FI86533C - Foerfarande foer daempning av svaengningarna hos en kranlast. - Google Patents

Description

86533

MENETELMÄ NOSTURIN TAAKAN HEILAHDUSTEN VAIMENTAMISEKSI

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä nosturin vaunulla liikutettavan, ainakin yhden nostoköyden varassa riippuvan taakan heilahdusten vaimentamiseksi, jonka nostoköyden pituus vaihtelee taakan liikuttamisen aikana, ja jonka nostoköyden pituus mitataan, ja jossa menetelmässä käytetään diskreettiaikasäätöä.

Nykyisissä säätömenetelmissä, joita käytetään nosturin taakan heilahdusten vaimennukseen silloin, kun köyden pituus voi muuttua taakan käsittelyn aikana, on käytön aikana viritettävä useita vaimennukseen käytettävän säädön parametreja. Virittämiseen tarvitaan tällöin suuri laskentatyö. Lisäksi nykyiset taakan heilahdusten vaimennukseen käytettävät säätömenetelmät edellyttävät taakan paikan tarkkaa määrittämistä. Tämän vuoksi nykyisissä menetelmissä on taakkaan useissa tapauksissa sijoitettava anturi paikan mittausta varten.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edelläesitetyt epäkohdat. Keksinnön mukaiselle menetelmälle nosturin taakan heilahdusten vaimentamiseksi on tunnusomaista se, että diskreettiaikasäädön säätöväliä muutetaan nostoköyden pituuden mukaan säädön parametrien pysyessä vakioina.

Keksinnön edulliset sovellutusmuodot on esitetty muissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä ei säätöä tarvitse virittää uudelleen. Tällöin tarvittava laskentatyö on pieni. Lisäksi keksinnön mukaisessa menetelmässä ei tarvitse määrittää taakan paikkaa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa oleva kuvio esittää yksinkertaistettua vaunu-taakka-järjes-telmää.

2 86533

Kuviossa on esitetty vaunu 1, taakka 2 sekä nostoköysi 3. Vaunu 1 liikkuu pyörien 4 avulla pitkin kiskoja 5. Nostoköysi 3 on kierretty telan 6 ympärille. Vaunun 1 liikutusko-neistoa ja telaa 6 pyörittävää nostomoottoria ei ole esitetty kuviossa.

Oletetaan, että taakan 2 nostomoottori toimii lähes ideaalisesti, jolloin haluttu taakan nosto- tai laskunopeus saadaan aikaan erittäin lyhyessä ajassa (kiihdytykseen kuluvaa aikaa ei oteta huomioon). Lisäksi oletetaan, että nosto- tai laskunopeus muuttuu suhteellisen hitaasti muuhun nosturin dynamiikkaan verrattuna. Jättämällä moottorikäyttöjen dynamiikka huomiotta riippuu vaunu-taakka-järjestelmän dynamiikka köyden pituudesta L, taakan massasta ja vaunun massasta mj,.

Tällöin kuvion voima fT vastaa ideaalista vaunun ohjausmo-menttia. Yhtälö 1 esittää ideaalisen momenttiohjatun nosturin siirtofunktiota, jossa fT on ohjausvoima, xT vaunun paikka, 6 lineaarisesta kitkasta johtuva vaimennus, = g/L ja <*>l = g/L

*r(J) „ _9* _ (1) fr{s) s(a3 + 2 8 wn3* + + 2 δ ωη u>3)

Moottorikäyttöjen sisäinen kuiva (coulombinen) kitka monimutkaistaa järjestelmän dynamiikkaa ja johtaa epälineaarisuuksiin. Nopeaa takometritakaisinkytkentää ja nopeusohjetta käyttämällä nämä vaikeudet voidaan poistaa. Näin järjestelmän dynaamiset yhtälöt yksinkertaistuvat. Tällöin ne eivät riipu kitkatermeistä, taakan massan aiheuttamista reaktio-voimista eivätkä siten myöskään massoista. Koska taakan paikkaa ja heilahtelulta säädetään yhdellä ohjaussignaalilla, muodostetaan keinotekoinen uusi siirtofunktio, jossa heilahduskulma 0 ja vaunun paikka xT on laskettu yhteen.

0 (s) = .. (1 + SKq)s* + g/L = r ^(1 + BKa) (>TLs) * + g (2) rT<s) s(s2 + g/L) (>fLs) [ (>TLs) 2 + g] 3 86533 Säädettävä keinotekoinen lähtö määritellään Q * + on tietokoneen antama nopeusohje ja 0 on painokerroin. Kv ja Ka ovat parametreja. Moottorikäytön yksinkertaistetun mallin aikavakio on oletettu nollaksi. Kulma 0 on köyden kulma pystysuuntaan nähden.

Järjestelmässä käytetään kiinteäparametrista muuttuvan sää-tövälin säätöä. Säätimen parametrit ovat kiinteät, joten säätölaki täytyy laskea vain kerran. Tämän jälkeen ainoastaan säätöväliä ja vahvistusta muutetaan nostoköyden pituuden mukaan. Säätöväli on yhtälön 2 mukaisesti verrannollinen köyden pituuden neliöjuureen. Vakioparametrit on viritetty tietylle köyden pituudelle, vertailupituudelle. Säätöväli on suuruusluokkaa 100 ms.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellu-tusmuodot eivät rajoitu yksinomaan edelläesitettyyn esimerkkiin, vaan ne voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Keksinnön mukainen vaimennus-menetelmä soveltuu myös avoimiin järjestelmiin. Diskreetti aikasäätö voidaan toteuttaa esimerkiksi ohjelmallisesti tietokonesäätönä .

Claims (5)

4 86533

1. Menetelmä nosturin vaunulla (1) liikutettavan, ainakin yhden nostoköyden (3) varassa riippuvan taakan (2) heilahdusten vaimentamiseksi, jonka nostoköyden pituus (L) vaih-telee taakan liikuttamisen aikana, ja jonka nostoköyden pituus (L) mitataan, ja jossa menetelmässä käytetään diskreet-tiaikasäätöä, tunnettu siitä, että diskreettiaika-säädön säätöväliä muutetaan nostoköyden pituuden (L) mukaan säädön parametrien pysyessä vakioina.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että taakan paikkaa ja heilahtelulta säädetään yhdellä ohjaussignaalilla, ja että säädössä käytetään siirtofunktiota, jossa on yhdistetty ainakin heilahduskulma (0) ja vaunun paikka (xT).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että heilahduskulma (0) ja vaunun paikka (*T) on yhdistetty kertomalla ainakin toinen mainituista tekijöistä painokertoimella (β).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säätöväli on verrannollinen nostoköyden pituuden neliöjuureen. 1 Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vakioina pysyvät parametrit on viritetty tietylle nostoköyden pituudelle.

5 86533