古関隆章　からの御連絡

林屋均　氏　鉄道関係講演のお知らせ

2012-01-11T16:44:00.001+09:00

東京大学大学院工学系研究科　電気工学専攻ＯＢのJR東日本の林屋均博士の鉄道技術の講演会のご案内です。奮ってご参加ください。

1月17日　東京工業大学（大岡山）　「スマートグリッドと鉄道」
1月31日　発明会館（虎ノ門）　「鉄道電力供給システムにおけるパワーデバイス利用の現状と将来への期待」

※いずれも聴講無料です♪

2011/12/14 J-Railパネルディスカッションにて古関がお話した内容の控え

2011-12-15T08:54:00.001+09:00

JRAIL 2011　震災関連討論会
2011/12/14 首都圏直下型地震に向けた検討課題の議論

「東日本大震災を踏まえて旅客の避難誘導、帰宅困難者問題、運行管理、電力供給、地震早期検知、そのほかのソフト対策」

(1)
首都直下型地震，首都圏直下型地震に向けた検討課題の議論
東日本大震災を踏まえて
旅客の避難誘導、帰宅困難者問題、運行管理、電力供給、地震早期検知、そのほかのソフト対策

(2)
一帰宅困難者としての経験から
本郷から三鷹まで　30km 7時間の徒歩

技術的には、止めて、安全性を確認し、（部分的にでも）運転再開を最優先にするという判断は正しかったはず
少なくとも数時間は公共交通は止まるものだという前提
コンセンサスと生き残りの体制作り

(3)
職住接近ではないことの基本的脆弱性：小学生の親として
保育園の対応
小学校の対応

公共交通／通信（電話、メール、ツイッター,...）／教育機関の対応
数時間は公共交通は止まるものだ
携帯電話の基地はバッテリーで機能維持
文字情報だけでも伝われば格段に安心は増す

(4)　
平時の交通弱者は非常時にはさらに
....外国人と障がい者　

スマホ、メール、オンラインマップ、GPS、ラジオで救われた徒歩移動

障がい者の支援に技術的決め手は無い? しかしどうしても必要な配慮
逼迫した状況の中で、公共交通事業者がどこまで、具体的にどのような交通弱者支援ができるか？
（については、より平時からの検討が必要？）
地元、職場や学校の人的ネットワークが最後の砦
沿道で見られた規律と相互扶助
より大きく応えた3/14以後の通勤輸送削減

(5) 電力供給の問題
照明、情報通信、動力
とりあえず東京大停電は無かった3/11だが
想定外だった「発電力の不足」
高価な社会実験としての「計画停電」
鉄道動力だけは優先すべきだった？
電力量と電力
省エネルギー運転技術

(6) 電源構成の変化：それでも進めるべき交通の電気化
原発事故を受けて大きく変化するエネルギー基本計画
総合資源エネルギー調査会基本問題委員会での密な議論
東北新幹線の損害：目だった電気系設備の損害
平時の冗長性の意味
早かったと言ってよい復旧　電気は線をつなげば通る
真空遮断機とGIS：小型化、保守省力化のための設備投資がもたらした恩恵
再び「震災に学ぶ」：信号・通信系も含めたシステム全体の電源の見直し
電気化の利点は何物にも変え難し！

(7) 情報技術とネットワーク：各種防災システムのゆるい連携
有効に機能した地震検出に連動した列車停止の仕組み
非常時こそ必要な正確かつ客観的な情報開示
複数のメディアでこまめな情報提供を
インターネット　ソーシャルメディアにも信頼おける機関の積極的関与を
各種防災情報ネットワークのゆるい連携：　地震　雷　火事　洪水　？？
災害への堅牢性を持つ自立分散型センサネットワーク

(8) まとめ
生活者の視点から:
職住接近　でない大都市圏の脆弱性は交通だけの問題ではない
　学校の問題　子供との対話　地域の人的ネットワーク　

重要な正確な情報開示　交通弱者の支援　

非常時こそ情報と交通の相互補間が重要

まずは維持すべき多チャンネルのリアルタイム情報の流れ
　それが出来れば物理的移動手段の回復に時間的余裕がもてる
　正確な情報伝達が公共交通の安全確認・運転再開にも資する

電力供給：早期に行うべきシステム脆弱性の抑制
電源が絶対的に不足することもある！：省電力運転は中長期の重要課題

十分に議論が尽くされていない課題
省力化・運転自動化と非常時の機能の維持との関係

日本地下鉄協会リニアメトロ推進本部個人会員総会2011/11/24 講演「軌道系交通へのリニアドライブ技術応用の最新動向」について

2011-11-23T17:51:00.003+09:00

日本地下鉄協会リニアメトロ推進本部個人会員の皆様

拙い話をご聴講いただきありがとうございました。

日本地下鉄協会リニアメトロ推進本部個人会員総会2011/11/24@スクワール麹町
講演「軌道系交通へのリニアドライブ技術応用の最新動向」
東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻 
古関　隆章

自己紹介
　大学院生時代：　リニア誘導モータの研究
　ドイツでの個人的体験
　現在の研究活動と日本地下鉄協会との関係

はじめに
1. リニアドライブと磁気浮上
2. 世界の磁気浮上鉄道の技術動向（大田市MAGLEV2011からの話題）
3. 中央新幹線リニア
4. 鉄輪形リニア：カナダ, 日本, 中国市場
5. リニアモータ国際規格化
6. おわりに 

1. リニアドライブと磁気浮上
軌道系交通におけるリニアドライブの特長と短所
磁気浮上とリニアドライブ
各種方式の組み合わせと機能上の相違
EMSに基づく磁気浮上技術開発の歴史
　ドイツ　Transrapid
  日本　HSST

2. 世界の磁気浮上鉄道の技術動向（大田市MAGLEV2011からの話題）
ドイツにおける磁気浮上開発の盛衰と技術的問題点
昨今の話題： 新たな意欲を見せるブラジル、中国、韓国
韓国　機械技術研究所の磁気浮上鉄道
韓国のリニアドライブ応用の問題点

3. 中央新幹線リニア
国鉄技術研究所の先端技術への意欲とJRリニアの開発の経緯
日本はドイツよりも5年遅れている？（1987 Maglev　Hamburg）
山梨試験線における開発と東海旅客鉄道の主体的役割
中央新幹線計画
国土交通省　中央新幹線技術評価委員会　における議論
国土交通省　交通政策審議会鉄道部会　中央新幹線小委員会 の答申
日本のリニアの特長
2027年？東京-名古屋開通に向けた具体的作業の開始
本当の非接触走行のために

4. 鉄輪形リニア：カナダ, 日本, 中国市場
カナダにおける先行開発と、ボンバルディア社の世界戦略
日本のリニアメトロ
　大阪、東京、神戸、福岡、横浜、仙台
日本地下鉄協会における技術開発
韓国Yongi線の蹉跌
中国市場にむけた技術検討の努力

5. リニアモータ国際規格化
リニアモータに関する学術研究
2006年からの日本国内準備会
日本発　New ProposalのIECへの提案とPT62520の成立
　参加国と参加メンバ
　文書検討スケジュール
2008年 1月 プロジェクト会合@京都
2008年12月 プロジェクト会合@キングストン（カナダ）
2010年01月 プロジェクト会合@ベルサイユ（フランス）

技術審議の重点と残された問題点
　ビジネスの考え方、商習慣と企業の役割の相違
　専用試験線と実車試験の位置づけ
　残された問題：あくまでも車上一次形リニア誘導モータの標準化文書としてのIEC62520
文書の発行と日本鉄道車輌工業会におけるJIS化作業

6. おわりに 
磁気浮上とリニアドライブ
実用化の最も進んだリニアモータカーとしてのリニアメトロ
今後の展望
　飽和する国内地下鉄市場　
　台頭する韓国、中国との関係
　自動運転とリニアメトロ
　中央新幹線への期待
　減圧トンネルとリニアドライブ

講演時にお示ししたスライドのコピーをここからご入手ください。

（暗号化文書のため当日配布資料にお示ししたPWを入力して開いてください。）

---講演中に気づいたこと、講演後の御議論に基づく補遺---

（1）スライド　33ページ　超電導磁気浮上式鉄道実用化技術評価委員会

　　これまでで行われた技術評価

最近の状況の補足

2009年7月

「超高速大量輸送システムとして運用面も含めた実用化の技術の確立の見通しが得られており、営業線に必要となる技術が体系的に整備され今後詳細な営業線仕様、および技術基準等の策定を具体的に進めることが可能になったと判断できる」　（ただし、この段階では、車輌への電力供給の方法は残された課題とされていた。）

2011年9月

「誘導集電については、車上電源として実用化に必要な技術が確立している。」

(2) スライド 35ページ

実際に新幹線を二十年動かしている会社が....

　==> 現時点では、二十四年　（国鉄時代を含めれば四十七年）

以上を補足・修正いたします。

第二回鉄道技術展講演会「技術発展と飛躍のための鉄道技術者結集」古関講演関係資料

2011-11-07T23:49:00.001+09:00

---01---

第二回鉄道技術展講演会「技術発展と飛躍のための
鉄道技術者結集」(1)
人材育成／国際連携／産学協力

東京大学大学院工学系研究科
電気工学専攻
古　関　隆　章

講演のメモを改めて下記に記します。

---スライド番号 02-09---
自己紹介

---10---
はじめに

軌道系公共交通システム
--持続可能な産業発展　　
--成熟した生活の豊かさ

海外市場展開の重要性
交通社会基盤としての価値　==> 若者も実感

鉄道技術の飛躍
既存の工学技術分野を融合した横断的議論
人的交流

海外の知を活用する国際連携

次世代の鉄道技術を支える人材育成を視野
==> 鉄道技術者結集

国際連携
産学官連携の展開の近未来像

---12---
日本の鉄道黎明期の歩み

イギリスから技術導入して建設
建設指導の技師、機関士などの要職も全てイギリス人
鉄道開業時に使用された蒸気機関車も、イギリスから輸入

鉄道の左側通行
車両との段差をなくすホーム、
ホームに面して改札口を設けるスタイルなど
==> 全てイギリス流である

Edmund Morel (1870年　来日)
1840年11月17日 - 1871年11月5日

1870年（明治3年）鉄道敷設のため測量、着工
枕木：　加工しやすい国産の木材
多摩川（六郷川）の六郷川橋梁　木橋
1877年　鉄橋に交換

線路敷設：反対運動
全線29kmのうち、1/3にあたる約10kmが海上線路
1872年（明治5年）5月7日（新暦6月12日）に品川駅 - 横浜駅（現在の桜木町駅）間で、仮開業
2往復列車運行　翌8日に6往復
9月12日（新暦10月14日）に新橋駅 - 横浜駅間開業式典＠新橋駅
正式開業時の列車本数は日9往復、全線所要時間は53分、表定速度は32.8km/h

1922年（大正11年）から10月14日は「鉄道の日」

新橋駅 - 横浜駅間開業から30年余りで7000kmを突破した日本の鉄道網
==> 日本近代化の礎に

---13---
お雇い外人と工部大学校
工作局長の大鳥圭介が初代校長兼任
初代都検（実質的校長）イギリス人Henry Dyer

1871年、工部省に工学寮が設置
1873年大学設置
1877年1月　工部大学校に改称
(1876年　附属機関工部美術学校設置)
1885年、工部省の廃止に伴い文部省に移管
1886年の帝国大学令により東京大学工芸学部と合併、帝国大学工科大学となる
1897年（明治30年）6月京都帝国大学の設置に伴い「東京帝国大学」と改称

---14---
人材育成：エアトン先生が開いた世界初の電気工学科

英国人電気科学者エアトン（William Edward Ayrton）は１８６７年にロンドン大学数学科を卒業した

後、グラスゴー大学のケルビン卿（Lord Kelvin）のもとで電気学と物理学を学んだ

---15---
東京大学電気工学科

1873年の設立

1853年のニューヨーク万国博覧会　Otis エレベータ
1889年　世界で始めてのエレベータの電気化
1890年11月10日　凌雲閣：日本最初のエレベータ
1879年世界最初の電気鉄道　by Siemens
1895年　京都で日本初の電車による営業運転　

---16---
ベンチャーが自然に育った初期の大学

中野初子
1891年工科大学教授
1899年工学博士
電気学会会長
日本の電気事業創設に貢献

藤岡市助
電気、電球灯の普及に貢献
「日本のエジソン」、「電力の父」
電球製造の白熱舎（東芝）創設者のひとり

志田林三郎
1885年　隅田川の河口
水を使った遠隔地無線通信実験
（マルコーニの無線実験より9年前）

１８７８年　３月２５日　明電信中央局発足
エアトンに指揮された藤岡市助、中野初子、浅野応輔ら電信学科の学生
フランス製デュポスク式アーク電灯

---17---
文明開化と蘭学の伝統

オランダ通詞
新井白石が『西洋紀聞』：開明的海外理解
徳川吉宗　漢訳蘭書の輸入禁止の緩和
青木昆陽、野呂元丈：　蘭語学習　実学の奨励

田沼時代
1774年　杉田玄白・前野良沢　オランダの医学書の『ターヘル・アナトミア』を訳す
『解体新書』と
平賀源内　蘭学全般　エレキテルの修理／寒暖計の発明

幕末の軍事的実学性の強い「幕府洋学」
高島秋帆　西洋砲術
江川英龍（太郎左衛門）　韮山反射炉
佐久間象山　大砲鋳造
永井尚志　長崎海軍伝習所
勝海舟　神戸海軍操練所

1858年設置の蕃書調所
1862年　対象をオランダ語から英語などに拡大
1863年　開成所と改称
==> 明治新政府に受け継がれ東京大学等

私塾
江戸　大槻玄沢の芝蘭堂
大坂　緒方洪庵の適塾
長崎　シーボルトの鳴滝塾
佐倉　佐藤泰然の順天堂

辞書：ハルマの『蘭仏辞書』
1796年　日本最初の蘭和辞典
1798年『ハルマ和解』
1833年『ドゥーフ・ハルマ』の完成

---18---
人材育成：　私塾の伝統
近代化の象徴：　松下村塾

松下村塾（1842-1892）江戸時代末期（幕末）
長州藩士の吉田松陰が講義した私塾

長州萩城下の松本村（現在の山口県萩市）
松陰の叔父である玉木文之進が設立
1857年（安政4年）藩校明倫館の塾頭を務めた吉田松陰が引継
1858年（安政5年）に松陰が野山獄に再投獄され廃止

武士や町民など身分の隔てなく塾生を受入
学問は「人間とは何かを学ぶことである」
「学者になってはいけない。実行しなければならない」

短期間の存続
尊王攘夷を掲げて京都で活動した者
明治維新で新政府に関わる人間を多く輩出

久坂玄瑞、吉田稔麿、入江九一、寺島忠三郎、高杉晋作
明治の元勲：伊藤博文、山縣有朋、品川弥二郎、山田顕義、野村靖

---19---
蘭学と文明開化：洋学の配電盤
適塾

蘭学者・医者　緒方洪庵が江戸時代後期1838-1868に大坂・船場に開いた蘭学の私塾

適塾25年の入門生およそ三千名

訳文、執筆の教訓: 福沢諭吉『福沢全集緒言』

教える者と学ぶ者が互いに切磋琢磨する制度
学問研究----明治以降の学校制度とは異なる
==慶應義塾大学の「半学半教」

塾生間の信頼関係は緊密

蔵書解読で、「ヅーフ」（ヅーフ編オランダ日本語辞典）

「ヅーフ部屋」には時を空けず塾生がおしかけた。

月に6回「会読」
程度に応じて「○」・「●」・「△」の採点

3カ月以上最上席を占めた者が上級に
＝成績制度の発案、採点制度

後に福沢諭吉は適塾時代を振り返り「目的なしの勉強」を提唱
純粋な学問修行
物事のすべてに通じる理解力と判断力を養う。
（緒方の死後、福澤諭吉、大鳥圭介を中心に集まり）

---20---
西洋文明導入としての近代：　阪大と適塾
福澤諭吉　大鳥圭介　橋本左内　大村益次郎　長与専斎　佐野常民　高松凌雲など
幕末から明治維新にかけて活躍した多くの人材を輩出
大阪大学と慶應義塾大学の源流の1つ

---21---
軍事インフラとして系統的に鉄道整備と人材育成を進めたプロシア
戦争のためのインフラとして発達した都市間幹線鉄道
-自由を謳歌する移動手段としての自動車
     ＜＝＞計画的に整備された鉄道
1866年6/15-8/23　普墺戦争
1870年7月19日-1871年5月10日普仏戦争

---22---
Technische Hochschulen　(ドイツの鉄道関連の工科大学)
Institut für Bahnfahrzeuge und Bahntechnik: TU Dresden
   http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/vkw/ibb
Institut für Elektrische Maschinen und Bahnen, TU Braunschweig
   http://www.iem.ing.tu-bs.de/
Institut für Verkehrssicherheit und Automatisierungstechnik, TU Braunschweig
   http://www.iva.ing.tu-bs.de/
Institut für Land- und Seeverkehr (ILS) Betriebssysteme elektrischer Bahnen, TU Berlin
   http://www.bahnsysteme.tu-berlin.de/
Instituts Verkehrstechnik, TU Cottbus
   http://www.tu-cottbus.de/fakultaet3/de/fakultaet/institute/verkehrstechnik.html
Institut für Verkehr, TU Darmstadt
   http://www.verkehr.tu-darmstadt.de/ifv/fachgebiete_ifv/index.de.jsp
Institut für Verkehrswissenschaften, TU Wien
   http://www.ivv.tuwien.ac.at/
Institut für Verkehrsplanung und Transportsysteme (IVT), ETH Zürich
   http://www.ivt.ethz.ch/

---23---
民間ビジネスとして発展した日本の鉄道

明治10年（1877年）の西南戦争後政府の財政難
新規建設は東海道線（明治22年（1889年）全通）などを除き停止

遅々として進まない鉄道整備
新橋駅 - 横浜駅間
北海道の幌内鉄道（後、手宮線・函館本線の一部・幌内線）
釜石鉄道、
大津駅 - 神戸駅間

岩倉具視・伊藤博文
私有資本を用いての鉄道建設

半官半民会社：日本鉄道設立

私鉄会社　同様な方式で誕生

明治の「五大私鉄」
日本鉄道＋北海道炭礦鉄道、関西鉄道、山陽鉄道、九州鉄道
==＞　大手私鉄時代　1906年（明治39年）鉄道国有法公布まで続く

---24---
軍事インフラとしての日本の鉄道

日清・日露戦争と鉄道
1878年の西南戦争
京浜間と京阪神間のみの運転 ==＞　軍隊集結や港への輸送に大効果

明治維新後の日本の総力プロジェクト：　鉄道 ==＞戦争遂行に重要な役割

日清戦争　1894年-1895年
日清戦争：山陽鉄道が広島まで到達した翌月に勃発
鉄道の西の終点　広島：大陸に最も近いターミナル
広島で戦争指揮　明治天皇と大本営が滞在し

宇品港は大陸への積み出し港
各地部隊や軍事物資は官営鉄道と私鉄を乗り継ぎ広島集結

日露戦争　1904年-1905年
鉄道による軍事物資輸送：　日清戦争を大幅に上回る
輸送した人員は88万6千人
馬13万8千頭
貨物26万2千トン

戦時中：　一般の輸送は大幅に削減

==＞大規模私鉄割拠が戦争遂行に不便
例：弘前師団の出征：　弘前駅 - 福島駅　官営
福島 - 品川　日本鉄道
品川 - 神戸が官営
神戸 - 広島が山陽鉄道
広島から船で大陸へ
煩雑な業務：
各鉄道間のダイヤ　車両の遣り繰り　事後の運賃精算など

---25---
日本国有鉄道への幹線の統合

鉄道の有効性+私鉄割拠による不便
==＞　陸軍が日露戦争後に鉄道国有化を要望
1906年3月「鉄道国有法」可決
＝五大私鉄会社を含む大手私鉄17社の国有化（買収）決定

買収は1906年10月--1907年10月
国内輸送の基幹となる路線優先
買収前の官鉄の総営業距離は2,459 km、
買収後の国有化した路線の総営業距離は4,806 km

長距離列車の設定
東京 - 下関間の直通列車
奥羽線経由の上野 - 青森間直通列車など

膨大な国鉄保有車両＝運用・整備・修理困難
==＞車両・機材の国産化/ 標準化

---26---
第二次世界大戦と鉄道

弾丸列車（＜==後の新幹線構想につながる）
1940年1月16日:「東京・下関間新幹線増設に関する件」
東京から下関まで国際標準軌間複線の建設計画
路線経路：東海道新幹線と山陽新幹線に相当
＜==下関から朝鮮半島や中国大陸への人や物資の輸送を考慮
   旅客, 高速貨物列車, 荷物列車などを設定
旅客列車の最大速度電化区間で200 km/h、非電化区間で150 km/h

第二次世界大戦前
朝鮮・台湾・樺太などの鉄道を日本が建設
満州：　南満州鉄道が現地の開発　豪華列車「あじあ号」

第二次世界大戦中：戦時体制
産業用鉄道の国有化や私鉄の統合
「不要不急の旅行」の抑制

1943年（昭和18年）2月以降　旅客列車削減
1944年（昭和19年）　特急列車・一等車・食堂車・寝台車　全廃

---27---
国鉄の分割／民営化

1987年4月1日中曽根康弘内閣が実施
日本国有鉄道（国鉄）　==＞ JRとして6つの地域別旅客鉄道会社
                          1つの貨物鉄道会社などに分割/民営化
---29---
国鉄民割24年
JR各社: 独自の経営方針
バブル崩壊後
大規模なリストラ　
=＞サービス簡素化/水準低下
新幹線食堂車の廃止/
供食サービス縮小
   寝台列車の削減
   ローカル路線の廃止など

順調な旅客運輸
＜＝＞貨物運輸ほとんどトラック

安全対策人材育成に問題　
昨今の鉄道事故の下げ止まり？
第三セクターの赤字問題
苦しい地方中小民鉄の経営
国内輸送市場の飽和

---30---
手詰まり感？
国土交通省交通政策審議会の問題意識

平成２０年１月２５日
交通政策審議会陸上交通分科会鉄道部会・緊急提言
「地域の暮らしや観光、まちづくりに組み込まれた持続可能な鉄道輸送の実現に向けて」
経営状況の悪化に伴い事業廃止に至る事例が相次ぐ地方鉄道に焦点
==＞上下分離の実施
土地等重要な資産の地方公共団体による保有等
事業構造の変更、鉄道事業を再構築
「頑張る地域と鉄道事業者」の真摯な取り組み
国としても必要な支援を積極的に実施
===
2008年6月19日
環境新時代を切り拓く、鉄道の未来像
ー鉄道がつなぐ、エコフレンドリーな生活圏の創造に向けて－

１「安全・安心」への意識の高まり．
２．地球環境問題の深刻化
３．情報通信技術の発展
４．経済社会の成熟化に伴う、価値観やライフスタイルの多様化
５．本格的な少子高齢化の進展
６．地方の活性化と都市の魅力の向上の必要性
躍進する中国／国際市場への展開

---32---
震災を超えて

あの地震があっても死亡事故ゼロ
東北新幹線の復旧
新青森から鹿児島中央まで

---33---
国際市場への挑戦：日立のUK進出

---34---
リニア誘導モータ国際標準の発行

---35---
広がりつつある国際標準化活動における日本の存在感
日本の国際認証機関の設立

---36---
中央新幹線の建設開始

---37---
磁気浮上：真の非接触高速走行のための技術
非接触集電

---39---
私的勉強会
としての「鉄道技術の明日を語る会」と「鉄道技術者を結集する会」

「鉄道技術の明日を語る会」
（顧問）井口　雅一　　　　（座長）中村　英夫
（世話人）岩沙　克次, 佐伯　洋, 工藤　希
（メンバ）渡邊　朝紀, 水間　毅, 廣瀬　道雄, 白川　保友, 鈴木　学, 深谷　研二, 古関　隆章

2009年12月から21回の私的議論の会を開催　
JREA誌に議論内容を紹介する記事を掲載
2011年11月11日午前のシンポジウム：
目を覚ませ日本の鉄道　そして日本の未来にもっと元気を

「鉄道技術者を結集する会」
発起人：　須田
世話役：　庄司　鼠入　
(2011年春から、現在、1-2ヶ月に１度、日本鉄道技術協会、東京大学、日本大学、日本車両工業会などで定期会合を開催)
さらに鉄道学会を結成しようという動きも
第１回鉄道技術将来戦略検討委員会(2011/3/8)

---40---
鉄道技術展の発足と継続
2010年 11月　第1回
2011年 11月　第2回
以後　2年に一度ずつ開催？

+++
後援    国土交通省、経済産業省、文部科学省、日本貿易振興機構（JETRO）、
北海道旅客鉄道株式会社、東日本旅客鉄道株式会社、東海旅客鉄道株式会社、
西日本旅客鉄道株式会社、四国旅客鉄道株式会社、九州旅客鉄道株式会社、
日本貨物鉄道株式会社

協賛    公益財団法人鉄道総合技術研究所、公益財団法人東日本鉄道文化財団、
社団法人海外鉄道技術協力協会、社団法人日本交通計画協会、社団法人日本地下鉄協会、
一般社団法人日本鉄道技術協会、社団法人日本鉄道車両機械技術協会、
社団法人日本鉄道車輌工業会、一般社団法人日本鉄道施設協会、
社団法人日本鉄道電気技術協会、一般社団法人日本電機工業会、
社団法人日本電気制御機器工業会、社団法人日本建設業連合会、
社団法人日本モノレール協会、社団法人日本民営鉄道協会、一般社団法人信号工業協会、
一般社団法人鉄道分岐器工業協会、日本鉄道車両輸出組合、全国路面軌道連絡協議会、
日本試験機工業会、一般社団法人日本自動販売機工業会　※順不同
+++

---41---
広い視野と構想力を持った技術者の確保と養成(JR-1)
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から
鉄道を取り巻く厳しい環境
少子高齢化による利用者の減少/ 環境保全、省エネルギ/ 他輸送機関との競争の激化/ 利用者の意識の変化など

鉄道の安全性向上と経営改善のための技術面の多数の課題
多様で複雑な課題の解決：幹部技術者の役割

求められる能力
適切な改善課題の発掘
適正な解決策の発見　
改善施策をリードする力

自社技術の全体の掌握と新しい技術動向の知見
問題解決能力
経営感覚と構想力をもつ人材の確保

属人的資質、感性に依存＜＝＞総合技術経営者を確保するための体系的な人事・養成プログラム

先進的技術分野: 社外の研修・講習会での習得
他会社への出向や大学研究室や経営学研究室への短期留学の形で実体験
学習と上級技術者との交流による情報交換基盤を形成

必要な構想力やリスクマネジメント力の資質を磨く
技術・経営に関連した討論
モノの考え方や解決方法、思考の方法の習得
社会人・技術者・鉄道人としての技術倫理
人間心理の分野の知見

---42---
広い視野と構想力を持った技術者の確保と養成(JR-2)
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から

技術系ジェネラリスト: 見識=実経験を踏まえた洞察力と未来に向けてのイマジネーション力
現場、鉄道のいろいろな部門、ステージを経験して涵養される

人材の確保は可能:
(1) 鉄道会社が優秀な人材を継続して採用
(2) 適切なキャリアパスの下で時間を掛けて養成

問題点
国鉄民営分割後ＪＲ各社の技術者が自社の経営課題を優先しがち
==＞鉄道業界全体を俯瞰しビジョンを立てる気風が薄れてきている?

