マリーン・エクスプレスME03の三次元姿勢計測制御システム

Marine Express ME03 3D姿态测量控制系统

• 批准号: 07750320
• 负责人: 高見 弘
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750320/
• 关键词: 地上一次形LSM; Maglev; マリーン・エクスプレス; オブザ-バ; 姿勢制御; バンドパスフィルタ; 永久磁石; ロバスト計測システム

本研究は、現有のマリーン・エクスプレス陸上浮上走行モデル車両ME03の実験システムにおいて、車上搭載の高周波発振器コイルと地上電機子巻線間の電磁的な結合モデルを用いたオブザ-バによる位置、エアギャップなどの車両姿勢を三次元的に計測する姿勢計測制御システムについて研究を行ったものである。高周波発振器の周波数(計測用キャリア周波数)は、地上電機子コイルの誘導電圧波形の計測と実用的な計測システムを考慮して、約15kHz〜30kHzとした。リニア車両の浮上走行時には、高周波発振器コイルによる計測信号ばかりでなく車上マグネットによる起電力、LSM駆動用コントローラの印加電圧が同時に存在する。コントローラと電機子巻線間にリアクトルを挿入し、バンドパスフィルタを用いて端子電圧から計測信号のみを抽出する方式を開発した。4chの発振器コイル(周波数:15、20、25、30kHz)を車両の前後左右に取り付け、4chのバンドパスフィルタにより、地上計測システムに計測信号を入力し、発振器コイルと地上電機子コイル間の電磁結合モデルに基づくオブザ-バにより車両の三次元姿勢計測実験を行った。その結果、浮上走時においても車両の姿勢計測制御が実現可能なことが明らかになた。実システムは、屋外に設置されるので、気温の変動等によって、電機子コイルのパラメータが大幅に変動する。今後、オブザ-バの精度を更に向上させるために、これらの補償演算やロバスト計測システムの設計を検討していく予定である。本研究で得られた成果は、一般的な磁気浮上システムに対しても適用可能であり、この実用化に対して多大な貢献をするであろう。

This study is aimed to investigate the electromagnetic coupling between the existing high-frequency vibration generator and the ground motor coil in the vehicle ME03 and the three-dimensional measurement of the position and attitude of the vehicle. The frequency of the high frequency oscillator (frequency for measurement) is about 15 kHz to 30 kHz, and the frequency for measurement of the induced voltage waveform of the ground motor is about 15kHz to 30kHz. When the vehicle is floating on the ground, the high frequency vibration generator measures the signal, and the power and voltage of the LSM are simultaneously present. The terminal voltage measurement signal is extracted from the terminal voltage measurement signal. 4ch vibration transmitter (frequency:15, 20, 25, 30kHz), front, rear, left and right of the vehicle, 4ch vibration transmitter (frequency: 15, 20, 25, 30kHz), ground measurement, ground measurement signal input, vibration transmitter (frequency: 15, 20, 25, 30 kHz), ground motor, electromagnetic combination, ground motor, ground motor, ground motor The results of the float and the attitude measurement of the vehicle are available. The temperature of the motor changes greatly when the motor is in operation. In the future, the accuracy of the compensation algorithm will be improved, and the design of the compensation algorithm will be discussed. The results obtained in this study are generally applicable to the magnetic field and how much contribution to the application.

项目成果

K.Yoshida,H.Takami and L.Shi: "Decoupled-Control Method for Levitation and Propulsion in Amphibious Train Marine-Express" Memoirs of the Faculty of Engineening Kyushu University. 55-5. 467-489 (1995)

K.Yoshida、H.Takami 和 L.Shi：“两栖列车海洋快车中悬浮和推进的解耦控制方法”九州大学工学部回忆录。