| 研究課題/領域番号 |
08405020
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
吉田 欣二郎 (1996, 1998) 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (80037986)
吉田 欣二郎 (1997-1998) 九州大学, 大学院システム情報科学研究科, 教授 (08405020)
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| 研究分担者 |
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)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
33,500千円 (直接経費: 33,500千円)
1998年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1997年度: 19,500千円 (直接経費: 19,500千円)
1996年度: 12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
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| キーワード | リニア同期モーター(LSM) / 磁気浮上 / PM(永久磁石) / 三次元力制御 / 非干渉制御 / ピッチング抑制制御 / 零相電流重畳法 / 案内制御 / リニア同期モータ(LSM) / 零相電流重量法 / テレメータシステム / 軌道追従制御 / リニア同期モータ / オブザ-バ / カルマンフィルタ / 超電導 |
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| 研究概要 |
平成8年度〜平成10年度における理論解析、設計・製作及び実証実験によって、次の研究成果が得られた。
(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法の確立
当研究室で開発した三次元磁界解析手法を用いて、推進力、浮上力と案内力を同時に制御可能なU型軌道垂直配置LSM磁気浮上モデル車両システムの最適設計法を確立した。
(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によるシステムの設計と製作
設計したモデル車両システムにおいて、推進力、浮上力と案内力を独立に制御できる非干渉制御法を理論的に誘導し、DSPによる制御システムの設計と製作を行った。
(3) 位置・速度の地上センシングシステムと浮上高さ・横変位のテレメータシステムの開発と製作
地上電機子巻線の電圧と電流から非接触に車両の位置と速度をセンシングできる拡張EKF演算に基づくセンシングシステムを開発した。また、車上センサの計測データを無線によって非接触に地上コントロールシステムに転送できるテレメータシステムを設計、製作した。
(4) 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実証実験
(1)〜(3)で設計、製作した実証実験システムにおいて、浮上走行制御実験を行った。加減速時に若干ピッチングが発生するが、低速浮上走行パターンに良好に追従することができた。更に浮上走行性能を高度化するために、ピッチング運動をアクティブに制御できる零相電流を電機子電流に重畳する方式を新たに考案した。そして、適応形零相電流重畳法を適用し、非常に良好な浮上走行を達成した。また、左右の電機子コイル電流と機械的負荷角を独立に制御し、ヨーイング運動も抑制しながらアクティブに案内制御を行うことによって、リニア軌道に完全に非接触な浮上走行案内走行に成功した。これにより、研究代表者が提案してきた推進・浮上・案内兼用磁気浮上システム理論を実験で実証できた。
(5) 浮上案内走行性能とソフト・ハード設計の評価
ソフト・ハード面に渡る本研究で得られた成果を基に、最適設計の指針が得られ、新しいリニアモータ磁気浮上列車システムの基盤技術としてほぼ完成させることができ、実用化への道が拓けた。
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