2006 Fiscal Year Annual Research Report
乗り心地向上のための鉄道車両連結器用能動制御型緩衝器の開発
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17560201
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| Research Institution | Maebashi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
王 鋒 前橋工科大学, 工学部, 准教授 (80323046)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長南 征二 秋田県立大学, システム化学技術学部, 教授 (20005424)
猪岡 光 東北大学, 大学院工学研究科, 名誉教授 (20006191)
田中 真美 東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80271873)
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| Keywords | 構造・機能材料 / 機械力学・制御 / モデル化 / 乗り心地 / 流体 / 輸送機器 |
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| Research Abstract |
本研究は鉄道車両の乗り心地の向上を可能とする鉄道車両連結器用能動制御型緩衝器の開発を行うものである。
今年度中、昨年度研究の結果を元に、緩衝器の完成を目指し、以下の研究内容を行った。
1.昨年度鉄道車両の走行時における加速度およびジャークの実効値が乗客に不快感を与えることを明らかにした。今年度中、より大規模なデータ収集を行い、車両走行中の加速度およびジャークを考察した。また実験データに基づき、乗り心地評価モデルの改良を行った。リアルタイムで加速度およびジャークなどの物理量から乗り心地指数を推定する乗り心地モデルを構築し、乗り心地向上のための最適な加速度およびジャークのパターンを模索した。
2.昨年度のプロトタイプを用いた実験結果を元に、ERバイパスバルブをシリンダ外に設けた緩衝器の設計改良を行い、実用寸法の緩衝器の理論設計を行い、バイパスバルブの流路の形状および寸法の最適化設計を行った。また、プロトタイプ緩衝器の改良を行い、改良した緩衝器を用いて再度性能確認実験を行い、緩衝器の性能を向上する方法を検討した。
3.乗り心地評価モデルと統合して、ピストン抗力の制御実験を行った。ピストン抗力が目標パターンに追従可能であることを明らかにした。
4.広い駆動域において、ピストン抗力を高精度に目標値に維持追従させるため、ロバスト制御を導入し制御システムの構築と改良を行った。その結果、現存のER流体は均一性や安定性に問題があり、単一の制御器によっては広駆動域での高精度制御を行うことが困難であること、問題解決のためにはさらに駆動制御法について検討を進める必要のあることを明らかにした。
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