1999 Fiscal Year Annual Research Report
超高速編成車両の動揺解析と振動低減化の研究-ロバスト制御のダンパの適用-
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09450099
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture & Technology |
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Principal Investigator |
永井 正夫 東京農工大学, 工学部, 教授 (10111634)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮本 昌幸 明星大学, 工学部, 教授 (60298057)
鎌田 崇義 東京農工大学, 工学部, 助教授 (60262119)
田川 泰敬 東京農工大学, 大学院・生物システム応用科学研究所, 助教授 (20216807)
川眞田 智 株式会社 ブリジストン, 研究開発本部, 研究職員
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| 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 / 輪重変動 / 超過遠心加速度 / 車体傾斜制御 / プランジャ式車体傾斜方式 |
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| Research Abstract |
本研究は、高速走行にともなって増大する鉄道車両の振動とくに横振動を如何に低減化するかについての3年間にわたる研究である。基本的にまず計算機シミュレーションにより、アクティブサスペンションおよびセミアクティブサスペンションによって振動制御することにより,車体の振動低減に効果があるかどうか、また台車・輪軸の変動(車輪レールに発生する横圧変動)を低減させる効果があるかに関して、定量的に明らかにした.次に、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,振動制御性能,走行安全性,消費エネルギーについて、アクティブサスペンションと比較検討した.更に,高速での曲線区間走行状態を模擬する実験室規模の試験装置を製作し,車体傾斜制御方法について理論的,実験的に検討した.この装置によって、軌道外乱に対する振動レベルの評価や,超過遠心力に対する車体振動の動特性の評価を行った.同時に計算機シミュレーションにより、実車モデルを用いた解析を行い各種の制御方法について比較検討した。
最終年度である平成11年度は,前年度に引き続き大規模試験装置により,高速走行時の横振動及び超過遠心加速度に対する評価を行った.また前年度までに作成した実規模半車両解析モデルにおいて,曲線区間走行時のアクティブ傾斜制御系の制御効果を解析するとともに、ER形ダンパを用いたセミアクティブ制御系に制振効果を総合的に検討した結果,車体傾斜制御の重要性が定量的に明らかになった.本研究では、強制傾斜機構のひとつであるプランジャ式車体傾斜方式を提案し,実規模車両の力学モデルを構築し,計算機シミュレーションにより,車両の振動制御効果,輪重変動への低減効果を明らかにしている.
以上を要約すると、本研究により鉄道車両の振動制御系と傾斜制御系の設計に新しい知見を加えることができたと言える.
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[Publications] Masao Nagai et al.: "Semi-active control of vibration using an electro-rheological fluid damper"The Second International Conference on ASIA CONTROL(ASCC) PROCEEDINGS. Volume 1of3. 641-644 (1997)
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[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). 64-625. 3420-3426 (1998)
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[Publications] Masao Nagai et al.: "Sky-hook model following control of a semi-active suspension using a continuously modulated damper"Sponsored by society of Automotive Engineers of Japan, Inc., Proceedings of the 4th International Symposium on Advanced Vehicle control (AVEC98). 57-62 (1998)
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[Publications] Masao NAGAI et al.: "Study on Active Vibration Control for High Speed Railway Using a Full-Vehicle Model"The Third International Conference on Motion and Vibration Control (Movic'98). Vol.3. 851-856 (1998)
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[Publications] 永井 正夫 他1名: "鉄道車両の動揺制御と乗り心地・走行安全性への影響に関する研究"日本機械学会論文集(C編). 65-630. 650-657 (1999)
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[Publications] Masao NAGAI et al.: "Study on Vibration and Tilting Control of Railway Vehicles during Curved Sections"ASIA-PACIFIC VIBRATION CONFERNCE'99. Vokume 1of2. 957-962 (1999)
