(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体でできた第１コアと、
前記第1コアとギャップを介して対向配置されると共に、磁性体でできた第２コアと前記第２コアの脚に巻かれ且つ磁気力を発生する励磁コイルを有する電磁石と、
前記第１コアと前記第２コアとの間のギャップを検出するギャップセンサと、
前記電磁石の励磁コイルに流れる電流を検出する電流センサと、
を備え、
前記第1コアと前記第２コアの何れか一方を可動子とし、他方を固定子として構成することにより相対的に移動するようにした電磁アクチュエータにおいて、
前記ギャップセンサにより検出したギャップ信号および前記電流センサにより検出した励磁コイルの電流信号を入力することにより力フィードバック信号を出力する電流／力変換手段と、
前記電磁石が発生する目標となる磁気力に対応する力指令と前記電流／力変換手段により出力された力フィードバック信号の偏差に基づいて、前記電圧指令を計算する力制御部と、
前記力制御部で得られた電圧指令を増幅することにより、前記励磁コイルに励磁電圧を与えるようにした電力増幅器とを備えたことを特徴とする電磁アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項２】
前記電流／力変換手段は、
前記電磁アクチュエータが発生する力ｆを下記の有限多項式（１）によって近似したときに、
【数１】
0004623271.tif 000017
‥（１）
ただし、数式（１）で、ｍおよびｎは２以上の自然数であり、Ｉは前記励磁コイルの電流信号であり、ｈは前記ギャップ信号であり、ｃｉｊ（ｉ＝０、１、…、ｍ，ｊ＝０、１、…、ｎ）は最小2乗法により定めた係数であるとし、数式（１）に基づいて前記励磁コイルの電流から前記力フィードバック信号へ変換するものであることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータの駆動制御装置
【請求項３】
前記電流／力変換手段は、
前記電磁アクチュエータが発生する力ｆを下記の分数多項式（７）によって近似したときに、
【数２】
0004623271.tif 000018
‥（７）
ただし、数式（７）で、ｌ、ｍおよびｎは２以上の自然数であり、Ｉは前記励磁コイルの電流信号であり、ｈは前記ギャップ信号であり、ａｉｊ（ｉ＝０、１、…、ｍ，ｊ＝０、１、…、ｎ）およびｂｋ（ｋ＝１、…、ｌ）は最小2乗法により定めた係数であるとし、数式（７）に基づいて前記励磁コイルの電流から前記力フィードバック信号へ変換するものであることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項４】
磁性体でできた第１コアと、
前記第１コアとギャップを介して対向配置されると共に、磁性体でできた第２コアと前記第２コアの脚に巻かれ且つ磁気力を発生する励磁コイルを有する電磁石と、
前記第１コアと前記第２コアとの間のギャップを検出するギャップセンサと、
前記電磁石の励磁コイルに流れる電流を検出する電流センサと、
前記電磁石が発生する目標となる磁気力に対応する力指令ｆｒと前記ギャップセンサにより検出したギャップ信号ｈを入力することにより電流指令Ｉｒを出力する力／電流変換手段と、
前記電流指令と前記電流センサにより検出した励磁コイルの電流信号Ｉの偏差に基づいて、電圧指令を計算する電流制御部と、
前記電流制御部で得られた電圧指令を増幅することにより、前記励磁コイルに励磁電圧を与えるようにした電力増幅器と、
を備え、
前記第1コアと前記第２コアの何れか一方を可動子とし、他方を固定子として構成することにより相対的に移動するようにした電磁アクチュエータにおいて、
前記力／電流変換手段は、
前記電磁アクチュエータが発生する力ｆの前記電流信号Ｉおよび前記ギャップ信号ｈに関する近似式である下記の数式（１１）
