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制振性能とエネルギ消費との最適バランスを追求した鉄道車両の制御系設計

研究課題

研究課題/領域番号 26420186
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関大同大学

研究代表者

不破 勝彦  大同大学, 情報学部, 教授 (70324481)

連携研究者 成清 辰生  豊田工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (70231496)
大羽 達志  名古屋工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (90233254)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード乗り心地 / 振動制御 / 固有空間 / 出力零化制御 / 最適化 / フィルタ / 振動抑制 / ハイゲイン化 / 強安定化
研究成果の概要

鉄道車両においては、高速輸送のための車両の軽量化と同時に、良好な乗り心地も要求されている。鉄道車両の乗り心地は、運転中に発生する振動に依存する。本研究では、鉄道車両の良好な乗り心地を実現するための制御系設計を行なうことを目的としている。鉄道車両の振動を上下方向と左右方向に分割し、制振のために必要となる制御の空間を与えた上で各々の振動を抑制する。左右方向の振動については、最適化の視点でエネルギ消費量と制御性能が考慮できる制御系であることが特徴である。制御器の実現アルゴリズムを開発するとともに、実験による検証を行なった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 16件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (21件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Minimal-Order Observer with a Function of Estimating Unmeasurable Inputs by High-Gain Feedback Control2017

    • 著者名/発表者名
      K.Fuwa and T.Narikiyo
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 137 号: 12 ページ: 1580-1590

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.137.1580

    • NAID

      130006235401

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3次遅れ要素による高域遮断フィルタを併合した最適レギュレータ2017

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、手島大仁、成清辰生
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 137 号: 12 ページ: 1615-1616

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.137.1615

    • NAID

      130006235397

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 二輪型倒立ロボットの急停止制御2017

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、谷口卓由、松本和也、河井悠介
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 40 ページ: 17-19

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diophantine方程式による最小次元状態推定器の設計法と評価2017

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、佐藤晃浩、吉兼駿介、内藤悠介
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 40 ページ: 20-22

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 零点を考慮した外乱オブザーバによる振動制御2017

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、船坂勇太、加藤勇太、祖父江弘顕、手島大仁
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 40 ページ: 23-25

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 離散時間リアプノフ方程式の一解法2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、神野優綺
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 39 ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 二輪型倒立ロボットの傾斜路走行制御2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、岡村将成、松田隆宏、山田英司
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 39 ページ: 4-6

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 鉄道車両を想定した振動制御の一考察2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、黒田紘夢、近和哉、後藤敬太
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 39 ページ: 7-9

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] LEGO Mindstorms NXT を用いた二輪型倒立ロボットの同期制御2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、水野昴輝、峯大介、近藤佑樹
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 39 ページ: 10-12

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] デュアルオブザーバを用いた強安定化制御器の一考察2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、田中智也、成清辰生
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 136 号: 12 ページ: 1643-1652

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.136.1643

    • NAID

      130005171510

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 耐故障性を考慮した安定な零点配置制御系の一考察2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、成清辰生、大羽達志
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 136 号: 2 ページ: 143-156

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.136.143

    • NAID

      130005122331

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] LEGO Mindstorms NXT を用いた二輪型倒立ロボットの手動運転制御2015

    • 著者名/発表者名
      矢子充、加藤大輝、澤正明、田中智也、不破勝彦
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 38 ページ: 22-24

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] LEGO Mindstorms EV3 を用いた二輪型倒立ロボットに関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      田中智也、不破勝彦
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 38 ページ: 25-27

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 計測不可能な入力の推定機能をもつ外乱抑制制御器を用いた振動抑制制御2015

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、山下翔平、榎本祐実、金子淳紀
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 38 ページ: 28-30

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 環境変化を考慮した植物の生育システムに対する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      大塚文雄、不破勝彦
    • 雑誌名

      大同大学紀要

      巻: 50巻 ページ: 147-155

    • NAID

      120005625208

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] LEGO Mindstorms NXTを用いた二輪型倒立ロボットの障害物回避制御2014

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、糸瀬憲、安部僚馬、宇野裕貴、田中智也
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 37巻 ページ: 11-13

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 固有値問題に基づく最小次元デュアルオブザーバの設計と教育効果2014

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、田中智也
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中部支部教育工学論文集

      巻: 37巻 ページ: 42-44

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 零点を考慮した低次元外乱オブザーバによる振動制御2018

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、山口裕馬、成瀬俊康、岡田徹也、谷口卓由、手島大仁
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第163回教育工学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二輪型倒立ロボットの急停止制御2017

    • 著者名/発表者名
      谷口卓由、河井悠介、松本和也、不破勝彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第161回教育工学研究会
    • 発表場所
      大同大学
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Diophantine 方程式による最小次元状態推定器の設計法と評価2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤晃浩、吉兼駿介、内藤悠介、不破勝彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第161回教育工学研究会
    • 発表場所
      大同大学
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 零点を考慮した外乱オブザーバによる振動制御2017

    • 著者名/発表者名
      手島大仁、船坂勇太、加藤勇太、祖父江弘顕、不破勝彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第161回教育工学研究会
    • 発表場所
      大同大学
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高域遮断フィルタを併合した最適レギュレータの閉ループ特性に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、手島大仁、成清辰生
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 原点への零点配置を考慮した外乱オブザーバの設計2017

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、谷口卓由
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 計測不可能な入力と状態変数の推定機能をもつハイゲインフィードバック系の安定化2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、成清辰生
    • 学会等名
      電気学会制御研究会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2016-12-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次遅れ要素による高域遮断フィルタを併合した最適レギュレータ2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、手島大仁、成清辰生
    • 学会等名
      平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      豊田工業高等専門学校
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイゲインフィードバック制御法による計測不可能な入力の推定器2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、成清辰生
    • 学会等名
      平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      豊田工業高等専門学校
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の生育に及ぼす降水量変化に対する考察2016

    • 著者名/発表者名
      大塚文雄、不破勝彦
    • 学会等名
      平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      豊田工業高等専門学校
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 2 自由度積分型サーボ系を用いた倒立二輪ロボットの実現2016

    • 著者名/発表者名
      田中智也、不破勝彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第159回教育工学研究会
    • 発表場所
      大同大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄道車両を想定した振動制御の一考察2016

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、黒田紘夢、近和哉、後藤敬太
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第159回教育工学研究会
    • 発表場所
      大同大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Hurwitz行列を用いたLyapunov方程式の一解法2015

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、成清辰生、大羽達志
    • 学会等名
      平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアルオブザーバを用いた強安定化制御系設計2015

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、田中智也、成清辰生
    • 学会等名
      平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の生育に必要な気象積算量に対する考察2015

    • 著者名/発表者名
      大塚文雄、不破勝彦
    • 学会等名
      平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 離散時間リアプノフ方程式の一解法2015

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、神野優綺
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第158回教育工学研究会
    • 発表場所
      大同大学
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] LEGO Mindstorms NXTを用いた二輪型倒立ロボットの遠隔手動操作2015

    • 著者名/発表者名
      矢子充、加藤大輝、澤正明、田中智也、不破勝彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第157回教育工学研究会
    • 発表場所
      大同大学
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] LEGO Mindstorms EV3 を用いた二輪型倒立ロボットに関する考察2015

    • 著者名/発表者名
      田中智也、不破勝彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第157回教育工学研究会
    • 発表場所
      大同大学
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の生育に及ぼす気象変化に対する考察2014

    • 著者名/発表者名
      大塚文雄、不破勝彦
    • 学会等名
      平成26年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      中京大学
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 断線を考慮した安定な零点配置制御系の一考察2014

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、成清辰生、大羽達志
    • 学会等名
      平成26年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      中京大学
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアルオブザーバを用いた強安定化制御に対する一考察2014

    • 著者名/発表者名
      不破勝彦、田中智也、成清辰生
    • 学会等名
      平成26年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      中京大学
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 大同大学教員業績データベースシステム

    • URL

      http://kenkyu.daido-it.ac.jp/Profiles/1/0000085/profile.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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