研究課題
基盤研究(B)
近年、地球温暖化、エネルギー問題が人類存亡の問題となっている。電気鉄道は自動車や飛行機に比べて、エネルギー効率が高く且つクリーンである。通勤電車の輸送力を増強させて、安定且つ高効率に運行することは、省エネルギーに大きく貢献し、エネルギー問題、地球温暖化の対策に極めて有効である。本研究では、低分解能位置センサの制約と、電車車両や連結部分の振動により新たな外界センサが装着困難である制約を克服して、接線力推定値の確実なフィードバックに基づく高性能空転滑走再粘着制御系を開発する。その結果、安全で快適な次世代通勤電車の運行を実現し、安心・安全で質の高い都市交通システムの構築と、エネルギー問題と地球温暖化対策の両者に大きく貢献することを目的としている。具体的な研究目標を以下に示す。1)上り下りの勾配や車両振動時でも確実に、外界センサ無しで動輪と線路との接線力を確実に推定して帰還する装置を構築し、高加減速トルクで安定に電車を駆動する接線力帰還トルク制御を実現する。2)回生ブレーキと空気ブレーキの協調制御を接線力推定値に基づいて行い、高性能アンチスリップ・アンチスキッド制御を構築して、安全で快適な次世代通勤電車を実現する。3)1インバータで複数誘導機の出力トルクの瞬時最適分配を行い、高効率制御を確立する。本研究は、通勤電車に対して、低分解能な位置センサの制約と、台車や連結部分の振動により新たな外界センサが装着困難である制約の両者に無縁で、且つシンプルで高性能な空転滑走再粘着制御系を開発する。このことは目的達成のために、必須条件となる。以上の様な目的と目標に基づいて行った本研究は、3年間の研究の結果、所期の目的を達成したと考える。
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