FR2645846A1 - DEVICE FOR MONITORING THE POSITION AND OSCILLATIONS OF A SUSPENDED LOAD DURING TRANSFER THROUGH A LIFTING APPARATUS - Google Patents
DEVICE FOR MONITORING THE POSITION AND OSCILLATIONS OF A SUSPENDED LOAD DURING TRANSFER THROUGH A LIFTING APPARATUS Download PDFInfo
- Publication number
- FR2645846A1 FR2645846A1 FR8905238A FR8905238A FR2645846A1 FR 2645846 A1 FR2645846 A1 FR 2645846A1 FR 8905238 A FR8905238 A FR 8905238A FR 8905238 A FR8905238 A FR 8905238A FR 2645846 A1 FR2645846 A1 FR 2645846A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- carriage
- servo
- angular
- load
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims description 25
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 22
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/04—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
- B66C13/06—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
- B66C13/063—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads electrical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Carriers, Traveling Bodies, And Overhead Traveling Cranes (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
Description
DISPOSITIF DE CONTROLE AUTOMATIQUE DE LA POSITION ET DESAUTOMATIC CONTROL DEVICE FOR THE POSITION AND
OSCILLATION1S D'UNE CHARGE SUSPENDUE DURANT SON TRANSFERT OSCILLATION1S OF A SUSPENDED LOAD DURING TRANSFER
AU MOYEN D'UN APPAREIL DE LEVAGE.USING A LIFTING APPARATUS.
La présente invention concerne un dispositif de contrôle automatique de la position et des oscillations d'une charge suspendue durant son transfert, notamment The present invention relates to a device for automatically controlling the position and oscillations of a suspended load during its transfer, in particular
au moyen d'un appareil de levage.by means of a hoist.
L'invention peut être adaptée à des engins de le- The invention can be adapted to gear of the
vage de types variés, tels que par exemple des porti- variety of types, such as for example
ques, des ponts roulants ou des grues. La manutention cranes, cranes or cranes. Handling
d'une charge par un engin de levage entraîne des balan- a load by a hoist
cements de la charge qu'il est souhaitable d'amortir aussi complètement que possible afin de pouvoir déposer sans difficulté la charge en un endroit précis. De plus, dans le cadre de manutention de charges dangereuses pour l'environnement, il est souhaitable de transférer les dites charges en un temps relativement court et surtout, It is desirable to cushion the load as completely as possible in order to be able to deposit the load without difficulty in a specific location. In addition, in the context of handling environmentally hazardous loads, it is desirable to transfer said charges in a relatively short time and above all,
en prenant soin que celles-ci restent dans un plan par- taking care that these remain in a separate plan.
faitement stable et vertical.perfectly stable and vertical.
Actuellement, seuls les grutiers ayant une longue expérience arrivent à obtenir une stabilisation tout à fait relative des oscillations de la charge. Toutefois, ces stabilisations ne sont pas satisfaisantes car elles Currently, only crane operators with long experience manage to achieve a relatively relative stabilization of the oscillations of the load. However, these stabilizations are not satisfactory because they
demandent généralement du temps pour les obtenir. usually ask for time to get them.
On a également fait appel à des mâts rigides ou des mats télescopiques solidaires d'un chariot mobile en translation. Toutefois, ce type d'installation reste coûteux et encombrant, car il implique l'aménagement d'un volume situé au-dessus du chariot afin de permettre Rigid masts or telescopic mats integral with a mobile carriage in translation have also been used. However, this type of installation is expensive and cumbersome, because it involves the development of a volume located above the carriage to allow
le passage du mât. Donc, si cette réalisation est satis- the passage of the mast. So, if this achievement is satis-
faisante sur le plan technique, en revanche, elle n'est technically, on the other hand, it is not
pas compatible avec une industrialisation de masse adap- not compatible with adequate mass industrialization
tée à toute situation.to any situation.
On a également proposé de haubanner la charge au moyen de cables inclinés symétriques. Ce haubannage se révèle long et fastidieux à mettre en place, et n'est It has also been proposed to guy the load by means of symmetrical inclined cables. This guying proves to be long and tedious to set up, and is
donc pas adapté à un transfert de charge répétitif. therefore not suitable for repetitive charge transfer.
Dans le brevet français FR-A-2 399 378, on a propo- In the French patent FR-A-2,399,378, it was proposed
sé un dispositif d'anti-balancement de charge du type en question, dans lequel l'organe de transfert subit des lois d'accélération sinusoïdales déterminées. Toutefois, a load anti-sway device of the type in question, in which the transfer member undergoes sinusoidal acceleration laws determined. However,
si cette loi est valable pour une période donnée, c'est- if this law is valid for a given period, that is
- à-dire pour une longueur de cable donnée, en revanche, - ie for a given cable length, on the other hand,
elle n'est pas adaptée à une variation de la dite lon- it is not adapted to a variation of the so-called
gueur de cable.cable.
Dans la demande de brevet française FR-A-2 598 141, on a décrit un système piloté en temps minimum. Dans ce système, la charge subit une accélération dans les deux sens pour compenser les balancements. De fait, on ne s'occupe pas des oscillations pendant le transfert, mais uniquement au départ et à l'arrivée. Or comme déjà dit, In the French patent application FR-A-2,598,141, a system controlled in a minimum time was described. In this system, the load is accelerated in both directions to compensate for sway. In fact, we do not deal with oscillations during the transfer, but only at the start and finish. As already said,
ces oscillations sont rédhibitoires pour certaines ap- these oscillations are unacceptable for certain
plications, notamment dans le cadre de l'environnement in particular in the context of the environment
et de la sécurité du personnel.and the safety of the staff.
La présente invention vise à pallier ces inconvé- The present invention aims to overcome these drawbacks
nients. Elle propose un dispositif d'asservissement pour transférer rapidement et avec de faibles oscillations une charge suspendue comprenant: vantages. It proposes a servo device for transferring quickly and with small oscillations a suspended load comprising:
- au moins un moyen de guidage sur lequel se dépla- at least one guiding means on which
ce un chariot mobile en translation actionné par un moteur, auquel est accroché un câble (ou une tige) à l'autre extrémité duquel (de laquelle) est suspendue la dite charge à transférer; a movable carriage in translation actuated by a motor, which is hooked a cable (or rod) at the other end of which (of which) is suspended said load to be transferred;
- au moins un capteur de position destiné à repé- at least one position sensor for detecting
rer en permanence la position du chariot par rapport à keep the position of the truck in relation to
un point déterminé, et à fournir un signal dit de posi- determined point, and to provide a so-called positive
tion correspondant à ce repérage.corresponding to this marking.