【数３】
0004623271.tif 000019
・・・（１１）
（ただし、ｎは２以上の自然数である）に基づいて、予め最小２乗法によって係数ｃi j （ｉ＝０、１、２，ｊ＝０、１、…、ｎ）を定め、
前記力指令ｆｒから前記電流指令Ｉｒへの変換を下記の数式（１２）
【数４】
0004623271.tif 000020
・・・（１２）
（ ただし、Ａ＝ｃ２ｎｈｎ＋…＋ｃ２１ｈ＋ｃ２０、Ｂ＝ｃ１ｎｈｎ＋…＋ｃ１１ｈ＋ｃ１０、Ｃ＝ｃ０ｎｈｎ＋…＋ｃ０１ｈ＋ｃ００）によって行うものであることを特徴とする電磁アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項５】
磁性体でできた第１コアと、
前記第１コアとギャップを介して対向配置されると共に、磁性体でできた第２コアと前記第２コアの脚に巻かれ且つ磁気力を発生する励磁コイルを有する電磁石と、
前記第１コアと前記第２コアとの間のギャップを検出するギャップセンサと、
前記電磁石の励磁コイルに流れる電流を検出する電流センサと、
前記電磁石が発生する目標となる磁気力に対応する力指令ｆｒと前記ギャップセンサにより検出したギャップ信号ｈを入力することにより電流指令Ｉｒを出力する力／電流変換手段と、
前記電流指令と前記電流センサにより検出した励磁コイルの電流信号Ｉの偏差に基づいて、電圧指令を計算する電流制御部と、
前記電流制御部で得られた電圧指令を増幅することにより、前記励磁コイルに励磁電圧を与えるようにした電力増幅器と、
を備え、
前記第1コアと前記第２コアの何れか一方を可動子とし、他方を固定子として構成することにより相対的に移動するようにした電磁アクチュエータにおいて、
前記力／電流変換手段は、
前記電磁アクチュエータが発生する力ｆの前記電流信号Ｉおよび前記ギャップ信号ｈに関する近似式である下記の数式（１３）
【数５】
0004623271.tif 000021
・・・（１３）
（ただし、ｌおよびｎは２以上の自然数である）に基づいて、予め最小２乗法によって係数ａi j （ｉ＝０、１、２，ｊ＝０、１、…、ｎ）およびｂ ｋ （ｋ＝１、２、…、ｌ）を定め、
前記力指令ｆｒから前記電流指令Ｉｒへの変換を下記の数式（１４）
【数６】
0004623271.tif 000022
・・・（１４）
（ ただし、Ａ０＝ａ００＋ａ０１ｈ＋…＋ａ０ｎｈｎ、Ａ１＝ａ１０＋ａ１１ｈ＋…＋ａ１ｎｈｎ、Ａ２＝ａ２０＋ａ２１ｈ＋…＋ａ２ｎｈｎ、Ｄ＝１＋ｂ１ｈ＋…＋ｂｌｈｌ）によって行うものであることを特徴とする電磁アクチュエータの駆動制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータの駆動制御装置を備えたことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギャップセンサおよび電流センサを用いて高性能に電磁アクチュエータを駆動制御する装置およびそれを備えた電磁アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁アクチュエータの駆動制御装置は、電流センサおよびギャップセンサを用いて制御系を構成している（例えば、特許文献１参照）。
図２は従来技術の電磁アクチュエータの駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
図２において、１は減算器、４は電力増幅器、５は電流センサ、７は励磁コイル、８は第１コア、９は第２コア、１０はギャップセンサ、１１は力／電流変換手段、１２は電流制御部である。
電磁アクチュエータは磁性体でできた第１コア８を備えた可動子と、第1コア８とギャップを介して対向配置されると共に、磁性体でできたＥ形断面状の第２コア９と該第２コア９の脚に巻かれ且つ磁気力を発生する励磁コイル７を有する電磁石を備えた固定子とで構成されており、第１コア８、第２コア９間に働く磁気力で可動子を駆動するようになっている。なお、一般に、図中の第1コア（可動子）は移動ステージなどに固定され、電磁石（固定子）は固定ベースなどに固定されるが、ここでは図示を省略する。
