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負の剛性サスペンション磁気浮上搬送車の開発

负刚度悬浮磁悬浮车的研制

基本信息

批准号：
21919004
负责人：
石野裕二
金额：
$ 0.36万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21919004/
关键词：
磁気浮上サスペンション剛性

项目摘要

前年度までに科研費補助により磁気浮上系の剛性制御を研究・開発してきた.本年度は,これを搬送車のサスペンションに応用することを目的とした.自動車のように搭載物(搭乗者)の重心が,それを支持する搬送車台よりも上にある場合を考える.従来のサスペンション機構では正のバネとダンパによって構成されているため,加速,減速および旋回時に,慣性力によって搬送車台が傾き,搭載物を倒す向きのモーメントが働くこととなる.このときサスペンション機構の剛性を,負の剛性とすると,吊り下げ型搬送装置のように,慣性力が働いても搭載物が安定しやすい向きに搬送車台が傾くこととなる.よって搭載物の安定を考えると,負の剛性で支持したほうが高加速化できる可能性がある.しかし単純に提案した局所フィードバックによる剛性制御を施すと,システム全体が非最小位相系となるため,過渡的に正の剛性と同一方向に変位する,逆応答を生じる.これまでの研究の結果,外乱フィードフォワードを施すと逆応答が解消可能であることがわかっている.そこで本研究では,搭載物の重心が搬送車台上にある磁気浮上搬送装置において,制御方法に外乱フィードフォワードを施した局所フィードバックによる負の剛性制御を適用した,負の剛性サスペンション磁気浮上搬送車の開発を行った.その結果,1自由度に拘束した磁気浮上サスペンション搬送車と搬送車を駆動する搬送用軌道を製作した,製作した装置によって負の剛性による支持が成功している.報告書作成時現在,これら結果を学会発表する予定である.しかしまだまだ解消すべき問題は多くある.そのため次年度の科研費補助を受け,これら問題の解決及び知見を得ることに決定している.

Research and development on rigid control of magnetic floating system was carried out in the past year. This year, the transport vehicle is used for transportation. The center of gravity of the vehicle (rider) is supported by the carrier platform. During acceleration, deceleration, and rotation, imaginary forces are applied to the transport platform to tilt, and the load is reversed. The rigidity of the transport mechanism is negative. The imaginary force of the transport platform is stable. The stability of the payload is examined, and the negative stiffness is supported by the possibility of high acceleration. The rigid control system is applied to all non-minimum phase systems, and the rigid transition system is applied to the same direction. The results of this research show that the external chaos is caused by the application of the reverse solution to the problem. In this study, the center of gravity of the load is located on the carrier platform, and the control method is applied to the negative rigidity control of the magnetic floating upward conveyor. As a result, 1 degree of freedom was achieved in the manufacture of the transport rail for the transport vehicle by magnetic levitation and rigid support. When the report was prepared, the results were determined. The answer is no. The annual scientific research subsidy will be received, and the problem will be solved and the knowledge will be determined.