超電導磁石を利用した誘導反発型サスペンションの試験装置

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02555047
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 井口 雅一 東京大学, 工学部, 教授 (60010683)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤岡 健彦 東京大学, 工学部, 助教授 (60167624) ; 飛原 英治 東京大学, 工学部, 助教授 (00156613) ; 永井 正夫 東京農工大工学部, 教授 (10111634) ; 宮本 昌幸 (財)鉄道総合技術研究所, 主任研究員
• Keywords: 磁気浮上車両 / 超電導磁石 / シミュレーション / 一次ばね制御 / 二次ばね制御 / 乗り心地 / 振動制御

Research Abstract

磁気浮上車両は、一般の鉄道車両よりもばね下質量がばね上質量に比較して大きく、振動特性の悪化が懸念される。この問題を周波数成形理論を導入することによって解決し、磁気浮上車両の乗り心地を向上させることを試みた。周波数成形理論は、従来の最適レギュレータの評価関数における重みを周波数領域で定義し、その評価関数に基づいた最適フィードバック行列を、最適レギュレータと同様の手法で求める方法である。これによって、人間の周波数による揺れの感じ方の違いを評価の指標として取り入れることが可能となり、従来の最適レギュレータよりも効率的な制御が可能であることを計算上示した。
一方、パッシブな防振支持系のみをもつ磁気浮上車両のよりよい連接構造についても検討を加えた。すなわち、車体間や車体一台車間の防振支持系を必要最低限のパラメータで表し、そのパラメータの値を変えることによる乗り心地改善の可能性について検討した。その際に、連接構造をもつ列車の特徴を生かすために、車体間にも力学的拘束を与えるという列車一体型の防振支持設計を試みた。従来考えられている列車では、高速走行時に車体端部での乗り心地が大きく悪化するが、これを抑制するために車体間に防振装置を設置することが重要であることが確認された。また、このときの防振方式、防振装置の値、乗り心地向上の度合いなどを定量的に示すことができた。

Research Products

• [Publications] 藤岡 健彦,児玉 賢一,山本 晋平: "アクティブサスペンションにおける一次ばね制御と二次ばね制御(磁気浮上車両を例として)" 日本機械学会論文集(C編). 58. 3468-3472 (1992)
• [Publications] 藤岡 健彦,児玉 賢一,山本 晋平: "差動起電力を利用した誘導反発型磁気浮上サスペンションの電磁界解析および実験" 日本機械学会論文集(C編). 58. 3499-3504 (1992)