鉄道各社、メーカー、大学等が参画する「鉄道学会」のような場を創設
情報交換や議論の深度化　鉄道技術の啓蒙を図る。

ＪＲＥＡなど既存の協会組織を基に「鉄道学会」を主導する組織にしていく？

---43---
広い視野と構想力を持った技術者の確保と養成
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から(民鉄)

民鉄では幅広い視野で判断するための教育の教本も教育項目も無い。

専門分野：大手民鉄には鉄道一般から自社採用の資機材・機器を含めた教本がある
中小民鉄は教本は無い。（実務教本は鉄道総研の刊行本：　基本事項は作成可能）

中小民鉄では教師も適任者が少ない
中小事業者には鉄道総研や経営者の支援が必要

事業者内の歴史的負の遺産：　分野の縦割り意識
実務処理の現実
鉄道技術界一般でも各種協会の活動例でも顕著

事故対応経験不足
事故内容の詳細が当該事業者から開示されることは極めて稀
国交省からの事故情報を教材として有効活用
最近の重大事故を再発防止の教材として社内展示する事業者もある
自社ではJR東日本に協力を得て白河研修センター見学を随時教育に加える例も：JRの理解が得られるなら貴重な経験

事業者間の相互理解と情報開示の進展==＞　中小民鉄のレベルアップ

社外研修および講演会等：　国交省、鉄道総研及び各協会において無料・有料の各種研修会等
中小が必要とするテーマとの乖離も：現場サイドが消化不良
ギャップを如何なる方策で繋ぐのか？

---44---
広い視野と構想力を持った技術者の確保と養成
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から（メーカ）

鉄道システムメーカーとして規模の拡大を目指す成長
人材の確保が必須
毎年規模の維持・拡大のため一定数の新規採用、即戦力としての経験者採用を実施

新規採用は大学・大学院卒の電気工学・機械工学系専攻を中心とする採用

基礎的な教育・研究を受けてきた人材
入社後2年間に事業に必要な専門技術教育を実施　
その後職場に配属し実務経験
社外・社内の技術者研修に参加させる
その後、実務での経験の蓄積、自己研鑽に期待し、技術者としての成長を待つ

従来：システム・インテグレイターである鉄道事業者の指示に従う
専門分野の製品を設計・製作・納入すれば良かった

事業のグローバル化＝ビジネスモデルの変貌：
社内に鉄道事業者に変わるシステム・インテグレイタとしての技術系ジェネラリストが必要
その確保と育成に苦労
現在は国内鉄道ビジネスで最優秀なエンジニアと現地で採用したローカル・エンジニアを当てる
量の確保と質の充実を目指した組織的・体系的養成計画はできていない

鉄道技術ジェネラリストの育成：本人の適性、資質を見極め、
海外での業務の経験　
社内でのローテーション　
社外教育講座の受講等　をバランスよく体験させる。

---45---
技術系エキスパートの確保と養成
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から(JR-1)

[1] 現業部門の指導・監督のエキスパート
社員の指導・監督および社外（メーカなど）の専門家との折衝
技術力と指導力が鍵
現状（人・作業・機器など）の正しい把握と認識
改善・改良の指導力
新しい技術動向の把握が必要

社内・社外（講習会参加など）の教育プログラム
事故・故障の減少によって異常時に遭遇する機会が少ない
対処能力：
大きな鉄道会社：　電子機器の不具合、運転取扱いの変更、事故時などへの対処能力
＜==シミュレータ訓練
+ スキル向上のため　現場教育の充実と幹部の指導力向上の教育を追加する必要

[2] 間接部門（計画部門）の専門技術エキスパート
現状
社外の専門協会が主催する講習会や研修会への参加
電機メーカや研究所に出向
さらに今後
鉄道外の自動車業界や情報系企業など先進技術企業・大学研究室への出向
短期研修などによる先進技術の学習と導入
==＞時代を先取りする感性を涵養する教育体制

---46---
技術系エキスパートの確保と養成
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から(JR-2)

鉄道技術の多様化：鉄道事業者や鉄道専門メーカー等だけで成立せず
広く世の生の最新技術を導入する時代＜＝＞鉄道固有の技術領域も存在
車両の走行装置の設計や保守
保線技術、保安システムの設計や保守、
故障発生時の迅速な原因究明や応急措置など
＜==現場を中心としたＯＪＴで継承

問題
急速な世代交代＜＝＞現場の効率化や外注化などで少なくなったＯＪＴの機会と時間

（例）JRE車両部門: 大量退職に対応するためＯＢを活用した外注化がこれまで主流だったが、そのＯＢも少なくなっている: 外注会社の優秀な若手をいかに採用し、育成するかが課題

即戦力になりうるエキスパートの育成：
鉄道技術教育機関を充実して基礎教育を施す

---47---
技術系エキスパートの確保と養成
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から（民鉄）

中小民鉄
経営方針の相違　人材のレベル（問題意識、能力等）の差

動免取得養成は親会社もしくは同種（モノレール等）、親交事業者に委託
免許取得後自社路線で2か月程習熟運転を実習して1本立ち
教育の主体は現業長に任せる傾向
会社によっては一人二役など要員不足の発生も
費用を要する外部教育や外部講師を要請しての教育には消極的
現場の総合的訓練：　余裕がない、各分野ごとに必要なら実施

中小民鉄に時間とお金と労力をかけて技術者を養成する力は無い
メンテナンスには経験と勘、加えてIT力をも活用した的確な判断力
即戦力としてゼネコン等有資格者を含めた中間採用を実施＜==年収の低さから敬遠されがち

---48---
広い視野と構想力を持った技術者の確保と養成
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から(メーカ)

鉄道事業者に納入した製品・システムの信頼性・安定稼動が事業継続の要
==＞設計・製造・品質保証の現場の技術力の確保・士気の維持に最大限注力

熟練・ベテラン技術者の技術・ノウハウのOJTによる若手への伝承、教育
映像による匠の技の伝承

地方に拠点を置いている設計・製造部門
地元で若手技術者採用を充足
地道な活動を継続して現場の技術力の維持・向上を図る

今後の事業のグローバル展開
製造拠点も海外に展開　＜＝＞強みである日本品質の実現
図面・製作指示書等のエンジニアリングデータの国際化
現地指導員の確保等

---50---
大学における人材養成
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から

＜問題点＞
基本
鉄道をどうやって動かすのか、
歴史的にどのように発達し
社会でどのような役割を果たし、鉄道会社が何を考え、列車を動かすことは社会の中で結局どのような役割を果たすことになるのか、ということを一般学生が学ぶ機会はない

大学の工学教育: 一般的に視野の広い技術者・研究者の養成
大学院重点化:研究業績を中心とした業績評価が厳しく問う---研究者養成という性格
==＞　鉄道関係業界の人材ニーズとは方向性は一致しない

大学の活動中心：大学院学生　外国人比率の高まり
＜＝＞優秀な人材を日本の鉄道事業者が受け入れる可能性は事実上ゼロ？

鉄道に関係の人材や現状の産業活動における役割は限定的
寄付講座　==＞総合的観点からの鉄道技術教育の活性化への貢献
工学院大学エクステンションセンターの鉄道関連講義

鉄道関係産業に従事する技術者で自分の専門以外の分野について勉強しようという人向け
横断的鉄道関係技術者・研究者交流の場としてJ-Railを発展させ常設的学会に？

---51---
学協会による教育・研修のシステム
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から

鉄道電気技術協会
   電力・信号・通信　技術講習会　基礎課程　普通課程　高等課程
   技術認定講習会　(信号ケーブル接続方法・通信ケーブル接続方法・レールボンド溶着方法)　
   鉄道設計技師受験講座(1日)

関東出改札システム協議会
   出改札システム講習会

日本鉄道運転協会
講習会
運転設備研修講座(3日間)
運転理論講習会(4日間)
運転法規研修講座(3日間)
運転関係指導者講習会(3日間)
輸送技術管理者ゼミナール(3日間)
保安講習会　(運転適正検査、工事管理者、線路閉鎖責任者、土木検修責任者、線路検修責任者、特殊運転者，軌道工事管理者、軌道作業責任者、軌道機械操作者)

関連学会における活動
土木学会、日本機械学会、電気学会、サイバネ協議会などにおける、各種大会、研究会などの研究発表の場や若手向けの講習会

鉄道関係の国際学会／三学会が共同で開催するJ-Rail

公益法人としての鉄道総合技術研究所の貢献　
鉄道事業者と関係メーカの技術者向け鉄道技術講座

第三者、私企業による鉄道教育システムの販売
PCを用いた自習教材として
       乗務員養成教育ソフト
       駅舎員教育ソフト　などが商材として、供給されている。
オンライン教材
       東芝トランスポートエンジニアリング　鉄道教育システム事業(オンライン教育プログラム)

---52---
大学間連携と産学連携
「鉄道技術の明日を語る会」の人材育成の議論から
鉄道に関する研究をしている大学の研究室は一定数ある
まとまったデータは無い
鉄道に関する教育の充実：　教員を集めネットワークにする必要

日本の大学における工学教育
土木、化学、機械、電気など分野別専門教育
鉄道システムを総合的に修得

体系的な「鉄道とは」という授業？
工学部等のもの作りの視点
鉄道の経営等の社会科学的な視点の両極

鉄道大学がある中国
伝統的な鉄道工学講座を有する欧州の主要国とは異なる
＜==ただし彼らの方が優れているのか？

全体を教える教員あるいは講義のネットワークが必要

---53-54---
おわりに
(1) 鉄道技術と人材養成　歴史的経緯
(2) 現在関係者が感じている問題点
(3) 最近の「進歩」と課題
(4) 人材育成に関する「語る会」での議論
(5) 鉄道技術者結集の意義

学校教育としての大学・大学院---ある程度の役割
土木系・電気系・機械系: スタート時点での見識の幅が狭くなる?
==＞自由で柔軟な学生のうちにじっくり幅広い見識を身につける方が、将来新しい発想につながる素養を培うのに有効

インドや中国などの交通網整備への要請が大きな国とは違う
×　鉄道大学、鉄道学部、鉄道学科などの創設　

全国の大学の理工系の研究室で鉄道の研究・教育を行なっている教員、研究室を結ぶネットワークを結成
鉄道事業者や鉄道建設・鉄道車両企業などの鉄道関係企業が連携
＜==　電事連を中心とするパワーアカデミィ

鉄道関係に職を求めようとする学生
ネットワークで結ばれる全国的、海外へ目を向け
グローバルな大学・大学院の講座や研究室と交流=＞鉄道技術に関するより広い見識を身につけよ

全国にある鉄道関係の研究室のリストアップ
教育者が相互に交流
NU-Rail, >
電気学会交通通電気鉄道技術委員会の夏の合宿,
J-Rail,
各種プロジェクト研究,
私的勉強会,...　　==＞鉄道技術者の結集を目指す会

研究面での連携を図り、関係する学生が大学における鉄道研究の全体を見渡せるような環境を整備することが急務

学校教育の特徴：「長期」に亘る「集団」教育
「同期生」としての人的ネットワーク
他の企業等の実情や文化ともいうべきモノの見の共有に実効的に寄与
クラスメートとの個人的交流：視野の広さの涵養に寄与
大学レベルで横の連携を通じ鉄道全般の教育の機会を提供することの意義は大

外部教育機関・研究機関としての大学や大学院の役割
社会人大学院制度
社員に費用も時間もかかる外部教育
企業の人材的、資金的余裕が必要＜== ＪＲや大手民鉄、大手メーカでは可能?
        中小民鉄・中小メーカ: 相互扶助的制度や公的機関からの資金的助成などの仕組みづくり
大学研究室連携を利用した受入教育機関側の努力も必要

Electric Engineering for Transport System (Revised temporally on 2012/01/18)

2011-09-23T16:54:00.001+09:00

Electric Engineering for Transport System

(Takafumi KOSEKI)

Friday 08:30-10:10

This lecture shall be held in English for foreign students, (possibly except for some invited Japanese lectures in Japanese), if there are.

Foreign students in the school of engineering, as well as in the school of information science and technology are cordially welcome!!

------------
[01] 07 October: Opening of the lecture: General introduction

Weekly report to be submitted on the 14th October: Click here!
Handout of the projected slides on the 7th and　14th October: Click here! (3.1MB, encrypted)

[02] 14 October: Electric railway (1): Traction control
Weekly report to be submitted on the 28th October: Click here!

[##] 21 October: No lecture

[03] 28 October: Electric railway (2): Traction control_ctnd and high speed ground transportation
Weekly report to be submitted on the 4th November: Click here!
Handout of the projected slides on the 14th, 28th October and 4th November: Click here! 　　　　(10.7MB, revised and encrypted)

[04] 04 November: Electric railway (3): Signalling and safety system

Weekly report to be submitted on the 18th November: Click here!
Handout of the projected slides on the 4th November: Click here!
(5.8MB, encrypted)

Sorry for the late revision!

------------------
[05] 11 November: Special lecture by Mr. Matthias Marschollek
"European Train Control System - ETCS Basics - Technology and Project Status"

Information on the guest lecturer:
Mr. Matthias Marschollek (Dipl. -Ing., TU Berlin, Germany )

Present title:
Senior Engineer for Signalling systems and Project Manager
Train protection systems, Electrical drives in railway applications

Projects and technical works in which Mr. Maschollek has been involved:

(1) National and European Train Protection Systems (ETCS)
Concept design and engineering of the ETCS level 2 signalling system
of a new fixed link railway connection (Fehmarnbelt Fixed Link) between
Denmark and Germany.

(2) Management of the Homologation process of the ETCS train-borne
equipment integration into ICE 3 trainset for Alstom.
Safety Case for generic application of ETCS level 2 trackside system for
high-speed lines in Spain. Deputy project manager ETCS level 2 Train Protection System for

(3) Thales Transportation Systems GmbH in the high-speed project HSL
Zuid, responsible for the system engineering, requirements manage-
ment and system integration tests in lab and onsite for ETCS level 2.

(4) Specification and Implementation of system integration tests ETCS level
2 in a test laboratory for the new high-speed Line HSL Zuid (Amsterdam
– Antwerp).

(5) Specification and Execution of system integration and operational on-site
tests for the new high-speed Line HSL Zuid.

(6) Software Specification for the application of German train protection
system LZB L72 CE II on the high-speed Line Cologne/Rhine Main.

------------------

[06] 18 November: Electric railway (4): Train scheduling and management
Weekly report to be submitted on the 25th November: Click here!
Handout of the projected slides on the 18th November: Click here!

[07] 25 November: Electric railway (5): Application of linear drives and maglev to rail-guided transportation

[08] 02 December: Lecture CANCELED!
Please attend international symposium with Seoul National University held at Kashiwa-Campus!

[09] 09 December: No lecture, because of KOSEKI's absence: I am very sorry.

Because of my late works, there is no weekly report to be submitted on 16th December. The file of the last slides on linear drive applications shall be uploaded soon. I am sorry for the delay of my works.

[10] 16 December: Electric railway (6): Electric energy supply

Weekly report to be submitted on the 13th January: Click here!
Handout of the projected slides on the 25th November: Click here!
Handout of the projected slides on the 16th December: Click here!

[##] 23 December: National Holiday

[11] 13 January:
IT service
Other guided transports, e.g., elevator, cable cars and new transportation systems

Weekly report to be submitted on the 20th January: Click here!
Handout of the projected slides on the 13th January: Click here!
(encrypted)

[12] 20 January: Electric automobile and its traction control

[13] 27 January: Intelligent Transportation System

Immediate link to the slide!

Lecture policy/Examination: weekly and semester reports

Semester report
(1)Subject: from keywords from the lectures;
(2)Original summary by yourself (A4 3-5pages);
(3)No identical subjects from a laboratory; and
(4)Examples of possible subjects have been announced here.

レポート提出場所と期限（重要）

Dead time and place of submission

By e-mail

takafumikoseki3@livedoor.com

with Subject: eetrs11_Report_YourName
(example eetrs11_Report_TakafumiKOSEKI)

Requests:

具体的条件
1.締切日は02月11日（土）　23:59
Deadline: at 23:59 on the11th February
2.締切後、数日内に受領確認の返信をします！
Koseki will send you acknowledgment in several days after your submission. 　
3.ファイル形式はpdfの添付書類とする
Please send your report in pdf.
4.ファイル容量は大きくとも約3MB未満におさめてください。
The file shall be smaller than 3MB.

「英語講義」ではなく「バイリンガル講義」なので、日本語のほうが書きやすい学生は、レポートを日本語で書いてもよい。（日本語で書いたからといって、採点上不利になることは無い！）

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Official textbook: None
Files of weekly reports and hand-outs: Links shall be on this page: Click them!

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Recommended books：　

1. E. Aoki, etal: "A History of Japanese Railways 1972-1999," East Japan Railway Culture

Foundation, March 2000, ISBN4-330-67901-9
2. Joachim Fiedler "Bahnwesen" 4. Auflage, Werner Verlag
3. 持永：　電気鉄道技術入門オーム社
4. 「電気工学ハンドブック」オーム社・電気学会
5. 曽根、小谷、向殿編「図解　電気の百科」オーム社
6. 丸山弘志ほか（鉄道総研）「電気・電子技術者のための鉄道工学」丸善
7. 電気学会（電気鉄道における教育調査専門委員会）編「最新鉄道工学」コロナ社
8. 久保田　「鉄道工学ハンドブック」グランプリ出版
9. 機械学会「機械工学便覧　交通」
10. 土木工学協会「土木工学ハンドブック」　技報堂
11. 鎌田・藤岡他「自動車プロジェクト開発工学」技報堂

定期刊行物 Journals：
12. IEEE Transactions VT, ITS, IAS, IE, PES, ...
13. Railway Gazette International
14. Elektrische Bahnen
15. 電気学会雑誌、産業応用部門誌
16. 計測と制御
17. 電気学会　交通・電気鉄道研究会資料、ITS研究会資料
18. 電気学会　産業応用部門全国大会講演論文集、全国大会講演論文集（特にシンポジウム）
19. 電気学会技術報告
20. RRR, 各社技報, 鉄道車両と技術（レールアンドテック社）、各種鉄道協会誌、
21. Web site http://www/rtri.or.jp など

2011年度冬学期　「制御工学第二」火曜日1限　＠242教室 2012/01/24 改訂

2011-09-23T15:06:00.002+09:00

制御工学第II (火曜日第一限　242教室)

古関隆章・堀　洋一

Ext. 26676, takafumikoseki　＠　ieee.org

---制御工学第二講義予定 ---

(01) 10/04 開講日：　状態空間におけるシステムの取扱(1)：夏学期の復習、講義の構成など導入的説明、状態変数と状態方程式Ｉ、
10/04に投影した資料はこちらからご覧ください。

(02) 10/11 藤本准教授　制御工学の実際: 運動制御への応用

(03) 10/18 状態空間におけるシステムの取扱(2)：状態変数と状態方程式ＩＩ、　実現問題、

(04) 10/25 状態空間におけるシステムの取扱(3)：状態遷移行列と時間応答シミュレーション、可制御性と可観測性

(05) 11/01 呉助教　人間親和形モーションコントロール

(06) 11/08 状態空間におけるシステムの取扱(4)：多項式法による極配置の提案、状態フィードバック　

(07)11/15 居村助教　ワイヤレス給電と効率改善のための電力制御技術

(08) 11/22 状態FB制御系の設計の考え方：多項式法と最適制御（LQR）における評価関数の直感的理解について, LQRにおける最適性の証明、一次元時不変線形系のリカッチ方程式と最適制御の例題

(09) 11/29 　臨時休講　（古関の病のため）
＋第１回目演習出題（12/20提出予定）と状態推定に関する説明資料の配布

(10) 12/06 指令値追従形制御への拡大系の構成
第1回演習問題をこちらからご入手ください。（1/10提出をお願いします。
==> 1/10は火曜日の講義が出来ないということですので、1/10締切の事務室提出に切り替えます。）
----uploadが遅くなりましてすみません！

(11) 12/13 状態推定と定常カルマンフィルタ

2/13に示した状態推定と定常カルマンフィルタに関する解説のスライドはこちらから

(12) 12/20 ディジタル制御(1): 空間量子化と時間量子化サンプリング動作の数学的表現、サンプリングを含む系の取扱とZ変換

第2回目演習をこちらからご入手ください。(1/24提出予定)
デジタル制御に関する解説のスライドはこちらから
(演習プリン上の月日の表示に誤りがありましたことをお詫びします。)

(##) 01/10 月曜扱いのため講義無
レポートの提出は事務室のポスト宛（17:00締切）

(13) 01/17 堀教授　非線形制御入門

(14) 01/24 01/10 ディジタル制御(2)：
ディジタル系安定性判別、ディジタル系のアナログ近似
連続系の制御器と離散系の制御器の対応関係とディジタル系のアナログ近似(ディジタル再設計)
+ 第３回目の演習出題

第3回目の演習問題をこちらからご入手ください。（2/7の期末テストの朝に直接提出予定）
（これまでに未提出のレポートのある人は、2/7の朝にまとめてご提出ください。）

(15) 02/07 08:30-11:30 期末テスト
（好きなことを書いたA4の紙１枚を持ち込み可とします。）

ぎりぎりのタイミングでのお願いで恐縮ですが、期末テスト前後10分ほどお時間をいただき、講義アンケートへの御協力をよろしくお願いします！

-----------------
制御工学第一の内容（復習）
１．序論
１．１　　制御工学とは何か
１．２　　制御システムの例，分類
１．３　　閉ループ制御と開ループ制御
１．４　　制御工学の歴史

２．システム動特性の表現
２．１　　信号伝達と状態遷移
２．２　　動作点まわりの線形化
２．３　　線形システムの表現
（２．４　　ラプラス変換法の基礎）
２．５　　ブロック図とその合成
２．６　　特性の計測法

３．制御システムの安定性
３．１　　線形システムの安定性
３．２　　ラウスの安定判別法
３．３　　ナイキストの安定判別法
３．４　　フィードバック系の安定度指標

４．フィードバック制御系の基本特性
４．１　　入力追従特性と外乱抑圧特性
４．２　　定常誤差と誤差係数
４．３　　２次系の過渡応答
４．４　　２次系の周波数応答
４．５　　高次系の代表根

５．線形フィードバック系の補償
５．１　　フィードバック制御系設計の基本指針
５．２　　直列補償とフィードバック補償
５．３　　ニコルズ線図を用いた制御系設計
５．４　　根軌跡を用いた制御系設計
５．５　　直列補償とPID調節計
５．６　　フィードバック補償

制御工学第二から制御工学第一への移行
古典的制御の復習と状態空間法との関係（フィードバック制御と多項式法など）
状態空間におけるシステム序論：連続量と離散量

---

2. 教科書・参考書
新：制御理論の基礎昭晃堂　（これは生協などで購入可能と思われる。）

（堀・大西：応用制御工学　　丸善
ただし、この本は現在書店で入手できない。図書室にはあるはず。堀教授にお願いし、制御工学第一のときと同様に原稿のpdf版をここにいただいた。ただし、講義初回で示したPW付。）

いずれにしても、上記は教科書指定ではなく、推薦参考書なので、授業では該当ページを示すのみで板書の内容と一対一の対応にはなっていない。主として、自宅学習や演習問題を解く際の参考として活用してほしい。具体的にはいろいろと探してみて自分に合うと思う本を買って学ぶのが良い。

