JPH04285494A - Controller for linear motor driven electric vehicle - Google Patents

Controller for linear motor driven electric vehicle

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Publication number
JPH04285494A
JPH04285494A JP3049738A JP4973891A JPH04285494A JP H04285494 A JPH04285494 A JP H04285494A JP 3049738 A JP3049738 A JP 3049738A JP 4973891 A JP4973891 A JP 4973891A JP H04285494 A JPH04285494 A JP H04285494A
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JP
Japan
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speed
vehicle
acceleration
linear motor
armature
Prior art date
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Application number
JP3049738A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Tadakuma
多田隈   進
Shigeru Tanaka
田 中   茂
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は電気車の制御装置、とく
に制御所から指定された時刻や位置、速度を維持しなが
ら電気車を運転するための制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】いわゆる地上1次リニアモータを用いた
電気車においては、地上に並設された電機子コイルに電
力変換器を通して電力を供給する。数十kmとか数百k
mという長距離輸送機関を考えると、1つの電力変換器
によって一度に電力を供給しようとすると、変換器容量
が大きくなるばかりでなく、非常に不経済なシステムに
なってしまうものである。そこで、一般には軌道をいく
つかに区切り、それぞれの軌道を別の電力変換器によっ
て供給する方法がとられる。 【0003】図9はそのようなシステムの基本的な構成
を示すものである。駆動されるべき車両1にはリニアモ
ータの車上装置として超電導磁石等で構成された界磁装
置が搭載されている。リニアモータの地上装置をなす電
機子2は、適当数のき電セクション21,22,…,2
5…に分割され軌道に沿って配設されている。電力変換
所5には2組の電力変換器51および52が設けられて
いる。第1の電力変換器51の出力端は第1のき電線4
1に接続され、第2の電力変換器52の出力端は第2の
き電線42に接続されている。両き電線41,42をき
電線4と総称する。第1のき電線41は、一つ飛びに位
置する電機子コイル21,23,25にそれぞれスイッ
チ71,73,75を介して接続されている。第2のき
電線42も同様に一つ飛びに位置するき電セクション2
2,24にスイッチ72,74を介して接続されている
。 【0004】軌道には車両通過検知装置として交差誘導
線3が配設されており、その出力信号は受信器6により
受信される。受信器6は入力信号に基づいて車両速度お
よび位置を検知し、それを制御信号として電力変換所5
に送出する。電力変換所5においては入力された制御信
号に基づきリニアモータが所要のトルクを発生するよう
に電力変換器51,52が制御される。 【0005】図9の装置において、車両1が仮にき電セ
クション22上を走行しているものとすれば、スイッチ
72のみが閉じ、他のスイッチは開放されている。この
時、駆動電力は第2の電力変換器52から供給される。 なお、電力変換器51,52は一種の電流増幅器として
機能し、受信器6の出力信号u,v,wに同期した正弦
波電流を電機子コイル2に供給する。車両1がき電セク
ション22から次のき電セクション23に移行する場合
、移行直前にスイッチ73を投入して第1の電力変換器
51から電力を供給し始め、車両1に連続して駆動電力
を与える。 【0006】車両通過検知装置としては図示の交差誘導
線3を用いる方式のもののほかにも種々の方式のものが
知られているが、ここでは例示的に交差誘導線3を用い
る方式のものが示されている。 【0007】次に交差誘導線3による車両位置検知の原
理につき、図10および図11を参照して説明しておく
。 【0008】交差誘導線3は実は図8に示すようにU1
 ,U2 ,V1 ,V2 ,W1 ,W2 ,および
K相の7対の交差誘導線からなり、これらがすべて重ね
合わされ全体として1本の平型ケーブルにまとめられて
いる。個々の交差誘導線はそれぞれ大部分の所でより合
わされている2本の素線からなっている。しかし、各交
差誘導線には部分的に2本の素線がより合わされていな
い区間が一定のピッチLで設けられている。より合わさ
れていない区間はリニアモータの界磁の2極ピッチごと
にあり、同一相の1対の交差誘導線(U1 とU2 )
ないし(V1 とV2 ),(W1 とW2 )はそれ
ぞれ電気角で 180°離れており、しかもU,V,W
各相の交差誘導線は互いに電気角で 120°の位相差
を持つように配置されている。 車両1にはアンテナ11が取り付けられており、アンテ
ナ11から放射された一定周波数の信号を交差誘導線で
受信し、その端末に接続された受信器6において図11
に示すようにして信号処理される。 【0009】すなわち、たとえばU相について例示する
ならば、交差誘導線U1 ,U2 からの受信波信号は
一定周波数の信号が振幅変調されたものである。そこで
交差誘導線(U1 ,U2 )からの受信波信号を整流
することにより元の波形の包絡線に相当する波形の整流
波U10,U20を得ることができる。後者の整流波U
20を反転して前者の整流波U10に加えて得られる合
成波(U10−U20)はほぼ正弦波形をしており、こ
れをU相電機子コイルに流すべき電流の位相基準として
用いる。交差誘導線(V1 ,V2 )および(W1 
,W2 )からの受信波信号に基づいてV相およびW相
の電機子コイルに流すべき電流の位相基準として用いる
基準信号を得ることができる。 【0010】交差誘導線Kはチェック用として設けられ
ているものであり、一般には、き電セクション21,2
2,…へ直前のき電セクションから車両1が突入する時
に信号を発生するように設けられる。 【0011】図12は、地上1次リニアモータを用いた
電気車において通常用いられる速度制御システムを示す
ものである。図示のシステムは速度制御器12およびリ
ミッタ13のほかに、電流増幅器の機能を持つゲインK
1 の電力変換装置14を備えている。車両運動を示す
伝達関数15の内容が、推力係数をK2 、質量をM、
微分演算子をsとして、K2 /(Ms)として表され
ている。速度vによって変化する走行抵抗FD*を演算
するブロック16も示されている。上記のほかに、速度
vのフィードバック点すなわち速度制御器12の入力端
に減算器64が、ブロック16による走行抵抗FD*の
フィードバック点すなわち速度制御器12の出力端に加
算器65が設けられている。 【0012】車両1の速度vは交差誘導線U1 ,V1
 ,W1 ,U2 ,V2 ,W2 からの受信波信号
の山の数の計数値(周波数に対応)、または相隣る信号
間の時間の計測値(周期に対応)に基づいて演算により
求めることができる。速度指令v*と実速度vが減算器
64で突き合わされ、その差(速度偏差)が速度制御器
12に与えられる。速度制御器は通常、比例・積分(P
