2017 Fiscal Year Annual Research Report
A Synthesis Method of Railway Vehicle Control System to Strike a Reasonable Balance between Vibration Suppression Performance and Power Consumption
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26420186
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| Research Institution | Daido University |
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Principal Investigator |
不破 勝彦 大同大学, 情報学部, 教授 (70324481)
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2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 振動抑制 / 固有空間 / ハイゲイン化 / 強安定化 / 出力零化制御 / 最適化 / フィルタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、鉄道車両の良好な乗り心地を実現しつつ輸送に伴うエネルギ消費を低減する振動抑制制御系を構築する。制振性能とは独立に、最適化の視点でエネルギ消費量が考慮できる制御系設計を行なうことを目的としている。最終年度は、提案された制御系による制御性能に照らして、上下方向の振動抑制と左右方向のそれに対して、おのおの独立した制御空間を設定して制御を施し、制御系の有効性を評価した。
１．制御系の評価（上下方向の制振）…上下方向に対しては同定に基づくモデルを通じて補償器を設計し、ハイゲイン化に伴う出力零化制御を施した。ゲインの値により鉄道線路間ギャップにより励起される振動抑制の効果に違いがあることを見積もることができた。従来の周波数領域を考慮した振動抑制制御とは異なり、出力零化であるため、不確定な振動であってもゲインの変更で容易に効果的な制振を実現することができる点で意義があるものと考える。
２．制御系の評価（左右方向の制振）…上下方向の振動モードと左右方向のそれとの干渉によりモデルに不確かさが存在するものの、フィルタを併合して最適化を図る制御方策であるため、やや保守的な結果ではあるが振動抑制の効果を見積もることができた。乗り心地を良好にするためには、制御帯域も確保し、かつ振動抑制も効果的に実現することが重要であるため、フィルタパラメータと次数を変化させても最適化の評価指標値に変化がないことを評価のポイントとした。その結果、フィルタを高次数にしても最適化問題を解くことができ、計算上で見積もることができる制振性能と制御性能を実験にて確認した。制御器コストは懸案であるものの、フィルタのパラメータと次数の調整により最適な制御計画を立案できる点で意義があるものと考える。
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Research Products
(9 results)