平井・羽根田・北村：システム制御工学　森北出版
金原・黒須：ディジタル制御入門　日刊工業新聞社
小郷・美多：システム制御理論入門実教出版社
前田・杉江：アドバンスト制御のためのシステム制御理論　　システム制御情報学会編　朝倉書店
正田：制御工学　培風館　

MATLAB: SimuLink, Control tool boxなど
計測制御学会誌、電気学会雑誌、論文誌など

3. 授業の受け方

式を自分で追ってみる-------演習問題。
学生実験課題17で体験する演習のように、SCILABなどを用いたシミュレーションもできると良い。
（このブログにある実験課題17の解説を参照されたい。）
演習問題のレポートをすべて期限内に提出することを、期末試験を受ける条件とする。

A4の方眼紙をノートとせよ: 授業は基本的に板書を中心に行う。
色鉛筆を用意する-------作図の理解に便利。
本年度は位相面軌跡を堀教授が1月に丁寧に解説してくれるが、非線形制御の解説は一般に手薄になりがち。参考書の相当部分を自主的に読んで自分でも実務的な手法を学ぶべく努めてほしい。

本資料の更新版をはじめ、講義中の資料は必要に応じて、http://takafumikoseki.blogspot.com/　から入手可能なようにアップロードします。

中央大学理工学部　2011年度冬学期科目　「電気機器」（2011/12/22　改訂）

2011-09-22T02:10:00.000+09:00

「電気機器」

冬学期　1時限目　(09:00-10:30)

[1] 履修条件
高校および大学の理系の教養課程で物理学の基礎としての力学（剛体の力学を含む）および電磁気学を習得していること
複素インピーダンスを用いた交流回路計算法を含む基礎的な電気回路理論を習得していること
複素数、三角関数、簡単な定係数線形微分方程式やラブラス変換を用いた簡単な計算ができる数学的基礎を有すること
インターネットを通じた定期的情報取得が可能な環境とPCリテラシィを有していること

[2] 授業概要
電力システムの発変電の基本、電気自動車、鉄道車両や工作機械、ロボットなどの運動制御の基礎となる電気-機械エネルギー変換の基本的な仕組みと理論を学ぶ。
また、電気機械の理解を通じて、複雑な物理現象の本質を簡易に扱う「電気技術者の思考テクニックとしての等価回路に基づく考え方を修得する。

[3] 授業計画

1) 2011/09/22 はじめに
講義／学習の進め方
電気-機械エネルギー変換、交流と直流、多相交流
電気-機械エネルギー変換技術の社会的役割とその重要性
電気機械の種類、静止器と回転機、エレクトロニクスとパワー

第１回レポート課題をここから入手（9/29の講義開始時に提出）
第１回の投影資料をここから入手(PW付き　約8MB)

2) 2011/09/29 交流における電気エネルギー変換・電気機械エネルギー変換入門
古典力学と電磁気の復習：　電気機器学の学問としての位置づけ

第2回レポート課題をここから入手（10/06の講義開始時に提出）

3) 2011/10/06　電力の計算と交流回路、単相電力と三相電力の考え方

第3回レポート課題をここから入手（10/13の講義時に提出 <==「10/27に簡単な解説をするのでその直後に出しても良い。」として変更した。）

磁気回路計算の基本的復習と、次回解説する変圧器の原理の予習を兼ねてやってみてください。
また、三相交流を用いるもう一つの大きな理由である、三相対称交流と進行磁界／回転磁界の関係については、こちらをご参照ください。

4) 2011/10/13　三相交流と電力、三相交流と回転磁界　変圧器
（基本構成、機能と理想変圧器）　

第4回レポート課題をここから入手（10/27の講義時に提出）

##)　2011/10/20 休講

5) 2011/10/27
変圧器：実在の変圧器の等価回路表現と基本的測定法、電気材料　
変圧器の性能（百分率インピーダンス、電圧降下、三相結線法など）

第5回レポート課題をここから入手（11/10の講義時に提出）

#) 2011/11/03 大学祭準備日のため講義はなし

6)　 2011/11/10 誘導機　I
誘導機の原理と特長　誘導機の構成、変圧器と誘導電動機
誘導電動機の原理と特性表現法（＝Ｔ型、π型等価回路）、
等価回路計算のための準備（鳳-テブナンの定理の使い方）

第6回レポート課題をここから入手（11/17の講義時に提出）
古関が執筆した誘導電動機に関する基本的解説（オーム社のハンドブックの元原稿）

7) 2011/11/17 誘導機　II　モデル同定のための測定法
等価回路の導出と特性計算、誘導機の種類とエネルギーの流れ、誘導機の始動法

第7回レポート課題をここから入手（11/24の講義時に提出）

8) 2011/11/24　誘導機 III：　誘導機の試験法、　空間高潮波とゲルゲス現象などの諸注意、単相誘導機（小型誘導機）

第8回レポート課題をここから入手（12/08の講義時に提出）

9) 2011/12/01
直流機概説I：　直流電動機と発電機
直流機と同期機入門：　同期機の特殊形としての（他励）直流機

10) 2011/12/08直流機概説 II
エネルギー保存則とモータ定数
運動制御のアクチュエータとしてのモータの特性とその基礎モデルとしての電機子の回路方程式

アップロードのタイミングが遅くなったため、12/15提出予定のレポートはお休みにし、冬休みの宿題とします。すみません。

11) 2011/12/15 直流機概説III 同期機入門
直流機：他励と自励の結線方式と、電動機および発電機負荷特性
同期機I ：機能上の分類と構造上の分類

第9回レポート課題をここから入手（12/22の講義時に提出）

12) 2011/12/22 同期機 II
同期発電機
回転数と周波数／界磁と電機子／電機子巻線誘導起電力／漏れ磁束／

自励式直流発電機に関する補足説明

直流分巻発電機が自励で電圧を発生できるのは、その磁極に残留磁気があるからである。また、その電圧が安定するのは、端子を開放した状態で測定できる界磁電流に対する電機子開放電圧（端子電圧）特性曲線と界磁回路の抵抗による電圧降下を表す界磁電圧-電流特性直線とが交点を持つからである。もし、前者が飽和しなければ、無負荷電圧はどこまで上昇するかわからない。

第10回レポート課題をここから入手（01/12の講義時に提出： 提出は表裏１枚としていただくことを原則としますが、技術的にそれが出来ない場合には、２枚目に必ず学生証番号と氏名を記入してください。）

13) 2012/01/12
下記の積み残し項目をすべて１時間で話すのは無理なので、上記の10回レポートをやりながら、フェーザ図と等価回路、特性計算、無効電力補償（力率調整）の原理、同期機のV特性、突極性トルク（リラクタンストルク）とリラクタンスモータの原理（12/22の講義で訂正的には説明済）に関して、重点的に予習していただくことをお願いします。

同期機 III：　（公式講義日程最終日）
講義アンケートの実施

フェーザ図と同期機の特性表現／同期発電機の特性
単位法、短絡比同期発電機の出力特性
同期電動機：　
等価回路／出力／V特性／乱調／始動法と速度特性／損失と効率
＋期末テストに関するアナウンスと試験準備に関する助言
今後の学習のために---同期機に関する補足おおよびパワーエレクトロニクスの入門的解説はこちらでご覧ください。

14) 期末テスト　2011/01/26
表裏に任意の手書きの記述のある白いA4の紙1枚のみ持込可

[4] 評価方法
（インターネット経由で講義後毎週出題する）小レポートの講義開始時の毎週の提出（40%）と期末テスト(60%)

[5] テキスト　参考文献など

---教科書指定---
仁田・古関：　電気機器学基礎　（数理工学社　新・電気システム工学　\2500）

---推薦参考書----

＜入門書として初学者に読みやすいもの＞
「エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス」
エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス編集委員会　編／森北出版
藤田：「電気機器」　森北出版
森北出版　松井「電気機器 (基礎からの電気・電子工学)」
電気学会　多田隈他：「電気機器学基礎論」

＜一般的なもの＞
電気学会　「電気機械工学」「電動機制御工学」

＜専門性の高いもの＞
本ブログでも詳しく紹介した電磁気と制御の応用を統一的に解説した優れた参考書
（必ずしも電気機器学の伝統的な構成にそって記述されているものではありません。）
坂本哲三　著　「電気機器の電気力学と制御」　森北出版

[6] 授業外の学習活動　特に無し

[7] そのほかの特記事項特に無し

[8] 参考URL
古関のブログ：講義に関する情報、補足資料やレポート課題をここから御入手願います。
http://www.takafumikoseki.blogspot.com/

[9] 参考資料
上記のリンクから適宜入手してください。

[10] 履修者の皆様への備考
本ページは演習の出題なども含め、適宜更新されますので注意深く頻繁にご覧ください！

3年生冬学期実験課題　No. 17 制御系設計と運動制御（コントロールラボ担当　2011/09/23 改訂）

2011-08-31T16:46:00.003+09:00

堀教授および古関准教授が共同で担当する課題1では、電気―機械系の相互作用で生ずる運動制御を通じ、講義で学んだ制御理論、特に、フィードバック制御を、外乱の影響や機械的振動の抑制を体験することで実践的に学ぶ。そして、制御系設計法を実践的スキルとして体得することを目的とする。本課題の履修者は、動的な物理現象への技術者としての関わり方、制御理論の基礎的な考え方を身につけることができる。同時に、ロボット、工作機械や搬送装置などのための産業用ドライブ、車両駆動など、広い範囲の実務に臨む際の有力な武器となる技術的素養を、この経験を通じて体得することが期待される。

重要：　初日に自分の使用するノートPCを必ず演習会場に持ってきてください！

演習および実験の場所
[1] 10/04-10/18 前半の演習@243教室後半の実験@13号館電力実験室
[2] 10/20-11/01 前半の演習@243教室後半の実験@13号館電力実験室
[3] 11/07-11/17 前半の演習@413教室後半の実験@13号館電力実験室

MATLAB, Simulinkの使用法については、関連の参考書やweb上の説明（例）などを見てください。
英文ですが、Matlab入門として基本的なことが書かれているのはこれです。その他「Matlab 基本　初心者」などのキーワードで検索をすると、親切な解説を日本語で書いている方もいらっしゃります。
最も早いのは適切な入門的参考書を一冊購入することだと思います。

また、学生版を自分で購入する方は、このページから、あるいは大学生協などを通じて申し込みができると思います。フリーソフトSciLabの入手はこちらから。

演習、実験に必要なテキストおよびファイルを以下から事前にダウンロードしてよくお読みください。
使用ソフトのリンク情報は暗号化されています。その内容を見るためのパスワードは演習初日に個別にお伝えします。

------------演習／実験の内容の解説と必要ファイル----------------
(リンクを右クリックで「新しいタブで開く」として、ファイルを閲覧あるいはダウンロードください。)

(1) 制御CAD演習テキスト　（2011年度版　重要）

(2) 数値計算ツール　　（暗号化されています。）

----実験課題----
(3) 一軸ロボット実験指導書（堀　2010年度版　<<==2011年度も同じ内容)　　　

--------------------------------------
ここに、演習問題のサンプルファイルを置きますので、必要に応じてご参照ください。
(本当は ##.mというMファイル形式がよいのですが、ここでは表示の容易さのために sample.txtとしています。)

提出レポートについての具体的指示

＜親レポートとして出す人＞
演習問題の中で赤で書かれたもの（できるだけ網羅的に）
＋実験（結果と考察を中心に）　考察課題　(2)+(5)+(7) +α

<子レポートとして出す人>
実験（結果の簡単なまとめ）＋　考察課題　２つを選んで提出

電気電子工学科学部3年生「制御工学第一」　(2011/07/25講義の補足資料)

2011-07-24T19:26:00.003+09:00

7/25 １限に説明する、状態空間法の具体的計算に関する補足資料をここからご入手ください。

環境電気工学（2011/06/06 3限）　古関担当分のスライドの控え

2011-06-06T23:57:00.000+09:00

2011/06/06（月曜日）3限の古関担当分「環境電気工学：環境と交通システム（鉄道）」の配布資料（スライド縮小版：講義中にお示ししたPWつき）をここからご入手ください。

電気電子工学科学部3年生「電気機器学基礎」　(2011/07/24改訂)

2011-05-09T14:22:00.024+09:00

「電気機器学基礎」

制御工学第一の予備的アナウンス訂正

前回講義の際に申し上げた１限の「制御工学第一」古関担当分の講義に関するアナウンスを訂正します。

7/18: 海の日　のため講義なし

7/25:速修　状態空間法入門

ということで、古関による制御工学第一の講義は7/25講義終了日1回のみとなります！

電気機器学基礎の講義は、月曜日の 10:15-11:45@245号教室で行います。本年度は、東日本大震災の影響に伴い、学務日程が変更となっているため5/9（月）開講です。

昨年度効果的であった講義のやり方を踏襲し、出席調査がわりの簡単なレポート課題を出題します。毎週このブログを良く見てください。

----本学期の講義予定----
回数日曜日テーマ内容

1) 2011/05/09 月はじめに
電気-機械エネルギー変換、電気機器の種類と歴史、エレクトロニクスとパワー、電気機械エネルギー変換技術の社会的役割とその重要性、電気機器学の学問としての位置づけ

---第１回目のレポート課題（5/14提出）---
電気エネルギー機械変換がわれわれの生活や産業界の世界で果たしている役割を述べよ。他の動力発生方法と比較して、電気機械による動力発生の優れている点、劣っている点は何かを考えそのことと関係付けて論じてみよ。今回の震災後の停電の経験を通じた考察を述べても良い。（A4レポート用紙半ページ程度で短く回答してください。レポートの最初に、学生証番号、氏名と提出日を明記してください。）

★講義レポートといえども「読み物として完結」している必要があります。したがって、
(1) 学生証番号／氏名
(2) 表題（講義レポートの場合には問題文の再掲でも良い）
(3) 内容（事実と意見コメントなどは明確に分けて書くのが良い）
(4) （必要に応じ）参考文献リスト、参考資料の出典
などの基本的事項が、たとえ短い報告書であっても形式的に明確に示すようにしてください。

サーバメインテナンス作業のためページの更新が遅くなりましたが、講義で示したスライドはこちらでご入手ください。（講義でアナウンスしたPWつきです。）
2) 2011/05/14 土　（月曜扱いの振替日）
電気機械の種類と分類、電気機械エネルギー変換の物理的基礎、思考の上手な手抜き：磁気回路法によるモデリング

三相巻線と回転磁界の関係の解説
古関が執筆した誘導電動機に関する基礎的な解説文（オーム社のハンドブックの元原稿）

第2回演習問題(5/23講義時に提出)：
本日の講義の中では二電力法の説明までで、十分な復習にはなりませんでしたが、単相変圧器の等価回路を導く経験をするという意味で、この演習問題を解いてみてください。

#) 2011/05/16 月休講

3) 2011/05/23 月
直流機
直流電動機と発電機、同期機の特殊形としての直お流機
本日板書の不備があったことをお詫びします。その際十分ノートが取れなった方への補足です。

----------------------------------
直流機の欠点：
ブラシ・整流子があること　
(1) 整流子の構造は複雑 ---値段が高い、速度超過など機械的な擾乱に弱い
(2) 整流子、ブラシはまもう部品 ---　定期的な点検・保守作業が必要
(3) 整流子のために、直接トルク発生に必要な部分以外の体積／重量が必要 --- 出力密度が交流機と比較して小さくなる
----------------------------------

第3回演習問題(5/30講義時に提出)

4) 2011/05/30 月　直流機の結線の種類と特性の比較　

第4回演習問題(06/06講義時に提出)

講義の後で、教科書p98 図5.1の発電機と電動機の注は逆ではないかとのご指摘をいただきました。感謝します。
この本はまだ出版されたばかりで、随所に細かな誤りのチェックが潜んでいる可能性もありますので、ちょっとでも疑問に思ったら遠慮なくご質問、ご指摘をいただければありがたく存じます。引き続きよろしくお願いします。

5) 2011/06/06 月　
直流機の特性のまとめ＋誘導電動機I
複巻電動機・発電機　速度制御と弱め界磁　直流機の過渡現象の制御モデル
三相対称交流と回転磁界　誘導機の単相等価回路　

第5回演習問題(06/13講義時に提出)

第5回目の演習問題の提出日を6/13に延期しました。

6) 2011/06/11 土（補講日）誘導電動機II
変圧器と誘導電動機
誘導電動機の原理と等価回路（＝Ｔ型、π型等価回路）

7) 2011/06/13 月　誘導電動機III
等価回路に基づく特性計算テブナンの定理とすべり--トルク特性

6/11 出題予定であった第6回目演習問題は演習期間を1週間として、6/13にまとめて出題します。

==> お詫び　この作業も遅れてしまいまいたので、第６回目のレポート提出期限を 6/27とし4題まとめて出題させていただきます。（6/17）

第6回演習問題(06/27講義時に提出)
(分量が2回分りますので、ぎりぎりに見て破綻しないようにご注意ください！)

8) 2011/06/18 土（補講日）誘導機IV
モデル同定のための測定法
誘導機の種類とエネルギーの流れ、円線図を用いた特性の表現
誘導機の始動法と制御

9) 2011/06/20 月　同期機I
(誘導機補遺：空間高潮波とゲルゲス現象などの諸注意、単相誘導機（小型誘導機）)　
三相巻線と同期発電機の原理

10) 2011/06/27 月
同期機II：構造と分類,　同期機の機能, 電機子反作用

第7回演習問題(07/11講義時に提出)

(分量が2回分りますので、ぎりぎりに見て破綻しないようにご注意ください！)

#) 2011/07/04 月　　休　講

11) 2011/07/11 月
同期機　III 　特性のモデリング
測定法、　発電機と力系統　トルクの発生原理

第8回演習問題(07/16講義時に提出)

12) 2011/07/16 土　(月曜扱いの振替日) 同期機IV

同期電動機の種類とその特長、同期電動機:　V特性と同期調相機

第9回演習問題(07/25講義時に提出)
上記のリンクが、サーバメインテナンスのため7/24にアクセス不能になっているというご指摘がありましたので、下記に予備のリンクを追加します。

第9回演習問題(＜＝上と同じファイルです　予備リンク　07/25講義時に提出)
同期電動機およびパワーエレクトロニクスに関する補足資料はこちらから

##) 2011/07/18 月海の日

13) 2009/07/25 月　　パワーエレクトロニクス入門

パワー素子、信号処理とパワーのエレクトロニクスの相違、DC/DC, AC/DC, AC/AC, DC/AC変換, 自己消弧能力を持たない素子と転流回路, 高調波問題と解析法,

自己消弧能力を持つ素子とPWM, ACモータのインバータによる可変速駆動, サーボモータ

+電気駆動制御と座標変換
制御　同期機の原理と直流機の関係
エネルギー流れの理解、過渡現象の理解、
制御と電気機器の一般理論？

------------------------------------
14) 2009/08/01　or 08? 月　期末テスト自分で書いたA4の紙1枚持ち込み可能

--- 本年度教科書指定---
☆☆☆☆☆仁田旦三・古関隆章：
　新・電気システム工学　電気機器学基礎　数理工学社　ISBN-978-4-901683-76-0　
（すでに生協書籍部に入荷済との連絡をいただいております。）
演習問題の解答は追ってweb上に公開予定です。

---推薦参考書----
＜入門書として初学者に読みやすいもの＞
☆☆☆☆「エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス」
エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス編集委員会　編／森北出版（定価 2800円）

電気学会　多田隈他：「電気機器学基礎論」

☆☆☆☆藤田：「電気機器」　森北出版
（amazonでは５つ星がついています！）

＜一般的なもの＞
☆☆☆：（株）日立製作所総合教育センタ技術研修所編
「小形モータの技術」　オーム社
メーカのエンジニア養成を目的に書かれていますのでわかりやすく実用的です。電気自動車や有限要素法による特性計算の話題までカバーしますので、基礎的な知識を広く身につける意味でお薦めです！

電気学会　「電気機械工学」「電動機制御工学」

仁田他：　「大学課程　電気機器(1)」オーム社
（これは昨年まで準教科書として用いていた書籍です。現在、名誉教授の仁田丹三先生が、数理工学社から出版予定の教科書を執筆準備されています。）

＜専門性の高いもの＞
本ブログでも詳しく紹介した電磁気と制御の応用を統一的に解説した優れた参考書
（必ずしも電気機器学の伝統的な構成にそって記述されているものではありません。）
☆☆☆：坂本哲三　著　「電気機器の電気力学と制御」　森北出版

英語で基礎的なことが良く書かれている本（これは古関が大学院生の時に輪講のために購入したものですが、現在では入手が困難になっているようです。）
☆☆☆☆：
Fitzgerald/Kingsley/Umans: "Electric Machinery" International Student Edition, MacGrawHill
電気電子工学科学部3年生「電気機器学基礎」　(2010/06/23改訂)
電気機器学基礎の講義は、月曜日の 10:15-11:45@245号教室で行います。本年度は4/5開講です。

総合科目人間環境一般「人間社会と交通システム」　(2011/05/02 初稿)

2011-05-02T17:10:00.000+09:00

5/2の講義、

リニアモータ、磁気浮上を用いた交通システム

--開発の歴史と将来展望--

連休の合間を縫ってのご出席ありがとうございました。

古関出題のレポート課題は以下のとおりです。

----------------

本講義で紹介した、電気／磁気的な手段によって、非接触で車両を支持、駆動する方法の
現存する方式の分類
　　必要な技術要素
　　長所と問題点
についてまとめ、それらの技術的背景に基づき、
今後の公共交通の中で、磁気浮上技術が今後、必要か、不必要かという自分の立場を明示し、その理由を具体的にまとめよ。
---------------
注意：　ファクト　と　自分の意見　を明確に意識して書く：　
学びて思わざれば....