I)要素で構成され、その出力は加速指令または減速指
令を与える。 この指令は、リニアモータにとっては、いわゆる推力指
令F*となる。この推力指令F*は加算器65において
走行抵抗FD*と加算され、リニアモータに対する加速
度指令が決定される。加速度の急変は乗客の乗り心地を
悪化させるので、制限変化率を適当に設定したリミッタ
13を通して電機子電流指令I*が作られる。電力変換
装置14は車両運動に比べると時定数の非常に小さい制
御器であるため、ゲイン(比例定数)K1 で表される
。 電力変換装置14の出力はリニアモータの電機子2に実
際に供給される電流Iであり、電流Iと推力係数との積
K2 Iが発生推力となる。ブロック15において、そ
の入力を質量Mで割り算し積分すれば、車両1の速度v
が求められる。 【0013】 【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た制御システムを有する従来のリニアモータ駆動電気車
においては、運転者が車両の位置と速度を監視しながら
制御所から与えられた速度指令を適宜変更する。つまり
、実際の車両の運行という立場で見たとき、車両の位置
と速度を自動的に維持するようになってはいない。 【0014】将来予想されるリニアモータシステムを考
えると、中央制御所または隣接する制御所からの位置や
速度の指令に忠実に追従することのできるニアモータの
制御システムが必要になる。 【0015】その場合、列車の制御はすべて地上に設置
された制御装置からの指令に基づいて行われるのである
が、車上に居る人間の判断を必要とする方式では安全確
実な制御、さらには時刻表に沿った車両位置の正確な制
御を遂行することはできないと考えるべきである。 【0016】したがって本発明は、中央制御所または隣
接する制御所からの位置や速度の指令に忠実に追従する
ことのできるリニアモータ駆動電気車の制御装置を提供
することを第1の目的とする。 【0017】本発明の第2の目的は、乗り心地を損うこ
となく定位置停止制御を精度よく実現しうるリニアモー
タ駆動電気車の制御装置を提供することにある。 【0018】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のリニアモータ駆動電気車の制御装置は、軌
道に沿って地上に埋設された電機子および車上に設けら
れた磁石もしくは2次導体からなる車両駆動用リニアモ
ータと、電機子に電流を供給するために地上に設けられ
た電力変換器と、車両の位置および速度を検出する検出
手段と、制御所から指定された場所の通過時刻および通
過速度の指令を受け、その指令をもとに速度−時間パタ
ーンを作成する手段と、検出手段により検出された位置
および速度の信号を前記速度−時間パターンと比較し、
位置とその通過速度およびその地点における加速度を監
視しながらファジィ推論の手法に基づくルールを適用し
て推力指令を演算し電力変換器を通して電機子の電流を
制御する手段とを備えたものである。 【0019】さらに本発明のリニアモータ駆動電気車の
制御装置は、第2の目的を達成するために、軌道に沿っ
て地上に埋設された電機子および車上に設けられた磁石
もしくは2次導体からなる車両駆動用リニアモータと、
電機子に電流を供給するために地上に設けられた電力変
換器と、車両の位置および速度を検出する検出手段と、
制御所から指定された場所の通過時刻および通過速度の
指令を受け、その指令をもとに速度−時間パターンを作
成する手段と、予め定められた停止制御モード開始点以
降、所定のチェックポイントごとに検出手段によって検
出された車両の速度から加速度およびその変化率を演算
して停止位置を予測する予測手段と、目標停止位置と予
測手段によって予測された停止位置とのずれに応じて加
速度の変化率および加速指令を修正する修正手段と、修
正手段によって修正された加速指令に基づいて加速推力
指令を演算し電力変換器を通して電機子の電流を制御す
る手段とを備えるものとする。 【0020】 【作用】中央制御所またはそれに隣接する制御所から時
刻、位置および速度の情報を得て、運転手などの経験に
基づく制御ルールを適用したファジィ推論の手法に従っ
て、時間に対する位置と速度の両者を同時に満足するよ
うな推力指令が決定される。このとき制御装置に与えら
れる指令は時刻表に相当する時刻とそれに対応する位置
並びにその位置における通過速度である。特別な場合と
して、列車遅延が生じた場合や、異常が生じた場合は、
中央制御所からの情報ばかりでなく、隣接する制御所か
らの情報をも参照しながら運転される。 【0021】定位置停止制御において、停止前のチェッ
クポイントにおいて車両の加速度とその変化率を演算し
て停止位置を予測し、その予測停止位置と目標停止位置
とのずれ量に応じて加速度の変化率を修正し、かつ推力
指令を修正出力することにより、乗り心地を損うことな
く適切な加速推力指令を得て定位置停止を実現すること
ができる。 【0022】 【実施例】本発明の一実施例に従って構成された、リニ
アモータ駆動電気車の制御装置を図1に示す。 【0023】図1において図10におけるものと同一の
構成要素には同一の符号を付して示している。ここでは
図12の速度制御器12の代りに後述のファジィ推論の
手法を応用して構成された速度制御器17が用いられて
いる。速度制御器17の出力側の構成機器、すなわちリ
ミッタ13、電流増幅器の機能を持つゲインK1 の電
力変換器14、車両運動を示す伝達関数15、推力係数
K2 、質量M、微分演算子s、および速度によって変
化する走行抵抗FD*を演算するためのブロック16は
図12におけるものと同一である。図1の装置には、上
記のほかに速度信号vを位置信号xに変換するための積
分器18が設けられており、ここで得られた位置信号x
は速度信号vと共に速度制御器12に実信号として導か
れる。 【0024】中央制御所または隣接する制御所からの指
令として位置−速度の指令パターン(x*−v*パター
ン)および速度−時間の指令パターン(v*−tパター
ン)が速度制御器17へ導入される。ある時点における
速度制御器17への速度指令をv*、位置指令をx*と
すると、速度制御器17は交差誘導線3の出力に基づい
て求められる実際の車両速度vおよび位置xの検出値を
それぞれ速度指令v*および位置指令x*と比較し、速
度vおよび位置xの両方をそれぞれの指令値v*ないし
x*に一致させるような推力指令F*が演算される。推
力指令F*は加算器63において算出された走行抵抗の
演算値FD*と加算され、リニアモータに対する加速度
指令が決定される。すでに述べたように加速度の急変は
乗り心地を悪化させるので、変化率を適当に設定したリ
ミッタ13を通して電機子電流指令I*が作られる。電
力変換装置14は車両運動に比べると時定数の非常に小
さい制御器であるため、ゲイン(比例定数)K1 で表
される。電力変換装置14の出力は実際にリニアモータ
の電機子に供給される電流Iであり、この電流Iと推力
係数K2 との積K2 ・Iが発生推力となる。ブロッ
ク15において、その入力を質量Mで割り算し積分すれ
ば、車両1の速度vが求められる。この速度vは交差誘
導線3によって検出されるわけであるが、交差誘導線3
により最初に位置信号を検出する場合は、速度は位置信
号を微分することによって求めることができる。逆に最
初に速度信号を検出する場合は、速度信号を積分するこ
とによって位置を求めることができる。 【0025】本発明によれば、位置−速度のパターン(
x*−v*パターン)および速度−時間の指令パターン
(v*−tパターン)を受けた速度制御器17は、ある
チェックポイントにおいて指令速度と車両速度を比較す
る。また、その時の車両1の加速度αがv*−tパター
ンに照らして大きいか小さいかのチェックを行う。この
ような速度偏差および加速度偏差の情報をもとにして、
ファジィ推論の手法に従ってルール化された制御則によ
りリニアモータの推進力が制御される。 【0026】次に、ルール化された制御則につき図2〜
6を参照して詳細に説明する。 【0027】この実施例においては、速度偏差e1 お
