負の剛性サスペンション磁気浮上搬送車の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

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.