5/2のスライドの控えはここからご入手ください。（約2.7MB, 講義で示したPWつきです。）

総合科目人間環境一般「足からロケットまで---走る／飛ぶ／探る科学入門　(2011/07/07 改訂)

2011-03-31T13:52:00.030+09:00

総合科目人間環境一般「足からロケットまで

---走る／飛ぶ／探る科学入門」

平成23年04月11日

取りまとめ：工学部電気電子工学科　准教授　　古関隆章

(URL http://www.koseki.t.u-tokyo.ac.jp,

e-mail: takafumikoseki　AT　ieee.org)

Skype: takafumikoseki

場所：　駒場キャンパス　533教室金曜日５限（16:20-17:50）

科目コード　11399

標記講義を、駒場キャンパスにて開講します。ものを動かすことに興味のある人は、目指す専門分野を問わず広くご参加くださりますよう願っております。大学の講義では細かく見ればわからないところがたくさん出てきますが、それはむしろ当たり前のことです。わからないことがあったことを、いちいち気にする必要はありません。大切と思われることを、必要に応じて自分で調べ、あるいは教員に積極的に質問し、わからぬことをわからぬままに放置せぬ努力を忘れねば大丈夫です。
人や物を効率良く運ぶことが、文明社会の成立に欠かせず、移動手段を提供する技術が、我々の生活の基本を支え、そして生活を楽しく豊かにするために大切です。実際、日常的な生活の中で、自動車や鉄道などの身近な交通は不可欠なものとなっていることを実感しているでしょう。人々は太古の昔から、速くて、快適で、便利な移動手段を求めてきました。近年は、これに加えて、安全性への意識も高まっており、環境への負担の少ない交通、高齢社会への移行に伴い「交通弱者でも移動の自由が奪われない」バリアフリーに対応した交通など、移動手段の「質」に対する要求もさらに高いものとなっています。このような様々な要求に応える「運ぶ」営みのために、電気や情報の技術が貢献できることは多く、交通における電気・電子・情報技術の役割はますます大きくなっています。本講義では、このような視点から、電気エネルギーおよび情報通信や計算機技術を積極的に用いて人や物を「うまく」運ぶ方法論を
--電気自動車、ハイブリッド自動車
--リニアモータ・磁気浮上超高速鉄道
--電気鉄道など軌道系の交通システム
--宇宙環境におけるロボットの移動技術
--エネルギー問題から見た交通と、グローバル環境への影響
を例に、オムニバス形式で2-3時間程度ずつ解説をし、高校や教養学部で習う物理や数学の延長上にどのようにこれらの技術が構築されているかをできるだけわかりやすく具体的に解説するとともに、最新の研究動向を紹介します。
（この研究に興味を持つ受講者には希望により研究室の見学なども可能です。熱心な文系の学生も歓迎するが、基本的には高校の理系科目選択者程度の物理、数学の知識を前提とした講義内容とします。）

古関隆章（こせきたかふみ　准教授　工学部）以外の講師陣：
大崎博之（おおさきひろゆき　教授　工学部）
堀洋一（ほりよういち　教授　工学部）
藤本博志（ふじもとひろし　准教授　工学部）
居村岳広（助教　工学部）
＋JAXA 宇宙科学研究所および東日本旅客鉄道株式会社からのゲスト講師　計4名

---H23年度の講義スケジュール---

(01) 4/8 古関: 講義全般の紹介と成績評価についての事務的連絡, エネルギー変換と電気駆動
   講義時の投影資料の控えはこちらからご入手ください（PW付）
     電気電子工学科の体験形ゼミ・関係講義についての重要情報（積極的に見てください!）
(02) 4/15 古関: 電気車両駆動技術史；電気鉄道と電気自動車の類似点と相違
　講義時投影資料の控えはこちらからご入手ください（PW付）
(03) 4/22 久保田: 宇宙と電気技術者, 宇宙研の紹介, 月惑星探査，探査ロボット
  講義時投影資料の控えはこちらからご入手ください。（PW付）　
(##) 5/6 休講
(04) 5/13 大崎: 超電導技術と輸送の科学
(05) 5/20 居村: ワイヤレス電力伝送の概説
(06) 5/27: 講義なし　本郷電気系（＠五月祭？）見学?---五月祭の実行可否も含め現在は流動的
(07) 6/3 林屋(古関): 電気鉄道の環境性とそれを支える電力供給技術 I
林屋先生の講義ノート（6/5改訂版）はこちらから御入手ください。

(08) 6/10 古関: 二関節筋を用いた脚の運動制御
講義時投影資料の控えはこちらからご入手ください。（PW付）

6/3の講義出席についての個人的メッセージを送られた方、拝承です。

(09) 6/17 堀: リチウムイオン電池一辺倒でいいのか？電気自動車の「もう一つの未来」
堀先生の講義参考資料はこちらからご入手ください。（PW付）

(10) 6/24 藤本: 電気自動車の運動制御
(11) 7/1 林屋 (古関): 電気鉄道の環境性とそれを支える電力供給技術 II
==> こちらは、新幹線復旧に関わるニュース性の強い内容を含む講義であったため、概要に関する情報の公開を控えさせていただきます。

(12) 7/8 橋本: 宇宙探査機は電気で動く

橋本先生の講義の事前配布資料はこちらからご入手ください。（PW付）

(13) 7/15 坂井: 宇宙に挑む制御の技術

講義資料で電子ファイル配布があるものは、このページからDL可能なようにします。ファイルにはPWをつけアクセス制限をかけることがあります。

----------------------

重要：

本講義の成績評価の主たる部分は以下のレポートの評価結果に基づき行います。
（6月くらいに、提出期限を含むより具体的な指示を追加予定です。）
レポートを、以下の要領でe-mailで提出してください。成績評価は、レポート採点結果と講義への出席回数を総合し、厳正に行います。

[1] 締め切り

２年生の履修者：　2011/08/02 (Tue) 12:00 JST
（高専編入生を含む）

1年生の履修者：　2011/08/05 (Fri) 20:00 JST

[2] 提出先　pdfのe-mailの添付ファイルとして takafumikoseki　AT infoseek.jp あてに　

（古関から受け取り確認のメールを返しますので、その確認の連絡が2-3日以内に来ない場合には古関まで(別アドレス： takafumikoseki AT ieee.org)確認のご連絡をお願いします。）

[3]提出に関する技術的注意と参考情報

着実かつ迅速な採点作業のための重要な技術的お願い：

　e-mailの　Subject: 欄を以下の形式で書いてください。

　　Ashirocket_Report_to_採点希望教員名: 学生証番号　提出者氏名

(例)　Ashirocket_Report_to_KOSEKI: 240557d学生太郎　

同様に、レポート本文の添付ファイル名を

　　　　学生証番号_提出者氏名.pdf
(例)　240557d_GakuseiTaro.pdf
としてください。

ワープロなどは任意ですが、フリーのopenoffice.orgを用いれば、数式を用いた文書もpdf化も含めすべて簡単に処理できます。(ちなみにこのページや教材の作成は、 OSすらWindows環境ではなく、Ubuntu上のソフトですべてを行っています。)
google docs、zohoなどを用いても図入りの文書作成とpdf化は可能です。（ただし、数式作成機能はありません。）
また、任意の文書ソフトからの pdf化もフリーのツールで可能です。
大きいファイル（数百 kB以上？）をメールに添付することは避けてください。そのような場合には Dropsend 　http://www.dropsend.com/ などをご利用ください。

[4] レポート課題
表紙に記載する項目
課題名：　（課題1. ）　　○○○○
学生証番号：　○○○○　　　　提出者氏名：　○○○○　とコメントを返すためのメールアドレス
関係講義テーマと採点希望教員：　○○○○　（末尾の参考資料から選択）
教員からのフィードバックを送るべきe-mailアドレス（夏休み期間でもアクセス可能なメールのアドレス）

-----------------------------------------
課題1: 講義課題に関係するキーワードを選び、自分の興味のあるテーマを1つ設定し、それに関して、単なる調査ではなく必ず自分の意見を入れて、 A4 レポート用紙で、6ページ以内で論じてください。

キーワードの例
超電導技術と輸送の科学

エネルギー変換と電気駆動
電気車両駆動技術史
電気鉄道と電気自動車の類似点と相違
電気鉄道の環境性
電気鉄道における電力供給技術

宇宙と電気技術者
月惑星探査
電気で動く宇宙探査機
宇宙に挑む制御の技術
探査ロボット
二関節筋を用いた人の脚の運動とロボットの制御

電気自動車の未来
電気自動車とバッテリー技術
ワイヤレス電力伝送技術
電気自動車の運動制御

（調査・参考した資料については、末尾に参考文献リストを記載し明示してください。参考文献の上手な挙げ方も評価対象になりえます。）

課題２：本講義の良かったところ悪かったところを忌憚なく御指摘ください。特に、来年度以降の講義の改善に役立つような、積極的批判、ご意見を期待しております。

（講義時間帯、講義の進め方、教室、話題の選択、成績評価の方法など、気づいたことは何でも遠慮なく指摘してください。教員に対して厳しいことを書いたから、成績評価が悪くなることはまったくありません。遠慮なく有用な意見を述べてください。）　
==> ただし、匿名性を持たせるため、このブログページへのコメントの形でご記入いただいても結構です！

2011/03/10　JR西日本財団　「鉄道の安全利用促進による事故防止～公共交通のプレーヤとしての旅客と市民の行動の重要性～」　当日追加した資料と、議論についての補足（3/17更新）

2011-03-04T00:49:00.005+09:00

3/10には多くの皆様に、まとまりのない拙い話を熱心に聞いていただきましてありがとうございました。

このページの更新が遅くなりましてすみません。すぐに作業をするつもりでしたが、翌日の地震のために大きく予定が狂ってしまいました。しかし、講演で申し上げた我々一人一人が責任を持った行動をとるということの重要性を、その後の東京でのさまざまな変化の中で実感してもおりますし、この国難の中で、皆が社会の秩序と日常の活動を維持しようとしている姿に、日本人としての誇りも感じております。

＞＞＞がんばれ日本！＜＜＜

3/10の講演当日にごらんをいただきましたものに近い配布予定資料を編集し、事務局の確もいただいてここに公開をいたします。当日資料の最後に記したとおり、暗号化してありますので、当日資料の記載に従ってごらんいただければありがたく存じます。

2011/03/10の古関の講演：「鉄道の安全利用促進による事故防止
～公共交通のプレーヤとしての旅客と市民の行動の重要性～」　配布資料

講演概要

鉄道の安全な運行のために、鉄道事業者、技術者および関係の行政は重要な役割を果たしています。一方で、沿線住民や旅客も、公共交通の中で主要なプレーヤだということを意識し責任ある行動を心がけること、そして、そのような心構えと具体的ふるまいを子供達にきちんと教えてあげることも、とても大切です。自分の身を守るという意味でも、他人に迷惑をかけぬという意味でも、個人の行動が安全で快適な公共交通の持続的発展には不可欠といえましょう。この講演では政府における検討会などでのこの数年にわたる関連の議論をご紹介します。

この場での意見交換が、安心な輸送を育てていくために私達が共に考えてゆく契機となれば幸いです。

RTRI 第７回　国際規格セミナー「LIM規格の概要と審議状況 (20分＋5分)」2011/01/20 補足資料

2011-01-19T10:04:00.003+09:00

ここで、配布したレジュメの控え（修正済）を掲載します。

それ以外のスライドのコピーなどは鉄道総研国際規格センター会員のページ（要PW）からご入手ください。

RTRI 第７回　国際規格セミナー「LIM規格の概要と審議状況」2011/01/20 補足資料

Railway applications - Electric traction - Electrical machines for rail and road vehicles
- Short primary type linear induction motors fed by power converters

>>1. はじめに

(1) 規格制定の動機と目的

(2) 国内での審議体制

(3) 世界市場：　参加各国の技術事情

(4) プロジェクトチーム・メンバー

(5) 重要な技術的議論

(6) プロジェクト会合と作業のスケジュール

>>2. 国内での準備作業と審議体制

鉄道総研を中心とした準備作業　2006,...

日立、三菱、東芝、東洋電機、東京都交通局、大阪市交通局、日本鉄道車両工業会、鉄道総研　＋東京大学

>>3. IECへの日本提案　PNW9/1017/N

(1) IECにおける最初のリニア誘導モータ技術に関する国際規格化の試み

(2) PNW9/1017/NP 日本国内委員会からIEC/TC9に提出

(3) プロジェクトチーム　エクスパート　韓国、中国、日本、カナダ、スイス、ドイツ、フランス　（＋ルーマニア、アメリカ）

(3) PT62520: ”Short primary type linear induction motors fed by power converters”, 2007年春に発足

>>4. 世界市場：Bombardierのシステム

　Vancouverのスカイトレインから発展、　/ マレーシア、シンガポール、中国、韓国などに納入実績/ 世界的に市場展開している：　カナダ（バンクーバ、＋新線）　マレーシア、シンガポール、韓国、中国　/ 供給者側として日本と利害、認識が一致するところは多く基本的には協力的/ しかし、商習慣の違いあり、警戒感も強かった/ Bombardierは連続走行できる独自の試験線を持つ！

>>5. 世界市場：日本のリニアメトロ: 1976年に開発を開始/ 1982年に330mの最初の試験線/ 1987-1988年、商用化を目指したプロトタイプ試験を1.85 kmの大阪南港での環状試験線で実施/ 大阪市交通局、東京都交通局、神戸市交通局、福岡市交通局、横浜市交通局などで商用運転の実績あり/ ミニ地下鉄として、日本の政令指定都市での地下鉄建設費の抑制に貢献

>>6. 世界市場：磁気浮上鉄道：　イギリスのBirminghamシステム/ 日本のHSST/LINIMO/ 韓国のMaglev/ 日本オーチス　広島スカイレール

>>7. 世界市場：フランス

U-LIM EC: Franco-German project 1980年代　廃止/ INRETS: 現在も直径13mの回転形試験を持つ（公称：粘着試験装置？）/ビジネス展開の見込みは当面無いものの、個人的に有効な支援

>>8．世界市場：東南アジア／中国

中、韓は外国のシステムを導入：国内の技術規格制定の必要性

中国：一部日本のシステムを導入中　Bombardier社のシステムも導入

シンガポール、マレーシアにはBombardier社システム導入実績が既にある

>> 9. 世界市場：韓国

韓国：かつては独自技術の開発もあった。Maglevの可能性もある。具体的にソウルの空港アクセスにBombardier社のシステムを導入する予定

>> 10. PT62520: プロジェクトチームメンバー

Project Leader : Mr Takafumi Koseki (JP)

Members : Mr. A. Cassat (CH)/ Mr. Kim Chang-Eop (KR)/ Mr Gerard Coquery (FR)/ Mr. Keith Guenter (CA)/ Mr . Wenwei Hu (CN)/Mr . Lee Hyung-Woo (KR)/ Mr. Seikichi Masuda (JP)/ Mr. Park Seung-Chan (KR)/ Mr. Satoshi Ito (JP, Secretary)/ Mr Tomoki Watanabe (JP)/ Mr Bo Xiao (CN)/ Mr Zhongping Yang (CN)/ Mr. Jim H. Parker (CA)/ Mr. Vollenwyder Kurt (CA)/ (Mr. Masatoshi Shimizu (JP), Mr. Yoneyama, Mr. Yamazaki)

>> 11. 作業スケジュール

(1) The 1st project meting at Kyoto, Japan in January 2008

(2) The 2nd project meeting at Kingston, Canada in December 2008

(3) The 3rd project meeting at Versaille, France in January 2010

>> 12. 文書の提出、投票などの状況

HISTORY OF THE PROJECT Stage Document Date Target Date

PNW 9/1017/NP 19 January 2007

ANW 9/1056/RVN 25 May 2007 15 June 2007

1CD 9/1161/CD 11 July 2008 30 June 2008

CDM 9/1209/CC 31 October 2008 30 November 2008

ACDV 9/1209/CC 7 November 2008 31 December 2008

CCDV 9/1269/CDV 29 May 2009 30 June 2009

ADIS 9/1372/RVC 22 January 2010 31 January 2010

DEC 22 December 2010 30 September 2010

=> RDIS 12 January 2011 15 January 2011

CDIS 31 March 2011

APUB 31 May 2011

BPUB 15 June 2011

PPUB 15 July 2011

>> 13.　技術的議論(1)：　試験項目の分類

形式試験の一部を解析結果で代替：その場合の計算法に対する要求条件の具体化/ 試験装置の情報提供と特性計算法との関係/ 形式試験項目のオプションに、供給者自身による試験走行の項目を入れるか？/ その場合の具体的文言の駆け引き

中韓の意見

>> 14．技術的議論（2：形式試験と受渡試験: どの項目を形式試験、どの項目を受渡試験に入れるか？

日加で見解の相違あり。

そもそも具体的に考えていることは似ているが言葉の解釈の仕方にも違いがある。

また商習慣が違っている。

具体的に測定項目を表にして一つ一つ議論：2008年1月の京都会議以後、カナダ側に下駄を預けて信頼関係のもとに具体的文書化を依頼

>> 15. 技術的議論(3)：特性試験条項への試験走行の追加（カナダの要求）：　

重要な対立点は、加速度・推力の特性試験における、試験走行の具体的記述と、位置づけ

2008年1月の京都会議以後、日本案を示し、カナダ側に下駄を預けて信頼関係のもとに具体的文書化を依頼

>> 16. 文書の目次（1）

>> 17. 文書の目次（2）

7 Test categories / 7.1 Test categories/ 7.1.1 General/ 7.1.2 Type tests/ 7.1.3 Routine tests/ 7.1.4 Investigation tests

7.2 Summary of tests

>> 18. 文書の目次(3)

8 Type tests

8.1 Temperature-rise tests/ 8.1.1 General/ 8.1.2 Ventilation during temperature-rise tests/ 8.1.3 Measurement of temperature/ 8.1.4 Judgment of results/ 8.1.5 Limits of temperature rise

8.2 Characteristic tests and tolerances/ 8.3 Shock and vibration tests

>> 19. 文書の目次(4)

9 Routine tests

9.1 Routine tests of primary/ 9.1.1 General/ 9.1.2 Characteristic tests and tolerance

/ 9.1.2.1 Resistance measurement of the primary winding/ 9.1.2.1.1 Tolerances/ 9.1.2.2 Measurement of impedance/ 9.1.3 Dielectric tests/ 9.1.4 Structural tests/ 9.1.4.1 Dimensions and appearance/ 9.1.4.2 Flatness measurement

9.2 Routine tests of secondary/ 9.2.1 Dimension test/ 9.2.2 Chemical composition test/ 9.2.3 Tension test/ 9.2.4 Bending test/ 9.2.5 Shear test/ 9.2.6 Ultrasonic flaw detection/ 9.2.7 Friction test/ 9.2.8 Electrical conductivity test

10 Investigation tests/ 10.1 General / 10.2 Noise test

Annex

>> 20. おわりに

PT62520はIEC/TC9関係の国際規格:

現在FDISへの投票結果を待っているところ

インターネットを積極的に活用しながら、審議の効率性と透明性を旨とした

関係者は緊張感をもって、作業に当たった

日本が中心になって提案、とりまとめを行った最初の例となった

==> 事前準備からほぼ4年間の活動をへて成立の見通しが出た

鉄道総合技術研究所の国際規格調査センターの皆様、国内作業部会の委員の皆様、国土交通省のご関係者はじめ皆様の献身的な御努力と御支援に心から感謝申し上げる。

AGSセミナー補足資料 (2010/11/28改訂)

2010-11-24T04:49:00.009+09:00

「リニアと新幹線への高速鉄道の将来性と中央新幹線」

2010/11/23 東京大学大学院電気系工学専攻准教授　古関隆章

2010/11/25 16:10-16:45

リニア新幹線と将来への期待

(1) はじめに
　　目次
　　自己紹介
　　修士論文（磁気車輪とリニア誘導モータ）
　　博士論文（磁束合成形リニア誘導モータ）
　　磁気浮上技術への現在のかかわり
　　講演内容と自分の立場

(2) 磁気浮上技術の特長-----鉄輪式との比較
　　鉄輪の3つの機能
　　速度ごとのモード分類
　　リニアモータ.....ダイレクトドライブと長所と短所
　　非接触支持と磁気浮上
　　実は硬い磁石のばね　..... 乗り心地の問題と脱線
　　信号保安と動力が同じ仕組みの中でできること（車上一次形リニアドライブ）

(3) 磁気浮上／リニアドライブの技術方式
　　支持／案内／推進の方式一覧
　　車輪と車上一次式リニア誘導モータ　（リニアメトロ、スカイトレイン）
　　車輪と永久磁石形同期モータ
　　電磁吸引式磁気浮上と車上一次形リニア誘導モータ
　　電磁吸引式磁気浮上と地上一方式リニア同期モータ
　　誘導反発式磁気浮上と地上一次式リニア同期モータ

(4) 磁気浮上／リニアドライブ技術の歴史 ----- ドイツ、スイス、中国など
　　早期の非接触支持のアイデア
　　ドイツにおける早期の研究開発
　　Transrapid 黎明期
　　Transrapid 05 以後
　　Swissmetro
HSSTとリニモ
　　中国　上海磁気浮上高速鉄道とその後の展開
　　その他　イギリス　ドイツ（M-Bahn）韓国　アメリカ　ブラジル...

(5) 日本の国鉄由来の浮上式鉄道---リニア新幹線
　　これまでの歩み
　　超電導の選択とEDS
　　宮崎実験線（とサイクロコンバータ）
　　コイル配置と浮上・推進
　　車上電源と非接触浮上
　　山梨実験線 -----　パワーエレクトロニクスと超電導磁石信頼性の向上

(6) 超電導EDSと中央新幹線 ----技術開発と評価の経緯
　　開発の主体：国鉄／鉄道総研から東海旅客鉄道会社へ
　　試験線における走行実績
　　超電導磁気浮上式鉄道実用技術評価委員会まで行われた技術評価
　　最新の「超電導磁気浮上式鉄道実用技術評価委員会」での議論
　　画期的な東海旅客鉄道（株）自主計画宣言とその後の調査活動
　　交通政策審議会中央新幹線小委員会

(7) 現状と日本のとるべき道
　　日本の磁気浮上鉄道開発の特長---　純粋な民間サービスとしての鉄道の歴史
　　躍進する中国
　　中国の躍進？と日本の磁気浮上鉄道技術
　　見せ球としての高速鉄道
　　2010年は「はやぶさ」の年　----子供たちの夢
　　中央新幹線リニアは早期の実用化を！

(8) まとめ
　　磁気浮上技術一般論---特長、位置づけ、方式と歴史
　　リニア新幹線の技術
　　中央新幹線にかかわる議論の本日時点での状況　
　　今後にむけた私見 --- 見せ球／国威発揚としての高速鉄道、互換性のないシステムの軛

上記のアウトラインに基づいて当日発表のスライドを作成いたしました。

著作権上の問題も考慮して、当日配布の資料に記載したパスワードで暗号化したスライドのコピーのファイルを、ここにアップロードいたしました。古関の事実誤任による不適切な記述がございましたら訂正いたしますので、忌憚ないご指導をよろしくお願い申し上げます。（スライドのパスワードをお忘れの方は古関宛にメールで直接お問い合わせください。）

第１回鉄道技術展セミナー　海外への展開！日本の鉄道産業への将来の提言（古関担当分　2010/11/11 14:00-15:00）　について 2010/11/18 更新

2010-11-04T19:03:00.006+09:00

2010年11月10日-12日に最初の「鉄道技術展」が幕張メッセで開催されました。
その際のセミナーに関する資料を下記に掲載します。

第１回　鉄道技術展　セミナー

2010年11月11日14:00-15:00 幕張メッセ国際会議場　301会議室

「海外への展開！日本の鉄道産業の将来への提言」(2)

　-----電気技術者の視点から-----

東京大学大学院　工学系研究科　電気系工学専攻　准教授　古　関　隆　章

[1] はじめに：　日本の鉄道技術を語る会の論点

(1) 日本の高速鉄道は世界一だと言われているが、本当にそうなか？
(2) 日本のガラパゴス化？　技術者の問題意識
(3) 安全の性能、環境の性能、個々の製品の信頼性の高さは、日本の最大の強み
(4) 日本の鉄道技術の長所：きまじめな現場技術者による

[2] 鉄道の特長とは　<==　特に　「電気鉄道」　（須田先生の言うとおり？）他モードとの比較では、何でも2番でも大きな部分を担うのに都合が良い？　　インフラ整備と維持が必要 <=>　人口密度が高い場所　

　公共性 ---
　　都市間高速鉄道は国の力の象徴（新幹線　磁気浮上高速鉄道）
　　都市鉄道はライフ・ライン：　市民のためのもの　都市景観の一部　観光的魅力
　　地方：　交通弱者の移動手段　地方鉄道/ LRT/ バス,...
.........実はこの観点は欧州に比べれば弱い？
　　　　　早期の鉄道は民鉄として発達
　　　　　破綻した日本国有鉄道　----公共性を正面に打ち出すことへの抵抗感
　高速性
　正確性
　環境適合性-----鉄道における環境対策は、暗黙のうちにローカルな公害対策であった　（騒音、建設時の環境負荷,...　グローバル環境として語られることは最近のこと）
　安全性
　安心感　

一方で、鉄道は、自由な資本主義　とは相容れない部分もある。

戦争のためのインフラとして発達した都市間幹線鉄道
自由な自動車　計画性を要求する鉄道

-----------
[3] 国際環境：　グローバル化は不愉快か?
自動車産業との大きな相違：　国内市場できちんと食っていける（来られた？）日本の鉄道界
海外から見た日本の特徴：特殊な市場

---ヨーロッパで鉄道のシェアが圧倒的に高いスイス人による評価---
Compared with Swisses, Japaneses have:　スイス人と比べて日本人は
Twice population concentration２倍の密度で住んでいる。
three times frequently use trains３倍頻繁に鉄道で旅している。
30% longer trip by rail 30％長く列車で旅をしている。
1/14 times freight by rail per capita１人あたり鉄道貨物輸送量は1/14倍。
60% more transport per operator1鉄道事業者あたり60%多く輸送実績がある。
30% less cars per capita人口1人あたり30%乗用車が少ない。
only ¼ times highway per capita人口1人あたりの高速道路長は1/4倍しかない。

海外市場への進出
市場開放の海外からの要求
国際標準化と日本の技術

日本語は世界に通じないというハンディキャップ

[4] 国際環境：　躍進する中国は脅威か?　　日本の停滞は宿命か?
「賢明で誇り高い　隣人」　
==> 中国で鉄道が急速に延びるのは当然のこと　　

ビジネスとしてみた場合「公平な競争にならないという問題」

知恵と経験にあふれる商人　上位下達の社会　

躍進する中国も高齢化の軛のもとに

長期的に持続可能でない発展 ---- 力のあるうちに進めねばならぬインフラ整備

==> 中国で鉄道整備が進むのは日本にとっても基本的に良いこと

[5] 再び「電気鉄道の優位性」についてのキーワード
車両技術：
　車両情報システム　合理的保守　
　高効率・正確な動力分散形駆動技術と回生制動　エネルギー管理
電力供給システム----歴史的多様性と保守管理の技術
運転保安と安全　将来を見て列車検知をどうするか?
運行計画・緻密な運行管理
ITの活用：　通信　車上情報システム　旅客営業　旅客案内設備　　　貨物?　
交通：　さまざまな種類があり都市鉄道、地下鉄は強いが....
手薄なLRT分野　弱いネットワークとしての連携

[6] 海外ビジネス展開のために
(1) 己を知る
(2) 技術的先端性の主張
(3) 国際標準と日本の固有技術
(4) 計画性を重んじる文化、日本人のきまじめさは売れる技術となるのか?

[7] 己を知る

[強さと弱さは表裏一体！]

1. 組織
専門性と縦わり
事業者、メーカ、官、学、／コンサル、商社ーーー固定的?　基本的にdomesticーー＞国際化対応への違和感？
日本的効率性と、匿名性
安全重視と保守性・変化に時間がかかること／持続性
日本語
独立採算性とインフラの持続可能性、更新の困難

2. 人
専門家としての矜持とモラル／偏狭姓と思考の固定化
鉄道としての一体感／異業種との人事・情報交換の不足
業界内での秩序と暗黙のヒエラルキー
弱点：　年齢構成のギャップ（JR？）と高齢化　持続可能性？

3. 技術
車両：
国鉄解体後の多様化：魅力向上と開発資源の分散化
環境親和性、信頼性の高さ<-->性能と堅牢性、快適性

土木：
鉄道固有技術についての国際標準化対応は基本的に不必要
日本固有技術ということで閉じていても構わない？しかし、東京大学において土木工学科はいち早く国際化を積極的に進めた

[8] 技術の先進性の国際発信：＜見せ球　打ち上げ花火としての高速鉄道＞
新幹線では＜わかりやすい＞先進性のアピールは難しい
日本のお家芸「超電導磁気浮上鉄道」の実用化は喫緊の課題
議論に時間をかけすぎる事なく早く建設すること！
　時間をかければ互換性のないインフラは死ぬ
日本の磁気浮上鉄道の特長：　鉄道事業者が主体的に研究開発を行ってきたこと　世界で稀有
==> ドイツ、スイスの轍を踏んではならない！
絶対にやるという気合が必要！
「賢明にして誇り高きわが隣人」の台頭を前に日本が国際競争力を目に見える形で示せる唯一最後のチャンス

方式超電導誘導反発式リニア地上一次形同期モータ推進方式
　速いのがとりえ

特長：鉄道事業者が本気で開発を進めてきた世界で稀有の例！！

[9] 国際標準化への取り組み　==> 片手間にはできない：人も金も本気でかける！

[10] 日本人のきまじめさは売り物になるか?----説明可能なシステム化、可視化がどこまでできるか?