よび加速度偏差e2 は図2に示すようにそれぞれ3つ
のレベルZ,P,Nに分けて判定される。ここで、Z 
 :  偏差が小さい P  :  偏差が正で大きい N  :  偏差が負で大きい との意味で用いられる。推力指令F*を与える速度制御
器17の演算結果はZ,NS,NB,PS,PBの5つ
のレベルに分類して出力される。すなわち、Z    
:  出力は動かさない NS  :  出力として負の小さな値を与えるNB 
 :  出力として負の大きな値を与えるPS  : 
 出力として正の小さな値を与えるPB  :  出力
として正の大きな値を与える以上のように、入力と出力
の正負の別とそのレベル分けをした後、次のような制御
則を作る。 【0028】まず図3および図4に示すように減速中、
すなわち位置x(図3)または時間t(図4)と共に指
令速度v*が減少する場合を考える。図3におけるチェ
ックポイントx1 において指令速度v*と車両速度v
1 とを比較し、速度偏差e1 を求める。 e1 =v*−v1  さらにその時の車両の加速度α1 を速度パターンで決
まる加速度指令α*(=dv*/dt)と比較し、加速
度偏差e2 を求める。 e2 =α*−α1  【0029】以上の前提のもとに、次のような制御ルー
ルが設定される。     ルール1:e1 <0かつe2 >0なら、|
I*|の増分をPBにする。     ルール2:e1 <0かつe2 =0なら、|
I*|の増分をPSにする。     ルール3:e1 <0かつe2 <0なら、|
I*|をそのままにしておく。     ルール4:e1 >0かつe2 >0なら、|
I*|をそのままにしておく。     ルール5:e1 >0かつe2 =0なら、|
I*|の増分をNSにする。     ルール6:e1 >0かつe2 <0なら、|
I*|の増分をNBにする。     ルール7:e1 =0かつe2 >0なら、|
I*|の増分をPSにする。     ルール8:e1 =0かつe2 =0なら、|
I*|をそのままにしておく。     ルール9:e1 =0かつe2 <0なら、|
I*|の増分をNSにする。 以上のルールを図表にして示したのが図5である。 【0030】加速時および低速走行時のためには次のよ
うな制御ルールを設定すればよい。     ルール1:e1 <0かつe2 >0なら、|
I*|の増分をNBにする。     ルール2:e1 <0かつe2 =0なら、|
I*|の増分をNSにする。     ルール3:e1 <0かつe2 <0なら、|
I*|をそのままにしておく。     ルール4:e1 >0かつe2 >0なら、|
I*|をそのままにしておく。     ルール5:e1 >0かつe2 =0なら、|
I*|の増分をPSにする。     ルール6:e1 >0かつe2 <0なら、|
I*|の増分をPBにする。     ルール7:e1 =0かつe2 >0なら、|
I*|の増分をNSにする。     ルール8:e1 =0かつe2 =0なら、|
I*|をそのままにしておく。     ルール9:e1 =0かつe2 <0なら、|
I*|の増分をPSにする。 以上のルールを図表にして示せば図6のようになる。 【0031】このように速度制御器17の入力として速
度vおよび加速度αの値を読取り、上記のような制御ル
ールによって推論処理する。速度制御器17の出力すな
わち推力指令F*という確定値を導く場合は、論理積、
論理和、重心演算などの周知の手法が適宜用いられる。 【0032】本発明による速度制御器は従来の1入力1
出力の単なる比例・積分(PI)方式とは異なり、あた
かも運転手が車上で車両の位置と場所を判断しながら運
転するかのように、位置と速度という2つの信号を入力
し、熟練運転手の経験則をルール化して、ある時は「時
間−速度」パターンを基準にし、また他の場合は「位置
−速度」パターンを基準にして、与えられた車両の位置
と速度を維持するように制御することを特徴とするもの
である。 【0033】次に、乗り心地を損うことなく定位置停止
を実現しうる制御について図7および図8を参照して説
明する。 【0034】図7において図12におけるものと同一の
構成要素には同一の符号を付して示している。すなわち
、リミッタ13、電流増幅器の機能を持つゲインK1 
の電力変換器14、車両運動を示す伝達関数15、推力
係数K2 、質量M、微分演算子s、および速度vによ
って変化する走行抵抗FD*を演算するためのブロック
16は図12におけるものと同一である。図7の装置に
は、上記の要素のほかに、速度信号vを入力とし、それ
に基づいて時間ti における加速度(速度vの1次微
分値)αi および加加速度(加速度の変化率すなわち
速度vの2次微分値。以下、「ジャーク」という)Ji
 を演算する演算器19、この演算器19の出力信号に
基づいて停止位置のずれΔxi を演算する演算器20
、減算器62によって求められた停止位置指令xi *
と停止位置のずれΔxi との差に係数K3 を乗ずる
係数器21、係数器21の出力ΔJを積分して加速度修
正量Δαを得る積分器22、減算器60で得られる速度
指令vi および実速度v間の差に相当する速度偏差を
ゼロにするための加速度αi を演算する速度制御器2
3、加算器61で得られる加速度αi および積分器2
2で得られる加速度修正量Δαの和を増幅して加速推力
指令Fα*を作る増幅器24が設けられている。 【0035】中央制御所または隣接する制御所からの指
令により位置−速度のパターンおよび速度−時間パター
ンを発生させ速度制御器12へ導く。ある時点における
速度制御器12への速度指令をvi *、位置指令をx
i *とすると、交差誘導線3の出力に基づいて求めら
れる実際の車両速度vの検出値vi をそれぞれ減算器
60で比較し、その差として得られる速度偏差を減少さ
せるための加速度指令αi が速度制御器12によって
演算される。加算器61において速度制御器12からの
加速度指令αi と積分器20からの加速度修正量Δα
とが加算され、さらに増幅器24を通して加速推力指令
Fα*に変換される。以下は、すでに図12を参照して
説明したところに従って制御系が構成されている。 【0036】図7の装置による定位置停止制御について
図8を参照しながら説明する。 【0037】通常の速度パターンによって誘導されてい
た車両が停止点の手前nlp (nは整数、lp はリ
ニアモータのポールピッチ)において定位置停止制御モ
ードに入るものとする。nlp 地点以降は、たとえば
ポールピッチlp ごとに速度v、加速度αを検出し、
停止位置を目標にして乗り心地を損わない程度のジャー
クJを維持しながら減速していく。最終的に停止位置に
達した時は、速度vおよび加速度αがゼロになっていな
ければならない。 【0038】ジャーク制御時の車両の運動は次の式によ
って表される。ジャーク制御を開始するnlp 地点に
突入した時の速度をv0 、その時の加速度をα0 、
位置をx0 とすれば、ジャーク制御開始後時間t経過
時点の加速度α、速度v、および位置xはそれぞれ次の
ようになる。     α=α0 +Jt             
                       …(
1)    v=v0 +α0 t+(1/2)Jt2
                     …(2)
    x=x0 +v0 t+(1/2)α0 t2
 +(1/6)Jt3     …(3)【0039】
これらの関係式から、α=0、v=0  になるような
条件を求めると次のようになる。     停止するまでの時間t  ;  t=−α0 
/J          …(4)    nIp 地
点に突入した時の初速度v0 ;          
                  v0 =(1/
2)α0 2 /J    …(5)    nIp 
地点から停止するまでの走行距離x−x0   ;  
                      x−x
0 =−(1/6)α0 3 /J2        
                         
