超高速編成車両の動揺解析と振動低減化の研究-ロバスト制御ダンパの適用-

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450099
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 永井 正夫 東京農工大学, 工学部, 教授 (10111634)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川眞田 智 (株)ブリヂストン, 研究開発部, 研究職 ; 宮本 昌幸 明星大学, 工学部, 教授 (60298057) ; ビッケル ロバート 東京農工大学, 工学部, 講師 (50282801) ; 田川 泰敬 大学院, 生物システム応用科学研究科, 助教授 (20216807)
• Keywords: ER形ダンパ / 連続可変形ダンパ / スカイフック特性 / 振動制御 / 横圧低減 / 超過遠心加速度 / 車体傾斜制御

Research Abstract

本研究では鉄道車両にアクティブサスペンションによる制御を適用することによって,ばね下質量である,台車・輪軸の変動(車輪レール間に発生する横圧変動)を低減させることに成果があるか,逆効果であるかに関して明らかにする.減衰力連続可変ダンパとして有望な,ER形ダンパを試作し,アクティブサスペンションと比較し,振動制御性能,走行安全性,消費エネルギーとうについて比較する.更に,高速走行時の横振動及び,曲線区走行を模擬する大規模装置により,理論的,実験的に軌道外乱に対する価値,超過遠心力に対する評価を行う.同時に計算機上に実車モデルを作成し,計算機シュミレーションにより,鉄道車両の連成の影響を考慮し,評価,本研究をまとめる.
本年度平成10年度は試作したER形ダンパの基本特性試験と,高速走行車両の横振動と,曲線区走行を模擬出来得る,大規模試験装置の製作と,模擬システムの全体の構築を行い,それぞれが実現可能である状態を達成した.
また,大規模シュミレーションの前準備として,半車両モデルにおいて,曲線区間走行時のセミアクティブ制御系による,ER形ダンパの制振効果を確認し,横振動の低減と,輪重変動の両面から評価を行った.

Research Products

• [Publications] 永井 正夫 他3名: "H∞制御理論を適用した制御系ダンパによる鉄道車両の振動制御" 第75期通常総会論文集(日本機械学会). No,98-1(IV). 418-419 (1998)
• [Publications] 永井 正夫 他2名: "車体傾斜車両のERダンパによる動揺振動制御" 第75期通常総会論文集(日本機械学会). No,98-1(IV). 422-423 (1998)
• [Publications] 永井 正夫 他1名: "ERダンパによる車両支持系のスカイフックモデル追従制御" 日本機械学会論文集(C編). 64巻625号. 3420-3426 (1998)
• [Publications] 永井 正夫 他1名: "車体傾斜車両の動揺振動制御シミュレーション" 鉄道連合シンポジウム J-RAIL'98(電気学会). 477-480 (1998)
• [Publications] 永井 正夫 他3名: "車体傾斜車両の動揺振動制御に関する研究(第1報,超過遠心加速度シミュレータの開発)" 日本機械学会交通物流部門大会(TRANSLOG'98). No,98-37. 357-360 (1998)
• [Publications] 永井 正夫 他3名: "車体傾斜車両の動揺振動制御に関する研究(第2報,曲線通過時の傾斜制御方式の検討)" 日本機械学会交通物流部門大会(TRANSLOG'98). No,98-37. 361-364 (1998)