La présente invention se caractérise en ce que le dit dispositif comprend: - un capteur angulaire disposé sur le chariot, destiné à mesurer la valeur de l'angle que forme le câble ou la tige par rapport à la verticale, et à four- The present invention is characterized in that said device comprises: an angular sensor disposed on the carriage, intended to measure the value of the angle formed by the cable or the rod relative to the vertical, and to provide
nir un signal dit angulaire correspondant à cette mesu- a so-called angular signal corresponding to this measurement.
re; - une première boucle d'asservissement comprenant: un premier comparateur destiné à fournir l'écart angulaire entre le signal angulaire ainsi déterminé et une valeur angulaire de re; a first servocontrol loop comprising: a first comparator intended to provide the angular difference between the angular signal thus determined and an angular value of
référence prédéterminée, au moyen d'un modè- predetermined reference, by means of a model
le de référence, en fonction de la destina- the reference, depending on the destination
tion de la charge et de la vitesse de trans- load and speed of transmission.
lation désirée;the desired section;
un correcteur proportionnel destiné à multi- a proportional corrector for multi-
plier l'écart ainsi déterminé par une cons- fold the gap thus determined by a
tante fixée à l'avance;aunt fixed in advance;
- une seconde boucle d'asservissement dite de posi- a second servo-control loop known as a posi-
tion, comprenant: un second comparateur destiné à fournir l'écart entre le signal de position et une comprising: a second comparator for providing the difference between the position signal and a
position théorique de référence prédétermi- predefined theoretical reference position
née par le même modèle de référence, en fonction des mêmes données; un correcteur proportionnel et intégral destiné d'une part, à multiplier le dit écart par une constante prédéterminée et d'autre part, à intégrer le dit écart par rapport au temps sur un intervalle également prédéterminé; un sommateur, relié respectivement à la sortie du correcteur proportionnel, du correcteur proportionnel et intégral et d'un amplificateur destiné à amplifier la valeur de la vitesse de référence, également déterminée au moyen du dit modèle de référence, en fonction des mêmes données, le dit sommateur étant destiné à sommer born by the same reference model, based on the same data; a proportional and integral corrector intended on the one hand, to multiply said gap by a predetermined constant and on the other hand, to integrate said gap with respect to time over a predetermined interval; a summator, respectively connected to the output of the proportional corrector, the proportional and integral corrector and an amplifier for amplifying the value of the reference speed, also determined by means of said reference model, according to the same data, the said summator being intended to summon
les valeurs issues-de ces sorties pour délivrer un si- values from these outputs to deliver a
gnal apte à actionner le moteur de commande du chariot. general capable of operating the control motor of the truck.
En d'autres termes, la présente invention se carac- In other words, the present invention is
térise en ce que l'on munit le dispositif de transfert de charge de deux boucles d'asservissement reliées d'une part à des capteurs mesurant respectivement l'angle formé par le cable ou la tige par rapport à la verticale et la position du chariot, et d'autre part à l'organe de characterized in that the load transfer device is provided with two servo loops connected on the one hand to sensors respectively measuring the angle formed by the cable or the rod relative to the vertical and the position of the carriage , and on the other hand to the organ of
commande du moteur actionnant le chariot, l'asservisse- control of the motor actuating the carriage, the servo-
ment étant effectué en fonction des valeurs déterminées par un modèle de référence tenant compte de la vitesse based on the values determined by a reference model taking into account the speed
désirée et du point de transfert de charge. desired and load transfer point.
Selon la présente invention, les valeurs de réfé- According to the present invention, the reference values
rence déterminées par le modèle dit de référence, à savoir la position angulaire, la vitesse et la position, sont issues de la loi suivante: r = e" (lo + vt) + 2ve' + go o e, 6' et 8" désignent respectivement l'angle, la vitesse angulaire et l'accélération angulaire, g désigne l'accélération de la pesanteur, lo la longueur initiale du c&ble (ou de la tige), v la vitesse constante de variation de la longueur du câble (ou de la tige), et r rence determined by the so-called reference model, namely the angular position, the speed and the position, come from the following law: r = e "(lo + vt) + 2ve '+ go oe, 6' and 8" designate angle, angular velocity and angular acceleration, respectively, g means the acceleration of gravity, lo the initial length of the cable (or rod), v the constant speed of variation of the cable length (or the stem), and r
l'accélération du chariot.the acceleration of the carriage.
Dans un cas particulier de la présente invention, pour lequel la longueur du pendule défini par la charge ne varie pas, les valeurs de référence déterminées par le modèle de référence sont issues de la loi suivante: r =e"lo + ge Avantageusement, en pratique: - le chariot est mobile en direction sur un premier In a particular case of the present invention, for which the length of the pendulum defined by the load does not vary, the reference values determined by the reference model come from the following law: r = e "lo + ge Advantageously, in practical: - the trolley is mobile in direction on a first
moyen de guidage rectiligne, lui-même mobile en transla- rectilinear guide means, itself mobile in transla-
tion sur un second moyen de guidage rectiligne, copla- on a second rectilinear guide means, coplanar
naire mais selon une direction perpendiculaire à celle du dit premier moyen de guidage, le dit second moyen de guidage étant actionné au moyen d'un moteur également asservi au moyen de deux boucles d'asservissement (en in a direction perpendicular to that of said first guide means, said second guide means being actuated by means of a motor also controlled by means of two control loops (in
position et en angle) de même nature que celles précé- position and angle) of the same nature as those
demment décrites pour le mouvement en direction, l'as- described for the movement in direction, the
servissement étant fonction d'un modèle de référence qui est propre au dit moteur; - le chariot est mobile sur un pont roulant; - le chariot est mobile selon un mouvement radial sur un premier moyen de guidage, luimême mobile en rotation au moyen d'un organe de rotation, actionné au moyen d'un moteur également asservi par l'intermédiaire d'une boucle d'asservissement en fonction d'un modèle de référence qui lui est également propre; service being a function of a reference model which is specific to said engine; - the carriage is mobile on a traveling crane; - The carriage is movable in a radial movement on a first guide means, itself movable in rotation by means of a rotational member, actuated by means of a motor also controlled by means of a servo-control loop. function of a reference model which is also proper to it;
- le chariot est mobile le long de la flèche hori- - the carriage is movable along the horizontal arrow
zontale d'une grue;zontal of a crane;
- les calculs d'asservissement sont réalisés envi- the servo calculations are carried out approximately
ron vingt fois par seconde au moyen d'un organe de cal- twenty times per second by means of a calibration
cul numérique.digital ass.
La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des The way in which the invention can be realized and the benefits derived therefrom will emerge more clearly from
exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre in- examples of implementation which follow, given as
dicatif mais non limitatif, à l'appui des figures anne- dicative but not limiting, in support of the figures
xées. La figure 1 représente un chariot de transfert secured. Figure 1 shows a transfer trolley
guidé par un rail unidirectionnel.guided by a unidirectional rail.
La figure 2 représente le même chariot susceptible de se déplacer selon deux directions différentes et FIG. 2 represents the same carriage that can move in two different directions and
coplanaires, tel qu'un pont roulant. coplanar, such as a traveling crane.
La figure 3 est un schéma représentant le déplace- Figure 3 is a diagram showing the displacement
ment plan de la charge au moyen d'un pont roulant, en the load plan by means of an overhead crane, in
accord avec la présente invention.according to the present invention.
La figure 4 représente une grue munie de sa charge susceptible de se déplacer également selon au moins deux FIG. 4 shows a crane equipped with its load that can also move in at least two
directions différentes et coplanaires. different directions and coplanar.
La figure 5 est un graphique représentant en regard l'une de l'autre les courbes caractéristiques respec- tivement de l'accélération, de la vitesse, de l'angle et de la position communiquées au chariot selon le modèle de référence conforme à l'invention pour une longueur fixe du pendule défini par la charge, correspondant à la FIG. 5 is a graph showing, with respect to each other, the characteristic curves of the acceleration, speed, angle and position communicated to the carriage respectively according to the reference model in accordance with FIG. invention for a fixed length of the pendulum defined by the load, corresponding to the
longueur initiale l1.initial length l1.
La figure 6 est un schéma du principe de fonction- Figure 6 is a diagram of the function principle
nement et de l'asservissement du dispositif conforme à l'invention. ment and servo the device according to the invention.