                      …(6
)【0040】(4)〜(6)式に用いる初速度v0 
および加速度α0 を次のようなステップで求め、それ
に基づいて制御する。 (1)   ジャーク制御を開始する最初の位置nlp
 において、速度v=v0 (初速度)を演算器19に
取込み、微分演算によって加速度α0 を求める。 (2)   演算器19において、式(4)で表される
時間tの後に速度vおよび加速度αが同時にゼロになる
ために必要なジャークJの値を式(5)に基づいて計算
し、それをJ0 にする。 (3)   上記により求められた速度v0 、加速度
α0 、ジャークJ0 で進行したときの停止位置(x
の値)を演算器20において式(6)に基づいて求める
。その結果を減算器62に導き、停止位置指令xi *
と突き合わせそれを修正する。その結果得られる差は停
止位置のずれ量示す。その差を増幅器21を通して適宜
増幅し、停止位置のずれを修正するようなジャークΔJ
とする。積分器22によりジャークΔJを加速度Δαに
変換し、これを加算器61において、速度偏差を修正す
るための加速度指令αi に加算しゲインK4 の増幅
器24に通す。増幅器24の出力として加速推力指令F
α*が得られる。以下は、すでに述べた図1の装置と同
様にして電機子電流制御が行われる。 【0041】減速過程における速度指令v*および加速
度αを、位置xを横軸として図8に示す。停止位置に達
したた時、速度vおよび加速度αはともにゼロになり、
停止位置で余分な動きを生じないようにすることができ
る。また、増幅器のゲインを適当な値に選べば加速度の
急変はしないようにすることができ、車両の乗り心地を
損うこともない。 【0042】以上述べた図7の制御装置は、従来実施さ
れている速度制御に定位置停止の機能を付加したもので
ある。この実施例の基本的な考え方は、位置制御の領域
に入ったら各チェックポイントごとに速度、加速度およ
びその変化率(ジャーク)を演算し、停止位置を予測し
て目標位置とのずれを求め、そのずれを修正するような
ジャークおよび加速度を求め、それにより速度偏差を修
正するのに必要な加速度に加算してリニアモータの推力
指令を決定するところにある。したがって、位置制御モ
ードに入ると、位置−速度の管理が正確に行われ、乗り
心地を損うことなく目標位置に精度よく停止させること
ができる。 【0043】上述の実施例においては、演算過程をポー
ルピッチlp ごとに実行するものとしたが、これは演
算速度を考慮して適宜変更することができる。 【0044】 【発明の効果】本発明による速度制御器は、運転手が車
上で車両の位置と場所を判断しながら運転するかのよう
に、運転手の経験則をルール化して、ある時は「時間−
速度」を基準にして、また他の場合は「位置−速度」を
基準にして、与えられた車両の位置と速度を維持するよ
うに制御する。 【0045】中央制御所またはまたはそれに隣接する制
御所からの情報としては、一般に位置、速度、時刻が間
欠的に与えられるが、それを受信した変電所においては
連続的な「位置−速度」ないし「速度−時間」のパター
ンが随時作成されるので、車両の運転管理は正確に行わ
れる。したがって、車両の加速、トンネル通過などに伴
う減速制御、定点停止制御をあたかも熟練運転手による
運転であるかのように、良好な乗り心地を維持しながら
達成することができる。 【0046】さらに本発明の定位置停止制御によれば、
位置制御の領域に入ったら各チェックポイントごとに速
度、加速度、ジャークを演算し、停止位置を予測して目
標位置とのずれを求め、そのずれを修正するようなジャ
ーク、さらには加速度を求めて速度偏差を修正するのに
必要な加速度と加算してリニアモータの推力指令を決定
することにより、位置制御モードに入ってから位置−速
度の管理が正確に行われ、目標位置に精度よく停止させ
ることができる。
Detailed Description of the Invention [0001] [Industrial Application Field] The present invention relates to a control device for an electric vehicle, particularly a control device for driving an electric vehicle while maintaining the time, position, and speed specified by a control center. Regarding equipment. [0002] In an electric vehicle using a so-called ground primary linear motor, power is supplied through a power converter to armature coils arranged in parallel on the ground. tens of kilometers or hundreds of kilometers
Considering a long-distance transportation facility of 1,000 yen, if one attempts to supply power at once using a single power converter, not only will the converter capacity increase, but the system will become extremely uneconomical. Therefore, a method is generally adopted in which the track is divided into several parts and each track is supplied by a separate power converter. FIG. 9 shows the basic configuration of such a system. A vehicle 1 to be driven is equipped with a field device composed of a superconducting magnet or the like as an on-board device for a linear motor. The armature 2, which constitutes the ground equipment of the linear motor, has an appropriate number of feeding sections 21, 22,..., 2.
It is divided into 5... and arranged along the track. The power converter station 5 is provided with two sets of power converters 51 and 52. The output end of the first power converter 51 is connected to the first feeder line 4
1, and the output end of the second power converter 52 is connected to the second feeder line 42. Both feeder wires 41 and 42 are collectively referred to as feeder wire 4. The first feeder line 41 is connected to armature coils 21, 23, 25 located one after another via switches 71, 73, 75, respectively. Similarly, the second feeder line 42 is located in the feeder section 2 which is located one by one.
2 and 24 via switches 72 and 74. [0004] A cross guide line 3 is disposed on the track as a vehicle passage detection device, and its output signal is received by a receiver 6. The receiver 6 detects the vehicle speed and position based on the input signal, and uses it as a control signal to send the vehicle to the power converter station 5.
Send to. In the power converter station 5, power converters 51 and 52 are controlled based on the input control signal so that the linear motor generates a required torque. In the apparatus shown in FIG. 9, if the vehicle 1 is running on the feeding section 22, only the switch 72 is closed and the other switches are open. At this time, drive power is supplied from the second power converter 52. Note that the power converters 51 and 52 function as a type of current amplifier, and supply sinusoidal currents synchronized with the output signals u, v, and w of the receiver 6 to the armature coil 2. When the vehicle 1 moves from the feeding section 22 to the next feeding section 23, the switch 73 is turned on immediately before the transition to start supplying power from the first power converter 51, and the driving power is continuously supplied to the vehicle 1. give. [0006]Various types of vehicle passage detection devices are known in addition to the one using the crossing guide line 3 shown in the figure. It is shown. Next, the principle of detecting the vehicle position using the crossing guide line 3 will be explained with reference to FIGS. 10 and 11. The cross guiding line 3 is actually U1 as shown in FIG.
, U2, V1, V2, W1, W2, and K phase, all of which are superimposed and combined into one flat cable. Each individual cross-conducting wire consists of two strands which are twisted together in most places. However, each cross-guide wire is partially provided with a section at a constant pitch L in which two strands are not twisted together. There are untwisted sections for each two-pole pitch of the linear motor's field, and a pair of crossed guiding wires (U1 and U2) of the same phase.
(V1 and V2) and (W1 and W2) are each 180 degrees apart in electrical angle, and U, V, W
The cross guiding wires of each phase are arranged so that they have a phase difference of 120 degrees in electrical angle. An antenna 11 is attached to the vehicle 1, and a signal of a certain frequency radiated from the antenna 11 is received by a cross-guide wire, and a receiver 6 connected to the terminal receives the signal of a certain frequency as shown in FIG.
The signal is processed as shown in . That is, for example, regarding the U phase, the received wave signals from the cross guiding lines U1 and U2 are amplitude modulated signals of a constant frequency. Therefore, by rectifying the received wave signals from the crossed guiding lines (U1, U2), rectified waves U10, U20 having waveforms corresponding to the envelope of the original waveform can be obtained. The latter rectified wave U
A composite wave (U10-U20) obtained by inverting the waveform 20 and adding it to the former rectified wave U10 has a substantially sinusoidal waveform, and this is used as a phase reference for the current to be passed through the U-phase armature coil. Cross guiding lines (V1, V2) and (W1
, W2), it is possible to obtain a reference signal to be used as a phase reference for the currents to be passed through the V-phase and W-phase armature coils. [0010] The cross guiding line K is provided for checking purposes, and is generally used for feeding sections 21, 2.
2, . . . is provided to generate a signal when the vehicle 1 enters from the feeding section immediately before. FIG. 12 shows a speed control system commonly used in electric vehicles using ground primary linear motors. In addition to a speed controller 12 and a limiter 13, the system shown has a gain K that functions as a current amplifier.
1 power conversion device 14. The contents of the transfer function 15 indicating vehicle motion are as follows: thrust coefficient is K2, mass is M,
It is expressed as K2/(Ms), where s is the differential operator. Also shown is a block 16 for calculating running resistance FD* which varies with speed v. In addition to the above, a subtracter 64 is provided at the feedback point of the speed v, that is, the input end of the speed controller 12, and an adder 65 is provided at the feedback point of the running resistance FD* from the block 16, that is, the output end of the speed controller 12. There is. [0012] The speed v of the vehicle 1 is the intersection guide line U1, V1.
, W1 , U2 , V2 , W2 can be calculated by calculation based on the counted value of the number of peaks of the received wave signal (corresponding to frequency) or the measured value of time between adjacent signals (corresponding to period). can. The speed command v* and the actual speed v are matched by a subtractor 64, and the difference (speed deviation) is given to the speed controller 12. Speed controllers are typically proportional-integral (P