[11] まとめ: 主　張
(1) 日本の技術は優れているという＜先入観＞を棄て頭を冷やす
==> 日本の強みと弱みを良く議論する　技術の囲い込みを回避
(2) 最高速の技術の早期商用化！＝＝ナンバーワンでなければだめ
(3) 地方鉄道の持続可能な運営のための知恵の開発とアジアの大きな市場の重なり
(4) 「きまじめさ」を理解される形に！
　国際標準化と総合鉄道技術を俯瞰できる専門家の育成
(5) 「きまじめさ」をシステムとして体現する電気・電子・情報技術

おまけ：　沖縄に鉄軌道を！　LRT Workshop in Okinawa 2010

訂正：

講演中で昨年度までの情報に基づき、日本の電子計算機の最高速度記録の世界的地位が急速に年々低下しているということを申し上げましたが、それから数日内に、現在の日本の地位が４位といわれるようになった事、評価法によっては最高性能とも言えるとの報道が出ましたので、（前言は講演時点では誤りではなかったものの）、現時点での情報に基づき修正させていただきます。

2010年度冬学期　「制御工学第二」火曜日1限　＠242教室 2011/01/15改訂

2010-10-03T15:01:00.023+09:00

制御工学第II (火曜日第一限　242教室)

古関隆章・堀　洋一
Ext. 26676, takafumikoseki　＠　ieee.org

第3回目の演習問題を出題中です！

期末試験の日程が正式に2/8午前中と発表されました。

制御工学第二講義予定
(01) 10/05 状態空間におけるシステムの取扱(1)：夏学期の復習、講義の構成など導入的説明、状態変数と状態方程式Ｉ、
(02) 10/12 状態空間におけるシステムの取扱(2)：状態変数と状態方程式ＩＩ、　実現問題、
(03) 10/19 状態空間におけるシステムの取扱(3)：状態遷移行列と時間応答シミュレーション、可制御性と可観測性
(04) 10/26 藤本准教授特別講義: 制御工学の実際: 運動制御への応用
(05) 11/02 状態空間におけるシステムの取扱(4)：多項式法による極配置の提案、状態フィードバック、第１回目演習出題（12/07提出予定）と状態推定に関する説明資料の配布

第１回目のレポート用演習問題です。（12/07の講義の際に提出をお願いします。If you have problems in understanding Japanese problems, please contact me directly! ）

(06) 11/09 居村助教特別講義：　ワイヤレス給電と効率改善のための電力制御技術
(07) 11/16 状態FB制御系の設計の考え方：多項式法と最適制御（LQR）における評価関数の直感的理解について
(08) 11/30 LQRにおける最適性の証明、一次元時不変線形系のリカッチ方程式と最適制御の例題、指令値追従形制御への拡大系の構成　

ここに状態推定（State estimator, Luenberger observer）に関する説明資料をおきます。圧縮ファイルの中身は、学部講義用の日本語のスライドと、大学院講義用の英語のスライドに分かれていますが、その内容はほぼ同じものであるとご理解ください。次回12/07の講義で説明予定ですが、あらかじめ入手して目を通しておいていただけると理解が深まるものと思います。

(ファイルが開きにくいとの指摘がありましたが、動作確認をしてみて、少なくともWindows上では問題なく機能しましたので、そのままにしてあります。 12/07 10:47 JST)

(09) 12/07 状態推定
(10) 12/14 ディジタル制御(1): 空間量子化と時間量子化サンプリング動作の数学的表現、サンプリングを含む系の取扱とZ変換
(11) 12/21 ディジタル制御(2): ディジタル系安定性判別、ディジタル系のアナログ近似
第2回目演習出題をこちらからご入手ください。（2011/01/11提出）
ディジタル制御の説明補足スライドはこちらから

(12) 01/11 ディジタル制御(3)：
連続系の制御器と離散系の制御器の対応関係とディジタル系のアナログ近似(ディジタル再設計) + 第３回目の演習出題

最終回の出題では、第３回目のレポートにかける時間が不十分になるとの指摘がありましたので、次週以降の非線形制御入門を中心とした最終レポート（2/1の朝提出予定）をここに出題しておきます。

試験の準備としてはこれに加えて、本日学んだディジタル再設計を用いて、連続系の伝達関数から近似的に等価な漸化式を導く計算を練習しておくといいでしょう。

第3回目演習出題をこちらからご入手ください。（2011/02/08提出

　　<==期末試験日の発表に伴い提出日が変更になっております。）

(13) 01/18 堀教授：非線形制御入門(1)

(14) 01/25　非線形制御入門(2) 　　

(15) 02/08 08:30-11:30 期末テスト

制御工学第一の内容（復習）
１．序論
１．１　　制御工学とは何か
１．２　　制御システムの例，分類
１．３　　閉ループ制御と開ループ制御
１．４　　制御工学の歴史

２．システム動特性の表現
２．１　　信号伝達と状態遷移
２．２　　動作点まわりの線形化
２．３　　線形システムの表現
（２．４　　ラプラス変換法の基礎）
２．５　　ブロック図とその合成
２．６　　特性の計測法

３．制御システムの安定性
３．１　　線形システムの安定性
３．２　　ラウスの安定判別法
３．３　　ナイキストの安定判別法
３．４　　フィードバック系の安定度指標

４．フィードバック制御系の基本特性
４．１　　入力追従特性と外乱抑圧特性
４．２　　定常誤差と誤差係数
４．３　　２次系の過渡応答
４．４　　２次系の周波数応答
４．５　　高次系の代表根

５．線形フィードバック系の補償
５．１　　フィードバック制御系設計の基本指針
５．２　　直列補償とフィードバック補償
５．３　　ニコルズ線図を用いた制御系設計
５．４　　根軌跡を用いた制御系設計
５．５　　直列補償とPID調節計
５．６　　フィードバック補償

制御工学第二から制御工学第一への移行
古典的制御の復習と状態空間法との関係（フィードバック制御と多項式法など）
状態空間におけるシステム序論：連続量と離散量

---

2. 教科書・参考書
新：制御理論の基礎昭晃堂　（これは生協などで購入可能と思われる。）

（堀・大西：応用制御工学　　丸善
ただし、この本は現在書店で入手できない。図書室にはあるはず。堀教授にお願いし、制御工学第一のときと同様に原稿のpdf版をここにいただいた。ただし、講義初回で示したPW付。）

いずれにしても、これは教科書指定ではなく、推薦参考書なので、授業では該当ページを示すのみで板書の内容と一対一の対応にはなっていない。主として、自宅学習や演習問題を解く際の参考として活用してほしい。具体的にはいろいろと探してみて自分に合うと思う本を買って学ぶのが良い。

平井・羽根田・北村：システム制御工学　森北出版
金原・黒須：ディジタル制御入門　日刊工業新聞社
小郷・美多：システム制御理論入門実教出版社
前田・杉江：アドバンスト制御のためのシステム制御理論　　システム制御情報学会編　朝倉書店
正田：制御工学　培風館　

MATLAB: SimuLink, Control tool boxなど
計測制御学会誌、電気学会雑誌、論文誌など

3. 授業の受け方

式を自分で追ってみる-------演習問題。
学生実験課題18で体験する演習のように、SCILABなどを用いたシミュレーションもできると良い。
（このブログにある実験課題１８の解説を参照されたい。）
演習問題のレポートをすべて期限内に提出することを、期末試験を受ける条件とする。

A4の方眼紙をノートとせよ: 授業は基本的に板書を中心に行う。
色鉛筆を用意する-------作図の理解に便利。
本年度は位相面軌跡を堀教授が11月に丁寧に解説してくれるが、非線形制御の解説は一般に手薄になりがち。冬休みなどに参考書の相当部分を自主的に読んでもらえるとありがたい。

本資料の更新版をはじめ、講義中の資料は必要に応じて、http://takafumikoseki.blogspot.com/　から入手可能なようにアップロードします。

第28回　日本ロボット学会学術講演会 OS: ロボットにおける生体運動制御の基調講演（9/22）に関する情報公開

2010-09-23T18:56:00.008+09:00

第28回　日本ロボット学会学術講演会

1P1　OS: ロボットにおける生体運動制御

【基調講演】ロボット四肢の運動制御で二関節筋の機能を考慮する工学的意義

-技術者にとって冗長性に加え何が良いのか?-

○古関隆章（東京大学）福正博之（東京大学）杉本貴大（東京大学）

藤川先生、辻先生の適切かつ親切なセッションの司会で何とか上記の講演を終えることができました。自分自身としては最新の内容を話したつもりですが、基調講演という枠組みであったことと、予稿に書いた際、最も重要な結論部分の肝心の数式の係数に誤植があったためヤヤわかりにくいところが出てしまいました。そのお詫びと修正情報の提示を含め、修正済みの予稿と、9/22の講演のスライドをここに公開いたします。

いろいろとコメントいただければありがたいです。

　　数式の誤植を修正した予稿

　　9/22の講演スライド

（このスライドで最も重要なのは18ページ目の2つの数式です!）

3年生冬学期実験課題　No. 17 制御系設計と運動制御（コントロールラボ担当　10/03 改訂）

2010-08-31T17:26:00.012+09:00

　堀教授および古関准教授が共同で担当する課題17では、電気―機械系の相互作用で生ずる運動制御を通じ、講義で学んだ制御理論、特に、フィードバック制御を、外乱の影響や機械的振動の抑制を体験することで実践的に学ぶ。そして、制御系設計法を実践的スキルとして体得することを目的とする。本課題の履修者は、動的な物理現象への技術者としての関わり方、制御理論の基礎的な考え方を身につけることができる。同時に、ロボット、工作機械や搬送装置などのための産業用ドライブ、車両駆動など、広い範囲の実務に臨む際の有力な武器となる技術的素養を、この経験を通じて体得することが期待される。

重要：　初日に自分の使用するノートPCを必ず演習会場に持ってきてください！

MATLAB, Simulinkの使用法については、関連の参考書やweb上の説明（例）などを見てください。
英文ですが、Matlab入門として基本的なことが書かれているのはこれです。その他「Matlab 基本　初心者」などのキーワードで検索をすると、親切な解説を日本語で書いている方もいらっしゃります。
最も早いのは適切な入門的参考書を一冊購入することだと思います。

また、学生版を自分で購入する方は、このページから、あるいは大学生協などを通じて申し込みができると思います。フリーソフトSciLabの入手はこちらから。

演習、実験に必要なテキストおよびファイルを以下から事前にダウンロードしてよくお読みください。

使用ソフトのリンク情報は暗号化されています。その内容を見るためのパスワードは演習初日に個別にお伝えします。

------------演習／実験の内容の解説と必要ファイル----------------
(リンクを右クリックで「新しいタブで開く」として、ファイルを閲覧あるいはダウンロードください。)

(1) 制御CAD演習テキスト　（共通ファイル　重要）

(2) 数値計算ツール　　（暗号化されています。）

以下は選択課題によってダウンロードするファイルが異なる

----実験課題A----
(3) 一軸ロボット実験指導書（堀　2010年度)　<==ほぼ共通ファイル！　　

----実験課題B-----　＜＝＝ここは今年度は必要なさそうです！
(4) 二慣性系実験指導書（古関 2010年　Β版）

(5) 二慣性系の実験装置のマニュアル　　(圧縮暗号化されています。)

--------------------------------------

ここに、演習問題のサンプルファイルを置きますので、必要に応じてご参照ください。
(本当は ##.mというMファイル形式がよいのですが、ここでは表示の容易さのために sample.txtとしています。)

提出レポートについての具体的指示

＜親レポートとして出す人＞
演習問題の中で赤で書かれたもの（できるだけ網羅的に）
＋実験（結果と考察を中心に）　考察課題　(2)+(5)+(7) +α

<子レポートとして出す人>
実験（結果の簡単なまとめ）＋　考察課題　２つを選んで提出

中央大学理工学部　2010年度冬学期科目　「電気機器」（01/13改訂）

2010-08-29T13:34:00.045+09:00

「電気機器」

冬学期　1時限目　(09:00-10:30)

[1] 履修条件

高校および大学の理系の教養課程で物理学の基礎としての力学（剛体の力学を含む）および電磁気学を習得していること

複素インピーダンスを用いた交流回路計算法を含む基礎的な電気回路理論を習得していること

複素数、三角関数、簡単な定係数線形微分方程式やラブラス変換を用いた簡単な計算ができる数学的基礎を有すること

インターネットを通じた定期的情報取得が可能な環境とPCリテラシィを有していること

[2] 授業概要

電力システムの発変電の基本、電気自動車、鉄道車両や工作機械、ロボットなどの運動制御の基礎となる電気-機械エネルギー変換の基本的な仕組みと理論を学ぶ。

また、電気機械の理解を通じて、複雑な物理現象の本質を簡易に扱う「電気技術者の思考テクニックとしての等価回路に基づく考え方を修得する。

[3] 授業計画

1) はじめに　2010/09/23

講義／学習の進め方

電気-機械エネルギー変換、交流と直流、多相交流

電気-機械エネルギー変換技術の社会的役割とその重要性

電気機器学の学問としての位置づけ

電気機械の種類、静止器と回転機、エレクトロニクスとパワー

09/23の講義で用いたスライドの控え（暗号化ファイル　約8MB）

09/30に提出を求める第1回小レポート課題

上記のファイルのダウンロードが大学側のセキュリティ設定でできないという連絡をいただきました。

個人のネット環境からのアクセスでは問題ないと思いますが、当座の応急措置として、レポート課題の内容をいかにテキストの形でお示しします。ファイルのダウンロードがうまくできなかった方は下記のテキストA4の紙にカットアンドペーストして適当に整形して、次週にご提出ください。

---09/30に提出を求める第1回小レポート課題(テキスト版)---

2010/09/30 第二回目講義開始時に提出用のレポート課題

学生証番号: 　　　　　　　　　　　　　　氏　名:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

[問1] 電気機器の特徴がよく生かされている身の回りの製品を3つあげ、その中で電気機器の特長が具体的にどのように発揮されているか説明してください。

<解答欄：適当なスペースを空けてください！>

[問2] この講義への期待、要望事項があればお書きください。

<解答欄：適当なスペースを空けてください！>

次回09/30の講義開始時にご提出ください。

--------------------------------------------------------------------------------

==>いずれにしても大学側のセキュリティ設定は古関の立場ではどうしようもないので、代替サーバの使用を試してみるしかありません。こちらでダウンロードできるかどうか試してみてください。

9/23の講義スライド（暗号化ファイル　Ubuntuのサーバのリンク）

9/30に提出を求める課題（Ubuntuのサーバのリンク）

多分こちらは問題が少ないと思うのですが、もしこちらでもうまくいかなければ、再度古関宛にＦＢをかけてみてください。

2) 交流における電気エネルギー変換・電気機械エネルギー変換入門　2010/09/30

古典力学と電磁気の復習

10/07に提出を求める第2回小レポート課題（Ubuntuのサーバのリンク改訂済）

単相、三相といわれてもわからないというコメントを書いた人がいます。三相交流について10/7に基礎的な解説をいたしました。

教科書が品切れで手に入らない。

==> 確かにアマゾンでも中古しか置いていないということがわかりますので、在庫が少ないということですね。

ネットなどでも最も評判の良さそうな

藤田宏著　電気機器　（森北出版）

も推奨参考書として推薦します。（入手できるもので基本的に自分の気に入った参考書を用いるということでいいと思います。）

また、松井先生の本も良さそうです。

このような基礎科目は多くの本が出されていますので、自分の肌に合った本を探してじっくりと読んでみることが大事だと思います。

3) 2010/10/07

三相交流の基本　回転磁界の数学的表現方法、力とトルク、その物理的意味

思考の手抜きの技術としての電気回路フェーザ表示

10/14に提出を求める第3回小レポート課題（Ubuntuのサーバのリンク）

（10/7差し替えました!）

4) 　変圧器（電気材料、理想変圧器、実在の変圧器の等価回路表現）　2010/10/14

5)　2010/10/21

変圧器の等価回路と基本的測定法　

10/28に提出を求める第４回小レポート課題（Ubuntuサーバのリンク）

<==10/21の講義の復習として、ご活用ください。提出を１週間ずらしました。

　　　必要に応じ参考書の記述を参照してまとめるといいと思います。

6) 2010/10/28

変圧器のまとめ：パーセントインピーダンス三相結線法など

＋誘導機I

誘導機の原理と特長

#) 　2010/11/04 講　義　な　し

交流回転機理論を理解するために不可欠な三相巻線と進行磁界の関係を理解するため、この記載を丁寧にご覧ください。　そして

11/11に提出を求める第5回レポート課題をここでご入手ください。（Ubuntuサーバへのリンク）

問1の用語については参考書の該当ページを参照しながら、理解しまとめてください。

問2は電気回路のノートや教科書を参照しつつ復習としてやってください。

[参考情報]　誘導機の定常特性は変圧器に似た単相等価回路を用いて議論され、特性測定法などもそのモデルに基づいて決められてますが、その等価回路自身の導出の理論展開は必ずしも簡単ではありません。講義ですべて説明するには分量が多すぎることもあり、講義の中では説明を省略せざるを得ません。その詳細な導出過程を学ぶにはこの記述を参照していただきたいと思います。この資料では、5.3.61式までにおいて、三相交流により進行波＝回転磁界が形成されるという基本から単相回路回路の導出を説明しています。　

7) 2010/11/11 誘導機　II

誘導機の構成、変圧器と誘導電動機

誘導電動機の原理と特性表現法（＝Ｔ型、π型等価回路）、

等価回路計算のための準備（鳳-テブナンの定理の使い方）

11/18に提出を求める第6回レポート課題をここでご入手ください。（Ubuntuサーバへのリンク）

8) 2010/11/18　

誘導機　III　モデル同定のための測定法
等価回路の導出と特性計算、誘導機の種類とエネルギーの流れ、誘導機の始動法

11/25に提出を求める第7回レポート課題をここでご入手ください。（Ubuntuサーバへのリンク）

9) 2010/11/25

誘導機補足：　誘導機の試験法、　空間高潮波とゲルゲス現象などの諸注意、単相誘導機（小型誘導機）

直流機概説：　直流電動機と発電機

12/02に提出を求める第8回レポート課題をここでご入手ください。（Ubuntuサーバへのリンク）

夏学期の講義、「パワーエレクトロニクス」ご担当の佐藤先生（千葉大学教授）とお話し合いをして、パワーエレクトロに関する説明を、その基礎的部分からほぼすべて佐藤先生にお任せることとしました。その結果、古関の講義本体部分では「鉄と銅」の機械に関する話に限定して扱うこといたします。このことに基づき、以下のとおりシラバスの改訂をいたします。

10) 同期機　I 2010/12/02

直流機と同期機入門：　同期機の特殊形としての（他励）直流機

エネルギー保存則とモータ定数

運動制御のアクチュエータとしてのモータの特性とその基礎モデルとしての電機子の回路方程式

12/09に提出を求める第9回レポート課題をここでご入手ください。（Ubuntuサーバへのリンク）
なお、12/02に第８回レポートを出しそこなった人は、12/09の講義開始時に提出機会を与えますので遅刻をしないようにしてください。

11) 同期機II　: 　2010/12/09

三相巻線と同期発電機の原理
構造と分類,　同期機の機能

12/16に提出を求める第10回レポート課題をここでご入手ください。（Ubuntuサーバへのリンク）

＜補足説明＞

ここで提出を求めた[2]の後半部分「そして、同期機の機能上の３つの分類を示し、各々における有効電力や無効電力の関係を簡単に説明してください。」について、何を書いて良いかわからないとの質問がありました。期待したのは、予習的な意味を含めて、「同期機の界磁電流の強さを操作することで、同期機が負荷電流の力率に影響を及ぼすことができるため、無効電流を供給／吸収する能力を持つ一方、有効電力は実際の物理的エネルギーの授受に関係するため軸を介した機械エネルギーの授受と直接つながりがある」というような説明でした。その意味は残りの同期機に関する講義の中でご理解いただけると思っています。

12 ) 同期機 III 2010/12/16

期末テストに関するアナウンスと試験準備に関する助言

電機子反作用と特性のモデリング

負荷電流の位相と電機子反作用による増磁／減磁作用

12/23に提出を求める第11回レポート課題をここでご入手ください。（Ubuntuサーバへのリンク）

13) 2010/12/23　授業アンケート＋同期機 IV　

期末テストに関するアナウンスと試験準備に関する助言

円筒機特性のモデリング

01/13に提出を求める第12回レポート課題をここでご入手ください。（Ubuntuサーバへのリンク）

皆さん良いお年を！

14) 2011/01/13 同期機 V：　同期電動機　（最終講義日）

突極機特性のモデリング

同期発電機の基本特性の測定法

発電機の並行運転と電力系統

トルクの発生原理、同期電動機の種類とその特長

同期調相機と力率調整

今後の学習のために

[4] 評価方法

（インターネット経由で講義後毎週出題する）小レポートの講義開始時の毎週の提出（40%）と期末テスト(60%)

==>タイムリーに出し損ねたレポートは最終講義日にまとめて提出してください。

（既提出でも、不十分であった箇所を補いたい場合にはこの日に併せて持ってきてください。）

[5] テキスト　参考文献など

---教科書指定---

「エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス」

エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス編集委員会　編／森北出版（定価 2800円）

<== 2010年改訂の第二版が市場に出ているようです!