La figure 7 est un schéma de principe de la déter- Figure 7 is a schematic diagram of the deter-
mination des valeurs de référence au moyen du modèle de reference values by means of the model of
référence conformément à la présente invention. reference according to the present invention.
La figure 8 est un graphique représentant deux Figure 8 is a graph representing two
courbes en regard l'une de l'autre correspondant respec- curves facing each other correspondingly
tivement à la variation angulaire et à la position de la charge en fonction du temps, dont la longueur varie au cours du transfert, l'appareil de levage auquel est the angular variation and the position of the load as a function of time, the length of which varies during the transfer, the hoisting apparatus to which
suspendu la charge étant asservi conformément à l'inven- suspended the load being controlled according to the invention.
tion.tion.
Les figures 9 et 10 représentent une courbe corres- Figures 9 and 10 show a corresponding curve.
pondant au signal d'accélération fourni par le modèle de référence à l'appareil de levage auquel est suspendue la charge, dans lesquelles respectivement, la longueur du pendule constitué par la charge varie jusqu'à la fin du to the acceleration signal provided by the reference model to the hoisting apparatus to which the load is suspended, in which, respectively, the length of the pendulum constituted by the load varies until the end of the
transfert, ou est stoppée avant la fin de celui-ci. transfer, or is stopped before the end of it.
Le dispositif conforme à l'invention va tout The device according to the invention is all
d'abord être décrit dans le cas d'un déplacement recti- first be described in the case of a correct displacement
ligne unidirectionnel d'une charge (5) (voir figure 1), suspendue au moyen d'un cable (4) à un chariot (1). Le chariot (1) se déplace sur des rails (2) au moyen d'un moteur non représenté. Le chariot (1) comporte en outre un cylindre enrouleur (3) susceptible de faire varier la unidirectional line of a load (5) (see Figure 1), suspended by means of a cable (4) to a carriage (1). The carriage (1) moves on rails (2) by means of a motor not shown. The carriage (1) further comprises a winding cylinder (3) capable of varying the
hauteur de la charge (5).height of the load (5).
Le moteur provoquant le déplacement du chariot (1) est un moteur à vitesse variable, dont on commande la vitesse par un dispositif communément appelé "variateur électronique de vitesse", sur lequel on applique une consigne de vitesse définie par une tension appliquée entre deux points, la dite tension étant proportionnelle The motor causing the displacement of the carriage (1) is a variable speed motor, whose speed is controlled by a device commonly called "electronic speed variator", on which a speed reference defined by a voltage applied between two points is applied. , said voltage being proportional
à cette vitesse.at this speed.
Au cours du déplacement, la charge suspendue (5) présente une déviation angulaire 8 par rapport à la verticale. De manière tout à fait connue, la théorie donne comme valeur de la période des oscillations: During the displacement, the suspended load (5) has an angular deflection 8 with respect to the vertical. In a very well-known way, the theory gives as value of the period oscillations:
T = 2T4T = 2T4
\rg o g est l'accélération de la pesanteur et 1 la longueur \ rg o g is the acceleration of gravity and 1 the length
du pendule.of the pendulum.
Le chariot (1) présente un capteur angulaire non représenté, situé dans le plan vertical défini par le mouvement, et destiné à mesurer l'angle e. Ce capteur angulaire du type potentiomètre est bien connu pour The carriage (1) has a not shown angular sensor, located in the vertical plane defined by the movement, and intended to measure the angle e. This angular sensor of the potentiometer type is well known for
cette application.this application.
Le dispositif conforme à l'invention présente éga- The device according to the invention also has
lement un capteur de la position réelle du chariot sur a sensor of the actual position of the truck on
les rails (2) par rapport à une position d'origine pré- the rails (2) with respect to a pre-existing position
déterminée. Ce capteur non représenté peut être consti- determined. This sensor, not shown, can be constituted
tué par une crémaillère solidaire des rails (2), sur killed by a rack secured to the rails (2), on
laquelle engrène un codeur numérique solidaire du cha- which engages a digital coder in solidarity with the
riot (1). De la sorte, la position réelle du chariot riot (1). In this way, the actual position of the trolley
est définie avec précision et connue instantanément. is precisely defined and known instantly.
Afin de limiter les oscillations de la charge sus- In order to limit the oscillations of the load
pendue (5) lors du transfert tout en effectuant-celui-ci à une vitesse palier prédéterminée par l'opérateur, le moteur d'actionnement du chariot (1) est doublement asservi. La position réelle mesurée comme précédemment hanged (5) during the transfer while performing it at a predetermined bearing speed by the operator, the actuating motor of the carriage (1) is doubly enslaved. The actual position measured as before
décrit, est comparée à une position de référence déter- described, is compared to a specific reference position
minée au moyen d'un modèle de référence qui sera décrit mined using a reference model that will be described
ultérieurement. L'écart obtenu au niveau d'un compara- later. The difference obtained in a comparison
teur (20) est alors soumis à un traitement au niveau (20) is then subjected to a treatment at the level of
d'un correcteur proportionnel et intégral (21). Ce trai- a proportional and integral corrector (21). This treatment
tement consiste de manière connue, d'une part à multi- in the known way, on the one hand to multi-
plier l'écart ainsi obtenu par une constante prédétermi- bend the difference thus obtained by a predetermined constant
née fonction des caractéristiques du système, et d'autre part, à ajouter à cette valeur l'intégrale par rapport au temps du dit écart de position, le signal de sortie dudit correcteur (21) étant de la forme: K,(pos.réf.pos.réelle) + K2 {t(pos.réf.- pos. réelle)dt It is a function of the characteristics of the system, and on the other hand, to add to this value the integral with respect to the time of said positional deviation, the output signal of said corrector (21) being of the form: K, (pos. ref.pos.range) + K2 {t (pos.ref.- actual pos.) dt
o K, et K2 désignent les dites constantes prédetermi- o K, and K2 denote the said predetermined constants
nées. De même, la valeur réelle mesurée de l'angle 8 que born. Similarly, the actual measured value of angle 8 that
forme la charge suspendue avec la verticale, est égale- form the suspended load with the vertical, is also
ment comparée au moyen d'un comparateur (22) avec un compared by means of a comparator (22) with a
angle de référence également déterminé au moyen du modè- reference angle also determined by means of the model
le de référence. L'écart angulaire ainsi déterminé subit un traitement dans un correcteur proportionnel (23). Le the reference. The angular deviation thus determined undergoes a treatment in a proportional corrector (23). The
traitement suivi dans le correcteur proportionnel con- treatment followed in the proportional corrector con-
siste en une simple multiplication par une constante prédéterminée également fonction des caractéristiques du is a simple multiplication by a predetermined constant also depending on the characteristics of the
système de la valeur du dit écart. system of the value of the said gap.
Les deux valeurs ainsi déterminées, issues des The two values thus determined,
correcteurs (23) et (21) sont additionnées dans un som- correctors (23) and (21) are added together in a
mateur (24) à une troisième valeur correspondant à la mateur (24) at a third value corresponding to the
vitesse de référence issue du modèle de référence, la- reference speed from the reference model, la-
quelle est multipliée préalablement par une constante what is previously multiplied by a constant
dans l'amplificateur (25).in the amplifier (25).
Le signal issu du sommateur (24) est alors trans- formé en signal analogique au moyen d'un convertisseur numérique analogique non représenté, puis transféré au moteur d'actionnement du chariot (1). Les deux boucles The signal from the summator (24) is then converted into an analog signal by means of a digital converter (not shown) and transferred to the actuating motor of the carriage (1). The two loops
d'asservissement sont ainsi complètement décrites. enslavement are thus fully described.
