Design of Magnetic Levitation Control System with Staggered Electromagnets and its Numerical Verification

カテゴリ：研究会(論文単位)

論文No：MAG25173,MD25173,LD25127

グループ名：【A】基礎・材料・共通部門 マグネティックス/【D】産業応用部門 モータドライブ/【D】産業応用部門 リニアドライブ合同研究会

発行日：2025/12/8

タイトル(英語)：Design of Magnetic Levitation Control System with Staggered Electromagnets and its Numerical Verification

著者名：Yang Yueying(東京大学),大西 亘(東京大学),古関 隆章(東京大学),Kim Houng-Joong(コーベリ)

著者名(英語)： Yueying Yang(The University of Tokyo),Wataru Ohnishi(The University of Tokyo),Takafumi Koseki(The University of Tokyo),Houng-Joong Kim(KOVERY Co,. Ltd.)

キーワード：Magnetic levitation,TF-PMLSM,Staggered magnets,6-DoF motion control,Dynamic modeling

要約(日本語)：磁気浮上システムは摩擦のない運動を実現し、高精度・無負荷・高速運転を必要とする用途において極めて有望である。本論文では、スタッガード電磁石を備えた磁気浮上横磁束永久磁石直流同期モータを提案する。提案構成により、磁気浮上ステージは浮上力と横方向力を同時に発生させることが可能となり、コンパクト化と軽量化を実現する。システムの動的モデルは座標変換と線形化プロセスを通じて構築され、分散制御戦略による安定化制御がシミュレーションにより実現された。結果は、ずらして配置した磁石を用いた6自由度（6-DoF）運動制御の実現可能性を示し、今後の実験的検証に向けた確固たる基盤を提供する。

要約(英語)：Magnetic levitation (Maglev) systems offer frictionless motion, making them highly promising for applications requiring high precision, maintenance-free, and high-speed operation. This paper presents a Maglev Transverse-Flux Permanent Magnet Linear Synchronous Motor (TF-PMLSM) featuring staggered electromagnets. The proposed configuration enables the Maglev stage to generate both lifting and lateral forces simultaneously, thereby achieving compactness and reduced weight. The dynamic model of the system is developed through coordinate transformation and a inearization process, and a decentralized stabilization control system is verified through simulation. The results demonstrate the feasibility of five-degree-of-freedom (5-DoF) motion control of levitation system with staggered magnets and provide a solid foundation for future experimental validation.

本誌：2025年12月11日-2025年12月12日マグネティックス/モータドライブ/リニアドライブ合同研究会

本誌掲載ページ：93-98p

原稿種別：英語

PDFファイルサイズ：1,983Kバイト