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柔軟構造磁気浮上車両における乗り心地改善とロバスト安定化のための研究

研究課題

研究課題/領域番号 06650335
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関東京電機大学

研究代表者

中川 聡子  東京電機大学, 工学部, 助教授 (70134898)

研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
300千円 (直接経費: 300千円)
1995年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
キーワード磁気浮上車両 / 軽量化 / 乗り心地 / H∞ロバスト制御 / モデル化誤差 / 重量変動 / 磁気浮上式鉄道 / 軽量車両 / アクティブサスペンション / H∞制御 / ロバスト制御 / 客車の振動 / 質量変動
研究概要

従来磁気浮上車の乗り心地の問題は新しい浮上システムの性能を論じるときの一要素として付属的に扱われてきた。その多くは如何なる値のばね・ダンパを選定するかというもので、サスペンションそのものを制御するという思想はなかった。しかし決められたギャップ長を保ちながら安定浮上することと、乗り心地確保は一種のトレードオフの関係があるため、浮上磁石と客室をつなぐサスペンションのアクティブな働き無しにはこれらの両立は望めない。
このような観点から本研究では近年注目されているH∞ロバスト制御の理論展開を用いて、軽量化の図られた磁気浮上車両の「安定浮上と乗り心地改善」のための理論を構築した。これは、乗り心地問題が周波数領域で議論されると事とH∞制御が周波数軸上で伝達関数の整形が可能な事との整合性の良さと、柔軟構造車両の高次振動モードや乗客の乗り降りによって生じるモデル化誤差の扱いがH∞制御においては容易であることなどが、本理論を利用するに至った研究の経緯である。
これらの背景のもと、剛性の低い客室のモデル化を行いH∞ロバスト制御理論によりサスペンションの補償器を設計し、車両に登載し、走行シミュレーションを行った結果、良好な浮上特性と乗り心地の改善を得ることができた。また、研究室内の小形装置で空気式アクチュエータを用いたサスペンションの制振制御実験も併せて行った。その結果簡単な周波数重み関数を設定しただけで、振動が30パーセント程度減じられたという結果が得られた。
これら、計算機シミュレーションと振動実験の結果より、H∞制御手法が乗り心地や安定浮上に有効に作用することが確認された。本研究は、電気学会の正論文を始め、国際会議、研究会、学会全国大会などに成果の報告がなされている。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 中川 聡子: "「鉄道車両とアクティブ制振制御」" 油空圧技術. 1月号. 40p-43p (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川 聡子: "「軽量磁気浮上車両の乗り心地改善とロバスト安定性の研究」" 電気学会論文誌D. 115-3. 275-281P (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川 聡子: "「片側3モジュールタイプ磁気浮上車両の乗り心地に関する研究」" 電磁力関連ダイナミクスシンポジウム. 457-460p (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakagawa: ""A study of the Ride Comfort on a 3-module type of Magnetically Levitated Vehicle"" LDIA′95. 167-170p (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川 聡子: "「リニアドライブと支持機構」" 電気学会論文誌D. 115-6. 674-679p (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakagawa: ""Design of an H-infinity robust control for a magnetically levitated thin iron plate"" ELSEVIER. vol.6. 447-450p (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiko Nakagawa: "Active damping control and rail cars" Technique for hydraulic and pneumatic pressure. vol.1. 40-43 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiko Nakagawa: "A study of inprovement and robust stability for a lightweight vehicle" trans.D of IEEJ. vol.115-no.3. 275-281 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiko Nakagawa: "A study of ride-quality of a 3 module type of HSST vehicle" Symposium on Electromagnetic dynamics. 457-460 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiko Nakagawa: "A study of the ride comfort on a 3-module type of magnetically levitated vehicle" proc.of LDIA '95. 167-170 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiko Nakagawa: "Linear Drives and their supporting mechanism" trans.D of IEEJ. vol.115-no.6. 674-679 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiko Nakagawa: "Design of H* robust control for magnetically levitated thin iron plates" ELSEVIER. vol.6. 447-450 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川 聡子: "「軽量車両の乗り心地改善とアクチュエータの制御力についての考察」" 電気学会LD研究会. LD94. 25-32p (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中川 聡子: "「鉄道車両とアクティブ制振制御」" 油空圧技術. 1月号. 40-43p (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中川 聡子: "「軽量磁気浮上車両の乗り心地改善とロバスト安定性の研究」" 電気学会論文誌D. 115-3. 275-281p (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Nakagawa, et al: ""A study of the Ride Comfort on a 3-module type of Magnetically Levitated Vehicle"" LDIA'95. 167-170p (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中川 聡子: "「リニアドライブと支持機構」" 電気学会論文誌D. 115-6. 674-679p (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中川 聡子: "「片側3モジュールタイプ磁気浮上車両の乗り心地に関する研究」" 電磁力関連ダイナミクスシンポジウム. 457-460p (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中川聡子: "軽量磁気浮上車両の乗り心地改善とロバスト安定性の研究" 電気学会論文誌D掲載決定. 119-3. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 中川聡子: "鉄道車両とアクティブ制振制御" 油空圧技術. 1月号. 40-43 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 蝦原崇、中川聡子: "軽量車両の乗り心地改善とアクチュエータの制御力についての考察" 電気学会LD研究会予稿集. LD 94. 25-32 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 中川聡子: "磁気浮上システムの制御技術、古典制御から現代制御まで" 産業応用全国大会シンポジウム予稿集(電気学会). 259-262 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 中川聡子: "ロバスト制御の産業応用" 電気学会技術報告. 498号. 33-36 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 蝦原崇、中川聡子: "軽量磁気浮上車両の乗り心地改善とロバスト安定性の追求" 電気学会産業応用部門大会予稿集. 946-951 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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