De manière avantageuse, les comparateurs (20,22) Advantageously, the comparators (20,22)
ainsi que les deux correcteurs (21,23) et l'amplifica- as well as the two correctors (21,23) and the amplification
teur (25), de même que le sommateur (24) et le conver- (25), as well as the summator (24) and the conversion
tisseur numérique analogique, sont concentrés dans une même carte de traitement électronique. La dite carte est digital weaver, are concentrated in the same electronic processing card. The said card is
gérée au moyen d'un microprocesseur saisissant les mesu- managed by means of a microprocessor capturing the measurements
res d'angle et de position réelle ainsi que les comman- angle and actual position as well as
des d'asservissement quelques vingt fois par seconde. De la sorte, les oscillations éventuelles de la charge sont rigoureusement contrôlées et immédiatement compensées servo some twenty times a second. In this way, the possible oscillations of the load are rigorously controlled and immediately compensated
par les dites boucles d'asservissement. by said servo loops.
Le même dispositif est appliqué dans le cadre d'un transfert plan. Comme on peut le voir dans la figure 2, le chariot (1) se déplace en direction (Y) sur les rails (2), ces derniers se déplaçant eux-mêmes en translation (X) coplanaire et perpendiculaire à la direction (Y) du chariot (1). Les rails (2) solidaires entre eux sont The same device is applied as part of a plan transfer. As can be seen in Figure 2, the carriage (1) moves in the direction (Y) on the rails (2), the latter moving themselves in translation (X) coplanar and perpendicular to the direction (Y) of the carriage (1). The rails (2) integral with each other are
guidés sur des rails rectilignes (6). guided on straight rails (6).
Le dispositif conforme à l'invention implique un The device according to the invention involves a
déplacement de la charge dans un plan vertical, notam- displacement of the load in a vertical plane,
ment représenté dans la figure 3. De la sorte, le mouve- shown in Figure 3. In this way, the movement
ment de la charge résulte de la composante de deux mou- of the charge results from the component of two
vements en translation d'une part, en direction d'autre in translation, on the one hand, in the direction of another
part. L'opérateur définit lui-même les vitesses en pa- share. The operator himself defines the speeds in
lier pour chacun des mouvements V. et V,. En fonction des espaces à parcourir Px et P., les temps respectifs Px/vx et P,/Vy. ne sont pas nécessairement égaux. Le mouvement le plus lent impose sa loi au mouvement résul- tant et de fait, la vitesse du deuxième est ajustée pour réaliser le mouvement dans le même temps et avoir ainsi une synchronisation des deux mouvements qui se traduit par un mouvement situé dans un plan vertical passant par bind for each of the movements V. and V ,. According to the spaces to be traversed Px and P., the respective times Px / vx and P, / Vy. are not necessarily equal. The slowest motion imposes its law on the resulting motion and in fact, the speed of the second is adjusted to achieve the movement at the same time and thus have a synchronization of the two movements which results in a movement located in a vertical plane. Going through
les points de départ et d'arrivée de la charge. the starting and ending points of the load.
Les deux mouvements selon (X) et (Y) sont indépen- The two movements according to (X) and (Y) are independent
dants et virtuellement découplés notamment pour l'asser- and virtually decoupled, especially for the assertion
vissement, en dehors du fait que les vitesses sont cal- other than that speeds are cal-
culées au préalable afin d'obtenir un déplacement selon beforehand in order to obtain a displacement according to
un plan vertical fixe contenant les deux points de dé- a fixed vertical plane containing the two points of de-
part et de destination de la charge. part and destination of the load.
Il en résulte donc deux lois de mouvements simul- This results in two laws of simul-
tanés, l'une suivant l'axe X, l'autre suivant l'axe Y. A tended, one along the X axis, the other along the Y axis.
chacune, correspond un modèle de référence et un asser- each corresponds to a reference model and an asser-
vissement. Le microprocesseur réalise les calculs pour les deux à chaque période de temps, c'est-à-dire environ vingt fois par seconde. De la sorte, il y a deux boucles d'asservissement pour chacune des deux composantes du mouvement, respectivement une boucle d'asservissement en position en association avec un capteur de position, et une boucle d'asservissement angulaire en association avec un capteur angulaire. Il y a donc finalement quatre vissement. The microprocessor performs the calculations for both at each time period, that is, about twenty times per second. In this way, there are two control loops for each of the two components of the movement, respectively a position control loop in combination with a position sensor, and an angular control loop in association with an angular sensor. So there are finally four
boucles d'asservissement.servo loops.
Dans cette forme de réalisation, les capteurs angu- In this embodiment, the angular sensors
laires sont situés selon deux plans perpendiculaires, à savoir l'un défini par le plan vertical de translation, are located in two perpendicular planes, namely one defined by the vertical plane of translation,
et l'autre par le plan vertical de direction. and the other by the vertical plane of direction.
Dans une autre forme de réalisation, le dispositif est adapté au transfert d'une charge suspendue à une grue (voir figure 4). De manière connue, les mouvements d'une grue sont respectivement radiaux le long de la poutre portante (10) et circulaires autour de son axe de pivotement (11). Comme dans les deux cas précédents, le déplacement de la charge est effectué selon un plan vertical, de la position P. située à la distance R. de l'axe de pivotement, et formant un angle a, par rapport à l'axe de référence OX, à-une position P2, distante de l'axe de pivotement (11) d'une distance R2, formant avec In another embodiment, the device is suitable for transferring a suspended load to a crane (see FIG. 4). In known manner, the movements of a crane are respectively radial along the bearing beam (10) and circular around its pivot axis (11). As in the two previous cases, the displacement of the load is carried out according to a vertical plane, of the position P. located at the distance R. of the pivot axis, and forming an angle a, with respect to the axis of reference OX, at a position P2, distant from the pivot axis (11) by a distance R2, forming with
l'axe de référence OX un angle a2. De la sorte, ce dé- the reference axis OX an angle a2. In this way, this
placement en ligne droite nécessite au préalable de calculer dans l'espace cartésien OX-OY l'équation de la dite droite, de déterminer en projection sur les axes placement in a straight line requires first to calculate in the Cartesian space OX-OY the equation of the said straight line, to determine in projection on the axes
OX-OY les lois du mouvement avec les modèles de référen- OX-OY the laws of motion with reference models
ce et asservissements comme précédemment, et ensuite de retransformer les équations cartésiennes en équations this and servos as before, and then retransform the Cartesian equations into equations
polaires correspondant respectivement au mouvement cir- polar respectively corresponding to the cir-
culaire et au mouvement radial. De fait, le microproces- eyelike and radial movement. In fact, the microproces-
seur effectue donc simplement une étape supplémentaire therefore simply performs an additional step
de transformation de coordonnées cartésiennes en coor- of Cartesian coordinate transformation in coordi-
données polaires, et ce au moyen d'un convertisseur approprié. Il va être décrit maintenant plus en détail le Polar data using an appropriate converter. It will be described now in more detail the
modèle de référence conforme à la présente invention. reference model according to the present invention.
