|
単独で3自由度姿勢制御が可能な4極3自由度浮上電磁石を提案し、制御系設計の考え方をまとめ、実験によって有効性を実証した。また、永久磁石を用いて、浮上制御時の平均電流をゼロとするゼロパワー制御を導入し、その挙動を理論・実験両面から詳細に検討した。そして、一次元リニアモータとの組み合わせで駆動を行う場合の駆動系・浮上系の干渉や、浮上の信頼性を実験で検証した。浮上と駆動を同時に行うことで、磁束あるいは浮上力に対し持続的、周期的な外乱が入ることを想定し、そのような外乱により強い外乱オブザーバを活用したセミゼロパワー浮上方式と、ゆっくりとしたゼロパワー制御を理論・実験の両面から比較した。その結果、提案手法はギャップ長制御方式とゼロパワー制御の中間的周波数特性を任意に調整することが可能であることが明確化され、提案手法の有用性を、説得力を持って示すことができた。
駆動実験は、まず比較的長ストロークの一次元駆動をした。リニア同期モータの可動子位置検知を行い、駆動方向の位置、速度情報をフィードバックすることで、浮上・リニア駆動共に精度良く制御できることを確認した。
さらに、日本大学乾講師の協力を経て、同グループの開発した二次元リニアモータとの組み合わせによる浮上電磁石の駆動制御および基本的分岐性能検証実験を行った。二次元駆動においては、平面内駆動方向の位置検知を簡便に行うことは難しく、本試験では駆動方向を開ループ制御の形で駆動した。駆動が開ループ制御であること、ヨー方向に制御手段を持たないことから、駆動時に若干のふらつきを生じる問題は残ったが、与える駆動電流のパターンにより、浮上制御を安定に保ったまま二次元平面内を任意の軌跡で円滑に駆動できることが確認された。実験で試験できなかった二次元の位置検知方式に関しては、ビジュアルサーボ技術の応用可能性を理論的に検討した。
|