I) element, the output of which gives an acceleration or deceleration command. This command becomes a so-called thrust command F* for the linear motor. This thrust force command F* is added to running resistance FD* in an adder 65 to determine an acceleration command for the linear motor. Since a sudden change in acceleration deteriorates passenger comfort, the armature current command I* is created through a limiter 13 having an appropriately set rate of change. Since the power conversion device 14 is a controller with a very small time constant compared to vehicle motion, it is expressed by a gain (proportionality constant) K1. The output of the power conversion device 14 is the current I actually supplied to the armature 2 of the linear motor, and the product K2I of the current I and the thrust coefficient becomes the generated thrust. In block 15, if the input is divided by the mass M and integrated, the velocity v of the vehicle 1 is
is required. [0013] In the conventional linear motor-driven electric vehicle having the control system configured as described above, the driver monitors the position and speed of the vehicle while controlling the Change the speed command as appropriate. In other words, when viewed from the perspective of actual vehicle operation, the vehicle's position and speed are not automatically maintained. Considering the linear motor systems expected in the future, there will be a need for a near motor control system that can faithfully follow position and speed commands from a central control center or an adjacent control center. [0015] In that case, all train control is performed based on commands from a control device installed on the ground, but methods that require the judgment of people on board the train do not guarantee safe and reliable control. It should be considered that precise control of vehicle position along the timetable cannot be achieved. Therefore, a first object of the present invention is to provide a control device for a linear motor-driven electric vehicle that can faithfully follow position and speed commands from a central control center or an adjacent control center. . A second object of the present invention is to provide a control device for a linear motor-driven electric vehicle that can accurately perform fixed position stop control without impairing riding comfort. Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the control device for a linear motor-driven electric train of the present invention includes an armature buried in the ground along a track and an armature installed on the train. a linear motor for driving a vehicle consisting of a magnet or a secondary conductor; a power converter installed on the ground to supply current to the armature; a detection means for detecting the position and speed of the vehicle; means for receiving a command for the time and speed at which the location has passed, and creating a speed-time pattern based on the command; and comparing the position and speed signals detected by the detection means with the speed-time pattern. ,
It is equipped with means for calculating a thrust command by applying rules based on fuzzy inference techniques while monitoring the position, passing speed, and acceleration at that point, and controlling the armature current through a power converter. Furthermore, in order to achieve the second object, the control device for a linear motor-driven electric vehicle of the present invention has the following advantages: A vehicle drive linear motor consisting of;
a power converter provided on the ground for supplying current to the armature; a detection means for detecting the position and speed of the vehicle;
A means for receiving commands from the control center for passing time and speed at a designated location, and creating a speed-time pattern based on the commands, and a means for creating a speed-time pattern at each predetermined checkpoint after a predetermined stop control mode start point. a prediction means for predicting a stop position by calculating the acceleration and its rate of change from the vehicle speed detected by the detection means; and a change in acceleration according to the deviation between the target stop position and the stop position predicted by the prediction means. The present invention includes a modification means for modifying the rate and acceleration command, and a means for calculating an acceleration thrust command based on the acceleration command modified by the modification means and controlling the current of the armature through a power converter. [Operation] Information on time, position, and speed is obtained from the central control center or a control center adjacent to it, and the position and speed are calculated with respect to time according to a fuzzy inference method that applies control rules based on the experience of the driver. A thrust command is determined that simultaneously satisfies both of the following. The commands given to the control device at this time are the time corresponding to the timetable, the corresponding position, and the passing speed at that position. In special cases, if a train is delayed or an abnormality occurs,
The system is operated by referring not only to information from the central control center, but also to information from adjacent control centers. In fixed position stop control, the vehicle acceleration and its rate of change are calculated at a checkpoint before stopping to predict the stop position, and the acceleration is changed according to the amount of deviation between the predicted stop position and the target stop position. By correcting the rate and outputting the corrected thrust command, it is possible to obtain an appropriate acceleration thrust command and achieve a fixed position stop without impairing ride comfort. Embodiment FIG. 1 shows a control device for a linear motor-driven electric vehicle constructed in accordance with an embodiment of the present invention. Components in FIG. 1 that are the same as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals. Here, instead of the speed controller 12 in FIG. 12, a speed controller 17 constructed by applying a fuzzy inference method, which will be described later, is used. Components on the output side of the speed controller 17 include a limiter 13, a power converter 14 with a gain K1 that functions as a current amplifier, a transfer function 15 indicating vehicle motion, a thrust coefficient K2, a mass M, a differential operator s, and The block 16 for calculating the running resistance FD* which varies depending on the speed is the same as that in FIG. 12. In addition to the above, the device of FIG. 1 is provided with an integrator 18 for converting the speed signal v into a position signal x, and the position signal
is guided to the speed controller 12 as a real signal together with the speed signal v. A position-velocity command pattern (x*-v* pattern) and a velocity-time command pattern (v*-t pattern) are introduced into the speed controller 17 as commands from the central control center or an adjacent control center. be done. Assuming that the speed command to the speed controller 17 at a certain point is v* and the position command is x*, the speed controller 17 detects the actual vehicle speed v and position x determined based on the output of the crossing guide line 3. are compared with the speed command v* and the position command x*, respectively, and a thrust command F* is calculated so that both the speed v and the position x match the respective command values v* to x*. The thrust force command F* is added to the running resistance calculation value FD* calculated in an adder 63, and an acceleration command for the linear motor is determined. As already mentioned, a sudden change in acceleration deteriorates ride comfort, so the armature current command I* is created through the limiter 13 with an appropriately set rate of change. Since the power conversion device 14 is a controller with a very small time constant compared to vehicle motion, it is expressed by a gain (proportionality constant) K1. The output of the power conversion device 14 is the current I actually supplied to the armature of the linear motor, and the product K2·I of this current I and the thrust coefficient K2 becomes the generated thrust. In block 15, the input is divided by the mass M and integrated to obtain the velocity v of the vehicle 1. This velocity v is detected by the crossing guide line 3;