Dans les différentes étapes de calcul qui vont suivre, on va assimiler la charge suspendue à un pendule simple In the different stages of calculation that will follow, we will assimilate the suspended load to a simple pendulum
de masse m.of mass m.
g représente l'accélération de la pesanteur; lo la longueur initiale du pendule; v la vitesse constante de variation de la longueur du support de la charge; e l'angle du câble avec la verticale; g represents the acceleration of gravity; lo the initial length of the pendulum; v the constant speed of variation of the length of the load support; e the angle of the cable with the vertical;
r l'accélération du point P représentant le cha- r the acceleration of the point P representing the chain
riot. La théorie du pendule suffisamment connue pour ne pas être développée davantage ici, permet d'arriver avec la théorie de LAGRANGE à l'expression suivante: 2m11'e' + ml28'" = mrlcose - mglsin8 o les symboles ' et " représentent respectivement la dérivée première et la dérivée seconde de la variable riot. The pendulum theory, sufficiently well known not to be further developed here, makes it possible to arrive at LAGRANGE's theory with the following expression: ## EQU1 ## where the symbols 'and' represent respectively the first derivative and the second derivative of the variable
correspondante par rapport au temps. corresponding to time.
L'angle e par rapport à la verticale restant suffi- The angle e with respect to the vertical remaining
samment faible, il est raisonnable de linéariser cette équation par rapport à e: 21'e' + le" + ge = r La variation de 1 est supposée linéaire à partir de lo. On peut donc écrire: 1 = lo.+ vt d'o finalement l'expression suivante: e"(lo + vt) + 2ve' + ge = r (Q) qui correspond à une équation différentielle linéaire variable. Dans le cas le plus simple o ia longueur du pendule reste constante, et en utilisant la transformée weakly, it is reasonable to linearize this equation with respect to e: 21'e '+ the "+ ge = r The variation of 1 is assumed to be linear from lo, so we can write: 1 = lo. + vt d finally, the following expression: e "(lo + vt) + 2ve '+ ge = r (Q) which corresponds to a variable linear differential equation. In the simplest case where the length of the pendulum remains constant, and using the transform
de LAPLACE pour résoudre l'équation précédente, on trou- from LAPLACE to solve the previous equation, we find
ve que pour une accélération r constante, la période T d'oscillation du pendule est égale à: T = 2 \g Ces différents résultats sont répertoriés au sein de la figure 5 dans laquelle la courbe I représente l'accélération r constante, la courbe II représente la variation de la vitesse, la courbe III représente la variation de l'angle et enfin, la courbe IV celle de la position et ce, pour différentes phases, respectivement ve for a constant acceleration r, the oscillation period T of the pendulum is equal to: T = 2 \ g These different results are listed in figure 5 in which the curve I represents the constant acceleration r, the curve It represents the variation of the speed, the curve III represents the variation of the angle and finally, the curve IV that of the position and this, for different phases, respectively
la phase A de montée en vitesse, la phase B qui corres- phase A of speed up, phase B which corresponds to
pond à un palier correspondant à la vitesse maximum, et a step corresponding to the maximum speed, and
la phase C correspondant à la descente en vitesse. L'ac- the phase C corresponding to the descent in speed. Lake-
célération r est constante pendant un temps T égal à la période du pendule et la décélération de même valeur pendant la même durée. De fait, les trois autres courbes II, III et IV s'en déduisent. Comme on peut le voir, pour une accélération constante, la montée en vitesse r is constant for a time T equal to the pendulum period and the deceleration of the same value for the same duration. In fact, the other three curves II, III and IV are deduced. As we can see, for a constant acceleration, the rise in speed
est linéaire. En revanche, lorsque l'accélération stop- is linear. On the other hand, when the acceleration stops
pe, on obtient un palier de vitesse. De même, la décélé- eg, we get a speed stop. Similarly, the deceleration
ration étant constante, on observe une descente de vi- ration being constant, we observe a descent of
tesse symétrique par rapport à la montée. symmetrical pitch relative to the climb.
La courbe de position est obtenue par simple inté- The position curve is obtained by simple inte-
gration de celle de la vitesse par rapport au temps. that of speed versus time.
La valeur de l'angle est une fonction sinusoïdale du temps, qui s'annule pendant le palier et devient symétrique pendant la décélération par rapport à sa The value of the angle is a sinusoidal function of time, which vanishes during the bearing and becomes symmetrical during deceleration from its
valeur lors de la phase d'accélération. value during the acceleration phase.
Pour chaque mouvement, l'opérateur fixe les données du système qui sont: la valeur prédéterminée de la vitesse en palier du chariot; - la longueur du pendule; For each movement, the operator sets the system data which are: the predetermined value of the step speed of the carriage; - the length of the pendulum;
- les coordonnées du point d'arrivée. - the coordinates of the arrival point.
Ces trois données permettent de calculer les trois These three data make it possible to calculate the three
références en fonction du temps, respectivement la vi- references as a function of time, respectively the
tesse du chariot v, l'angle de déviation e et la posi- of the carriage v, the deflection angle e and the posi-
tion du chariot P. De fait, la loi est ainsi parfaite- In fact, the law is thus perfect-
ment définie par ce modèle de référence. Si le pendule defined by this reference model. If the clock
est parfait, correctement identifié,si le moteur action- is perfect, correctly identified, if the engine action-
nant le chariot n'a pas de dynamique et que son gain est the trolley does not have a dynamic and that its gain is
égal à 1, et en l'absence de perturbation, le comporte- equal to 1, and in the absence of disturbance, the
ment réel du pendule est celui du modèle de référence. The real pendulum is that of the reference model.
Toutefois, du fait des écarts observés et mesurés entre la réalité et la théorie, on associe au modèle un asservissement, dont le principe de fonctionnement est However, because of the observed and measured differences between reality and theory, we associate with the model a servo, whose operating principle is
représenté sur la figure 6.shown in Figure 6.
L'asservissement appliqué au moteur permet de sui- The enslavement applied to the motor makes it possible
vre au plus près les valeurs définies par le modèle de référence pour arriver à une déviation angulaire nulle au point d'arrivée de la charge en corrigeant les écarts entre la théorie et la réalité. De plus, les effets d'éventuelles perturbations sont également atténués, par exemple les oscillations du départ lors de la prise de check the values defined by the reference model to arrive at a zero angular deflection at the point of arrival of the load by correcting the differences between the theory and the reality. In addition, the effects of possible disturbances are also attenuated, for example oscillations of the departure during the taking of
la charge et les chocs imprévus en cours de transfert. unforeseen load and shocks during transfer.
Comme déjà dit, le microprocesseur effectue les différents calculs environ 20 fois par seconde afin de réajuster à chaque fois la valeur de consigne de vitesse As already said, the microprocessor performs the various calculations about 20 times per second in order to readjust each time the speed reference value.
du chariot.of the cart.
L'asservissement en fin de mouvement est maintenu Servoing at the end of the movement is maintained
jusqu'à ce que la position soit atteinte avec la tolé- until the position is reached with the tolerance
rance exigée et que l'oscillation soit amortie pour required and that the oscillation be cushioned for
arriver à une valeur maximum dans la tolérance exigée. reach a maximum value within the required tolerance.
