1996 Fiscal Year Annual Research Report

推進浮上案内の統一原理に基づく新しい磁気浮上列車の基礎研究

Research Project

Project/Area Number	08405020
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	吉田欣二郎九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (80037986)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	袈裟丸勝巳九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (60112299) 高見弘九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助手 (30179551)
Keywords	リニア同期モータ / 磁気浮上 / PM(永久磁石) / 三次元力制御 / 非干渉制御 / オブザ-バ / カルマンフィルタ / 超電導
Research Abstract	本年度は、各システムの理論解析と設計及び計算機シミュレーションにより、ソフトとハードの最適な設計を行い、次の成果が得られた。 (1)推進・浮上・案内の三次元力を得る磁気浮上モデル車両実験システムの最適設計当研究室で開発した三次元磁界解析手法を用いて、PM形リニア同期モータ(LSM)磁気浮上モデル実験車両システムの詳細な特性計算を現有のWS SPARC20により行い、推進力、浮上力と案内力を同時に制御可能なU形軌道垂直配置LSM磁気浮上モデル車両システムの最適設計を行った。 (2)高信頼性・高性能な推進・浮上・案内制御の非干渉制御理論の検討とシステム設計設計したLSM磁気浮上モデル車両システムにおいて、推進力、浮上力と案内力の数値計算に基づく定式化を行い、これらを独立に制御できる非干渉制御法を理論的に誘導し、制御システムの設計を行った。 (3)車両の位置・速度の地上センシングシステムの開発 LSMの地上電機子巻線の電圧と電流からLSM磁気浮上車両システムの理論式に基づく拡張カルマンフィルタのオブザ-バ演算を適用し、現有の水平配置実験装置において非接触に車両の位置と速度をリアルタイムでセンシングできるシステムを、Matlab/Simulinkによって開発した。開発をしたシステムは、速度起電力に含まれるすべての空間高調波を考慮することができ、LSM軌道パラメータ(巻線抵抗、インダクタンス)変動に対しても、高精度な位置と速度の推定が可能である。 (4)(1)〜(3)の総合評価 (l)〜(3)での設計検討に基づき、PM形LSMモデル実験車両について、横方向外乱下でのピッチングを含む推進浮上案内のダイナミックスシミュレーションを行い、設計した垂直配置LSM磁気浮上モデル車両システムは良好な浮上走行案内制御実験が可能であることを確認し、次年度のモデル実験車両製作の準備をほぼ完了した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] K.Yoshida: "Regardless-of-Speed Superconducting LSM Controlled-Repulsive Maglev Vehicle" Proc.of 3rd Int.Sympo.on Magnetic Suspension Technology. No.3336. 125-140 (1996)
[Publications] K.Yoshida: "A New Combined Levitaion-And-Propulsion Control in Repulsive-Mode of a Land Travelling Marine-Express Model Train ME03" Proc.of Int.Conf.on Electrical Machines. 242-247 (1996)
[Publications] 吉田欣二郎: "水陸両用列車マリーン・エクスプレス" 電気設備学会誌. 16巻2号. 1996 (114-118)
[Publications] 吉田欣二郎: "解析式と有限要素法に基づく1/2スケール制御PM LSM磁気浮上車の推進力と浮上力の二次元補間法" 九州大学工学集報. 69巻3号. 285-292 (1996)
[Publications] 吉田欣二郎: "3D-FEA補間法による制御PM LSM Maglevキャリアの横運動を含む浮上開始解析" 九州大学工学集報. 69巻3号. 293-300 (1996)
[Publications] 吉田欣二郎: "1個の制御PMが極端にアンバランスな条件下での1/2スケール制御PML SM磁気浮上車の吸引浮上実験" 九州大学大学院システム情報科学研究科報告. 1巻1号. 111-116 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

推進浮上案内の統一原理に基づく新しい磁気浮上列車の基礎研究

Principal Investigator

吉田 欣二郎 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (80037986)

Research Products

[Publications] K.Yoshida: "Regardless-of-Speed Superconducting LSM Controlled-Repulsive Maglev Vehicle" Proc.of 3rd Int.Sympo.on Magnetic Suspension Technology. No.3336. 125-140 (1996)

[Publications] K.Yoshida: "A New Combined Levitaion-And-Propulsion Control in Repulsive-Mode of a Land Travelling Marine-Express Model Train ME03" Proc.of Int.Conf.on Electrical Machines. 242-247 (1996)

[Publications] 吉田 欣二郎: "水陸両用列車マリーン・エクスプレス" 電気設備学会誌. 16巻2号. 1996 (114-118)

[Publications] 吉田 欣二郎: "解析式と有限要素法に基づく1/2スケール制御PM LSM磁気浮上車の推進力と浮上力の二次元補間法" 九州大学工学集報. 69巻3号. 285-292 (1996)

[Publications] 吉田 欣二郎: "3D-FEA補間法による制御PM LSM Maglevキャリアの横運動を含む浮上開始解析" 九州大学工学集報. 69巻3号. 293-300 (1996)

[Publications] 吉田 欣二郎: "1個の制御PMが極端にアンバランスな条件下での1/2スケール制御PML SM磁気浮上車の吸引浮上実験" 九州大学大学院システム情報科学研究科報告. 1巻1号. 111-116 (1996)

吉田欣二郎九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (80037986)

[Publications] 吉田欣二郎: "水陸両用列車マリーン・エクスプレス" 電気設備学会誌. 16巻2号. 1996 (114-118)

[Publications] 吉田欣二郎: "解析式と有限要素法に基づく1/2スケール制御PM LSM磁気浮上車の推進力と浮上力の二次元補間法" 九州大学工学集報. 69巻3号. 285-292 (1996)

[Publications] 吉田欣二郎: "3D-FEA補間法による制御PM LSM Maglevキャリアの横運動を含む浮上開始解析" 九州大学工学集報. 69巻3号. 293-300 (1996)

[Publications] 吉田欣二郎: "1個の制御PMが極端にアンバランスな条件下での1/2スケール制御PML SM磁気浮上車の吸引浮上実験" 九州大学大学院システム情報科学研究科報告. 1巻1号. 111-116 (1996)