・2F/X・M・Ka=1/Kp(
/X)Ki このようにゲインKi,KHを設定することによ
つて、前記フイードバツク信号を従来の加速度計
7の出力信号に一致させることができる。従つ
て、前記電流フイードバツクすることによつて2
次微分補償が為されることになる。上述した各補
償を施された制御信号に応じて直流電磁石1の励
磁力は制御されるから、前記間隙長xを一定に、
且つ安定に保持することが可能となる。
Ki=2F p /I p・M・Ka K H =1/Kp・2F p /X p・M・Ka=1/Kp(
I p /X p )K i By setting the gains K i and K H in this way, the feedback signal can be made to match the output signal of the conventional accelerometer 7. Therefore, by performing the current feedback, 2
Order differential compensation will be performed. Since the excitation force of the DC electromagnet 1 is controlled according to the above-mentioned compensated control signals, the gap length x is kept constant.
Moreover, it becomes possible to hold it stably.

なお、上述した制御系における各定数を、例え
ば次のように設定すると、この制御系のボード線
図は第4図に示すようになる。
If each constant in the control system described above is set as follows, for example, the Bode diagram of this control system will be as shown in FIG.

Kp=6000〔v/m〕、K1=10、K2=1、Lp
0.335〔H〕、R=28.3〔Ω〕、Ip=0.197〔A〕、
p=0.5×10-3〔m〕、M=1.33〔Kg〕、Fp=13.1
〔N〕、KL=88〔V・sec/m〕、Ki=1000〔V/
A〕、KH=6、Ti=0.1〔sec〕、Kv=0.2〔V・
sec/m〕Tv=6×10-4〔sec〕。
Kp = 6000 [v/m], K 1 = 10, K 2 = 1, L p =
0.335 [H], R = 28.3 [Ω], I p = 0.197 [A],
X p =0.5×10 -3 [m], M=1.33 [Kg], F p =13.1
[N], K L = 88 [V・sec/m], Ki = 1000 [V/
A], K H = 6, T i = 0.1 [sec], Kv = 0.2 [V・
sec/m] T v =6×10 -4 [sec].

第4図に示すボード線図から明らかなように、
位相余有θ〓はθ〓=75゜であり、ゲイン余有G
〓はG〓=10dBである。また、位相交点におけ
るゲイン〔dB〕は負であるから、この実施例装
置による制御が安定であることが判る。
As is clear from the Bode diagram shown in Figure 4,
The phase margin θ〓 is θ〓=75°, and the gain surplus G
〓 is G〓=10dB. Furthermore, since the gain [dB] at the phase intersection point is negative, it can be seen that the control by the device of this embodiment is stable.

このように本装置では、変位計4の出力信号と
間隙長設定器5の出力信号とを比較判定し、この
比較判定された信号に変位計4の出力信号を微分
してフイードバツクすることによつて1次微分補
償を行い、さらに直流電磁石1の励磁電流をフイ
ードバツクすることによつて2次微分補償(加速
度補償)を行つている。この為、前記間隙長xを
一定に、且つ安定に制御することができる。さら
に、高価な加速度計等を用いることなく、前述し
た簡易な構成で廉価に製作することができるとい
う利点がある。
In this way, in this device, the output signal of the displacement meter 4 and the output signal of the gap length setter 5 are compared and determined, and the output signal of the displacement meter 4 is differentiated and fed back to this comparatively determined signal. Then, first-order differential compensation is performed, and second-order differential compensation (acceleration compensation) is performed by feeding back the excitation current of the DC electromagnet 1. Therefore, the gap length x can be controlled to be constant and stable. Furthermore, there is an advantage that the above-described simple configuration can be manufactured at low cost without using an expensive accelerometer or the like.