When a position signal is first detected by , the velocity can be determined by differentiating the position signal. Conversely, if the speed signal is detected first, the position can be determined by integrating the speed signal. According to the invention, the position-velocity pattern (
The speed controller 17, which receives the command pattern (x*-v* pattern) and speed-time command pattern (v*-t pattern), compares the command speed and the vehicle speed at a certain checkpoint. Also, it is checked whether the acceleration α of the vehicle 1 at that time is large or small in comparison with the v*-t pattern. Based on this information on speed deviation and acceleration deviation,
The propulsive force of the linear motor is controlled by a control law that is defined according to a fuzzy inference method. Next, regarding the rule-based control law, FIGS.
This will be explained in detail with reference to 6. In this embodiment, the speed deviation e1 and the acceleration deviation e2 are determined in three levels Z, P, and N, respectively, as shown in FIG. Here, Z
: Deviation is small P : Deviation is positive and large N : Deviation is negative and large. The calculation results of the speed controller 17 which provides the thrust command F* are classified into five levels: Z, NS, NB, PS, and PB and output. That is, Z
: Output does not move NS : NB gives a small negative value as output
: PS that gives a large negative value as output:
PB gives a small positive value as an output: Gives a large positive value as an output After classifying the positive and negative inputs and outputs and their levels, the following control law is created. First, as shown in FIGS. 3 and 4, during deceleration,
In other words, consider a case where the commanded speed v* decreases with the position x (FIG. 3) or time t (FIG. 4). At checkpoint x1 in Fig. 3, command speed v* and vehicle speed v
1 to find the speed deviation e1. e1 =v*-v1 Furthermore, the acceleration α1 of the vehicle at that time is compared with the acceleration command α* (=dv*/dt) determined by the speed pattern to obtain the acceleration deviation e2. e2 =α*-α1 Based on the above premise, the following control rules are set. Rule 1: If e1 <0 and e2 >0, |
Set the increment of I*| to PB. Rule 2: If e1 <0 and e2 =0, then |
Set the increment of I*| to PS. Rule 3: If e1 <0 and e2 <0, |
Leave I*| as is. Rule 4: If e1 >0 and e2 >0, |
Leave I*| as is. Rule 5: If e1 > 0 and e2 = 0, |
Set the increment of I*| to NS. Rule 6: If e1 >0 and e2 <0, |
Set the increment of I*| to NB. Rule 7: If e1 = 0 and e2 > 0, |
Set the increment of I*| to PS. Rule 8: If e1 = 0 and e2 = 0, |
Leave I*| as is. Rule 9: If e1 = 0 and e2 < 0, |
Set the increment of I*| to NS. FIG. 5 shows the above rules in the form of a diagram. The following control rules may be set for acceleration and low speed running. Rule 1: If e1 <0 and e2 >0, |
Set the increment of I*| to NB. Rule 2: If e1 <0 and e2 =0, then |
Set the increment of I*| to NS. Rule 3: If e1 <0 and e2 <0, |
Leave I*| as is. Rule 4: If e1 >0 and e2 >0, |
Leave I*| as is. Rule 5: If e1 > 0 and e2 = 0, |
Set the increment of I*| to PS. Rule 6: If e1 >0 and e2 <0, |
Set the increment of I*| to PB. Rule 7: If e1 = 0 and e2 > 0, |
Set the increment of I*| to NS. Rule 8: If e1 = 0 and e2 = 0, |
Leave I*| as is. Rule 9: If e1 = 0 and e2 < 0, |
Set the increment of I*| to PS. The above rules can be illustrated in a diagram as shown in FIG. In this manner, the values of velocity v and acceleration α are read as inputs to the velocity controller 17, and inference processing is performed according to the control rules as described above. When deriving the fixed value of the output of the speed controller 17, that is, the thrust command F*, the logical product,
Well-known techniques such as logical sum and centroid calculation are used as appropriate. The speed controller according to the present invention has one input than the conventional one.
Unlike the simple proportional-integral (PI) method of output, it inputs two signals, position and speed, as if the driver was driving while judging the position and location of the vehicle on the car, and it is possible to improve the efficiency of skilled driving. The hand rule of thumb can be made into a rule to maintain the position and speed of a given vehicle, sometimes based on a ``time-velocity'' pattern, and other times based on a ``position-velocity'' pattern. It is characterized by controlling the [0033] Next, control that can realize a fixed position stop without impairing riding comfort will be explained with reference to FIGS. 7 and 8. In FIG. 7, the same components as those in FIG. 12 are designated by the same reference numerals. That is, the limiter 13 and the gain K1 which has the function of a current amplifier.
The power converter 14, the transfer function 15 representing the vehicle motion, the thrust coefficient K2, the mass M, the differential operator s, and the block 16 for calculating the running resistance FD* which varies depending on the speed v are the same as those in FIG. It is. In addition to the above-mentioned elements, the device shown in FIG. Second derivative value (hereinafter referred to as "jerk") Ji
a computing unit 19 that computes , and a computing unit 20 that computes the stop position deviation Δxi based on the output signal of this computing unit 19
, the stop position command xi* determined by the subtractor 62
A coefficient multiplier 21 multiplies the difference between the difference between the difference between the difference Δxi and the stop position deviation Δxi by a coefficient K3, an integrator 22 that integrates the output ΔJ of the coefficient multiplier 21 to obtain an acceleration correction amount Δα, a speed command vi obtained by a subtractor 60, and the actual speed. A speed controller 2 that calculates the acceleration αi to zero the speed deviation corresponding to the difference between v
3. Acceleration αi obtained by adder 61 and integrator 2
An amplifier 24 is provided which amplifies the sum of the acceleration correction amounts Δα obtained in step 2 to generate an acceleration thrust command Fα*. Position-velocity patterns and velocity-time patterns are generated and directed to speed controller 12 by commands from the central control station or an adjacent control station. The speed command to the speed controller 12 at a certain point is vi *, and the position command is x
i *, the detected values vi of the actual vehicle speed v determined based on the output of the crossing guide line 3 are compared by the subtractor 60, and the acceleration command αi for reducing the speed deviation obtained as the difference is calculated. It is calculated by the speed controller 12. The adder 61 calculates the acceleration command αi from the speed controller 12 and the acceleration correction amount Δα from the integrator 20.
are added and further converted into an acceleration thrust command Fα* through an amplifier 24. Below, the control system is constructed according to what has already been explained with reference to FIG. Fixed position stop control by the apparatus shown in FIG. 7 will be explained with reference to FIG. It is assumed that the vehicle, which has been guided according to the normal speed pattern, enters the fixed position stop control mode at nlp (n is an integer, lp is the pole pitch of the linear motor) before the stopping point. After the nlp point, for example, the velocity v and acceleration α are detected for each pole pitch lp,
The vehicle decelerates toward the stop position while maintaining a jerk J that does not impair ride comfort. When the stop position is finally reached, the velocity v and acceleration α must be zero. The motion of the vehicle during jerk control is expressed by the following equation. The velocity when entering the nlp point where jerk control starts is v0, the acceleration at that time is α0,
If the position is x0, the acceleration α, velocity v, and position x at the time point when time t has elapsed after starting the jerk control are as follows. α=α0 +Jt
…(
1) v=v0 +α0 t+(1/2)Jt2
...(2)
x=x0 +v0 t+(1/2)α0 t2
+(1/6)Jt3...(3)0039]
From these relational expressions, the conditions for α=0 and v=0 are determined as follows. Time until stopping t; t=-α0
/J...(4) Initial velocity v0 when entering the nIp point;
v0 = (1/
2) α0 2 /J…(5) nIp
Distance traveled from point to stop x-x0;
x-x
0 = - (1/6) α0 3 /J2