指定教科書はなく、ご自分でよいと感じる基礎的な参考書を選択し、仲間にも薦められるものがあれば、是非このブログのコメントとしてご紹介ください。

といっても、何も指定されなければ勉強できない、という方には、

藤田：「電気機器」　森北出版

も、推奨書として推薦します。

---推薦参考書----

＜入門書として初学者に読みやすいもの＞

森北出版　藤田「電気機器」

森北出版　松井「電気機器 (基礎からの電気・電子工学)」

電気学会　多田隈他：「電気機器学基礎論」

　＜＝＝どれでも好きなものを選べばいいと思います。

＜一般的なもの＞

電気学会　「電気機械工学」「電動機制御工学」

＜専門性の高いもの＞

本ブログでも詳しく紹介した電磁気と制御の応用を統一的に解説した優れた参考書

（必ずしも電気機器学の伝統的な構成にそって記述されているものではありません。）

坂本哲三　著　「電気機器の電気力学と制御」　森北出版

[6] 授業外の学習活動　特に無し

[7] そのほかの特記事項特に無し

[8] 参考URL

古関のブログ：講義に関する情報、補足資料やレポート課題をここから御入手願います。

http://www.takafumikoseki.blogspot.com/

[9] 参考資料

上記のリンクから適宜入手してください。

[10] 履修者の皆様への備考

本ページは演習の出題なども含め、適宜更新されますので注意深く頻繁にご覧ください！

工学院大学・朝日カレッジ「鉄道技術各論シリーズB5」御聴講の皆様

2010-07-27T22:48:00.005+09:00

とても暑い中、本日7/27の講義「超高速領域の新技術と磁気浮上式鉄道」にご参加いただき、熱心に話を聴いてくださってありがとうございました。配布資料に不備がございましたことをお詫び申し上げます。

スライドのハンドアウトを改めて

　ここからご入手（約1.2MB PWつき）

ください。講義の際にお示ししたPWつきです。公開資料のみに基づいて作成した資料ですが、これは電子ファイルの一般公開ではなく、あくまでも大学の講義室内での配布プリントの代替物に過ぎませんので、お取り扱いにご注意をいただきますよう、お願いを申し上げます。

（何か問題がございましたら　古関隆章　takafumikoseki＠ieee.org　までご連絡ください。）

重要：　3年生夏学期講義「制御工学Ⅰ」補足：　状態フィードバック制御系の設計法例題

2010-07-08T17:18:00.003+09:00

2010年7月5日の最後の講義でご説明が間にあわなっかた「状態フィードバック制御系の設計法の簡単な具体例」を、講義で申し上げたとおり、ここにお示ししますので、講義のなくなった7/12月曜日1限の時間を用いたりして、しっかりとプリントの内容を学び、計算法を身につけてください。

（期末テストの対策としても有効ですが、この計算法をきちんと体験しておくことは、長期的に重要だと思います。また、講義中に説明をした、状態空間表現をラプラス変換し伝達関数を計算する計算法も丹念に復習されることをお奨めします！）

2010/06/01 総合科目人間環境一般「人間社会と交通システム」　　　リニアモータ、磁気浮上の技術とそれらを応用した交通システム--開発の歴史と将来展望-- の講義を終えて

2010-06-01T21:56:00.003+09:00

本日、熱心に聴講していただきありがとうございました。レポート課題は以下の通りです。

「本講義で紹介した、電気／磁気的な手段によって、非接触で車両を支持、駆動する方法の

　　現存する方式の分類

　　必要な技術要素

　　長所と問題点

についてまとめ、それらの技術的背景に基づき、

今後の公共交通の中で、磁気浮上技術が今後、必要か、不必要かという自分の立場を明示し、その理由を具体的にまとめよ。」

本日のスライドの縮小版をここから入手してください。（約1.3MB）

ファイルを開けるには、講義でお伝えしたパスワードを入力してください。

2010年5月17日3限「環境電気工学」を終えて

2010-05-17T17:11:00.004+09:00

本日2010/05/17の３限、拙い講義をお聴きいただきありがとうございました。
その際のスライドの控えを、講義の際に板書したPW(e##2###)つきでここから入手可能にします。(約16.4MB)

今後の勉強のためにお役立てください。

来週以降の講義予定は以下の通りです。

４/5,19,26　　　　小田先生、小野亮先生　　環境破壊（公害）と人間活動、公害対策技術（集じん機、プラズマによる環境改善）

5/10　　横山先生　　環境と電力システム１（自然エネルギー）

5/17　　古関　環境と交通システム１（電気鉄道）

5/24　池田先生　　‹環境と電力システム２（超高圧送電）

5/31　　　大崎先生　　　電磁環境（EMC）

6/7　　　堀先生　　環境と交通システム２（電気自動車１）

6/14　　藤本先生　　環境と交通システム３（電気自動車２）

6/21　　熊田先生　環境と電力システム３（SF6代替）

6/28　谷口先生　環境と電力システム４

7/5　　馬場先生　環境と電力システム５（超電導・エネルギー貯蔵）　　　

7/12　小野靖　先生　　環境と新エネルギー

第32回「交通ビジネス塾」リニアモータ・磁気浮上の技術と軌道交通への応用の展望　についての補足資料　（5/1改訂）

2010-04-27T23:36:00.008+09:00

連休の合間の夜にお集まりいただきまして、熱心な御討論ありがとうございました。

---------

■テーマリニアモータ・磁気浮上の技術と軌道交通への応用の展望

総合科目人間環境一般「足からロケットまで---走る／飛ぶ／探る科学入門」(2010/07/07 改訂)

2010-04-04T22:31:00.022+09:00

取りまとめ：工学部電気電子工学科　准教授　　古関隆章
(URL http://www.koseki.t.u-tokyo.ac.jp,
e-mail: takafumikoseki　AT　ieee.org)
Skype: takafumikoseki
場所：　駒場キャンパス　118教室金曜日５限（16:20-17:50）
科目コード　11740

標記講義を、駒場キャンパスにて開講します。ものを動かすことに興味のある人は、目指す専門分野を問わず広くご参加くださりますよう願っております。大学の講義では細かく見ればわからないところがたくさん出てきますが、それはむしろ当たり前のことです。わからないことがあったことを、いちいち気にする必要はありません。大切と思われることを、必要に応じて自分で調べ、あるいは教員に積極的に質問し、わからぬことをわからぬままに放置せぬ努力を忘れねば大丈夫です。
人や物を効率良く運ぶことが、文明社会の成立に欠かせず、移動手段を提供する技術が、我々の生活の基本を支え、そして生活を楽しく豊かにするために大切です。実際、日常的な生活の中で、自動車や鉄道などの身近な交通は不可欠なものとなっていることを実感しているでしょう。人々は太古の昔から、速くて、快適で、便利な移動手段を求めてきました。近年は、これに加えて、安全性への意識も高まっており、環境への負担の少ない交通、高齢社会への移行に伴い「交通弱者でも移動の自由が奪われない」バリアフリーに対応した交通など、移動手段の「質」に対する要求もさらに高いものとなっています。このような様々な要求に応える「運ぶ」営みのために、電気や情報の技術が貢献できることは多く、交通における電気・電子・情報技術の役割はますます大きくなっています。
本講義では、このような視点から、電気エネルギーおよび情報通信や計算機技術を積極的に用いて人や物を「うまく」運ぶ方法論を
--電気自動車、ハイブリッド自動車
--リニアモータ・磁気浮上超高速鉄道
--電気鉄道など軌道系の交通システム
--宇宙環境におけるロボットの移動技術
--エネルギー問題から見た交通と、グローバル環境への影響
を例に、オムニバス形式で2-3コマ程度で解説をし、高校や教養学部で習う物理や数学の延長上にどのようにこれらの技術が構築されているかをできるだけわかりやすく具体的に解説するとともに、最新の研究動向を紹介します。
（この研究に興味を持つ受講者には希望により研究室の見学なども可能です。熱心な文系の学生も歓迎するが、基本的には高校の理系科目選択者程度の物理、数学の知識を前提とした講義内容とします。）
古関隆章（こせきたかふみ　准教授　工学部）以外の講師陣：
大崎博之（おおさきひろゆき　教授　工学部）
堀洋一（ほりよういち　教授　工学部）
藤本博志（ふじもとひろし　准教授　工学部）
呉世訓（オ・セフン　助教　工学部）
＋JAXA 宇宙科学研究所および東日本旅客鉄道株式会社からのゲスト講師　計4名

---H22年度の講義スケジュール----

(1) 4/9: 久保田　導入（宇宙と電気技術者）＋宇宙研の紹介(1)
月惑星探査，探査ロボット（仮題）
講義紹介スライド(70kB)
久保田講師の講義スライド（暗号化圧縮ファイル　710KB）
４０名近い皆様にお集まりいただきありがとうございました。

(2) 4/16：古関　講義全般の紹介と成績評価についての事務的連絡　　
エネルギー変換と電気駆動
第１回目に出ていただきましたほとんどの皆さん、講義に継続して熱心にご参加くださりありがとうございます！
古関の講義スライド（暗号化pdf 1.65MB）

(3) 4/23: 藤本　電気自動車の運動制御

(4) 5/7: 大崎　超電導技術と輸送の科学

(5) 5/14: 古関　電気車両駆動技術史；電気鉄道と電気自動車の類似点と相違

古関の講義スライド（暗号化pdf 7.9MB）

(6) 5/21: 林屋(古関)　環境に優しい公共交通機関としての電気鉄道技術

5/28 五月祭準備のため講義なし
　
（生産技術研究室の公開は翌6/4, 5 でした。
　　誤解に基づく誤った情報を掲載いたしましたことをお詫び申し上げます。）

6/2の午後に本郷キャンパス工学部2号館を中心に、電気電子情報系の学科に関係する研究室のオープンハウスを行います。ふるってご参加ください。

(7) 6/4:

福地（古関研）：　高速な鉄道運行の安全を支える技術----信号保安技術 (16:20-17:10)

　古関：　世界の鉄道の高速化技術 (17:15-17:40)

古関の講義資料スライド（暗号化　約4.1MB）

福地の講義資料スライド(暗号化　約2.1MB)

(8) 6/11: 古関　磁気浮上とリニアモータの技術の軌道交通への応用

　　　　　　　　　　＋レポート課題と提出についての打診6/15 期末レポートについての重要情報を出しましたので、末尾の記述にご注意ください！

古関の講義資料スライド（暗号化　約3.4MB）

(9) 6/18: 呉　電動駆動で人間の足を作るには

(10) 6/25: 堀　「ちょこちょこ充電しながら走るクルマ社会へ」

(11) 7/2: 坂井　人工衛星の動かし方＆作り方人工衛星　姿勢制御　小型衛星　フォーメーションフライト　＋宇宙研公開情報

(12) 7/9：　橋本　宇宙研の紹介(2)＋宇宙探査機は電気で動く
～小惑星探査機「はやぶさ」も電気で動く～
講義資料をここから入手（PW付き　約 10MB）
(13) 7/14: 林屋（古関）電気鉄道の環境性を支える電力技術の最新動向

＋レポート課題と提出についての確認（古関)

講義資料で電子ファイル配布があるものは、このページからDL可能なようにします。ファイルにはPWをつけアクセス制限をかけることがあります。

-------------------------

重要：

本講義の成績評価の主たる部分は以下のレポートの評価結果に基づき行います。

(6/11にこのアナウンスを出すのは、期末試験期間に入る前に十分な時間的余裕を持ってレポート作成をしたいという方のご要望に答えるためです。)

レポートを、以下の要領でe-mailで提出してください。成績評価は、レポート採点結果と講義への出席回数を総合し、厳正に行います。

[1] 締め切り

すべての履修者：　2010/08/01 (Sun) 21:00 JST

＝＝＞　レポートの受付を締め切りました。すべての提出者にはすでに受け取りの確認の連絡をしたつもりですので、おかしいと思った方は至急古関宛takafumikoseki AT ieee.orgにご連絡ください！

[2] 提出先　pdfのe-mailの添付ファイルとして takafumikoseki　AT infoseek.jp あてに　

（古関から受け取り確認のメールを返しますので、その確認の連絡が2-3日以内に来ない場合には古関まで(別アドレス： takafumikoseki AT ieee.org)確認のご連絡をお願いします。）

[3]提出に関する技術的注意と参考情報

ワープロなどは任意ですが、フリーのopenoffice.orgを用いれば、数式を用いた文書もpdf化も含めすべて簡単に処理できます。(ちなみにこのページや教材の作成は、 OSすらWindows環境ではなく、Ubuntu上のソフトですべてを行っています。)

google docs、zohoなどを用いても図入りの文書作成とpdf化は可能です。（ただし、数式作成機能はありません。）

また、任意の文書ソフトからの pdf化もフリーのツールで可能です。

大きいファイル（数百 kB以上？）をメールに添付することは避けてください。そのような場合には Dropsend 　http://www.dropsend.com/ などをご利用ください。

[4] レポート課題

課題名：　（課題1. ）　　○○○○

学生証番号：　○○○○　　　　提出者氏名：　○○○○　とコメントを返すためのメールアドレス

関係講義テーマと採点希望教員：　○○○○　（末尾の参考資料から選択）

-----------------------------------------

課題1: 参考資料にある講義課題に関係するキーワードを選び、自分の興味のあるテーマを1つ設定し、それに関して、単なる調査ではなく必ず自分の意見を入れて、 A4 レポート用紙で、6ページ以内で論じてください。

（調査・参考した資料については、末尾に参考文献リストを記載し明示してください。参考文献の上手な挙げ方も評価対象になりえます。）

課題２：本講義の良かったところ悪かったところを忌憚なく御指摘ください。特に、来年度以降の講義の改善に役立つような、積極的批判、ご意見を期待しております。

（講義時間帯、講義の進め方、教室、話題の選択、成績評価の方法など、気づいたことは何でも遠慮なく指摘してください。教員に対して厳しいことを書いたから、成績評価が悪くなることはまったくありません。遠慮なく有用な意見を述べてください。）==>ただし、匿名性を持たせるため、このブログページへのコメントの形でご記入いただいても結構です！

-------------------------------------------

参考資料：本年度の講義の担当教員とキーワード

（足からロケットまで　の順で！）

呉　電動駆動で人間の足を作るには

藤本　電気自動車の運動制御

堀　「ちょこちょこ充電しながら走るクルマ社会へ」

古関　エネルギー変換と電気駆動

古関　電気車両駆動技術史；電気鉄道と電気自動車の類似点と相違

古関：　世界の鉄道の高速化技術

福地（古関研）：　高速な鉄道運行の安全を支える技術----信号保安技術

林屋　環境に優しい公共交通機関としての電気鉄道技術

林屋　電気鉄道の環境性を支える電力技術の最新動向

大崎　超電導技術と輸送の科学

古関　磁気浮上とリニアモータ技術の軌道交通への応用

久保田月惑星探査，探査ロボット

坂井　人工衛星の動かし方＆作り方人工衛星　姿勢制御　小型衛星　フォーメーションフライト　＋宇宙研公開情報

橋本　宇宙探査機は電気で動く

電気電子工学科学部3年生「電気機器学基礎」　(2010/06/23改訂)

2010-04-04T21:37:00.034+09:00

電気機器学基礎の講義は、月曜日の 10:15-11:45@245号教室で行います。本年度は4/5開講です。

昨年度効果的であった講義のやり方を踏襲し、出席調査がわりの簡単なレポート課題を出題します。毎週このブログを良く見てください。

----本学期の講義予定----
回数日曜日テーマ内容

1) 2010/04/05 月はじめに
電気-機械エネルギー変換、電気機器の種類と歴史、エレクトロニクスとパワー、電気機械エネルギー変換技術の社会的役割とその重要性、電気機器学の学問としての位置づけ

初回の講義に大勢お越しくださりありがとうございました。
本日のスライドのデータ、講義での説明の通り、暗号化してここから入手可能にしましたので、ご覧ください。来週は入学式のためお休みです。19日に再度お目にかかりましょう。
<==スライド配布資料の文字が見えないというご指摘がありました。そのために、みにくかった手書きの数式部分の補足説明ファイルをここに置きます。

---第１回目のレポート課題（4/19提出）---
電気エネルギー機械変換がわれわれの生活や産業界の世界で果たしている役割を述べよ。他の動力発生方法と比較して、電気機械による動力発生の優れている点、劣っている点は何かを考えそのことと関係付けて論じてみよ。（A4レポート用紙半ページ程度で短く回答してください。レポートの最初に、学生証番号、氏名と提出日を明記してください。）

<==引き続き4/26にも提出を受け付けます。最初のレポートを拝見して：　第１回目のレポートを見て、何について論じているのか表題も無くいきなり書き始めているものが多く見られました。講義レポートといえども「読み物として完結」している必要があるでしょう。
　(1) 学生証番号／氏名
　(2) 表題（講義レポートの場合には問題文の再掲でも良い）
　(3) 内容（事実と意見コメントなどは明確に分けて書くのが良い）
　(4) （必要に応じ）参考文献リスト、参考資料の出典
などの基本的事項が、たとえ短い報告書であっても形式的に明確に示されている必要があると思います。

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2) 2010/04/12 月　入学式のため休講

3) 2010/04/19 月
電気機械の種類と分類、電気機械エネルギー変換の物理的基礎、思考の上手な手抜き：磁気回路法によるモデリング
次週以降の講義の順番を多少変更します。
第二回のレポート課題（4/26提出）はここからご入手ください（再訂正版）！(巻線抵抗rの定義がなされていないというご指摘があり4/22深夜に差し替えました。<==さらにお詫びと訂正：　既にいただいたレポート中で、問題文の重要な誤植（磁気抵抗のインバースの上付文字が書き落とされていたこと）が指摘されておりましたので訂正版に差し替えます。これに起因する採点上の不利は無いようにしますが、磁気抵抗に関わる次元が矛盾したままの答案が多くなってしまいましたので、今後の物理的な正しい理解のために御注意ください！)

4) 2010/04/26 月直流機
直流電動機と発電機、同期機の特殊形としての直流機

5) 2010/04/30 金（月曜扱いの振替日）　　直流機の結線の種類と特性の比較　

------第3回目の演習問題(5/10提出に変更しました！)------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)
所属学科／学生証番号／氏名　

(1)　直流電動機、直流発電機の電機子巻線の定常状態の回路方程式を示し、それに基づき直流機におけるエネルギーの流れを説明せよ。

(2) （必要に応じて参考書などの記述を参照しつつ）他励直流機の界磁巻線(field winding)、電機子巻線(armature winding)の結線方法を図示し、(1)で示した回路方程式に基づき、その結線をした場合の発電機(generator)としての負荷特性（回転数一定、界磁電流をパラメータとし、横軸--負荷電流、縦軸--電機子電圧の関係を示すグラフ）、および電動機(motor)としての負荷特性（電機子電圧を一定、界磁電流をパラメータとし横軸--機械トルク　縦軸--回転数の関係を示すグラフ）を描いて簡潔に説明せよ。

補足説明：4/30の講義中の最後に質問のあった他励直流電動機(motor)の負荷特性（電機子電圧を一定、界磁電流をパラメータとし横軸--機械トルク　縦軸--回転数の関係を示すグラフ）についての質問は、ご質問者の誤解に基づくもので、トルクの式を用いて電機子電流I_aを表現し、それを電機子巻線の回路方程式に代入して、I_aを消去しトルクと、界磁電流および負荷トルクの式を書くことで、講義で示したような綺麗な直線の特性が得られることをご納得いただきました。
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皆さん良い連休を！

6) 2010/05/10 月　直流機の特性のまとめ＋誘導電動機I

------第4回目の演習問題(5/17提出: 5/13修正)------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　

(1) （必要に応じて参考書などの記述を参照しつつ）分巻直流電動機および直巻直流電動機の界磁巻線(field winding)、電機子巻線(armature winding)の結線方法を図示し、その回路方程式に基づき、これらの結線を施した場合の負荷特性（電機子電圧を一定として、横軸--機械トルク　縦軸--回転数の関係を示すグラフ）を描き、その動作特性を簡潔に説明せよ。

(2) 誘導電動機について（5/13追記）
三相対称交流の復習と進行波形成の確認
V_1(x,t)=V_0 cos(x)*cos(wt)
V_2(x,t)=V_0 cos(x-2/3*%pi)*cos(wt-2/3*%pi)
V_3(x,t)=V_0 cos(x+2/3*%pi)*cos(wt+2/3*%pi)

この3つを重ねあわせた V_total(x,t)=V_1+V_2+V_3
が進行波となることを示せ。　図として表現する方法についてはこちらを参照。

(3) 自習のために
誘導機の単相等価回路を示せ。（図示して簡単な説明を付け加えるのみでよい。）

[参考]　誘導機の定常特性は変圧器に似た単相等価回路を用いて議論され、特性測定法などもそのモデルに基づいて決められているが、その等価回路自身の導出は必ずしも自明ではない。講義ですべて説明するには分量が多すぎることもあり、講義の中では説明を省略する。その詳細な導出過程についてはこの記述を参照せよ。この資料では、5.3.61式までで、三相交流により進行波＝回転磁界が形成されるという基本から単相回路回路の導出を説明している。

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7) 2010/05/17 月　誘導電動機II
交流における　電気機械エネルギー変換入門　：（回転系を中心とした）古典力学と電磁気の復習、思考の手抜きの技術としての電気回路、多相交流、三相巻線と進行磁界、回転磁界の数学的表現方法、力とトルク、その物理的意味、誘導機の原理と特長、誘導機の構成

------第5回目の演習問題(5/24提出: 5/18出題)------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　

(1) 端子電圧と一次電圧が一定のときの誘導機の速度、トルク特性の典型的な概形を示し、同期速度、臨界トルク、始動トルク、定格動作点、すべりなどの主要な用語を、そのグラフとの関係の中で説明せよ。

(2) 講義の中では直接説明していないが、誘導電動機の二次側（回転子）の構造には、巻線形二次導体、かご形二次導体がある。参考書、WEBの記述などを参照し、それらの構造上の特徴と長短を説明せよ。

(3) （予習）参考書などを参照に、誘導電動機の定常特性を表現する１相あたりのT形等価回路を書き、変圧器の等価回路との類似点、相違点を説明せよ。
（ヒント：この等価回路の二次側回路において、二次回路の抵抗によるジュール損と機械出力が各々どのような形で表現されているか？）

8) 2010/05/24 月　　誘導電動機III (項目を整理しました！)
変圧器と誘導電動機
誘導電動機の原理と等価回路（＝Ｔ型、π型等価回路）
等価回路に基づく特性計算

------第6回目の演習問題（5/31提出　5/24出題）------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　

[1] 誘導機の単相あたりの等価回路を図示し、この回路の二次電流をテブナンの定理を用いて簡単に計算する手順を示せ。そして、その手法を用いてギャップを介して二次側に伝達される電力を計算せよ。また、この電力の物理的意味を講義ノートを参照して説明せよ。

[2] 予習：誘導機等価回路の式を用いて、一次周波数一定の電圧源で駆動される誘導機のトルク--すべり特性（あるいはトルク--速度特性）が、二次抵抗を変化させることでどのように変化するかを説明せよ。この性質を利用し、巻線形誘導機の始動時の円滑な加速のために、どのような工夫がされるか。

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9) 2010/05/31 月　誘導機IV
モデル同定のための測定法
誘導機の種類とエネルギーの流れ、円線図を用いた特性の表現
誘導機の始動法と制御

------第7回目の演習問題（6/6提出　5/31出題）------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　

[1] 誘導機の単相T形等価回路を書き、（実験書や参考書の記述を参照しながら）この等価回路の定数を定める（＝モデル同定）のための、基本的な試験法とその測定結果を用いた定数の具体的算出方法を簡潔に説明せよ。

[2] （参考書やウェブの関連ページなどを参照しつつ、）講義で簡単に触れた誘導機の円線図の概形を描け。ただし、一次側抵抗値は近似的にゼロとして良い。特に、s=0, 1,　±∞の動作点が、その円上のどこに位置するか記入し、その動作点の意味を説明せよ。

[3] かご形二次導体を持つ誘導機の場合、「比例推移特性」を生かし始動の円滑化を図るために、どのような原理／方法が用いられているかを説明せよ。

10) 2010/06/07 月　　同期機I
(誘導機補遺：空間高潮波とゲルゲス現象などの諸注意、単相誘導機（小型誘導機）)　
三相巻線と同期発電機の原理

------第8回目の演習問題(6/11出題　6/14の講義時に提出)------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)
所属学科／学生証番号／氏名　

(1) 小電力用単相誘導モータにおいて、どのようにして回転磁界を得るかという点を中心に、その原理と方式を説明せよ。

(2])交流巻線の空間高調波低減方法について述べ、巻線係数の意味を説明せよ。

11) 2010/06/14 月　　同期機II
構造と分類,　同期機の機能, 電機子反作用

------第9回目の演習問題(6/16出題　6/21の講義時に提出)------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)
所属学科／学生証番号／氏名　

(1) （参考書を参照しながらの予習：）同期発電機（円筒機）の準定常状態における1相あたりの等価回路を示し、負荷の力率が1である場合の、内部起電力、端子電圧と、負荷電流、電機子巻線抵抗と同期リアクタンスによる電圧降下の関係をフェーザ図を描いて示せ。

(2) 上と同様に、負荷電流の力率がゼロ（遅れ負荷電流、進み負荷電流の場合のそれぞれについて）フェーザ図を描け。ただし、この図では電機子巻線抵抗は十分小さく無視できるとしてよい。これらの図から進みの負荷電流をとる場合には、電機子反作用が増磁作用になることを説明せよ。

12) 2010/06/21 月同期機　III 　電機子反作用、特性のモデリング

最初に説明をした、負荷電流が力率1および力率0(電機子反作用による減磁作用、増磁作用)のフェーザ図でおいていたモデル簡易化のための仮定は

(1) 電機子巻巻線の抵抗 r_aは無視できるほど小さい、
(2) 同期リアクタンスX_ｓの中で、漏れリアクタンスはきわめてわずかで、同期リアクタンスのほとんどは電機子反作用リアクタンスであると考えてよい、
の２つでした。（講義後に、質問に来た方から、あとの説明との関係が明確でないという指摘がありました。良いご質問ありがとうございました。）

------ 第10回目の演習問題(6/23出題　6/28の講義時に提出)------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)
所属学科／学生証番号／氏名

(1) 6/21の講義ノートを復習し、円筒形同期発電機のフェーザ図の描き方を確認せよ。（これは特にレポートに記載する必要はない。）そして、同期発電機の（準）定常状態を表現する単相等価回路を描き、内部起電力、電機子反作用の影響を考慮するために等価回路の中に含める同期インピーダンスとして考慮する各インピーダンスについて簡単に説明せよ。

(2) 参考書の該当する記述を参考にしつつ、突極機のフェーザ図を描け。また、突極機において、直軸リアクタンスと横軸リアクタンスが一般に異なる値をとるのはなぜかを簡潔に説明せよ。

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13) 2010/06/28 月　同期機IV
測定法、　発電機と力系統　トルクの発生原理、

------ 第11回目の演習問題(6/29出題　7/05の講義時に提出)------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)
所属学科／学生証番号／氏名

(1) （参考書のp142ページなどの記述を参照しつつ）同期電動機の界磁電流を調整することで電機子電流の力率が調整できる原理を説明せよ。同期機のV特性といわれるグラフを示し、その原理を説明せよ。

(2) 6/28の講義で扱った電力の式に基づき、（電機子巻線の抵抗が十分小さいという前提のもとでの）突極機のトルクの式を示せ。その右辺第二項を積極的に利用したモータをリラクタンスモータという。リラクタンスモータの長所と欠点を述べよ。

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7/5の講義は最後のコマとなるため、板書を行う時間が十分にないことが予想されます。
そこで、この講義ノートを投影する形で説明を迅速に進めたいと思います。
(約400kB ＰＷつき　初回の講義で通知したとおり、k####0です。)

7/12を休講とせざるをえないため変則的な加速を伴う進め方となりますことをお詫び申し上げます。

14) 2010/07/05 月
同期機補足：
同期発電機の並行運転　同期電動機の種類とその特長、同期電動機:　V特性と同期調相機
パワーエレクトロニクス入門Ｉ
パワーエレクトロニクス入門I: パワー素子、信号処理とパワーのエレクトロニクスの相違、DC/DC, AC/DC, AC/AC, DC/AC変換, 自己消弧能力を持たない素子と転流回路

15 ) 2010/07/12 月　　パワーエレクトロニクス入門II
高調波問題と解析法, 自己消弧能力を持つ素子とPWM,
ACモータのインバータによる可変速駆動, サーボモータ
+電気駆動制御と座標変換
制御　同期機の原理と直流機の関係
エネルギー流れの理解、過渡現象の理解、制御と電気機器の一般理論？
制御工学との関係：定常現象と過渡現象、産業応用の話題（電機駆動とモーション制御）、
機器設計に伴う諸問題==> 電磁界数値解析（上記リンクの説明のみで概ね斜字で示したこの発展部分は省略とします。）

休講予定：　==> すみません。
講義の進度に応じ、適宜補足説明をこの部分に掲載する予定です。

電気機器学基礎の講義の範囲を超えますが、4年夏学期の堀教授の「モーションコントロール」の講義などで習う、回転機械の一般的な座標変換を用いた永久同期形モータの「速い制御」の考え方をまとめた資料を、参考のためここにご提供します。この資料では、制御および過渡現象のシミュレーションを、MatlabのSimulinkというツールを用いて、古典的な電流フィードバック制御器、速度フィードバック制御器、位置フィードバック制御器を順を追って設計する方法をまとめています。

16) 2010/07/22 木　13:00-14:40 　期末テスト
自分で書いたA4の紙1枚持ち込み可能

--- 本年度教科書指定---
「エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス」
エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス編集委員会　編／森北出版（定価 2800円）

---推薦参考書----
＜入門書として初学者に読みやすいもの＞

☆☆☆ 電気学会　多田隈他：「電気機器学基礎論」

藤田：「電気機器」　森北出版
（amazonでは５つ星がついています！）

＜一般的なもの＞
☆☆☆☆☆：（株）日立製作所総合教育センタ技術研修所編
「小形モータの技術」　オーム社
メーカのエンジニア養成を目的に書かれていますのでわかりやすく実用的です。電気自動車や有限要素法による特性計算の話題までカバーしますので、基礎的な知識を広く身につける意味でお薦めです！

電気学会　「電気機械工学」「電動機制御工学」

仁田他：　「大学課程　電気機器(1)」オーム社
（これは昨年まで準教科書として用いていた書籍です。現在、名誉教授の仁田丹三先生が、数理工学社から出版予定の教科書を執筆準備されています。）

＜専門性の高いもの＞
本ブログでも詳しく紹介した電磁気と制御の応用を統一的に解説した優れた参考書
（必ずしも電気機器学の伝統的な構成にそって記述されているものではありません。）
☆☆☆：坂本哲三　著　「電気機器の電気力学と制御」　森北出版

英語で基礎的なことが良く書かれている本（これは古関が大学院生の時に輪講のために購入したものですが、現在では入手が困難になっているようです。）
☆☆☆☆：
Fitzgerald/Kingsley/Umans: "Electric Machinery" International Student Edition, MacGrawHill

Electronics in transportation technology (Updated on 2010/01/28)

2009-10-07T00:07:00.035+09:00

Electronics in transportation technology
(Takafumi KOSEKI)

This lecture shall be held in English for foreign students, except for invited lectures in Japanese, if there are. Foreign students in the school of information science and technology, as well as in the school of engineering are cordially welcome!!