なお、この発明は上述した実施例に限定される
ものではない。例えば、変位計4は直流電磁石1
と強磁性体2との間隙の長さxに比例して負極性
の電圧を発生するものなら使用できる。また、前
記直列補償には増幅器を用いて比例補償をするよ
うにしたが、増幅器と積分器を用いて積分補償
(定常偏差を零にする補償)を行うようにするこ
とも可能である。さらに、前記可変抵抗器22及
び抵抗23は、前記電流フイードバツク補償を改
良するもので、前記電流フイードバツク補償だけ
で2次微分補償に十分近似した補償ができ得るな
ら除去することもできる。また、前記各回路の伝
達特性は装置の仕様に応じて適宜定めれば良いこ
とは勿論である。要するにこの発明は、その要旨
を逸脱しない範囲において、種々変形して実施す
ることができる。
Note that this invention is not limited to the embodiments described above. For example, the displacement meter 4 is the DC electromagnet 1
Any device that generates a voltage of negative polarity in proportion to the length x of the gap between the magnetic material 2 and the ferromagnetic material 2 can be used. Although the series compensation is proportional compensation using an amplifier, it is also possible to perform integral compensation (compensation for reducing the steady-state deviation to zero) using an amplifier and an integrator. Further, the variable resistor 22 and the resistor 23 improve the current feedback compensation, and can be removed if the current feedback compensation alone can provide compensation sufficiently close to second-order differential compensation. Furthermore, it goes without saying that the transfer characteristics of each of the circuits may be determined as appropriate depending on the specifications of the device. In short, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.

以上説明したようにこの発明によれば、従来必
要とした加速度計等を用いることなく、簡易な構
成で廉価に製作することができ、特に浮上式ター
ンテーブル装置等の制御に適した磁気浮上制御装
置を提供することができる。
As explained above, according to the present invention, the magnetic levitation control can be manufactured at low cost with a simple configuration without using the conventionally required accelerometer, etc., and is particularly suitable for controlling levitated turntable devices, etc. equipment can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の磁気浮上制御装置を示す概略構
成図、第2図はこの発明の一実施例を示す概略構
成図、第3図は同実施例の動作を説明するための
ブロツク線図、第4図は同実施例の作用を説明す
るためのボード線図である。 1……直流電磁石、2……強磁性体、3……電
力増幅器、4……変位計、5……間隙長設定器、
6……直列補償回路、7……加速度計、8……積
分回路、11,13,15,16,17,20,
23……抵抗、12,19,21……コンデン
サ、14……演算増幅器、25……トランジス
タ、18……ダイオード、22……可変抵抗器。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a conventional magnetic levitation control device, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation of the embodiment. FIG. 4 is a Bode diagram for explaining the operation of the embodiment. 1... DC electromagnet, 2... Ferromagnetic material, 3... Power amplifier, 4... Displacement meter, 5... Gap length setting device,
6...Series compensation circuit, 7...Accelerometer, 8...Integrator circuit, 11, 13, 15, 16, 17, 20,
23... Resistor, 12, 19, 21... Capacitor, 14... Operational amplifier, 25... Transistor, 18... Diode, 22... Variable resistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 強磁性体に対向配置された電磁石と、上記強
磁性体と電磁石との間隙長を検出する変位計と、
この変位計の出力信号を微分して1次微分補償要
素を求める微分回路と、前記電磁石の励磁電流の
変化分から2次微分補償要素に近似した信号を得
る電流フイードバツク回路と前記変位計で得られ
た間隙長と予め定められた設定間隙長とを比較判
定する手段と、この比較判定結果に前記微分回路
の出力信号と前記フイードバツク回路の出力信号
とを加えた制御値に応じて前記磁石の励磁電流を
制御する電磁石駆動回路とを具備したことを特徴
とする磁気浮上制御装置。
1. An electromagnet disposed opposite to a ferromagnetic material, and a displacement meter that detects the gap length between the ferromagnetic material and the electromagnet;
A differentiation circuit that differentiates the output signal of the displacement meter to obtain a first-order differential compensation element, a current feedback circuit that obtains a signal approximating a second-order differential compensation element from changes in the excitation current of the electromagnet, and a current feedback circuit that obtains a signal that approximates the second-order differential compensation element from changes in the excitation current of the electromagnet, and the displacement meter. excitation of the magnet according to a control value obtained by adding an output signal of the differentiation circuit and an output signal of the feedback circuit to the result of the comparison and judgment; A magnetic levitation control device comprising an electromagnet drive circuit that controls current.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0558264U (en) * 1992-01-17 1993-08-03 呉羽化学工業株式会社 Bead generation prevention device and butt welding device using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0558264U (en) * 1992-01-17 1993-08-03 呉羽化学工業株式会社 Bead generation prevention device and butt welding device using the same

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