次に、動作について説明する。
ギャップセンサ１０が第１コア８、第２コア９間のギャップｈを検出し、力／電流変換手段１１は電磁石が発生する目標となる磁気力に対応する力指令ｆｒとギャップセンサにより検出したギャップ信号ｈに基づいて電磁アクチュエータの磁気回路モデルを用いて電流指令Ｉｒを計算する。減算器１は電流指令Ｉｒと電流センサ５が検出したコイルの電流Ｉとの偏差を計算し、電流制御部１２は電流指令Ｉｒと電流センサ５が検出したコイルの電流Ｉとの偏差に基づいて電圧指令ｕｒを計算する。電力増幅器４は電圧指令ｕｒを増幅して電磁石のコイルに励磁電圧を与える。
なお、アクチュエータにおいて、磁気飽和がなく漏れ磁束が少ない場合は、磁気回路モデルを用いて正確に力と電流およびギャップとの関数を求めることができ、電磁アクチュエータの力を力指令と一致させることができる。
このように、従来技術の電磁アクチュエータの駆動制御装置は、磁気回路モデルを用いて力指令から電流指令に変換して制御系を構成するものである。
【特許文献１】特公昭５９−４３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の電磁アクチュエータの駆動制御装置は、磁気飽和があり、漏れ磁束が多い場合に、力と電流およびギャップとの関数を正確に与えることが困難であるため、指令通りの力を発生することができないという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、磁気飽和があり、漏れ磁束が多い場合でも力と電流およびギャップとの関数を正確に導出すると共に、この関数を利用して力と電流を相互変換することにより、指令通りの力を発生することができる電磁アクチュエータの駆動制御装置およびそれを備えた電磁アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
【０００５】
請求項１の発明は、電磁アクチュエータの駆動制御装置に関するものであり、磁性体でできた第１コアと、
前記第1コアとギャップを介して対向配置されると共に、磁性体でできた第２コアと前記第２コアの脚に巻かれ且つ磁気力を発生する励磁コイルを有する電磁石と、
前記第１コアと前記第２コアとの間のギャップを検出するギャップセンサと、
前記電磁石の励磁コイルに流れる電流を検出する電流センサと、
を備え、前記第1コアと前記第２コアの何れか一方を可動子とし、他方を固定子として構成することにより相対的に移動するようにした電磁アクチュエータにおいて、
前記ギャップセンサにより検出したギャップ信号および前記電流センサにより検出した励磁コイルの電流信号を入力することにより力フィードバック信号を出力する電流／力変換手段と、
前記電磁石が発生する目標となる磁気力に対応する力指令と前記電流／力変換手段により出力された力フィードバック信号の偏差に基づいて、前記電圧指令を計算する力制御部と、
前記力制御部で得られた電圧指令を増幅することにより、前記励磁コイルに励磁電圧を与えるようにした電力増幅器とを備えたものである。
【０００６】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の電磁アクチュエータの駆動制御装置において、前記電流／力変換手段は、
前記電磁アクチュエータが発生する力ｆを下記の有限多項式（１）によって近似したときに、
【０００７】
【数１】
0004623271.tif 000002
‥（１）
【０００８】