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[01] 09 October: Opening of the lecture: General introduction
Please submit your first weekly report to be downloaded here on the 16th October in response to the first lecture!
I am sorry for the technical problem in visual aid today. The department office knew the problem of the projector. We hope that the problem is fixed next week, and that I can show you the slides prepared for the lecture. Herewith please read the memorandum on the general introduction today.
[02] 16 October: Electric railway (1): Traction control (Handout: Encrypted)
Please submit your second weekly report to be downloaded here on the 23rd October in response to the second lecture!
The room has moved to No. 245 from No. 246 for the technical problem of the visual aid!
[03] 23 October: Electric railway (2): High speed ground transportation (Regular lecture)
Special lecture by Dr. Maschollek (TU Berlin) ==> Cancelled for a technical reason!
Please submit your third weekly report to be downloaded here on the 30th October in response to the third lecture!
[04] 30 October: Electric railway (3): Signaling and safety system
A copy of the slide is here/ (encrypted, approximately 4.7MB)
Please submit your fourth weekly report to be downloaded here on the 6th November in response to the fourth lecture!
[05] 06 November: Electric railway (4): Train scheduling and management
Please submit your fifth weekly report to be downloaded here on the 13th November in response to the fifth lecture!
[06] 13 November: Electric railway (5): Operation control of rains

I am very sorry for forgetting revision of this file and announce the new link to the weekly report problems las weekend. Therefore, you have to submit NO reports on the 20th November. I apologize you for my laziness!!

[07] 20 November: Electric railway (6): Research topics on operation rescheduling,Electrification(1) ---electric supply for electric railways
Please submit your sixth weekly report to be downloaded here on the 27th November in response to the seventh lecture! Copies of the slides on the 20th November are included in the zipped file.

[08] 27 November: Electric railway (7): Electrification(2) 　IT service (1)

Please submit your seventh weekly report to be downloaded here on the 04th December in response to the eighth lecture! Copies of the slides on the 20th November are included in the zipped file.

[09] 04 December: IT service (2) and other guided transports, e.g., elevator, cable cars and new transportation systems

Please submit your eighth weekly report to be downloaded here on the 11th December in response to the eighth lecture! Copies of the slides on the 20th November are included in the zipped file. The zipped file includes a detailed announcement on the special lecture by Prof. Li Wang.

[10] 11 December: A special lecture by an invited guest: Prof. Li Wang from Taiwan

Energy Saving of Fishing Boats in Taiwan Using a Small Wind Turbine Generator

Please submit your ninth weekly report to be downloaded here on the 18th December in response to the special lecture by Prof. Li Wang. Your comments in the report shall be fed back to Prof. Li Wang. Your opinions are cordially appreciated.

[11] 18 December: Electric automobile and its motor control

[##] 8 January: NO LECTURE
[##] 15 January: To be cancelled

Please submit your tenth weekly report to be downloaded here on the 22nd January in response to the tenth lecture! Copies of the slides on the 18th December are included in the zipped file.

[12] 22 January: Electric automobile & possibly Topics on international standardization from IEC-meeting

[13] 29 January Intelligent transportation systems

I am sorry for the late announcement, but I decided to request no submission of weekly reports for the lectures in January, so that you can keep enough time to prepare your final semester report.

アナウンスが遅くなり申しわけありませんが、他の科目の期末テスト、論文提出

および本講義の期末レポートに十分な力と時間を割いていただくため、１月分の講義に対応する小レポートは出題を取り止めました。

Lecture policy/Examination: weekly and semester reports

Semester report
(1)Subject: from keywords from the lectures;
(2)Original summary by yourself (A4 3-5pages);
(3)No identical subjects from a laboratory; and
(4)Examples of possible subjects have been announced here.

レポート提出場所と期限（重要）

Dead time and place of submission

　By e-mail

takafumikoseki3@livedoor.com

with Subject: telec09_Report_YourName

Requests:

具体的条件

1.締切日は02月13日（土）　23:59

Deadline: at 23:59 on the13th February

2.締切後、数日内に受領確認の返信をします！

Koseki will send you acknowledgment in several days after your submission. 　

3.ファイル形式はpdfの添付書類とする

Please send your report in pdf.

4.ファイル容量は大きくとも約3MB未満におさめてください。

The file shall be smaller than 3MB.

「英語講義」ではなく「バイリンガル講義」なので、日本語のほうが書きやすい学生は、レポートを日本語で書いてもよい。（日本語で書いたからといって、採点上不利になることは無い！）

Official textbook: None
Files of weekly reports and hand-outs: Links shall be on this page: Click them!

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Recommended books：　

1. E. Aoki, etal: "A History of Japanese Railways 1972-1999," East Japan Railway Culture Foundation, March 2000, ISBN4-330-67901-9
2. Joachim Fiedler "Bahnwesen" 4. Auflage, Werner Verlag
3. 持永：　電気鉄道技術入門オーム社
4. 「電気工学ハンドブック」オーム社・電気学会
5. 曽根、小谷、向殿編「図解　電気の百科」オーム社
6. 丸山弘志ほか（鉄道総研）「電気・電子技術者のための鉄道工学」丸善
7. 電気学会（電気鉄道における教育調査専門委員会）編「最新鉄道工学」コロナ社
8. 久保田　「鉄道工学ハンドブック」グランプリ出版
9. 機械学会「機械工学便覧　交通」
10. 土木工学協会「土木工学ハンドブック」　技報堂
11. 鎌田・藤岡他「自動車プロジェクト開発工学」技報堂

定期刊行物 Journals：
12. IEEE Transactions VT, ITS, IAS, IE, PES, ...
13. Railway Gazette International
14. Elektrische Bahnen
15. 電気学会雑誌、産業応用部門誌
16. 計測と制御
17. 電気学会　交通・電気鉄道研究会資料、ITS研究会資料
18. 電気学会　産業応用部門全国大会講演論文集、全国大会講演論文集（特にシンポジウム）
19. 電気学会技術報告
20. RRR, 各社技報, 鉄道車両と技術（レールアンドテック社）、各種鉄道協会誌、

21. Web site http://www/rtri.or.jp など

2009年度冬学期　「制御工学第二」火曜日1限　＠242教室 2009/01/25改訂

2009-10-05T11:06:00.016+09:00

制御工学第II (火曜日第一限　242教室)
古関隆章・堀　洋一
Ext. 26676, takafumikoseki　＠　ieee.org

制御工学第二講義予定
(01) 10/06 状態空間におけるシステムの取扱(1)：夏学期の復習、講義の構成など導入的説明、状態変数と状態方程式Ｉ、
(02) 10/13 状態空間におけるシステムの取扱(2)：状態変数と状態方程式ＩＩ、　実現問題、
(03) 10/20 状態空間におけるシステムの取扱(3)：状態遷移行列と時間応答シミュレーション、可制御性と可観測性
(04) 10/27 堀教授: 非線形制御入門（位相面軌跡法）
(05) 11/10 状態空間におけるシステムの取扱(4)：多項式法による極配置の提案、状態フィードバック、第１回目演習出題（12/08提出予定）と状態推定に関する説明資料の配布
(06) 11/17 呉助教　特別講義：　福祉制御工学Ｉ
(07) 11/24 状態FB制御系の設計の考え方：多項式法と最適制御（LQR）における評価関数の直感的理解について
(0#) 12/01 休講：状態空間法、最適制御演習（自宅学習）<==11/10配布の状態推定の資料をじっくり学んで、第1回目の演習課題をしっかり完成させてください！
(08) 12/08 LQRにおける最適性の証明、一次元時不変線形系のリカッチ方程式と最適制御の例題、指令値追従形制御への拡大系の構成　
(09) 12/15 状態推定（配布資料の補足説明） +ディジタル制御(1): 空間量子化と時間量子化サンプリング動作の数学的表現、サンプリングを含む系の取扱とZ変換
(10) 12/22 ディジタル制御(2): ディジタル系安定性判別、ディジタル系のアナログ近似、第２回目演習出題
(11) 01/12 呉助教　特別講義：福祉制御工学ＩＩ
(12) 01/19 ディジタル制御(3)：　有限整定とデッドビート応答
(13) 01/26 ディジタル制御(4)　第３回目の演習出題
非線形制御（位相面軌跡法）の補習を含む第３回目の演習問題をこちらからご入手ください。
　（期末テスト開始前に回収予定です。）

デジタル制御説明の補足資料はこちらからご入手ください。

(14) 02/02 予備日
(15) 02/09 期末テスト 08:30-10:00 @242教室

制御工学第一の内容（復習）
１．序論
　１．１　　制御工学とは何か
　１．２　　制御システムの例，分類
　１．３　　閉ループ制御と開ループ制御
　１．４　　制御工学の歴史

２．システム動特性の表現
　２．１　　信号伝達と状態遷移
　２．２　　動作点まわりの線形化
　２．３　　線形システムの表現
（２．４　　ラプラス変換法の基礎）
　２．５　　ブロック図とその合成
　２．６　　特性の計測法

３．制御システムの安定性
　３．１　　線形システムの安定性
　３．２　　ラウスの安定判別法
　３．３　　ナイキストの安定判別法
　３．４　　フィードバック系の安定度指標

４．フィードバック制御系の基本特性
　４．１　　入力追従特性と外乱抑圧特性
　４．２　　定常誤差と誤差係数
　４．３　　２次系の過渡応答
　４．４　　２次系の周波数応答
　４．５　　高次系の代表根

５．線形フィードバック系の補償
　５．１　　フィードバック制御系設計の基本指針
　５．２　　直列補償とフィードバック補償
　５．３　　ニコルズ線図を用いた制御系設計
　５．４　　根軌跡を用いた制御系設計
　５．５　　直列補償とPID調節計
　５．６　　フィードバック補償

制御工学第二から制御工学第一への移行
　古典的制御の復習と状態空間法との関係（フィードバック制御と多項式法など）
　状態空間におけるシステム序論：連続量と離散量

---

2. 教科書・参考書
新：制御理論の基礎昭晃堂　（これは生協などで購入可能と思われる。）

（堀・大西：応用制御工学　　丸善
ただし、この本は現在書店で入手できない。図書室にはあるはず。堀教授にお願いし、制御工学第一のときと同様に原稿のpdf版をここにいただいた。ただし、講義初回で示したPW付。）

いずれにしても、これは教科書指定ではなく、推薦参考書なので、授業では該当ページを示すのみで板書の内容と一対一の対応にはなっていない。主として、自宅学習や演習問題を解く際の参考として活用してほしい。具体的にはいろいろと探してみて自分に合うと思う本を買って学ぶのが良い。

平井・羽根田・北村：システム制御工学　森北出版
金原・黒須：ディジタル制御入門　日刊工業新聞社
小郷・美多：システム制御理論入門実教出版社
前田・杉江：アドバンスト制御のためのシステム制御理論　　システム制御情報学会編　朝倉書店
正田：制御工学　培風館　

MATLAB: SimuLink, Control tool boxなど
計測制御学会誌、電気学会雑誌、論文誌など

3. 授業の受け方

式を自分で追ってみる-------演習問題。
学生実験課題18で体験する演習のように、SCILABなどを用いたシミュレーションもできると良い。
（このブログにある実験課題１８の解説を参照されたい。）
演習問題のレポートをすべて期限内に提出することを、期末試験を受ける条件とする。

A4の方眼紙をノートとせよ: 授業は基本的に板書を中心に行う。
色鉛筆を用意する-------作図の理解に便利。
本年度は位相面軌跡を堀教授が11月に丁寧に解説してくれるが、非線形制御の解説は一般に手薄になりがち。冬休みなどに参考書の相当部分を自主的に読んでもらえるとありがたい。

本資料の更新版をはじめ、講義中の資料は必要に応じて、http://takafumikoseki.blogspot.com/　から入手可能なようにアップロードします。

初秋のリヨンから

2009-09-21T11:44:00.007+09:00

冬学期の開始前の準備で大学もなかなか忙しい時期ではありますが、　IEC TC77, SC77Cの公式会議、プロジェクト会議出席のため、9/18金曜日から9/26までの8日間、フランスのリヨン市に来ております。TGV の新駅の近くにある　Best Western Part-Dieuというビジネスホテルに滞在しています。無線LANが完備しているおかげで、会議出張中も、日本がそんなに遠くない気がします。

　本日21日からは、会議日程が詰まっていますが、週末、体を慣らすこともかねて町を歩き回ってみました。19日は食料の買出しと、ホテルの周りを中心に徒歩で、20日は、かつて日本地下鉄協会の皆さんと一緒に調査をしたドライバレス地下鉄D線を中心に、公共交通を利用してフルヴィエールの丘の上まで足を伸ばしてみました。（地下鉄でばしばし写真を撮っていたら、具体的に何を言われたのかわかりませんでしたが、怪しい者と思われてセキュリテと書かれたユニフォームを着た係員のおじさんに注意されてしまいました。）

　リヨンは人口170万人の、フランスではパリに次ぐ大きな都市、ヨーロッパの町としてはかなり大きな町ですので、公共交通網も、地下鉄、トラム、フニクレール、トロリーバス、バスととても充実している感じがします。日本の100万人規模の都市よりも公共交通ネットワークとしては整備が進んでいる印象です。ざっくりとした印象では、13年前に住んでいたスイスのチューリーッヒの3倍くらいの広がりがある感じです。個人的には、リヨンのソーヌ川をチューリッヒのリンマートと、フルヴィエールの丘をチューリッヒのユトリベルグと見立てると何となく町のつくりが似ている感じもするのですが、リヨンにはもうひとつローヌ川という大きな水辺があり、そのことが町のつくりを重層的にしている印象を受けました。

　カフェがたくさんあって、食事もおいしそうなのですが、フランス語があまりできないこともあって、一人でレストランに入る勇気もなかなかでず、何となくフランスパンをかじっているうちに、あごの筋肉痛に悩む週末になってしまいました。でも時差は何とか克服できたので本日からの会議は居眠りせずにこなせそうです。

　IECの会議は、銭形警部で有名な？ローヌ川沿いに建つインターポール本部の脇の国際会議場で開催されます。その合間を縫って、冬学期の学生実験や講義の準備も進め、このページの充実を図るつもりです。

3年生冬学期実験課題　No. 18 制御系設計と運動制御（コントロールラボ担当　11/05改訂）

2009-08-23T22:44:00.027+09:00

堀教授および古関准教授が共同で担当する課題18では、電気―機械系の相互作用で生ずる運動制御を通じ、講義で学んだ制御理論、特に、フィードバック制御を、外乱の影響や機械的振動の抑制を体験することで実践的に学ぶ。そして、制御系設計法を実践的スキルとして体得することを目的とする。本課題の履修者は、動的な物理現象への技術者としての関わり方、制御理論の基礎的な考え方を身につけることができる。同時に、ロボット、工作機械や搬送装置などのための産業用ドライブ、車両駆動など、広い範囲の実務に臨む際の有力な武器となる技術的素養を、この経験を通じて体得することが期待される。

重要：　初日に自分の使用するノートPCを必ず演習会場に持ってきてください！

MATLAB, Simulinkの使用法については、たとえばこのページを見てください。
また、学生版を自分で購入する方は、このページから、あるいは大学生協などを通じて申し込みができると思います。フリーソフトSciLabの入手はこちらから。

　本実験課題は、前半、工学部2号館の下記の実験室
　41B実験室（10/5, 6, 8）
　414実験室(11/5, 9, 10) => 2号館12階123D1 古関研究室　（初日は414に迎えに行きます。）
　414実験室(11/19, 24, 26)　=> 2号館12階123D1 古関研究室　（初日は414に迎えに行きます。）
にてPCと制御系CADソフトを用いた、シミュレーションを通じた制御系CAD演習を、

　　　関連テキストをここから入手
（一般説明と前半3日間の制御系CAD演習テキスト暫定版へのリンク）
演習に必要なソフト情報とツールをここから入手（実験課題選択者限定　PWつき　ＰＷ情報は初回にTAから開示）

参考書としての堀教授執筆の制御工学の講義資料はここからご入手ください。（PWつきです。）

行い、後半3日間は、運動制御実験を行う。後半の実験は、履修者とティーチングアシスタント（TA）の協議により、

　（１）工学部3号館の地下実験室（電力実験室）で行う一軸ロボットアーム制御実験　
　　　（指導は堀教授および呉助教　堀研TA　小柳先生、バレリオ先生）

　　　　　関連テキストをここから入手

　（２）古関研究室で行う二慣性系の振動制御実験
　（指導は古関准教授および古関研TA　福正先生　杉本先生）　

　　　　関連テキストをここから入手（10/18β版へのリンク）
　　　　
　　　　実験装置のマニュアルをここから入手　　（PWつき　ＰＷ情報は初回にTAから開示）

の一つを選択する。
(古関研究室での実験についての補足：実験機を制御するためのPCには、PageCopyで取得した測定結果のグラフを加工するための画像ソフトJTrimと、レポートのために画像を含む簡単なログを記録するためにOpenOfficeをインストールしたので、活用して効率よくデータ生理を行ってほしい。実験用PCはネットに接続されていないため、自分のPCとのデータのやりとりのためにUSBスティックを用いる必要がある。)

　詳細な、演習課題及び試験装置などの説明は、上記のリンクを通じて、電子的に配布する。選択課題に応じて適宜ダウンロードし、予習および現場での作業に役立てて欲しい。事前に十分に理論的理解を深めておくことが、円滑に実験を進め効率良く多くを学ぶために重要である。

090816 2009年度電気機器学基礎採点結果と講評

2009-08-16T19:33:00.009+09:00

　期末テストを下記のとおり毎週レポートの延長上の問題設定にし、さらに例年とあまり変わらない問題としました。問題のレベルとしては工業高校卒業生を対象とする電気主任技術者第三種試験の電気機器の国家試験よりはやややさしい程度かと思います。
　持込可とした割には期末テストの得点は平均的に予想外に低かったというのが正直な感想です。（一説には、持込可とするから準備が不十分となり得点が低くなるという話もありますが...）
　そこで、通常のレポート点の配分を例年よりは大きめの割合で評価すべく設定をし、下記のような総合得点分布及び判定といたしました。
　普段のレポートを出さず、一発勝負に賭けても、期末テストでそれなりに得点をすれば勝負できる環境にしましたが、それにも関わらず、毎週のレポートを出さずに単位を取れた人は結果的に皆無でした。やはり学習は通常からの地道な蓄積がものを言うということを実感させられる結果となりました。一方、普段の抗議に参加しながら期末テストを受験しなかっ人が２人いたのは、もったいないことで残念だったと思います。
　単位を取得できた人でも、答案の内容を見ると半数以上の人は基本的な物理的理解が不十分のように思います。電気機械エネルギー変換は技術の基本ですので、今後の講義や実験などの場を通じて、さらに理解を深めるよう不断の努力を望みます。

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期末試験各問についてのコメント
[1] 同期機

(1) 同期機（円筒機）の定常状態における等価回路を示し、（発電機として）その定数を定めるための基本的な測定法を説明せよ。

これは大変基本的な問題で全員満点を期待しましたが、同期機と誘導機の区別がついていない人が３割くらいいることに驚きました。

(2) 同期電動機のV特性について説明し、そのような特性が得られる原理をフェーザ図を用いて説明せよ。

持ち込み可であったため、なんとなくそれらしい図を示せた人がほとんどでしたが、フェーザ図との関係で、論理的定量的な議論を展開できた人とそれができなかった人の間で大きな差が出ました。

[2] 誘導電動機

三相誘導電動機の1相あたりの等価回路を想定する。講義で述べたとおり鳳-テブナンの定理を用いて一次側の回路を簡略化する計算技法を経て、一次側相電圧、同期角周波数　およびすべりの関数として、トルクを導く。簡単のため、ここでは主磁束による鉄損は無視する。

(1) この等価回路定数を定めるための基本的な測定法を、（実験室での経験を思い出しながら）説明せよ。

これは実験で経験したことを素直に記せば半分以上は取れる問題だったはずですが、まったく頓珍漢なこと、計測としてまったく意味をなさない記述を書いた人が２割くらいいました。また、電機子、界磁など、誘導機とは無関係のことを書いた人も2-3名いました。思い当たる人は深刻に反省をする必要があります。

(2) 誘導機のトルクとすべり関係式に基づき、駆動電源の電圧、　周波数を一定とし、すべりが -1から2からまで変化する場合の、典型的なすべり---トルク曲線の概形を示せ。すべりの大きさでこの機械の動作状態を分類し、各々の状態における動作、エネルギーの流れに関して説明せよ。

　これは講義でかなり力を入れて説明したところですので、講義に出席していた人は、最低限何となく正解に近い分はかけていたようです。すべりが負になったときのトルク特性が正しく書けていない人が目立ちました。

(3) トルクの式に基づき、二次抵抗が変化した場合の、すべり---トルク曲線の比例推移特性について説明せよ。そして、その誘導機の始動方法との関係を論じてみよ。（ヒント：　始動に関しては、かご形と二次巻線形に分けて論じる方が解答しやすいと思われる。）

　比例推移特性の物理的理解に基づく説明と、始動時の二次抵抗を積極的に大きくする方法について、巻線形とかご形を分けて説明ところがポイントでした。誘導機の円滑な始動のためにstar-△切替がテキストには説明されていますが。これは一次側から見た機械全体のインピーダンスを始動時に想定的に大きくして始動電流を抑制する手段ですので、二次抵抗変化とは直接関係しないことに注意してください。（したがって、この部分の回答にstar-△結線切替について述べた解答は積極的に減点対象としました。）

[3] 直流機 4kW 100Vの定格を持つ直流機がある。この電機子抵抗はr=a=0.1 ohmとする。回転数1500rpm一定の速度で外部から回転させたときの他励発電機としての電機子巻線の無負荷端子電圧が、界磁電流の関数として下の図のように計測されている(図はこのHPでは省略)。（以下の(1)(2)では、グラフを描く根拠とした回路図や式も併記せよ。）

(1) この直流機を他励の発電機として用いる。同期モータを駆動源として1500rpmで回転させたとき、界磁電流と設定した場合における電機子電流と電圧との関係を3本のグラフに示せ。

直流機の定常特性は、基本原理さえ理解していれば、加減乗除（中学１年生の数学）で記述できるものですので、もっとできてほしかったです。特に、エンジアリングセンスの問題として、発電機の出力電圧は界磁電流が一定ならばほぼ一定、負荷電流を取ればとるほど端子電圧が微小に下がるということは計算するまでもなく理解してほしいところですが、負荷電流をとるほど端子電圧が上がるような図を描いた人がいたのは大変残念です。また、式は正しく書けていても、数値のオーダが過大であった（電機子電流数百Aのグラフを書いたりしている）人も大きく減点しました。4kW定格で100Vならば、電流は40A前後としてその周辺で特性計算するという常識を持って欲しいと思います。エンジニアリングは式の形のみならず、数値を大切にすることも重要です。　　　　　　　　　　　　　