…(6
) [0040] Initial velocity v0 used in equations (4) to (6)
and acceleration α0 are determined in the following steps and controlled based on them. (1) Initial position nlp to start jerk control
At this point, the velocity v=v0 (initial velocity) is taken into the calculator 19, and the acceleration α0 is determined by differential calculation. (2) The calculator 19 calculates the value of jerk J necessary for velocity v and acceleration α to become zero simultaneously after time t expressed by equation (4) based on equation (5), and calculates the value of jerk J based on equation (5). to J0. (3) Stop position (x
value) is determined in the computing unit 20 based on equation (6). The result is led to the subtractor 62, and the stop position command xi*
Match it and fix it. The resulting difference indicates the amount of deviation of the stop position. The difference is appropriately amplified through the amplifier 21, and the jerk ΔJ is used to correct the deviation of the stop position.
shall be. The integrator 22 converts the jerk ΔJ into an acceleration Δα, which is added to an acceleration command αi for correcting the speed deviation in an adder 61, and is passed to an amplifier 24 with a gain K4. The acceleration thrust command F is output from the amplifier 24.
α* is obtained. From now on, armature current control is performed in the same manner as in the device shown in FIG. 1 already described. The speed command v* and acceleration α in the deceleration process are shown in FIG. 8 with position x as the horizontal axis. When the stop position is reached, both velocity v and acceleration α become zero,
It is possible to prevent unnecessary movement from occurring at the stop position. Furthermore, if the gain of the amplifier is selected to an appropriate value, sudden changes in acceleration can be prevented, and the ride comfort of the vehicle will not be impaired. The control device shown in FIG. 7 described above has a fixed position stopping function added to the conventional speed control. The basic idea of this embodiment is that once the position control area is entered, the velocity, acceleration, and rate of change (jerk) are calculated for each checkpoint, the stop position is predicted, and the deviation from the target position is determined. The purpose is to find the jerk and acceleration that will correct the deviation, and add them to the acceleration necessary to correct the speed deviation to determine the thrust command for the linear motor. Therefore, when entering the position control mode, position-velocity management is performed accurately, and it is possible to accurately stop the vehicle at the target position without impairing riding comfort. In the above-described embodiment, the calculation process is executed for each pole pitch lp, but this can be changed as appropriate in consideration of the calculation speed. Effects of the Invention The speed controller according to the present invention makes the driver's empirical rules into rules, just as if the driver were driving while judging the position and location of the vehicle on the vehicle. is “time-
In other cases, the vehicle is controlled to maintain a given position and speed based on "position-velocity". Information from the central control center or a control center adjacent to it is generally provided intermittently with position, speed, and time, but the substation that receives it provides continuous "position-velocity" or "position-velocity" information. Since a "speed-time" pattern is created as needed, vehicle driving management can be performed accurately. Therefore, acceleration of the vehicle, deceleration control when passing through a tunnel, etc., and fixed point stopping control can be achieved while maintaining good ride comfort as if the vehicle were being driven by a skilled driver. Furthermore, according to the fixed position stop control of the present invention,
Once we enter the area of position control, we calculate the velocity, acceleration, and jerk for each checkpoint, predict the stopping position, find the deviation from the target position, and find the jerk and acceleration that will correct that deviation. By adding the acceleration required to correct the speed deviation and determining the thrust command for the linear motor, position-velocity management is performed accurately after entering position control mode, and the motor is accurately stopped at the target position. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例に従って構成された、リニア
モータ駆動電気車の制御装置のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a control device for a linear motor-driven electric vehicle constructed according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の速度制御装置におけるファジィ推論の原
理を説明するためのグラフ。
FIG. 2 is a graph for explaining the principle of fuzzy inference in the speed control device of FIG. 1;

