| 研究課題/領域番号 |
17K06315
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| 研究機関 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
中川 聡子 東京都市大学, 工学部, 教授 (70134898)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 乗り心地解析 / 地震時の揺れ / 磁性流体ダンパ / 振動抑制実験 / 制御系の構築 / 制御信号処理 |
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| 研究実績の概要 |
2年目を迎えたH30年度の研究計画では、I. 「理論・シミュレーション班」においては、①超高層ビルならではの長大な吊りワイヤがもつ「等価ばね特性」に起因する乗り心地悪化、②地震発生時のエレベータかご部に生じる激しい上下ゆさぶりの影響の、以上２点を掲げて研究を進めた。これらについては計画通りの成果が得られ、学会等で下記に示す業績を報告済みである。一方、II. 「装置製作・実験班」においては、①各種の指令を実際にサーボ装置に掛け，直動サーボが想定通りの挙動を行えているかを確認、②この結果を基に，磁気粘性流体ダンパを用いた小型エレベータ模擬実験装置に，この直動サーボからの指令を印加し，超高層エレベータかご部の大きな縦揺れが，提案ダンパシステムで抑制できるかの実証実験を開始することの、以上２点を目的とした。これらについても既に成果を挙げ、以下に示すように学会等で報告済みである。
公表成果I－①，②：学会論文誌，IEEE国際会議，および学会研究会において，高層ビルにおける長大ワイヤを有するエレベータに対し，非常停止時や地震時における乗り心地改善に関する論文の発表を行った。
公表成果II－①：学会研究会では，エレベータ機構を模擬した装置に対し，精密位置決め制御に関する研究発表を行った。
公表成果II－②：学会コンファレンス，および学会研究会において，地震時の乗り心地及び安全評価の視点から，磁性流体ダンパの制御実験結果を発表している。
以上の結果から，Iで行った一連のシミュレーション結果と，実際にⅡで行った小型模擬装置を用いた一連の制御実験結果は，良く一致していることを示すことができた。
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| 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
先の「研究実績の概要」にも述べたように，H30年度の研究計画では，I.理論・シミュレーションに関しては①②の2項目，II.装置製作・実験に関しても①②の2項目を挙げて研究を進めてきた。
公表成果I－①，②：日本AEM学会誌，IEEE－Intermag国際会議，および電気学会LD研究会において，高層ビルにおける長大ワイヤを有するエレベータに対し，非常停止時や地震時における乗り心地改善に関する論文の発表を行い，一定の効果を確認した。
公表成果II－①：電気学会LD研究会ではエレベータ機構を模擬した装置に対し，駆動部にリニアモータを使うことで精密位置決め制御実験を行った。オブザーバの採用で，今後の更なる検証実験に必要な位置決め精度が得られたことを確認した。
公表成果II－②：日本AEM学会MAGDAコンファレンス，および電気学会LD研究会において，地震時の乗り心地及び安全評価の視点から，磁性流体ダンパをエレベータに搭載した場合の制御実験結果を発表し，初動としては十分な有効性を確認した。
これらについては，後述する「研究発表」の欄にすべて記載している。
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| 今後の研究の推進方策 |
おおむね計画通りに研究が進行しているため，H31年度（最終年度）も，当初の研究計画通りに進める予定である。
まず、Iの「理論・計算班」、およびIIの「装置製作・実験班」においては、これまでの成果を基に、提案する磁気粘性流体ダンパの制御系の修正なども漸次行いながら、提案する制御システムによってどこまで改善できるか、計算機シミュレーションおよび実験ベースで検証する。その際、ISO規格や各種国際基準に用いられている物理量を導入して評価する。さらに、上記の計算機シミュレーション結果、および実験結果の両者を比較・分析する。
これらの研究過程で、多くの学会参加を経て、関連資料の収集や専門家との議論を重ね、研究の深度化を図っていく。このような研究深度化を通じて、最終年度では超高層ビルエレベータにおいて、安心・安全や快適性を求める提案電気デバイス（磁気粘性流体非線形制御ダンパ）の有効性を、積極的に国内外に発信する。
また研究の取りまとめに関しては，本研究分野の周辺技術の動向を把握するため，関連する研究の資料収集として，多くの国際会議に参加する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
「研究計画」と「実施状況」において140万円程度の差額が生じたことの内訳は，「旅費」での約100万円が主な原因であると考えている。この約100万円は，申請時に目指していた国際会議が，昨年度は東南アジアで開催され，費用が低額で済んだ点，また，このほかにも参加しようと考えていた国際会議が，本務である勤務先の役職上のスケジュールから参加できず，国内発表で済まさざるを得なかった点である。したがって，これらの差額は，最終年度の国内外での学会発表に使用する計画となっている。またこの他に，「その他」の費目において差が生じているが，これは採択決定を受けた日本AEM学会正論文の掲載料が，次年度目にずれ込むことによるものである。したがってこの差額は，余剰というより次年度に使用される支出に回ることとなる。
なお，最終年度に行う「研究取りまとめ」のため，関係資料の収集を目的に，いくつかの国際会議に参加することが既に決まっている。また国内外の多くの学会にて研究成果を発表する予定であり，これらのことから最終年度にはより多くの研究成果の発信に繋げていく予定である。
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