ただし、数式（１）で、ｍおよびｎは２以上の自然数であり、Ｉは前記励磁コイルの電流信号であり、ｈは前記ギャップ信号であり、ｃｉｊ（ｉ＝０、１、…、ｍ，ｊ＝０、１、…、ｎ）は最小2乗法により定めた係数として、数式（１）に基づいて前記励磁コイルの電流から前記力フィードバック信号へ変換するものである。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１記載の電磁アクチュエータの駆動制御装置において、前記電流／力変換手段は、
前記電磁アクチュエータが発生する力ｆを下記の分数多項式（７）によって近似したときに、
【００１０】
【数２】
0004623271.tif 000003
‥（７）
【００１１】
ただし、数式（７）で、ｌ、ｍおよびｎは２以上の自然数であり、Ｉは前記励磁コイルの電流信号であり、ｈは前記ギャップ信号であり、ａｉｊ（ｉ＝０、１、…、ｍ，ｊ＝０、１、…、ｎ）およびｂｋ（ｋ＝１、…、ｌ）は最小2乗法により定めた係数として、数式（７）に基づいて前記励磁コイルの電流から前記力フィードバック信号へ変換するものである。
【００１２】
また、請求項４の発明は、電磁アクチュエータの駆動制御装置に関するものであり、磁性体でできた第１コアと、
前記第1コアとギャップを介して対向配置されると共に、磁性体でできた第２コアと前記第２コアの脚に巻かれ且つ磁気力を発生する励磁コイルを有する電磁石と、
前記第１コアと前記第２コアとの間のギャップを検出するギャップセンサと、
前記電磁石の励磁コイルに流れる電流を検出する電流センサと、
前記電磁石が発生する目標となる磁気力に対応する力指令ｆｒと前記ギャップセンサにより検出したギャップ信号ｈを入力することにより電流指令Ｉｒを出力する力／電流変換手段と、
前記電流指令と前記電流センサにより検出した励磁コイルの電流信号Ｉの偏差に基づいて、電圧指令を計算する電流制御部と、
前記電流制御部で得られた電圧指令を増幅することにより、前記励磁コイルに励磁電圧を与えるようにした電力増幅器と、
を備え、前記第1コアと前記第２コアの何れか一方を可動子とし、他方を固定子として構成することにより相対的に移動するようにした電磁アクチュエータにおいて、
前記力／電流変換手段は、
前記電磁アクチュエータが発生する力ｆの前記電流信号Ｉおよび前記ギャップ信号ｈに関する近似式である下記の数式（１１）
【００１３】
【数３】
0004623271.tif 000004
‥（１１）
【００１４】
（ただし、ｎは２以上の自然数である）に基づいて、予め最小２乗法によって係数ｃi j （ｉ＝０、１、２，ｊ＝０、１、…、ｎ）を定め、
前記力指令ｆｒから前記電流指令Ｉｒへの変換を下記の数式（１２）
【００１５】
【数４】
0004623271.tif 000005
‥（１２）
【００１６】
（ただし、Ａ＝ｃ２ｎｈｎ＋…＋ｃ２１ｈ＋ｃ２０、Ｂ＝ｃ１ｎｈｎ＋…＋ｃ１１ｈ＋ｃ１０、Ｃ＝ｃ０ｎｈｎ＋…＋ｃ０１ｈ＋ｃ００）によって行うものである。
【００１７】
また、請求項５の発明は、電磁アクチュエータの駆動制御装置に関するものであり、磁性体でできた第１コアと、
前記第1コアとギャップを介して対向配置されると共に、磁性体でできた第２コアと前記第２コアの脚に巻かれ且つ磁気力を発生する励磁コイルを有する電磁石と、
前記第１コアと前記第２コアとの間のギャップを検出するギャップセンサと、
前記電磁石の励磁コイルに流れる電流を検出する電流センサと、
前記電磁石が発生する目標となる磁気力に対応する力指令ｆｒと前記ギャップセンサにより検出したギャップ信号ｈを入力することにより電流指令Ｉｒを出力する力／電流変換手段と、
前記電流指令と前記電流センサにより検出した励磁コイルの電流信号Ｉの偏差に基づいて、電圧指令を計算する電流制御部と、
前記電流制御部で得られた電圧指令を増幅することにより、前記励磁コイルに励磁電圧を与えるようにした電力増幅器と、
を備え、前記第1コアと前記第２コアの何れか一方を可動子とし、他方を固定子として構成することにより相対的に移動するようにした電磁アクチュエータにおいて、
前記力／電流変換手段は、
前記電磁アクチュエータが発生する力ｆの前記電流信号Ｉおよび前記ギャップ信号ｈに関する近似式である下記の数式（１３）
【００１８】
【数５】
0004623271.tif 000006
‥（１３）
【００１９】
（ただし、ｌおよびｎは２以上の自然数である）に基づいて、予め最小２乗法によって係数ａi j （ｉ＝０、１、２，ｊ＝０、１、…、ｎ）およびｂ ｋ （ｋ＝１、２、…、ｌ）を定め、
前記力指令ｆｒから前記電流指令Ｉｒへの変換を下記の数式（１４）
【００２０】
【数６】
0004623271.tif 000007
‥（１４）
【００２１】
（ただし、Ａ０＝ａ００＋ａ０１ｈ＋…＋ａ０ｎｈｎ、Ａ１＝ａ１０＋ａ１１ｈ＋…＋ａ１ｎｈｎ、Ａ２＝ａ２０＋ａ２１ｈ＋…＋ａ２ｎｈｎ、Ｄ＝１＋ｂ１ｈ＋…＋ｂｌｈｌ）によって行うものである。
【００２２】
また、請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁アクチュエータの駆動制御装置を備えた電磁アクチュエータであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１〜請求項３に記載の発明によると、複雑な磁気回路を用いず簡単な有限多項式または分数多項式を利用して、実験またはＣＡＥ解析のデータに基づいて有限多項式または分数多項式の各係数を最小２乗法で定め、精度良く力と電流およびギャップとの関数を求めることができるので、この関数に基づいて電流信号を力信号へ変換することで指令通りの力を発生するように制御することができる。
請求項４および請求項５に記載の発明によると、複雑な磁気回路を用いず簡単な有限多項式または分数多項式を用いて、実験またはＣＡＥ解析のデータに基づいて２次多項式または２次分数多項式の各係数を最小２乗法で定め、精度良く力と電流およびギャップとの関数を求めることができるので、この関数に基づいて力指令を電流指令へ変換することで指令通りの力を発生するように制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、本発明の構成要素が従来技術と同じものについてはその説明を省略し、異なる点について説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の第１実施例および第２実施例に共通な電磁アクチュエータの駆動制御装置のブロック図である。
最初に、第１実施例について述べる。
図において、２は電流／力変換手段、３は力制御部である。
本発明が従来技術と異なる点は以下のとおりである。
すなわち、ギャップセンサ１０により検出したギャップ信号ｈおよび電流センサ５により検出した励磁コイル７の電流信号Ｉを入力することにより力フィードバック信号ｆｆを出力する電流／力変換手段２と、電磁石が発生する目標磁気力に対応する力指令ｆｒと電流／力変換手段２により出力された力フィードバック信号ｆｆの偏差を演算する減算器１と、力指令ｆｒと力フィードバック信号ｆｆの偏差に基づいて、電圧指令ｕｒを計算する力制御部３と、前記力制御部３で得られた電圧指令ｕｒを増幅することにより、励磁コイル７に励磁電圧を与えるようにした電力増幅器４とを備えた点である。言い換えると、従来技術との根本的な違いは、電流制御ループを構成せず、ギャップ信号および電流信号に基づいて力フィードバック信号を計算して直接力制御ループを構成することである。
以下、電流／力変換手段について詳細に説明する。
ギャップがｈ、コイルの電流がＩである時、電磁アクチュエータが発生する力ｆは次式のような有限多項式（１）で表せるものとする。
【００２６】
【数７】
0004623271.tif 000008
【００２７】