【図3】車両の実速度と速度指令と速度偏差との関係を
説明するためのグラフ。
FIG. 3 is a graph for explaining the relationship between the actual speed of a vehicle, a speed command, and a speed deviation.

【図4】車両の加速度を説明するためのグラフ。FIG. 4 is a graph for explaining vehicle acceleration.

【図5】図1の速度制御装置における定常走行時のファ
ジィ推論のルールを説明するための図表。
FIG. 5 is a chart for explaining fuzzy inference rules during steady running in the speed control device of FIG. 1;

【図6】図1の速度制御装置における加速時および低速
走行時のファジィ推論のルールを説明するための図表。
FIG. 6 is a chart for explaining fuzzy inference rules during acceleration and low-speed running in the speed control device of FIG. 1;

【図7】本発明の他の実施例に従って構成された、リニ
アモータ駆動電気車の制御装置のブロック図。
FIG. 7 is a block diagram of a control device for a linear motor-driven electric vehicle constructed in accordance with another embodiment of the present invention.

【図8】図7の装置の作用を説明するためのグラフ。FIG. 8 is a graph for explaining the operation of the device in FIG. 7.

【図9】リニアモータ駆動電気車の公知の電力系統を示
す系統図。
FIG. 9 is a system diagram showing a known power system for a linear motor-driven electric vehicle.

【図10】図9における交差誘導線の詳細を示す図。FIG. 10 is a diagram showing details of the cross guiding line in FIG. 9;

【図11】交差誘導線の検出原理を説明するための図。FIG. 11 is a diagram for explaining the principle of detecting cross guiding lines.

【図12】リニアモータ駆動電気車の従来の制御装置の
構成例を示すブロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a conventional control device for a linear motor-driven electric vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  車両 2  リニアモータ電機子 3  交差誘導線 51,52  電力変換器 6  受信器 12,17,23  速度制御器 13  リミッタ 14  電力変換器を示す電流増幅器 15  リニアモータおよび車両を表すブロック16 
 走行抵抗演算ブロック 18,22  積分器 19  加速度およびジャークの演算器20  位置ず
れ量演算器
1 Vehicle 2 Linear motor armature 3 Cross guiding wires 51, 52 Power converter 6 Receivers 12, 17, 23 Speed controller 13 Limiter 14 Current amplifier 15 representing the power converter 15 Block 16 representing the linear motor and vehicle
Running resistance calculation blocks 18, 22 Integrator 19 Acceleration and jerk calculation unit 20 Position deviation amount calculation unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】軌道に沿って地上に埋設された電機子およ
び車上に設けられた磁石もしくは2次導体からなる車両
駆動用リニアモータと、前記電機子に電流を供給するた
めに地上に設けられた電力変換器と、前記車両の位置お
よび速度を検出する検出手段と、制御所から指定された
場所の通過時刻および通過速度の指令を受け、その指令
をもとに速度−時間パターンを作成する手段と、前記検
出手段により検出された位置および速度の信号を前記速
度−時間パターンと比較し、位置とその通過速度および
その地点における加速度を監視しながらファジィ推論の
手法に基づくルールを適用して推力指令を演算し前記電
力変換器を通して前記電機子の電流を制御する手段とを
備えたリニアモータ駆動電気車の制御装置。
Claim 1: A linear motor for driving a vehicle consisting of an armature buried in the ground along a track and a magnet or a secondary conductor provided on the vehicle, and a linear motor provided on the ground to supply current to the armature. a power converter that detects the location and speed of the vehicle, a detection means that detects the position and speed of the vehicle, and receives commands from the control center for the time and speed of passing at a designated location, and creates a speed-time pattern based on the commands. and comparing the position and velocity signals detected by the detection means with the velocity-time pattern, and applying rules based on fuzzy inference techniques while monitoring the position, passing velocity, and acceleration at that point. a control device for a linear motor-driven electric vehicle, comprising means for calculating a thrust command using a power converter and controlling a current of the armature through the power converter.
【請求項2】軌道に沿って地上に埋設された電機子およ
び車上に設けられた磁石もしくは2次導体からなる車両
駆動用リニアモータと、前記電機子に電流を供給するた
めに地上に設けられた電力変換器と、前記車両の位置お
よび速度を検出する検出手段と、制御所から指定された
場所の通過時刻および通過速度の指令を受け、その指令
をもとに速度−時間パターンを作成する手段と、予め定
められた停止制御モード開始点以降、所定のチェックポ
イントごとに前記検出手段によって検出された車両の速
度から加速度およびその変化率を演算して停止位置を予
測する予測手段と、目標停止位置と前記予測手段によっ
て予測された停止位置とのずれに応じて前記加速度の変
化率および加速指令を修正する修正手段と、前記修正手
段によって修正された加速指令に基づいて加速推力指令
を演算し前記電力変換器を通して前記電機子の電流を制
御する手段とを備えたリニアモータ駆動電気車の制御装
置。
2. A linear motor for driving a vehicle comprising an armature buried in the ground along a track and a magnet or a secondary conductor provided on the vehicle, and a linear motor provided on the ground to supply current to the armature. a power converter that detects the location and speed of the vehicle, a detection means that detects the position and speed of the vehicle, and receives commands from the control center for the time and speed of passing at a designated location, and creates a speed-time pattern based on the commands. and prediction means for calculating the acceleration and its rate of change from the vehicle speed detected by the detection means at each predetermined checkpoint after a predetermined stop control mode start point to predict the stop position; a correction means for correcting the rate of change of the acceleration and the acceleration command according to a deviation between the target stop position and the stop position predicted by the prediction means; and an acceleration thrust command based on the acceleration command corrected by the correction means. A control device for a linear motor-driven electric vehicle, comprising means for calculating and controlling the current of the armature through the power converter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103532459A (en) * 2013-10-15 2014-01-22 东南大学 Linear servo motor control method for numerically-controlled machine tool driving
CN110501908A (en) * 2019-09-04 2019-11-26 北京航空航天大学 A Fuzzy System Control Method for Thrust Control of Electric Thruster

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