Dans le cas général o la longueur du pendule est In the general case where the length of the pendulum is
variable, par exemple pour éviter un obstacle, l'asser- variable, for example to avoid an obstacle, the assertion
vissement reste le même, mais le modèle de référence est légèrement plus complexe. Le point de départ redevient l'équation vue plus haut référencée 5: e"(lo + vt) + 2ve' + ge = r (Q) Le principe de la commande est de générer une loi d'accélération r telle que le comportement du pendule This remains the same, but the reference model is slightly more complex. The starting point becomes the equation seen above referenced 5: e "(lo + vt) + 2ve '+ ge = r (Q) The principle of the command is to generate an acceleration law r such that the behavior of the pendulum
constitué par la charge soit celui du pendule de lon- constituted by the load is that of the pendulum of lon-
gueur constante lo. Il devient alors possible d'utiliser constant lo. It then becomes possible to use
264-5846264-5846
le dispositif décrit dans le cas de la commande d'un pendule de longueur constante. Les termes linéaires variables sont alors compensés en générant une commande du type: r = Tp + termes de compensation the device described in the case of the control of a pendulum of constant length. The variable linear terms are then compensated by generating a command of the type: r = Tp + compensation terms
le terme Tp sera défini ultérieurement. the term Tp will be defined later.
Les termes de compensation sont fonctions de la variation de la longueur 1 du pendule et permettent de The terms of compensation are functions of the variation of the length 1 of the pendulum and make it possible to
transformer le pendule de longueur variable en un pen- transform the pendulum of variable length into a
* dule de longueur constante lo dont la période est: T = 2ng Les termes de compensation sont pris sur le modèle de référence déjà utilisé dans le cas du pendule de longueur constante, ce modèle donnant ainsi e'=.f, e"=f* dule of constant length lo whose period is: T = 2ng The compensation terms are taken from the reference model already used in the case of the constant-length pendulum, this model thus giving e '=. f, e "= f
en dérivant 8.f.by drifting 8.f.
La montée de la charge commence en même temps que la translation du chariot, mais du fait que cette montée peut se terminer soit au cours de la montée en vitesse du chariot, soit pendant le palier, soit même pendant la décélération, cinq cas différents peuvent se présenter The rise of the load begins at the same time as the translation of the carriage, but because this rise can end either during the speeding up of the carriage, during the landing, or even during the deceleration, five different cases can occur. to present oneself
pour lesquels l'équation précédente s'écrit différem- for which the above equation is written differently
ment. L'exemple qui suit illustre un cas particulier de is lying. The following example illustrates a particular case of
variation de longueur du pendule, mais il est bien en- variation in length of the pendulum, but it is well
tendu que l'on peut généraliser ce type de calcul à tense that we can generalize this type of calculation to
n'importe quel type de variation de longueur. any type of length variation.
1/ Pendant la mise en vitesse du chariot et alors que la longueur du pendule varie avec une vitesse v, l'équation de commande devient: 1 / During the speeding up of the carriage and while the length of the pendulum varies with a speed v, the control equation becomes:
r = "e.f.vt + 2v'=. + rp-r = "e.f.vt + 2v '=. + rp-
pour t 5 T ou t t., t. représentant le temps de for t 5 T or t t, t. representing the time of
variation de la longueur du pendule. variation of the length of the pendulum.
L'équation n devient alors: -e"lo + ge = 1x dans le cas o e' = $'=.z et e8" = = 2/ Pendant la mise en vitesse du chariot et après la variation de longueur du pendule (si celle-ci est différente de lo), la commande devient: r = e"=.(l - lo) + TE pour t_. t E T et 1, longueur finale du pendule en L'équation Q devient alors: Equation n then becomes: -e "lo + ge = 1x in the case where '= $' =. Z and e8" = = 2 / During the setting of the carriage speed and after the variation of the length of the pendulum (if this one is different from lo), the command becomes: r = e "=. (l - lo) + TE for t_. t ET and 1, final length of the pendulum in Equation Q then becomes:
e"10o + ge = Tp si 8" = =.e "10o + ge = Tp if 8" = =.
3/ Pendant le palier et quelle que soit la varia- 3 / During the landing and whatever the variation
tion de longueur du pendule, la commande a pour valeur: r = o 4/ Pendant la décélération du chariot et alors que la longueur du pendule varie avec une vitesse v', la commande est donnée par: r = e"=.f.v't + 2v'e'=ú + e"=o0(l. lo) + Ti après translation de l'origine des temps en t = td, If the length of the pendulum varies with a speed v ', the control is given by: r = e "=. f. v't + 2v'e '= ú + e "= o0 (l. lo) + Ti after translation of the time origin in t = td,
instant de début de décélération. start of deceleration time.
L'équation Q qui vaut dans ce cas: 8"(l1 + v't) + 2v'e' + ge = r devient alors: e"1o + go = 1. si O" = e",._ et e = '=.e / Pendant la décélération du chariot et alors que la variation de la longueur du pendule est arrêtée en: t = td + t' et qu'elle est égale à lo + vt. + v't'., la commande est donnée par: r = e,",,.(vt. + v't'.) + T l'équation Q devient alors: e"1o + ge = Ts si eOf = La position atteinte en fin de trajectoire est donnée par l'intégrale double de r. A partir du résultat de ce calcul, il suffit de choisir la constante r. pour que la position atteinte en fin de trajectoire soit celle désirée. Par exemple: si v = V de 0 à t. avec t. = T. et v' = -V de td à t'. + td avec t'. = T. on montre que: Tp _ V= f.max T + V (cos2TT. - 1) g T Pour T. = T ou T,. > T, il n'y a pas de changement par rapport au pendule à longueur constante: TP = Vmx The equation Q which is worth in this case: 8 "(l1 + v't) + 2v'e '+ ge = r then becomes: e" 1o + go = 1. if O "= e", ._ and e = '= .e / During the deceleration of the carriage and while the variation of the length of the pendulum is stopped in: t = td + t' and that it is equal to lo + vt. + v't '., the command is given by: r = e, ",,. (vt. + v't'.) + T the equation Q then becomes: e" 1o + ge = Ts if eOf = The position reached at the end of the trajectory is given by the double integral of r. From the result of this calculation, just choose the constant r. so that the position reached at the end of the trajectory is that desired. For example: if v = V from 0 to t. with T. = T. and v '= -V from td to t'. + td with t '. = T. we show that: Tp _ V = f.max T + V (cos2TT - 1) g T For T. = T or T ,. > T, there is no change from the constant length pendulum: TP = Vmx
TT
Le modèle de référence correspond à celui représen- The reference model corresponds to the one represented
té sur la figure 7, laquelle résume les cinq cas réper- Figure 7, which summarizes the five cases
tories précédemment, et pour laquelle les fonctions f tories previously, and for which the functions f
et h dépendent de la situation considérée comme le mon- and h depend on the situation considered to be
tre le tableau ci-dessous, dans lequel v désigne la vitesse de montée du pendule, c'est à dire la vitesse de diminution de la longueur du pendule, et v' sa vitesse be the table below, in which v denotes the rate of rise of the pendulum, that is to say the rate of decrease of the length of the pendulum, and v 'its speed
de descente.downhill.
