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2015 年度 実施状況報告書

いつでも調整できる空転滑走再粘着制御系を有する安全な通勤電車

研究課題

研究課題/領域番号 15K13924
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

大石 潔  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40185187)

研究分担者 和田 安弘  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70293248)
横倉 勇希  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70622364)
宮崎 敏昌  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90321413)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード電気機器工学 / 制御工学 / 電力工学
研究実績の概要

電気鉄道を安全且つ快適に走行する技術開発は重要な課題である。その実現のために、以前より外乱オブザーバによる接線力推定に基づく空転滑走再粘着制御による高粘着制御を実現してきた。空転滑走再粘着制御系は、高い専門知識を持つ熟練技術者が調整したトルク指令パターンに接線力の推定値を反映させてトルク制御する。しかしながら、近年、熟練技術者は減少しており、また海外への輸出等を考えると、熟練技術者に頼らないで、専門の鉄道技術者であればいつでも調整できる空転滑走再粘着制御系を開発することが理想である。
本研究では、空転及び滑走時に、車両と動輪の間のすべり加速度の力学的最適値を求めてトルク制御する方式と、電気ブレーキ失効(電制失効)時のフラット(ロック)を防止する電空協調制御の滑走再粘着の方式を組合せて、専門の鉄道技術者が、新たな装置なしで、所望の応答を得るようにいつでも調整できる空転滑走再粘着制御系を開発し、安全な通勤電車を実現する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成27年度は、先ず、研究協力者の東洋電機製造と鉄道総合技術研究所から通勤電車の走行試験データを提供して頂き、「すべり加速度に基づく空転滑走再粘着制御系」、「最適すべり加速度の解析アルゴリズム」と「電空協調アンチロック制御系」の理論構築と数値解析による検証を各グループにおいて、現有の数値解析専用ソフトで開発することになっている。このソフトの開発を完了している。したがって、順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

次年度の平成28年度に模擬試験を行う等価実験装置を準備する。車両側電動機をトルク制御が正確にできる同期モータで、レールのすべり現象を再現する負荷側電動機も同期モータで実現する。車両と動輪の空転滑走現象と車両の台車振動を再現し、提案法の空転滑走再粘着制御系を実際のインバータとモータ駆動で評価と検証をする。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Anti-lock Driving Wheel Control for Electric Train2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kondo, Kiyoshi Ohishi, Shingo Makishima, Takao Mori, Keiichi Uezono
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: Vol.4 ページ: pp.501-511

    • DOI

      10.1541/ieejjia.4.503

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Anti-lock driving wheel control based on regenerative brake for electric train set2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro KONDO, Takumi MATSUMOTO, Kiyoshi OHISHI, Shingo MAKISHIMA, Takao MORI and Keiichi UEZONO
    • 学会等名
      The International Symposium on Speed-up and Sustainable Technology for Railway and Maglev Systems 2015
    • 発表場所
      Makuhari Messe
    • 年月日
      2015-11-10 – 2015-11-12
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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