ただし、ｍおよびｎは２以上の自然数、ｃｉｊ（ｉ＝０、１、…、ｍ，ｊ＝０、１、…、ｎ）は未定係数である。ｍとｎは大きければ大きいほどモデルの精度が高くなるが、あまり大きくなり過ぎると、計算量が増えるので、モデルの精度と計算量のトレードオフを取ってｍとｎを決める。また、ｃｉｊは以下で説明するように最小２乗法を用いて求める。
まず、係数ベクトルを
ｐ＝［ｃ００ … ｃ０ｎ ｃ１０ … ｃ１ｎ … ｃｍ０ … ｃｍｎ］Ｔ  ・・・（２）
とし、状態ベクトルを
ｑ＝［ｈ … ｈｎ Ｉｈ … Ｉｈｎ … Ｉｍｈ … Ｉｍｈｎ］Ｔ  ・・・（３）
とすると、式（１）より、
ｆ＝ｐＴ・ｑ                                              ・・・（４）
となる。
次に、実験またはＣＡＥ解析でＮ組データを用いて評価関数を次式（５）で与える。
【００２８】
【数８】
0004623271.tif 000009
【００２９】
最後に、Ｖが最小となるように係数ベクトルは次式で与えられる。
【００３０】
【数９】
0004623271.tif 000010
【００３１】
第１実施例は上記構成にしたため、実験またはＣＡＥ解析のデータに基づいて有限多項式の係数は最小２乗法を用いて決められ、精度良く力と電流およびギャップとの関数を求めることができることから、この有限多項式を用いて電流信号を力信号へ変換することで指令通りの力を発生するように制御することができる。
【実施例２】
【００３２】
次に本発明の第２実施例について説明する。
第２実施例が第１実施例１と異なる点は、電流／力変換手段に用いられる力と電流およびギャップとの関数を分数多項式により表した点である。
ギャップがｈ、コイルの電流がＩである時、電磁アクチュエータが発生する力ｆは次式のような分数多項式（７）で表せるものとする。
【００３３】
【数１０】
0004623271.tif 000011
・・・（７）
【００３４】
ただし、ｌ、ｍおよびｎは２以上の自然数であり、ａｉｊ（ｉ＝０、１、…、ｍ，ｊ＝０、１、…、ｎ）およびｂｋ（ｋ＝１、…、ｎ）は未定係数で、以下で説明するように最小２乗法を用いて求める。
まず、式（７）を変形すると、
【００３５】
【数１１】
0004623271.tif 000012
・・・（８）
【００３６】
となる。
次に、係数ベクトルを
ｐ＝［ａ００…ａ０ｎ  ａ１０…ａ１ｎ  …  ａｍ０…ａｍｎ  ｂ１ ｂ２ … ｂｌ］Ｔ                                                  ・・・（９）
とし、状態ベクトルを
ｑ＝［ｈ … ｈｎ Ｉｈ … Ｉｈｎ … Ｉｍｈ … Ｉｍｈｎ  −ｆｈ −ｆｈ２ 
… −ｆｈｌ］Ｔ                              ・・・（１０）
とする。
最後に、実施例１と同じように最小２乗法を用いて係数ベクトルｐを求める。
【００３７】
第２実施例は上記構成にしたため、理想な物理モデル（２次分数多項式）に近い形で電磁アクチュエータのモデルを表すことによって、低い次数で精度良く力と電流およびギャップとの関数を求めることができ、計算量を減らすことができる。
【実施例３】
【００３８】
次に本発明の第３実施例について説明する。
第３実施例は基本的には図２に示す従来技術と同じ構造を持つが、力／電流変換手段の実施方法が異なる。以下、本実施例の実施方法について説明する。
まず、ギャップがｈ、コイルの電流がＩである時、電磁アクチュエータが発生する力ｆは次式のような電流の２次多項式（１１）で表せるものとする。
【００３９】
【数１２】
0004623271.tif 000013
・・・（１１）
【００４０】
ただし、ｃｉｊ（ｉ＝０、１、２，ｊ＝０、１、…、ｎ）は未定係数である。
次に、係数ｃｉｊを実施例１と同じように求める。