intervalle t fonction f fonction h 0 Ot te. vt 2v t_ S t T 1 - lo O T 5 t td 0 0 td tetd+t'. 1. + v'(t + td) 2v' t,+t'.5tÉtd+T vt. + v't' 0 Lesfonctions f et h sont respectivement homogènes interval t function f function h 0 Ot te. vt 2v t_ S t T 1 - lo O t 5 t td 0 0 td tetd + t '. 1. + v '(t + td) 2v' t, + t'.5tEtd + T vt. + v't '0 The functions f and h are respectively homogeneous
à une longueur et à une vitesse, qui multipliées respec- to a length and a speed, which multiplied
tivement par une accélération angulaire e" et une vites- by an angular acceleration e "and a speed
se angulaire e', deviennent alors homogènes à une accé- angle, then become homogeneous at a
lération. L'expression suivante, schématisée au sein de la figure 7, constitue alors les termes de compensation mentionnés précédemment, associés à la valeur de, : h.8' + f.O": termes de compensation Ainsi, selon la figure 7, le modèle de référence pour un pendule linéaire de longueur lo (30) détermine les valeurs 8=,m, '1..f et e"=f. Les modules (31) et lération. The following expression, schematized in FIG. 7, then constitutes the compensation terms mentioned above, associated with the value of: h.8 '+ fO ": compensation terms Thus, according to FIG. reference for a linear pendulum of length lo (30) determines the values 8 =, m, '1..f and e "= f. The modules (31) and
(32) déterminent respectivement les valeurs des fonc- (32) respectively determine the values of the
tions h et f, en fonction des différentes phases du h and f, depending on the different phases of the
transfert de la charge. Les fonctions f et h ainsi dé- load transfer. The functions f and h thus de-
terminées sont alors multipliées respectivement à "=Z, et e'=., les expressions ainsi obtenues étant alors sommées et ajoutées à la valeur de rp au moyen d'un sommateur (33), la dite valeur de zp étant calculée préalablement en fonction de la position de destination are then multiplied respectively to "= Z, and e '=., the expressions thus obtained being then summed and added to the value of rp by means of an adder (33), the said value of zp being calculated beforehand according to the destination position
de la charge.of the charge.
De la sorte, le signal de sortie du sommateur (33) correspond à la valeur de r, c'est à dire au signal In this way, the output signal of the summator (33) corresponds to the value of r, ie to the signal
d'accélération communiqué à la charge, par l'intermé- acceleration communicated to the load, through
diaire du dispositif de levage. La valeur de r est cor- of the lifting device. The value of r is correct
rigée en moyenne 20 fois par seconde, afin de tenir averaged 20 times per second, in order to
compte d'une part des éventuelles perturbations suscep- on the one hand, any possible disturbances
tibles d'intervenir en cours de transfert, et d'autre part, en fonction des différentes phases de transfert. Le signal r est intégré successivement deux fois, au moyen des intégrateurs (34) et (35), afin de donner tible to intervene during transfer, and secondly, according to the different phases of transfer. The signal r is successively integrated twice, by means of the integrators (34) and (35), in order to give
les valeurs de v=.f et de la position de référence. the values of v = .f and the reference position.
De manière avantageuse, l'ensemble des intégrateurs Advantageously, all the integrators
et sommateurs est intégré au sein du même microproces- and summers is integrated within the same microproces-
seur assurant le calcul du modèle de référence. calculating the reference model.
On a représenté au sein de la figure 8 un exemple FIG. 8 shows an example
- de la conséquence de l'asservissement sur les oscilla- - the consequence of the enslavement on the oscilla-
tions angulaires en fonction du temps sous la forme d'une courbe. Afin de mieux refléter les différentes phases du transfert, on a représenté également en regard de cette courbe la courbe représentative de la position angle as a function of time in the form of a curve. In order to better reflect the different phases of the transfer, the curve representative of the position is also shown next to this curve.
de la charge pendant son transfert en fonction du temps. the load during its transfer as a function of time.
On distingue de fait nettement trois phases succes- There are clearly three successive phases
sives, correspondant respectivement à l'accélération en début de transfert, générant une oscillation d'amplitude relativement réduite (l'échelle des ordonnées est graduée en radians), la dite amplitude étant rapidement amortie au moyen de l'asservissement. On passe ensuite sive, respectively corresponding to the acceleration at the beginning of the transfer, generating a relatively small amplitude oscillation (the ordinate scale is graduated in radians), said amplitude being rapidly damped by means of the servocontrol. We then move on
à une phase d'oscillations quasiment négligeables, cor- at a phase of almost negligible oscillations, cor-
respondant à la phase à vitesse palier. Puis une nouvel- responding to the phase at landing speed. Then a new
le phase d'amplitude inverse plus importante, correspon- the phase of greater inverse amplitude, corresponding to
dant à la décélération apparaît. Le point de destination de la charge est alors atteint. De fait, il existe une when deceleration occurs. The point of destination of the load is then reached. In fact, there is a
phase supplémentaire, consécutive au passage de la char- additional phase, following the passage of the
ge par la position finale, au cours de laquelle elle est by the final position, during which it is
soumise à l'asservissement décrit ci-dessus, afin juste- subjected to the servitude described above, so that
ment d'amortir les oscillations résiduelles. to dampen the residual oscillations.
Dans les figures 9 et 10, on a représenté sous forme de courbes deux signaux d'accélération r fournis FIGS. 9 and 10 show as curves two acceleration signals r provided
au dispositif de levage et résultant du traitement ci- to the lifting device and resulting from the treatment
dessus décrit, d'une part, dans le cas o la durée de variation de la longueur du pendule défini par la charge correspond à celle du transfert, et d'autre part, dans le cas o cette durée est inférieure à la durée de transfert. Comme on peut le voir, dans le premier cas, lors des phases d'accélération et de décélération les signaux correspondants sont globalement symétriques, la phase à described above, on the one hand, in the case where the duration of variation of the length of the pendulum defined by the load corresponds to that of the transfer, and secondly, in the case where this duration is less than the duration of transfer . As can be seen, in the first case, during the acceleration and deceleration phases, the corresponding signals are generally symmetrical, the phase
vitesse constante générant bien entendu un signal nul. constant speed generating of course a zero signal.
En revanche, dans le second cas, pour lequel la variation de la longueur du pendule est interrompue On the other hand, in the second case, for which the variation of the length of the pendulum is interrupted
pendant la phase de décélération, on observe l'appari- during the deceleration phase, the appearance
tion d'un palier dans le signal r, correspondant au signal appliqué dans le cas d'un pendule de longueur a bearing in the signal r, corresponding to the signal applied in the case of a pendulum of length
constante, tel que représenté dans la figure 5. constant, as shown in Figure 5.
Ainsi, le dispositif conforme à l'invention permet-il d'obtenir une stabilisation systématique et Thus, the device according to the invention makes it possible to obtain systematic stabilization and
rapide des oscillations et autres perturbations suscep- rapid oscillation and other disturbances
tibles d'entraîner des oscillations au cours du trans- tible to cause oscillations during the trans-
fert d'une charge suspendue. Le double asservissement tant en déviation angulaire qu'en position est donc of a suspended charge. The double servo both angular deflection and position is therefore
particulièrement adapté à tout transfert de charge sus- particularly suitable for any load transfer
pendue, notamment dans le cadre d'activités requérant des précautions particulières, telles que par exemple l'industrie nucléaire, etc. hanging, especially in the context of activities requiring special precautions, such as for example the nuclear industry, etc.