(2) この直流機を分巻電動機として用いる。電機子巻線をの一定電圧源に接続したとき、界磁電流をと3通りに変化させた場合の回転数とトルクとの関係を3本のグラフとして示せ。

これは前問に比べると、やや複雑ですが、やはり直線のグラフになることくらいは気づいて欲しかったです。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(3) 直巻直流機の速度--トルク特性を考え、上記の分巻電動機と比較し、その特徴について自由に論じよ。

直巻直流機という始動時に大きな電機子／界磁電流を流して始動トルクを自然に大きく取るという車両駆動用の特殊なモータの特性について、よく復習してください。
[4] パワーエレクトロニクスの基礎

(1) パワーエレクトロニクスが車両などの可変速駆動にもたらした影響について知るところを述べよ。

　これは、電気技術者の基礎的教養として、講義中にかなり具体的説明を加えましたが、あまり良い理解は得られていないという印象を受けました。今後のパワーエレクトロニクス、応用電気工学、モーションコントロールの講義などでも、技術の歴史的経過を意識的に注意深く学んで欲しいと思います。

(2) 単相交流を全波整流する回路を、ダイオード4つを用いて構成する。その回路図を示し、基本的動作を説明せよ。

　単相整流回路は、パワーエレクトロニクスの基本中の基本ですので、回路図、回路の基本動作の説明、直流側・交流側の基本的な電圧、電流波形を相互に関連付けてきちんと書けることは、電気技術者として不可欠な基礎学力だと思います。

(3) (2)のダイオード4つをサイリスタに置きかえると、出力電圧の制御を行うことが可能となる。その動作を説明し、これを例に「点弧角を用いた電圧制御」の原理と問題点を述べよ。

「問題点」については、高調波のことと、交流側から見た力率の悪さの２つに言及してくれることを期待しておりました。力率と効率の違いが理解できていない人は大きく減点しました。また、点弧角を点呼角と書いた人も減点しました。点弧核が90度を越えると、直流側から交流側に電力が流れることになることを問題とした人もいましたが、これはむしろインバータ動作として積極的に用いる機能ですので、問題というよりは、サイリスタ・フル・ブリッジ回路の重要な特長と捉えるべきだと思います。

8月6日の交通ラボ関係の国際ワークショップのお知らせ

2009-07-30T16:49:00.004+09:00

交通ラボのメンバーの先生方を中心とした国際ワークショップが8/6に山上会館で開催されますので、広く聴きに来ていただけるとありがたく存じます。

One-day International Workshop on Sustainable Transportation and Energy
-Leading-edge Technologies and Policies-

Date：Thu. 6th August, 2009
Venue：Sanjo Conference Hall, Hongo, The University of Tokyo

08:30	Registration
09:00	Opening Remarks Prof. Ieda
09:10	Keynote Speech Prof. Sumi
09:40	Session 1 : Sustainable Energy for Transportation (1) Speech (25min.) : "Energy Scenarios" Ms. Lee (2) Speech (25min.) : "Global Energy Supply and Demand Model" Prof. Fujii (3) Discussion (40min.) :Chair/ Mr.Ozumi
11:10	Session 2 : Policies for International Transportation (1) Speech (25min.) : "Policies for Maritime Transportation" Prof. Yamato (2) Speech (25min.) : "Emission Trade in International Air Transportation" Prof. Hihara (3) Discussion (40min.) :Chair/ Prof. Takagi
12:40	LUNCH
13:30	Session 3 : Leading Technologies for International Transportation (1) Speech (25min.) : "The Future Aviation and the Environment: Advanced Technologies and Innovation" Mr. Oda (2) Speech (25min.) : "Container Shipment" Mr. Mizuno (3) Discussion (40min.) :Chair/ Prof. Kato
15:00	BREAK
15:15	Session 4 : Advanced Technologies for Land Transportation (1) Speech (25min.) : "High Speed Train" Prof. Koseki (2) Speech (25min.) : "Future EV World with Choco-choco charge" Prof. Hori (3) Discussion (40min.) :Chair/ Prof. Koseki Guest panelists for this session: Dr. Hayashiya and Mr. Teratani
16:45	BREAK
17:00	Session 5 : Sustainable Systems and Policies for Land Transportation (1) Speech (25min.) : "Sustainable ITS for Transportation Management" Prof. Kuwahara (2) Speech (25min.) : "Sustainable urban transport, the CIVITAS SMILE initiative" Mr. Resebo (3) Discussion (40min.) :Chair/ Mr. Ohmori
18:30	Conclusive and Closing Remarks Prof. Ieda

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Abstract of Koseki's speech

As an introduction of the session on sustainable ground transportation from electrical engineering point of view, the presenter will summarize:

1. technical history of electric traction for automobile and electric trains from the 19^th century: conventional electric traction systems when the "lunch box was too heavy," ,

2. from commutator motors to modern AC-drives, significant role of power electronics in variable speed drives

3. State-of-the-arts of the technology of electric railway system for urban and intercity high speed ground transportation, including actual R & D topics in China, and

4. technical impact of new technologies of electric energy storage: the era of "light lunch boxes."

本日で担当の夏学期講義はすべて終了しました。

2009-07-13T18:46:00.003+09:00

本日の朝の2コマで、今学期担当の講義はすべて終了しました。みなさん、期末試験にむけてしっかりと勉強をしてください。暑い中大変とは思いますが、大切な勉強のチャンスですから、がんばりましょう！

今日の講義の最後に、過去のブログを見れば過去問の傾向はつかめるでしょうと申しましたが、どうも昨年は忙しくて、試験結果の講評をこのページに出していなかった様です。ごめんなさい。

でも試験問題の傾向は、この数年の演習問題や2年前の試験の講評などをごらんいただくことである程度つかめますね！

gmailオフライン機能の恩恵

2009-06-28T19:23:00.005+09:00

これは単なる個人的なおしゃべりです。

どこからでもメールにアクセスできる方が望ましいこと
スパムメールに苦しめられているためできる限り優秀なスパムフィルタがほしかったこと
検索機能が便利なこと
ノートパソコンが突然死んでも仕事上大きな穴を空けずにすむこと

から、gmailをこの2年くらい使っています。しかし、移動時間が多い（毎日通勤時間だけで4時間！）日常の中で、オフラインでメールの処理ができないことがかなり苦痛で、ちょっと会議や出張があると未処理のメールが300通くらい積みあがってしまうことが常態化し、諸方面にご迷惑をおかけしてきました。

この週末に、gmailにオフライン機能が追加されたことを知り、早速手元のネットブックにその機能を追加してみました。その恩恵で移動時間中を有効に利用したメール処理により、メール筆不精症候群から開放されるといいのですが......その成果の如何は2週間もすれば答えが出るでしょうから、またここでご報告します。==> だいぶ日がたってしまいましたが、出先でのメールの処理にはかなり役に立っています。とくに、海外出張の際の、飛行機の中や空港での長い待ち時間を有効利用できるのはありがたいです。

（単に仕事がまた増えるだけになって結局破綻するかもしれないという不安にもおびえつつ、ぐずな自分を嘆く昨今です。）　==> しかし、この懸念も現実化しつつあります。また、オフライン機能を入れたことでオンラインのときの動作が重くなったり不安定になった気もします。（2009/10/2追記）

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上記の記述から数日が過ぎました。

gmailのオフライン機能は、通勤や会議での移動が多い身にはなかなか有用です。

gmailとは当然相性が良いはずのchrome上での動作は必ずしも安定しているとは言えず、しばしば同期の動作が思ったようにできなかったり、メールのページの起動に妙に時間を要したりと、小さな不具合はありますが、この機能のおかげで、隙間時間にメールチェックや簡単な応答ができるようになったので、机についている時間をより生産性の高い作業に充てられるようになったことが非常にありがたいと思います。

あと、オフライン用の同期の際に自動的にダウンロードする添付ファイルのサイズの上限を500kB程度に小さな値に抑えておくこと、オンライン時の同期にかかる時間を減らすために有効だと思います。

6/23 駒場講義（交通ラボ）「人間社会と交通システム」（古関担当）の講義資料

2009-06-23T07:43:00.005+09:00

6/23（火曜日）4限 14:40-16:19 ＠761教室の古関担当講義「人間社会と交通システム----電気駆動によるエネルギー変換と車両の運動制御」に大変暑い中、出席、聴講してくださりありがとうございました。

その講義で用いたスライドの電子資料をここからご入手ください。著作権保護のため、ファイルを暗号化してあります。

パスワードは講義中にお示しした通り、t######9です。

このページから上記でリンクしたスライド中にも記してありますが、本日のレポート課題は以下の通りです。

電気駆動の技術的特長をまとめよ。そして、これを踏まえ、今後の交通システムの中での、電気鉄道など電気技術で駆動される軌道系交通の将来像に関する自分自身の意見を述べよ。
（判断の根拠を論理的に示すよう心がけよ。）

環境電気工学(5/11)講義資料

2009-05-11T17:59:00.002+09:00

5/11　3限　４年生講義環境電気工学（242号教室　古関担当）「電気鉄道と環境」の講義資料はこちらにてご覧ください。講義で説明したPW: e#####9つきです。

090508電気電子特別講義講義資料

2009-05-08T05:50:00.003+09:00

本日２限の特別講義の講義資料はこちらでご覧になれます。

PWつきです。
　　　s##### (講師 first name すべて小文字)　です。

電気電子工学科学部3年生「電気機器学基礎」　(2009/07/12修正)

2009-04-03T13:53:00.031+09:00

電気機器学基礎の講義は、月曜日の10:15-11:45@245号教室で行います。本年度は4/6開講です。

昨年度までの経験をフィードバックし、わかりやすい講義ができますよう努めますので、奮ってご参加ください。従来の講義アンケートなどで見られたご要望により、出席調査がわりの簡単なレポート課題を出題します。毎週このブログを良く見てください。

----本学期の講義予定----
回数日曜日テーマ内容

1) 2009/04/06 月はじめに
電気-機械エネルギー変換、電気機器の種類と歴史、エレクトロニクスとパワー、電気機械エネルギー変換技術の社会的役割とその重要性、電気機器学の学問としての位置づけ、電気機械の種類、

---第１回目のレポート課題（4/20提出）---
電気エネルギー機械変換がわれわれの生活やビジネスの世界で果たしている役割を述べよ。他の動力発生方法と比較して、電気機械による動力発生の優れている点、劣っている点は何かを考えそのことと関係付けて論じてみよ。（A4レポート用紙半ページ程度で短く回答してください。レポートの最初に、学生証番号、氏名と提出日を明記してください。）
------------------------------------

2) 2009/04/13 月　入学式のため休講

3) 2009/04/20 月交流における　電気機械エネルギー変換入門　
（回転系を中心とした）古典力学と電磁気の復習、思考の手抜きの技術としての電気回路、フェーザ表示

三相巻線に三相対称交流電流を流すと進行波ができることの確認　ここをクリック

------第2回目の演習問題------
所属学科／学生証番号／氏名　
[1] 電気<-->機械エネルギー変換、電気機械の動きに関わる物理を、講義で説明した基礎方程式を例示して簡潔にまとめて示してみよう。そして、方法論として電気回路理論の上で理論を展開している「電気機器学」が、これらの基礎的物理理論と比較し、現象を手っ取り早く理解するための「うまい手抜き」になっていることを、簡単な例を挙げて説明せよ。

----------------------------
第二回目のレポートに関するコメント
　報告書としての基本ができておらず、表題もなくいきなり解答だけを書いている試験答案のような物が散見されましたので、ご注意ください。

　また、「出席していれば書けるような簡単内容にしてくれ」という要求がありましたが、過去２回の出題は、いずれも講義ノートをきちんととっていれば、その内容を自分の言葉で説明しなおすだけで書くことができる内容ですので、この要請は意味をなしていないように思います。

4) 2009/04/27 月誘導電動機I
多相交流、三相巻線と進行磁界、回転磁界の数学的表現方法、力とトルク、その物理的意味、誘導機の原理と特長、誘導機の構成、変圧器と誘導電動機

------第3回目の演習問題------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。過去の２回のレポートでは、この報告書としての基本ができておらず、いきなり解答だけを書いた試験答案のような物が散見されましたので、ご注意ください。)

所属学科／学生証番号／氏名　

[1] 三相交流巻線を用いて回転磁界（あるいは進行磁界）を発生させることができる原理について簡潔に説明せよ。（図式の説明でも、数式による説明でも良い。）

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5) 2009/05/07 木（月曜扱いの振替日）　誘導電動機II
誘導電動機の原理と特性表現法（＝Ｔ型、π型等価回路）、モデル同定のための測定法、

本日の講義後に、周波数s*f_sを前提に書かれていた二次側等価回路と、周波数f_sを前提に書かれていた一次側回路をつなぐ際に、なぜ後者の電圧を1/s倍してつなぐのかという、良い質問がでました。その部分はこの講義の範囲で、ややごまかしている感じのあるところで、直感的には二次側に見られる「逆起電力」の大きさは基本的に周波数に比例して大きく見える部分なので、そのような換算をして電流を共通にしてつなぐのが良いというやや曖昧な説明のしかたしか、今回の理論的枠組みの中ではできません。これについての厳密な説明は参考書を見ていただきたいのですが、たとえば藤田宏：電気機器（森北出版）p176には本日古関が説明したやり方とほぼ同じ流儀で、二次側等価回路のつなぎ方に関する説明がなされています。

------第4回目の演習問題------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　

[1] 誘導機の典型的なトルク--速度特性の概要を図示し、「すべり」について説明せよ。

----------------------------
6) 2009/05/11 月　誘導電動機III
等価回路の導出と特性計算、誘導機の種類とエネルギーの流れ、

-----第5回目の演習問題------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　

誘導機の単相あたりの等価回路を図示し、この回路をﾃﾌﾞﾅﾝの定理を用いて簡単に計算する手順を示し、その手法を用いてギャップを介して二次側に伝達される電力を計算せよ。また、この電力の物理的意味を講義ノートを参照して説明せよ。

----------------------------
7) 2009/05/18 月誘導機
誘導機の始動法と試験法、誘導機の制御、円線図を用いた特性の表現、空間高潮波とゲルゲス現象などの諸注意、単相誘導機（小型誘導機）

------第6回目の演習問題------

(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　

誘導機等価回路の式を用いて、一次周波数一定の電圧源で駆動される誘導機のトルク--すべり特性（あるいはトルク--速度特性）が、二次抵抗によりどのように変化するかを説明せよ。この性質を利用し、誘導機の始時には円滑な加速のためにどのような工夫がされるか、回転子側の構造の種類ごとに説明せよ。
----------------------------

8) 2009/05/25 月直流機
（前回積み残し：空間高潮波とゲルゲス現象などの諸注意、単相誘導機（小型誘導機））
直流電動機と発電機、同期機の特殊形としての直流機

------第7回目の演習問題------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　
(1) 小電力用単相誘導モータにおいて、どのようにして回転磁界を得るかという点を中心に、その原理と方式を説明せよ。

(2)　直流電動機、直流発電機の電機子巻線の定常状態の回路方程式を示し、それに基づき直流機におけるエネルギーの流れを説明せよ。

----------------------------

9) 2009/06/01 月前回積み残し：直流機の結線の種類と特性の比較　

------第8回目の演習問題------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　

直流機の主な界磁巻線(field winding)、電機子巻線(armature winding)の結線方法と、各々の結線をした場合の発電機(generator)としての負荷特性、電動機(motor)としての負荷特性を比較し、グラフを用いて簡潔に説明せよ。

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10) 2009/06/08 月直流機の特長とパワーエレクトロニクス・モーション制御の基礎
同期機I

三相巻線と同期発電機の原理

------第9回目の演習問題（6/15に提出）------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　
(1) 直流機と同期機の類似点と相違点を比較して述べよ。
(2) 1980年代まで、直流機が可変速駆動制御に広く用いられてきた理由を説明せよ。

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11) 2009/06/15月　　同期機II
構造と分類,　同期機の機能, 電機子反作用

------第10回目の演習問題（6/22に提出）------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　
(1) 交流巻線の空間高調波低減方法について述べ、巻線係数の意味を説明せよ。
(2) 電機子反作用は誘導起電力と電機子電流の位相に依存する。力率が1の場合の電機子反作用をフェーザ図を用いて説明せよ。

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12) 2009/06/22 月同期機　III
特性のモデリング

------第11回目の演習問題（6/29に提出）------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　
(1) (参考書の該当個所を参照し、)同期発電機の定常現象を示す等価回路と突極形同期発電機のフェーザ図を示し、直軸、横軸リアクタンスの意味を説明せよ。（ここまでは復習。）
(2) (1)の結果を見ながら、この機械の出力を示し、その第1項、第2項の意味を説明せよ。（ここは、避難訓練で説明しきれなかった部分の補習相当、各項の意味については、避難訓練直前に黒板で解説した通り、参考書を参照して復習せよ。）
(3) (2)における特殊な場合として、直軸リアクタンスと横軸リアクタンスの値が同じ場合の現象を説明せよ。

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13) 2009/06/29 月　同期機IV
測定法、
発電機の並行運転と電力系統
トルクの発生原理、同期電動機の種類とその特長、

07/06, 07/13 は1限の「制御工学第一」2限「電気機器学基礎」を続けて古関が担当します。

------第12回目の演習問題------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　
(1) 同期発電機の基本的な特性試験法を説明せよ。また、左記で述べた内容と関連し、定格電圧6kV, 容量5MVAの三相同期発電機において、界磁電流200Aに対する無負荷発生電圧が6kV、短絡電流が600Aであった。この発電機の短絡比、および同期リアクタンスを計算せよ。
(2) 同期発電機の並行運転時に注意すべきことを説明せよ。
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14) 2009/07/06 月
同期電動機:　V特性と同期調相機
パワーエレクトロニクス入門I: パワー素子、信号処理とパワーのエレクトロニクスの相違、DC/DC, AC/DC, AC/AC, DC/AC変換, 自己消弧能力を持たない素子と転流回路

------第13回目の演習問題（7/13に提出）------
(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

所属学科／学生証番号／氏名　
(1) 同期電動機のV特性とは何かを説明し、なぜそのような特性が得られるのか、フェーザを用いて説明せよ。
(2) パワーエレクトロクスにおける半導体素子の動作が、信号処理に用いる半導体素子と大きく異る点は何か？その理由も含め説明せよ。
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15 ) 2009/07/13 月　　パワーエレクトロニクス入門II
講義で示した補足資料をここからご入手ください。（PWつきです！）
高調波問題と解析法, 自己消弧能力を持つ素子とPWM, ACモータのインバータによる可変速駆動, サーボモータ
+電気駆動制御と座標変換

制御　同期機の原理と直流機の関係
エネルギー流れの理解、過渡現象の理解、制御と電気機器の一般理論？
制御工学との関係：定常現象と過渡現象、産業応用の話題（電機駆動とモーション制御）、
機器設計に伴う諸問題==>電磁界数値解析

------第14回目の演習問題（7/23午後の期末テスト直前に提出）------

(必ずしも問題文を書き写す必要はないですが、レポートには何について論じているのか、テーマを最初に書くことが必須です。)

[1] 推奨参考書7.3.1 他励順変換回路 (2) 単相ブリッジ回路　および(3) 三相ブリッジ回路の節などをよく読み、
(1)直流側に抵抗負荷がある場合に限定し、サイリスタ4つを用いた単相全波制御整流器の回路図、基本動作と、点呼角α（上記の参考書では制御遅れ角と記述されている）を変化させ直流出力電圧を変化させる原理を説明せよ。
(2)直流側の負荷が十分大きなインダクタンスを持ち、電流が平滑化されるときの直流側出力電圧をαの関数として示せ。
(3)同様にサイリスタ6つを用いた三相全波整流器の回路図と基本動作を説明せよ。

16) 2009/07/23 木　期末テスト (13:00-14:30) 自分で書いたA4の紙1枚持ち込み可能
(御注意！！：他科目との試験時間重複調整などの理由のため標準のコマから変更になりました．)

---本年度教科書指定---
「エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス」
エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス編集委員会　編／森北出版（定価 2800円）

---推薦参考書----
＜入門書として初学者に読みやすいもの＞

☆☆☆電気学会　多田隈他：「電気機器学基礎論」

藤田：「電気機器」　森北出版
（amazonでは５つ星がついています！）

＜一般的なもの＞
☆☆☆☆☆：（株）日立製作所総合教育センタ技術研修所編
「小形モータの技術」　オーム社
メーカのエンジニア養成を目的に書かれていますのでわかりやすく実用的です。電気自動車や有限要素法による特性計算の話題までカバーしますので、基礎的な知識を広く身につける意味でお薦めです！

電気学会　「電気機械工学」「電動機制御工学」

仁田他：　「大学課程　電気機器(1)」オーム社
（これは昨年まで準教科書として用いていた書籍です。現在、名誉教授の仁田丹三先生が、数理工学社から出版予定の教科書を執筆準備されています。）

＜専門性の高いもの＞
本ブログでも詳しく紹介した電磁気と制御の応用を統一的に解説した優れた参考書
（必ずしも電気機器学の伝統的な構成にそって記述されているものではありません。）
☆☆☆：坂本哲三　著　「電気機器の電気力学と制御」　森北出版

英語で基礎的なことが良く書かれている本（これは古関が大学院生の時に輪講のために購入したものですが、現在では入手が困難になっているようです。）
☆☆☆☆：
Fitzgerald/Kingsley/Umans: "Electric Machinery" International Student Edition, MacGrawHill

Control and System Theory: Lecture for graduate students at EE-course / 大学院講義　制御システム論について Revised on 2009/07/04!: On semester final report

2009-04-03T13:42:00.009+09:00

Siginificant annoucement on your semester final report

Control & System Theory Report Problems
(Hori, Koseki, Hashimoto, Kubota, Sakai and Oh)

Deadline: 2009.8.15

Send your report and the original papers you read in (1) by email as PDF format,
WITH: "Subject: CS Report by YOURNAME"

TO: y.hori AT ieee.org
takafumikoseki AT ieee.org
hashimoto.tatsuaki AT jaxa.jp
kubota AT isas.jaxa.jp
sakai AT isas.jaxa.jp
sehoon AT horilab.iis.u-tokyo.ac.jp simultaneously.

ABOUT:
(1) Read more than 2 original papers on control theory whichwere published in recent 3 years, summarize them, and give your own comment on their relation and significance.
(2) Make a problem on control theory and give its solution. The problem should be as mathematical as possible.
(3) Choose one professor and give your impression on his lecture and suggestion for future improvement. More general impressions and suggestions will be also welcome.

●解答は日本語でも結構です。

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金曜日の3限に245号教室にて行われる上記の大学院講義は、堀洋一教授が主として取りまとめをしていますが、宇宙研の橋本教授・久保田教授・坂井准教授とともに古関も3回分を担当しますので、その概要を以下にご紹介します。講義は英語で行います。

堀先生大学院講義「制御システム論」：　
Control and System Theory

Summer Semester Friday 14:45-16:25　Room 245
夏学期　金曜4限　14:45-16:25 245号教室

10th Aprtil Hori State space representation I
17th April Hori State state representation II
24th April No lecture
1st May No lecture
8th May Koseki State feedback

After the lecture, a student told Koseki the overlapped contents with Prof. Hori's lecture. I am sorry for my bad organization!
15th May Koseki Linear state estimation　and optimal regulator of a linear system

22nd May Hori Disturbance observer and robust servo-control
29th May No leture
5th June Kubota Robotic Control in Space
12th June Hashimoto Control system dynamics in space application
19th June Sakai Estimation in spacecraft control application
26th June Oh Human friendly motion control for power assist
3rd July Hori Applied robust control for electric vehicles
10th July Koseki Application of state estimation using an observer to MAGLEV control

The lecture is complete. Thank you for your attention!

古関隆章 からの御連絡

林屋均 氏 鉄道関係講演のお知らせ

2011/12/14 J-Railパネルディスカッションにて古関がお話した内容の控え

日本地下鉄協会リニアメトロ推進本部個人会員総会2011/11/24 講演「軌道系交通へのリニアドライブ技術応用の最新動向」について

第二回鉄道技術展講演会「技術発展と飛躍のための鉄道技術者結集」古関講演関係資料

Electric Engineering for Transport System (Revised temporally on 2012/01/18)

2011年度冬学期 「制御工学第二」火曜日1限 ＠242教室 2012/01/24 改訂

中央大学理工学部 2011年度冬学期科目 「電気機器」（2011/12/22 改訂）

3年生冬学期実験課題 No. 17 制御系設計と運動制御 （コントロールラボ担当 2011/09/23 改訂）

電気電子工学科 学部3年生「制御工学第一」 (2011/07/25講義の補足資料)

環境電気工学（2011/06/06 3限） 古関担当分のスライドの控え

電気電子工学科 学部3年生「電気機器学基礎」 (2011/07/24改訂)

総合科目人間環境一般「人間社会と交通システム」 (2011/05/02 初稿)

総合科目人間環境一般「足からロケットまで---走る／飛ぶ／探る科学入門 (2011/07/07 改訂)

2011/03/10 JR西日本財団 「鉄道の安全利用促進による事故防止～公共交通のプレーヤとしての旅客と市民の行動の重要性～」 当日追加した資料と、議論についての補足（3/17更新）

RTRI 第７回 国際規格セミナー「LIM規格の概要と審議状況 (20分＋5分)」2011/01/20 補足資料