最後に、Ａ＝ｃ２ｎｈｎ＋…＋ｃ２１ｈ＋ｃ２０、Ｂ＝ｃ１ｎｈｎ＋…＋ｃ１１ｈ＋ｃ１０、Ｃ＝ｃ０ｎｈｎ＋…＋ｃ０１ｈ＋ｃ００とし、力指令から電流指令への変換は次式のように行う。
【００４１】
【数１３】
0004623271.tif 000014
【００４２】
ただし、（１２）式の根号の中が負であれば、根号の項を０とする。
【００４３】
第３実施例は上記構成にしたため、２次多項式の係数は最小２乗法を用いて決められることから、従来技術と比較して、精度良く力と電流およびギャップとの関数を求めることができ、この２次多項式を用いて力指令を電流指令へ変換することで指令通りの力を発生するように制御することができる。
また、第３実施例は、モデルを電流の２次以上の多項式で表し、力閉ループを構成する第１実施例に対し、本実施例はモデルを電流の２次多項式で表し、電流閉ループを構成することである。一方、力閉ループは非線形系であり、電流閉ループは線形系である。よって、第１実施例と較べ、本実施例はモデルの精度が落ちるが、フィードバック制御系のゲインを上げられ、電圧など電流閉ループ内の外乱に対して抑圧特性が良くなる。
【実施例４】
【００４４】
次に本発明の第4実施例について説明する。
第４実施例は第3実施例と基本的な構成は同じであるが、以下の点で異なる。電流／力変換手段に用いられる力と電流およびギャップとの関数を電流の2次分数多項式で表す。これについて以下詳細に説明する。
まず、ギャップがｈ、コイルの電流がＩである時、電磁アクチュエータが発生する力ｆは次式のような電流の２次分数多項式（１３）で表せるものとする。
【００４５】
【数１４】
0004623271.tif 000015
・・・（１３）
【００４６】
ただし、ｌおよびｎは２以上の自然数であり、ａｉｊ（ｉ＝０、１、２，ｊ＝０、１、…、ｎ）およびｂｋ（ｋ＝１、２、…、ｌ）は未定係数である。
次に、係数ａｉｊ（ｉ＝０、１、２，ｊ＝０、１、…、ｎ）およびｂｋ（ｋ＝１、２…、ｌ）を実施例２と同じように求める。
最後に、Ａ０＝ａ００＋ａ０１ｈ＋…＋ａ０ｎｈｎ、Ａ１＝ａ１０＋ａ１１ｈ＋…＋ａ１ｎｈｎ、Ａ２＝ａ２０＋ａ２１ｈ＋…＋ａ２ｎｈｎ、Ｄ＝１＋ｂ１ｈ＋…＋ｂｌｈｌとし、力指令から電流指令への変換は次式のように行う。
【００４７】
【数１５】
0004623271.tif 000016
・・・（１４）
【００４８】
ただし、ルートの中が負であれば、ルートの項を０とする。
【００４９】
第４実施例は上記構成にしたため、第３実施例と比較して、理想な物理モデル（２次分数多項式）に近い形で電磁アクチュエータのモデルを表すことによって、低い次数で精度良く力と電流およびギャップとの関数を求めることができ、計算量を減らすことができる。
なお、各実施例の電磁アクチュエータは、第１コアを可動子とし、第２コアと励磁コイルを有する電磁石を固定子とする例を示したが、電磁石の第２コアを可動子とし、第1コアを固定子として構成するようにしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の技術は、オフラインで測定したデータに基づいて最小２乗法を用いることによって、精度良く複雑な制御対象のモデルを決定することができ、所謂制御対象のモデルを利用して制御を行うシステムの制御にも適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施例および第２実施例に共通な電磁アクチュエータの駆動制御装置のブロック図
【図２】従来技術を示す電磁アクチュエータの駆動制御装置のブロック図
【符号の説明】
【００５２】
１  減算器
２  電流／力変換手段
３  力制御部
４  電力増幅器
５  電流センサ
７  励磁コイル
８  第１コア
９  第２コア
１０  ギャップセンサ
１１  力／電流変換手段
１２  電流制御部
【図１】
0004623271.tif 000023
【図２】
0004623271.tif 000024