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高温超電導体の特長は、大きなピン止め力により強力な浮上力を得ることができるのみならず、浮上系において反発方向とそれと直角の両方向に安定であることがあげられる。したがって安定な非接触浮上を実現できることから、磁気軸受、電力貯蔵用の磁気浮上フライホイール、磁気ダンパ等の応用が検討されている。しかし高温超電導体が運動する場合、フラックスクリープとフラックスフローのふたつの領域が存在するため、動的特性は静的特性と全く異なり、その振動応答等の解析、制御等に適用できる上記の非線形性を考慮した振動等の解析に適用できるモデリング、非線形制御の方法等が必要とされている。
本研究では、まず解析解をベースにした高温超電導浮上系の動的浮上力の解析を行い、実験によりその妥当性を検証するとともに振動解析、制御系設計などに必要なモデリングの方法を示した。さらに高温超電導浮上系の振動制御法として、非線形性を考慮し、かつ広い周波数領域で有効なアクティブ制御法を提案した。その内容を要約すると
1.高温超電導浮上系のパラメータ同定を行い、非線形復元力を計算し、それを実験値と比較したところ、妥当な結果を与えることを確認した。
2.浮上系の復元力特性の計算に対し、いくつかの仮定を設けて簡単化する方法を示した。またその欠点と非線形性を考慮するため、周波数重み付きフィードバックによる非線形制御法を提案し、コントローラの最適係数の決定法を示した。
3.実験を行い、実験結果と解析結果との比較照合により、本方法および解析の妥当性を確認した。
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