Claims (7)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8905238A FR2645846B1 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | DEVICE FOR CONTROLLING THE POSITION AND OSCILLATIONS OF A SUSPENDED LOAD DURING ITS TRANSFER USING A LIFTING APPARATUS |
EP90420187A EP0394147B1 (en) | 1989-04-14 | 1990-04-12 | Device for controlling automatically the position and the oscillations of a suspended load during its transportation by a lifting device |
DE90420187T DE69003432D1 (en) | 1989-04-14 | 1990-04-12 | Device for the automatic monitoring of the position and the vibrations of a suspended load during its transport by a lifting device. |
AT90420187T ATE94850T1 (en) | 1989-04-14 | 1990-04-12 | DEVICE FOR AUTOMATIC MONITORING OF THE POSITION AND VIBRATION OF A HANGING LOAD DURING ITS TRANSPORTATION BY A LIFTING DEVICE. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8905238A FR2645846B1 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | DEVICE FOR CONTROLLING THE POSITION AND OSCILLATIONS OF A SUSPENDED LOAD DURING ITS TRANSFER USING A LIFTING APPARATUS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2645846A1 true FR2645846A1 (en) | 1990-10-19 |
FR2645846B1 FR2645846B1 (en) | 1991-10-04 |
Family
ID=9380932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8905238A Expired - Lifetime FR2645846B1 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | DEVICE FOR CONTROLLING THE POSITION AND OSCILLATIONS OF A SUSPENDED LOAD DURING ITS TRANSFER USING A LIFTING APPARATUS |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0394147B1 (en) |
AT (1) | ATE94850T1 (en) |
DE (1) | DE69003432D1 (en) |
FR (1) | FR2645846B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111302222A (en) * | 2020-02-27 | 2020-06-19 | 武汉理工大学 | Bridge crane positioning anti-swing control method capable of realizing random position parking |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2698344B1 (en) * | 1992-11-23 | 1994-12-30 | Telemecanique | Device for regulating the transfer of a suspended load. |
FR2701467B1 (en) * | 1993-02-12 | 1995-05-12 | Caillard | Control system for controlling the speed of movement of a pendulum load and lifting device comprising such a system. |
FR2703347B1 (en) * | 1993-04-02 | 1995-05-05 | Telemecanique | Device for transferring a suspended load. |
FR2704847A1 (en) * | 1993-05-05 | 1994-11-10 | Bertin & Cie | Process and device for limiting the swing of a load suspended from a motorised support |
GB2280045A (en) * | 1993-07-15 | 1995-01-18 | Daewoo Engineering Company | Anti-swing automatic control systems for unmanned overhead cranes |
FR2708920B1 (en) * | 1993-08-13 | 1995-10-13 | Caillard | Method for controlling the swinging of a pendulum load and device for implementing the method. |
EP0907604A1 (en) * | 1996-05-24 | 1999-04-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and arrangement for preventing load swings with a suspended-load-moving apparatus performing rotational movements |
FR2775678B1 (en) * | 1998-03-04 | 2000-04-28 | Schneider Electric Sa | METHOD FOR CONTROLLING THE MOVEMENT OF A SUSPENDED LOAD |
JP2002241079A (en) * | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Stacking control method and device for crane |
EP1334945A3 (en) * | 2002-02-08 | 2004-01-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Device and method for controlling rotation of container |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2005323A1 (en) * | 1969-02-24 | 1970-09-03 | General Electric Company, Schenectady, N.Y. (V.St.A.) | Motor control system for suspended loads |
FR2399378A1 (en) * | 1977-08-05 | 1979-03-02 | Caillard Sa | Travelling crane for unloading ship - has grab sway prevented by alternate acceleration and deceleration of trolley |
GB2030727A (en) * | 1978-09-25 | 1980-04-10 | Heemaf Nv | Bridge crane control |
DE3513007A1 (en) * | 1984-04-11 | 1985-12-19 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Method and arrangement for the automatic control of a crane |
DE3627580A1 (en) * | 1985-08-16 | 1987-03-05 | Hitachi Ltd | METHOD FOR CONTROLLING A CRANE |
FR2598141A1 (en) * | 1986-05-02 | 1987-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | Control device for suppressing oscillations in a suspension-type crane |
-
1989
- 1989-04-14 FR FR8905238A patent/FR2645846B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-12 DE DE90420187T patent/DE69003432D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-12 EP EP90420187A patent/EP0394147B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-12 AT AT90420187T patent/ATE94850T1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2005323A1 (en) * | 1969-02-24 | 1970-09-03 | General Electric Company, Schenectady, N.Y. (V.St.A.) | Motor control system for suspended loads |
FR2399378A1 (en) * | 1977-08-05 | 1979-03-02 | Caillard Sa | Travelling crane for unloading ship - has grab sway prevented by alternate acceleration and deceleration of trolley |
GB2030727A (en) * | 1978-09-25 | 1980-04-10 | Heemaf Nv | Bridge crane control |
DE3513007A1 (en) * | 1984-04-11 | 1985-12-19 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Method and arrangement for the automatic control of a crane |
DE3627580A1 (en) * | 1985-08-16 | 1987-03-05 | Hitachi Ltd | METHOD FOR CONTROLLING A CRANE |
FR2598141A1 (en) * | 1986-05-02 | 1987-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | Control device for suppressing oscillations in a suspension-type crane |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
FOERDERN UND HEBEN * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111302222A (en) * | 2020-02-27 | 2020-06-19 | 武汉理工大学 | Bridge crane positioning anti-swing control method capable of realizing random position parking |
CN111302222B (en) * | 2020-02-27 | 2021-03-16 | 武汉理工大学 | Bridge crane positioning anti-swing control method capable of realizing random position parking |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2645846B1 (en) | 1991-10-04 |
ATE94850T1 (en) | 1993-10-15 |
EP0394147A1 (en) | 1990-10-24 |
EP0394147B1 (en) | 1993-09-22 |
DE69003432D1 (en) | 1993-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2361216B1 (en) | Device for controlling the movement of a load suspended from a crane | |
FR2645846A1 (en) | DEVICE FOR MONITORING THE POSITION AND OSCILLATIONS OF A SUSPENDED LOAD DURING TRANSFER THROUGH A LIFTING APPARATUS | |
EP0578280B1 (en) | Pending charge movement control procedure and arrangement for implementing the same | |
EP2219988B1 (en) | Device and method for regulating the displacement of a suspended load | |
FR2715391A1 (en) | Anti-collision device and method for a mobile | |
EP0751367B1 (en) | Device for guiding a missile by alignment on a target | |
FR2698344A1 (en) | Device for regulating the transfer of a suspended load. | |
EP0713474B1 (en) | Method for controlling the swinging motion of an oscillating load and device for applying same | |
FR2524453A1 (en) | METHOD OF HORIZONTALLY CONTROLLING THE JOINT POINT OF THE LOAD OF AN ARTICULATED CRANE | |
FR2801967A1 (en) | VARIABLE INDICATOR FOR AIRCRAFT | |
EP0197989A1 (en) | Method and device for limiting the swinging of a load freely hanging from a moving support | |
EP0611211B1 (en) | System to control the speed of displacement of a swaying load and lifting device comprising such a system | |
FR2598141A1 (en) | Control device for suppressing oscillations in a suspension-type crane | |
WO2018065692A1 (en) | Autonomous method and device for determining a trim of a motor vehicle | |
FR2704847A1 (en) | Process and device for limiting the swing of a load suspended from a motorised support | |
CA2407166C (en) | Aircraft speed vector display process and device | |
JP4163450B2 (en) | Crane steadying method | |
EP2112464B1 (en) | Tracking type laser interferometer | |
JP3244498B2 (en) | Speed control method of trolley for cable crane | |
FR2523103A1 (en) | ELEVATOR SYSTEM WITH REACTION CONTROL | |
FR2775678A1 (en) | Regulation of displacement of suspended load carried by crane | |
EP0794404B1 (en) | Method and apparatus to guide a missile towards a target | |
JPH04159998A (en) | Swinging control unit | |
KR20000041283A (en) | Controller of three axial overhead crane | |
FR3085368A1 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING AND HANDLING AN UNKNOWN MASS LOAD |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |