JP2000170380A - ブーム制振装置 - Google Patents
ブーム制振装置Info
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- JP2000170380A JP2000170380A JP10351365A JP35136598A JP2000170380A JP 2000170380 A JP2000170380 A JP 2000170380A JP 10351365 A JP10351365 A JP 10351365A JP 35136598 A JP35136598 A JP 35136598A JP 2000170380 A JP2000170380 A JP 2000170380A
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-
- 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
- B66C13/066—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads for minimising vibration of a boom
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
- E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
- E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
- E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
- E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
- E04G21/0454—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom vibration damper mechanisms
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】制振特性の劣化を少なくし、かつ作業時間の短
縮を図るブーム制振装置を提供すること。 【解決手段】連結されたブーム（１１，１２，１３）同
士の連結部に設けられたアクチュエータ（４）と、前記
ブーム（１１，１２，１３）に設けられ、前記ブーム
（１１，１２，１３）が振動した際にその加速度を計測
する計測手段（５）と、前記計測手段（５）により計測
された加速度を基に前記アクチュエータ（４）に対する
指令値を計算する演算手段（３２）と、を備え、前記指
令値に基づき前記アクチュエータ（４）を動作させるこ
とで、前記ブーム（１１，１２，１３）の振動を抑制す
る。
縮を図るブーム制振装置を提供すること。 【解決手段】連結されたブーム（１１，１２，１３）同
士の連結部に設けられたアクチュエータ（４）と、前記
ブーム（１１，１２，１３）に設けられ、前記ブーム
（１１，１２，１３）が振動した際にその加速度を計測
する計測手段（５）と、前記計測手段（５）により計測
された加速度を基に前記アクチュエータ（４）に対する
指令値を計算する演算手段（３２）と、を備え、前記指
令値に基づき前記アクチュエータ（４）を動作させるこ
とで、前記ブーム（１１，１２，１３）の振動を抑制す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、作業車に適用され
るブーム制振装置に関する。
るブーム制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】（第１の従来技術）従来の作業車の制振
に係る制御器には、以下に示すＨ∞ｂｌｏｃｋ問題によ
り設計されているものがある。
に係る制御器には、以下に示すＨ∞ｂｌｏｃｋ問題によ
り設計されているものがある。
【０００３】図８は、Ｈ∞ｂｌｏｃｋ問題の拡大系を示
すブロック図である。代表的な制御対象をＰ（操作量→
プラント出力）、Ｐd (外乱→プラント出力）とし、こ
の一つの制御対象に対して図８に示す拡大系を構成し、
制御量［ｄ ｗ］→ｚ1ｚ2 ］までの伝達関数を用い、
以下の式が満足されるように制御器が設計される。
すブロック図である。代表的な制御対象をＰ（操作量→
プラント出力）、Ｐd (外乱→プラント出力）とし、こ
の一つの制御対象に対して図８に示す拡大系を構成し、
制御量［ｄ ｗ］→ｚ1ｚ2 ］までの伝達関数を用い、
以下の式が満足されるように制御器が設計される。
【０００４】
【数１】
【０００５】図８において、Ｐydは外乱ｄの入力からプ
ラント出力ｙp までの伝達関数、Ｐyr は操作量ｕの入
力からプラント出力ｙp までの伝達関数、ｗ１，ｗ２は
各制御量ｚ1，ｚ2の重み関数、ｚ1，ｚ2は制御量、ｗは
仮想外乱、ｙpはプラント出力を示している。
ラント出力ｙp までの伝達関数、Ｐyr は操作量ｕの入
力からプラント出力ｙp までの伝達関数、ｗ１，ｗ２は
各制御量ｚ1，ｚ2の重み関数、ｚ1，ｚ2は制御量、ｗは
仮想外乱、ｙpはプラント出力を示している。
【０００６】このように設計された制御器は次数が高い
ので、低次元化を行なう必要がある。この場合、制御器
の安定性と閉ループ安定性を確認しながら、Ｆｕｌｌオ
ーダの制御器と１，２次モードまでの制御器の周波数特
性が変わらない程度に低次元化を行なう。
ので、低次元化を行なう必要がある。この場合、制御器
の安定性と閉ループ安定性を確認しながら、Ｆｕｌｌオ
ーダの制御器と１，２次モードまでの制御器の周波数特
性が変わらない程度に低次元化を行なう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】作業車、例えばコンク
リートポンプ車は、ブームの姿勢により振動特性が変化
する。このため、上述したＨ∞ｂｌｏｃｋ問題により設
計された制御器をコンクリートポンプ車に適用した場
合、ブームの姿勢の変化による振動特性の変化に対応で
きず、制振特性の劣化が大きくなるという問題がある。
リートポンプ車は、ブームの姿勢により振動特性が変化
する。このため、上述したＨ∞ｂｌｏｃｋ問題により設
計された制御器をコンクリートポンプ車に適用した場
合、ブームの姿勢の変化による振動特性の変化に対応で
きず、制振特性の劣化が大きくなるという問題がある。
【０００８】また従来の作業車においては、制振のため
の装置が付いておらず、制振制御が行なわれていないも
のがある。この種の作業車のブームを動かす場合、ブー
ムが振動しないようにゆっくりと動かすか、あるいは振
動が発生した場合にはブームを動かさず、自由振動にて
振動が収まるまで待つようにしている。このため、作業
中にブームを振動させないよう配慮する必要があり、ま
た振動が発生した場合には作業を停止しなければなら
ず、結果的に作業時間が長くなるという問題がある。
の装置が付いておらず、制振制御が行なわれていないも
のがある。この種の作業車のブームを動かす場合、ブー
ムが振動しないようにゆっくりと動かすか、あるいは振
動が発生した場合にはブームを動かさず、自由振動にて
振動が収まるまで待つようにしている。このため、作業
中にブームを振動させないよう配慮する必要があり、ま
た振動が発生した場合には作業を停止しなければなら
ず、結果的に作業時間が長くなるという問題がある。
【０００９】本発明の目的は、制振特性の劣化を少なく
し、かつ作業時間の短縮を図るブーム制振装置を提供す
ることにある。
し、かつ作業時間の短縮を図るブーム制振装置を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のブーム制振装置は以下の如く
構成されている。
達成するために、本発明のブーム制振装置は以下の如く
構成されている。
【００１１】（１）本発明のブーム制振装置は、連結さ
れたブーム同士の連結部に設けられたアクチュエータ
と、前記ブームに設けられ、前記ブームが振動した際に
その加速度を計測する計測手段と、前記計測手段により
計測された加速度を基に前記アクチュエータに対する指
令値を計算する演算手段と、を備え、前記指令値に基づ
き前記アクチュエータを動作させることで、前記ブーム
の振動を抑制する。
れたブーム同士の連結部に設けられたアクチュエータ
と、前記ブームに設けられ、前記ブームが振動した際に
その加速度を計測する計測手段と、前記計測手段により
計測された加速度を基に前記アクチュエータに対する指
令値を計算する演算手段と、を備え、前記指令値に基づ
き前記アクチュエータを動作させることで、前記ブーム
の振動を抑制する。
【００１２】（２）本発明のブーム制振装置は上記
（１）に記載の装置であり、かつ前記演算手段は、特性
の異なる複数の制御対象を用いて外乱を考慮したＬＭＩ
同時設計法により設計されている。
（１）に記載の装置であり、かつ前記演算手段は、特性
の異なる複数の制御対象を用いて外乱を考慮したＬＭＩ
同時設計法により設計されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
発明の第１の実施の形態に係るブーム制振装置をコンク
リートポンプ車（ＣＰ車）に適用した構成を示す全体図
である。コンクリートポンプ車の車体１に強固に取付け
られたブーム回転支柱２には制御器３が取り付けられて
いる。
発明の第１の実施の形態に係るブーム制振装置をコンク
リートポンプ車（ＣＰ車）に適用した構成を示す全体図
である。コンクリートポンプ車の車体１に強固に取付け
られたブーム回転支柱２には制御器３が取り付けられて
いる。
【００１４】ブーム回転支柱２の先端には第１段ブーム
１１の一端部が、第１段ブーム１１の他端部には第２段
ブーム１２の一端部が、第２段ブーム１２の他端部には
第３段ブーム１３の一端部が、それぞれ関節部（連結
部）をなし回動可能に支持されている。第２段ブーム１
２と第３段ブーム１３の関節部には、油圧シリンダから
なる制振用アクチュエータ４が取り付けられている。ま
た、第３段ブーム１３の先端には加速度計５が取り付け
られている。
１１の一端部が、第１段ブーム１１の他端部には第２段
ブーム１２の一端部が、第２段ブーム１２の他端部には
第３段ブーム１３の一端部が、それぞれ関節部（連結
部）をなし回動可能に支持されている。第２段ブーム１
２と第３段ブーム１３の関節部には、油圧シリンダから
なる制振用アクチュエータ４が取り付けられている。ま
た、第３段ブーム１３の先端には加速度計５が取り付け
られている。
【００１５】ブーム回転支柱２には、油圧モータでブー
ム全体を回転させる図示しない機構が取り付けられてい
る。車体１後部には、ミキサー車から生コン（生コンク
リート）を受けるためのバケット（不図示）と、このバ
ケットで受け取った生コンを圧送するポンプ設備（不図
示）が備えられている。
ム全体を回転させる図示しない機構が取り付けられてい
る。車体１後部には、ミキサー車から生コン（生コンク
リート）を受けるためのバケット（不図示）と、このバ
ケットで受け取った生コンを圧送するポンプ設備（不図
示）が備えられている。
【００１６】コンクリートポンプ車は、建設、土木工事
現場でコンクリート打設に使用される設備であり、生コ
ンを輸送してきたミキサー車からバケットに生コンを受
け取る。そして、圧送ポンプ設備により、打設場所に向
かって姿勢調整されたブームに添って配設された圧送配
管を介して、生コンを打設する。このコンクリートポン
プ車では、打設時のポンプの振動や規則的なコンクリー
トの流れの変動によりブームが振動することがある。
現場でコンクリート打設に使用される設備であり、生コ
ンを輸送してきたミキサー車からバケットに生コンを受
け取る。そして、圧送ポンプ設備により、打設場所に向
かって姿勢調整されたブームに添って配設された圧送配
管を介して、生コンを打設する。このコンクリートポン
プ車では、打設時のポンプの振動や規則的なコンクリー
トの流れの変動によりブームが振動することがある。
【００１７】図２は、制御器３の構成を示すブロック図
である。制御器３は、信号受信部３１、指令値演算部３
２、及び指令値出力部３３から構成されている。指令値
演算部３２は、以下に示す外乱を考慮したＬＭＩ（Line
ar Matrix Inequality)同時設計法で設計されている。
である。制御器３は、信号受信部３１、指令値演算部３
２、及び指令値出力部３３から構成されている。指令値
演算部３２は、以下に示す外乱を考慮したＬＭＩ（Line
ar Matrix Inequality)同時設計法で設計されている。
【００１８】図３は、ＬＭＩ同時設計問題のブロック図
である。図３において、Ｃは制御対象（制御器）、Ｐ
iyr は操作量ｕの入力からプラント出力ｙP までの伝達
関数、ｗ1 ，ｗ2 は仮想外乱、ｚ1 ｚ2 は制御量、ｙは
センサ出力、ｕは操作量を示している。特性の違う二つ
のモデルＰiyr ，Ｐiyd （ｉ＝１，２）に対し、図３の
ブロック図を構成し、［ｗ1 ｗ2 ］→［ｚ1 ｚ2 ］
までの伝達関数を用いて、制御対象に対するロバスト安
定余裕ｂPiyrC を以下のように定義する。
である。図３において、Ｃは制御対象（制御器）、Ｐ
iyr は操作量ｕの入力からプラント出力ｙP までの伝達
関数、ｗ1 ，ｗ2 は仮想外乱、ｚ1 ｚ2 は制御量、ｙは
センサ出力、ｕは操作量を示している。特性の違う二つ
のモデルＰiyr ，Ｐiyd （ｉ＝１，２）に対し、図３の
ブロック図を構成し、［ｗ1 ｗ2 ］→［ｚ1 ｚ2 ］
までの伝達関数を用いて、制御対象に対するロバスト安
定余裕ｂPiyrC を以下のように定義する。
【００１９】
【数２】
【００２０】図４は、外乱を考慮したＬＭＩ同時設計問
題のブロック図である。図４に示すブロック線図の［ｄ
ｗ］→［ｚ1 ｚ2 ］までの伝達関数を用いて、ｂ
Piyd Cを以下のように定義する。
題のブロック図である。図４に示すブロック線図の［ｄ
ｗ］→［ｚ1 ｚ2 ］までの伝達関数を用いて、ｂ
Piyd Cを以下のように定義する。
【００２１】
【数３】
【００２２】このとき、制御器Ｃは以下の条件を満たす
ように設計される。
ように設計される。
【００２３】
【数４】
【００２４】このように制御器Ｃを構成することによ
り、従来制御に比べ制御対象の変化に対しても制御性能
の劣化が少ない制御器を設計することができる。
り、従来制御に比べ制御対象の変化に対しても制御性能
の劣化が少ない制御器を設計することができる。
【００２５】図５は、上記制御対象Ｐ１yd、Ｐ2ydの周
波数特性を示す図であり、図６の（ａ），（ｂ）は、本
方法にて設計した制御器を用いて制御した場合と従来の
Ｈ∞ｂｌｏｃｋ問題にて設計した制御器を用いて制御し
た場合とのインパルス応答を比較した図であり、図６の
（ａ）は本発明の手法を用いた場合のインパルス応答、
図６の（ｂ）は従来の手法を用いた場合のインパルス応
答を示している。図６の（ａ）は、変動モデルに対して
制御性能が低下せず、図６の（ｂ）に比べ収束が速くな
っているのが分かる。
波数特性を示す図であり、図６の（ａ），（ｂ）は、本
方法にて設計した制御器を用いて制御した場合と従来の
Ｈ∞ｂｌｏｃｋ問題にて設計した制御器を用いて制御し
た場合とのインパルス応答を比較した図であり、図６の
（ａ）は本発明の手法を用いた場合のインパルス応答、
図６の（ｂ）は従来の手法を用いた場合のインパルス応
答を示している。図６の（ａ）は、変動モデルに対して
制御性能が低下せず、図６の（ｂ）に比べ収束が速くな
っているのが分かる。
【００２６】以下、本ブーム制振装置の動作を説明す
る。第３段ブーム１３の先端に取り付けられた加速度計
５で計測された第３段ブーム１３先端の加速度は加速度
信号として制御器３に送信される。制御器３は、加速度
計５から受信した加速度信号に基づき、第３段ブーム１
３先端の振動が抑制されるようにアクチュエータ４に対
する指令値を演算し、その指令値をアクチュエータ４に
送信する。アクチュエータ４は受信した指令値に基づき
油圧シリンダを動作させ、これにより第３段ブーム１３
先端の振動が抑制される。
る。第３段ブーム１３の先端に取り付けられた加速度計
５で計測された第３段ブーム１３先端の加速度は加速度
信号として制御器３に送信される。制御器３は、加速度
計５から受信した加速度信号に基づき、第３段ブーム１
３先端の振動が抑制されるようにアクチュエータ４に対
する指令値を演算し、その指令値をアクチュエータ４に
送信する。アクチュエータ４は受信した指令値に基づき
油圧シリンダを動作させ、これにより第３段ブーム１３
先端の振動が抑制される。
【００２７】以下、上記制御器３の動作を詳しく説明す
る。制御器３では、加速度計５から送信された第３段ブ
ーム１３の加速度信号を信号受信部３１により受信す
る。信号受信部３１は、受信した信号をディジタル化
し、指令値演算部３２へ渡す。指令値演算部３２は、こ
の信号に基づきアクチュエータ４に対する指令値を演算
する。指令値演算部３２で演算された指令値は、指令値
送信部３３へ渡される。指令値送信部３３は、受け取っ
たディジタル値からなる指令値をアナログ値へ変換し、
アクチュエータ４へ送信する。
る。制御器３では、加速度計５から送信された第３段ブ
ーム１３の加速度信号を信号受信部３１により受信す
る。信号受信部３１は、受信した信号をディジタル化
し、指令値演算部３２へ渡す。指令値演算部３２は、こ
の信号に基づきアクチュエータ４に対する指令値を演算
する。指令値演算部３２で演算された指令値は、指令値
送信部３３へ渡される。指令値送信部３３は、受け取っ
たディジタル値からなる指令値をアナログ値へ変換し、
アクチュエータ４へ送信する。
【００２８】なお、上記指令値演算部３２は、以下に示
す外乱を考慮したＬＭＩ同時設計法で設計することもで
きる。複数の特性の異なる制御対象モデルの指令入力γ
から出力ｙp までの伝達関数をＰiyr （ｉ＝１〜Ｎ）、
外乱入力ｄから出力ｙpまでの伝達関数をＰiyd （ｉ＝
１〜Ｎ）とし、制御対象に対するロバスト安定余裕ｂ
PiyrC を以下のように定義する。
す外乱を考慮したＬＭＩ同時設計法で設計することもで
きる。複数の特性の異なる制御対象モデルの指令入力γ
から出力ｙp までの伝達関数をＰiyr （ｉ＝１〜Ｎ）、
外乱入力ｄから出力ｙpまでの伝達関数をＰiyd （ｉ＝
１〜Ｎ）とし、制御対象に対するロバスト安定余裕ｂ
PiyrC を以下のように定義する。
【００２９】
【数５】
【００３０】また、制御対象に対するロバスト安定余裕
ｂPiydC を以下のように定義する。
ｂPiydC を以下のように定義する。
【００３１】
【数６】
【００３２】このとき、制御器Ｃは以下の条件を満たす
ように設計される。
ように設計される。
【００３３】
【数７】
【００３４】このように設計した制御器Ｃを図２に示す
指令値演算部３２に用い、加速度計５で計測された加速
度からアクチュエータ４に対する指令値を計算し、ブー
ムの振動を抑制する。この場合、特性の異なる複数の制
御対象を用いて制御器Ｃの設計を行なっているため、制
御対象の特性が変動した場合でも、制振性能の劣化が少
ない制御器を構成することができる。
指令値演算部３２に用い、加速度計５で計測された加速
度からアクチュエータ４に対する指令値を計算し、ブー
ムの振動を抑制する。この場合、特性の異なる複数の制
御対象を用いて制御器Ｃの設計を行なっているため、制
御対象の特性が変動した場合でも、制振性能の劣化が少
ない制御器を構成することができる。
【００３５】（第２の実施の形態）図７は、本発明の第
２の実施の形態に係るブーム制振装置を高所作業車に適
用した構成を示す全体図である。図７において図１と同
一な部分には同符号を付してある。図７の高所作業車は
図１のコンクリートポンプ車と異なり、第３段ブーム１
３の先端に作業者が乗るカゴ６が取り付けられている。
制御器３の構成は、図２に示したものと同一である。指
令値演算部３２は、以下に示す外乱を考慮したＬＭＩ同
時設計法で設計されている。
２の実施の形態に係るブーム制振装置を高所作業車に適
用した構成を示す全体図である。図７において図１と同
一な部分には同符号を付してある。図７の高所作業車は
図１のコンクリートポンプ車と異なり、第３段ブーム１
３の先端に作業者が乗るカゴ６が取り付けられている。
制御器３の構成は、図２に示したものと同一である。指
令値演算部３２は、以下に示す外乱を考慮したＬＭＩ同
時設計法で設計されている。
【００３６】第３段ブーム１３先端のカゴ６に何も載せ
ない場合のブーム振動モデルをＰay r ，Ｐayd 、カゴ６
に最大積載量の荷物を載せた場合のモデルをＰbyr ，Ｐ
bydとする。但し、Ｐ*yr は指令値入力からブーム先端
速度出力までの伝達関数、Ｐ*yd は外乱入力からブーム
先端速度出力までの伝達関数である。以下、第１の実施
の形態と同様の方法で制御器の設計を行なう。このよう
に制御器３を設計することにより、カゴ６への積載重量
が変化した場合でもブームの制振効果の劣化を最小限に
抑えることができる。
ない場合のブーム振動モデルをＰay r ，Ｐayd 、カゴ６
に最大積載量の荷物を載せた場合のモデルをＰbyr ，Ｐ
bydとする。但し、Ｐ*yr は指令値入力からブーム先端
速度出力までの伝達関数、Ｐ*yd は外乱入力からブーム
先端速度出力までの伝達関数である。以下、第１の実施
の形態と同様の方法で制御器の設計を行なう。このよう
に制御器３を設計することにより、カゴ６への積載重量
が変化した場合でもブームの制振効果の劣化を最小限に
抑えることができる。
【００３７】以下、本ブーム制振装置の動作を説明す
る。第３段ブーム１３の先端に取り付けられた加速度計
５で計測された第３段ブーム１３先端の加速度の計測デ
ータは制御器３に送信される。制御器３は、加速度計５
から受信した計測データに基づき、第３段ブーム１３先
端の加速度がゼロとなるようにアクチュエータ（油圧シ
リンダ）４に対する指令値を演算し、その指令値をアク
チュエータ４に送信する。アクチュエータ４は受信した
指令値に基づき油圧シリンダを動作させ、これにより第
３段ブーム１３先端の制振を行なう。これにより、ブー
ム先端のカゴ６の振動も抑制される。 この場合、制振
効果として第１の実施の形態と同等の効果が得られる。
る。第３段ブーム１３の先端に取り付けられた加速度計
５で計測された第３段ブーム１３先端の加速度の計測デ
ータは制御器３に送信される。制御器３は、加速度計５
から受信した計測データに基づき、第３段ブーム１３先
端の加速度がゼロとなるようにアクチュエータ（油圧シ
リンダ）４に対する指令値を演算し、その指令値をアク
チュエータ４に送信する。アクチュエータ４は受信した
指令値に基づき油圧シリンダを動作させ、これにより第
３段ブーム１３先端の制振を行なう。これにより、ブー
ム先端のカゴ６の振動も抑制される。 この場合、制振
効果として第１の実施の形態と同等の効果が得られる。
【００３８】なお、上記指令値演算部３２は、以下に示
す外乱を考慮したＬＭＩ同時設計法で設計することもで
きる。この場合、ブーム制振モデルとしてカゴ６に何も
積載されていないときのブーム振動モデルをＰayr ,Ｐ
ayd 、カゴ６に最大積載量の荷物を載せた場合のモデル
をＰbyr ,Ｐbyd とし、これら二種類のモデルを用いて
制御器の設計を行なう。但し、Ｐ*yr は指令値からブー
ム先端速度出力までの伝達関数、Ｐ*yd は外乱入力から
ブーム先端速度出力までの伝達関数である。この設計
は、第１の実施の形態に示した複数の特性の異なる制御
対象モデルに対する設計法と同様の方法で行なう。
す外乱を考慮したＬＭＩ同時設計法で設計することもで
きる。この場合、ブーム制振モデルとしてカゴ６に何も
積載されていないときのブーム振動モデルをＰayr ,Ｐ
ayd 、カゴ６に最大積載量の荷物を載せた場合のモデル
をＰbyr ,Ｐbyd とし、これら二種類のモデルを用いて
制御器の設計を行なう。但し、Ｐ*yr は指令値からブー
ム先端速度出力までの伝達関数、Ｐ*yd は外乱入力から
ブーム先端速度出力までの伝達関数である。この設計
は、第１の実施の形態に示した複数の特性の異なる制御
対象モデルに対する設計法と同様の方法で行なう。
【００３９】このように設計時に最大積載量のモデルと
最小積載量のモデルを用いることで、カゴ６の積載量が
変化した場合でも制振性能の劣化の小さい制御器が設計
される。また、制振することによりブームの振動が抑え
られるため、安全性が増すだけでなく、従来よりも速い
ブームの移動が可能となり、作業時間を短縮することが
できる。
最小積載量のモデルを用いることで、カゴ６の積載量が
変化した場合でも制振性能の劣化の小さい制御器が設計
される。また、制振することによりブームの振動が抑え
られるため、安全性が増すだけでなく、従来よりも速い
ブームの移動が可能となり、作業時間を短縮することが
できる。
【００４０】なお、本発明は上記各実施の形態のみに限
定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施で
きる。
定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施で
きる。
【００４１】（実施の形態のまとめ）実施の形態に示さ
れた構成及び作用効果をまとめると次の通りである。
れた構成及び作用効果をまとめると次の通りである。
【００４２】［１］実施の形態に示されたブーム制振装
置は、連結されたブーム（１１，１２，１３）同士の連
結部に設けられたアクチュエータ（４）と、前記ブーム
（１１，１２，１３）に設けられ、前記ブーム（１１，
１２，１３）が振動した際にその加速度を計測する計測
手段（５）と、前記計測手段（５）により計測された加
速度を基に前記アクチュエータ（４）に対する指令値を
計算する演算手段（３２）と、を備え、前記指令値に基
づき前記アクチュエータ（４）を動作させることで、前
記ブーム（１１，１２，１３）の振動を抑制する。
置は、連結されたブーム（１１，１２，１３）同士の連
結部に設けられたアクチュエータ（４）と、前記ブーム
（１１，１２，１３）に設けられ、前記ブーム（１１，
１２，１３）が振動した際にその加速度を計測する計測
手段（５）と、前記計測手段（５）により計測された加
速度を基に前記アクチュエータ（４）に対する指令値を
計算する演算手段（３２）と、を備え、前記指令値に基
づき前記アクチュエータ（４）を動作させることで、前
記ブーム（１１，１２，１３）の振動を抑制する。
【００４３】したがって上記ブーム制振装置によれば、
ブームに対する制振特性の劣化を少なくすることがで
き、これにより作業の安全性が増し、かつ作業時間の短
縮を図ることができる。
ブームに対する制振特性の劣化を少なくすることがで
き、これにより作業の安全性が増し、かつ作業時間の短
縮を図ることができる。
【００４４】［２］実施の形態に示されたブーム制振装
置は上記［１］に記載の装置であり、かつ前記演算手段
（３２）は、特性の異なる複数の制御対象を用いて外乱
を考慮したＬＭＩ同時設計法により設計されている。
置は上記［１］に記載の装置であり、かつ前記演算手段
（３２）は、特性の異なる複数の制御対象を用いて外乱
を考慮したＬＭＩ同時設計法により設計されている。
【００４５】したがって上記ブーム制振装置によれば、
制御対象の特性が変化した場合でも、ブームに対する制
振特性の劣化を少なくすることができる。
制御対象の特性が変化した場合でも、ブームに対する制
振特性の劣化を少なくすることができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明のブーム制振装置によれば、ブー
ムに対する制振特性の劣化を少なくすることができ、こ
れにより作業の安全性が増し、かつ作業時間の短縮を図
ることができる。
ムに対する制振特性の劣化を少なくすることができ、こ
れにより作業の安全性が増し、かつ作業時間の短縮を図
ることができる。
【００４７】本発明のブーム制振装置によれば、制御対
象の特性が変化した場合でも、ブームに対する制振特性
の劣化を少なくすることができる。
象の特性が変化した場合でも、ブームに対する制振特性
の劣化を少なくすることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るブーム制振装
置をコンクリートポンプ車（ＣＰ車）に適用した構成を
示す全体図。
置をコンクリートポンプ車（ＣＰ車）に適用した構成を
示す全体図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る制御器の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＬＭＩ同時設
計問題のブロック図。
計問題のブロック図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る外乱を考慮し
たＬＭＩ同時設計問題のブロック図。
たＬＭＩ同時設計問題のブロック図。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る制御対象の周
波数特性を示す図。
波数特性を示す図。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る本発明の手法
にて設計した制御器を用いて制御した場合と従来のＨ∞
ｂｌｏｃｋ問題にて設計した制御器を用いて制御した場
合とのインパルス応答を比較した図。
にて設計した制御器を用いて制御した場合と従来のＨ∞
ｂｌｏｃｋ問題にて設計した制御器を用いて制御した場
合とのインパルス応答を比較した図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るブーム制振装
置を高所作業車に適用した構成を示す全体図。
置を高所作業車に適用した構成を示す全体図。
【図８】従来例に係るＨ∞ｂｌｏｃｋ問題の拡大系を示
すブロック図。
すブロック図。
１…車体 ２…ブーム回転支柱 ３…制御器 ４…制振用アクチュエータ（油圧シリンダ） ５…加速度計 ６…カゴ １１…第１段ブーム １２…第２段ブーム １３…第３段ブーム ３１…信号受信部 ３２…指令値演算部 ３３…指令値出力部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 昌明 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 坂井 健次 山口県下関市彦島江の浦町六丁目16番１号 三菱重工業株式会社下関造船所内 Ｆターム(参考） 2E172 CA33 CA46 CA53 3F204 AA08 CA03 EA03 EA08 EA17 EB05 EB08 3F205 AA20 CA07 CA09 HB03 HC02 KA10
Claims (2)
- 【請求項１】連結されたブーム同士の連結部に設けられ
たアクチュエータと、 前記ブームに設けられ、前記ブームが振動した際にその
加速度を計測する計測手段と、 前記計測手段により計測された加速度を基に前記アクチ
ュエータに対する指令値を計算する演算手段と、を具備
し、 前記指令値に基づき前記アクチュエータを動作させるこ
とで、前記ブームの振動を抑制することを特徴とするブ
ーム制振装置。 - 【請求項２】前記演算手段は、特性の異なる複数の制御
対象を用いて外乱を考慮したＬＭＩ同時設計法により設
計されたことを特徴とする請求項１に記載のブーム制振
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10351365A JP2000170380A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | ブーム制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10351365A JP2000170380A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | ブーム制振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000170380A true JP2000170380A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18416809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10351365A Pending JP2000170380A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | ブーム制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000170380A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009029544A (ja) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Morita Holdings Corp | 高所作業車 |
| CN103092073A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-05-08 | 中联重科股份有限公司 | 抑制臂架振动的控制方法及系统 |
| WO2013104224A1 (zh) * | 2012-01-09 | 2013-07-18 | 中联重科股份有限公司 | 泵车臂架振动位移测量方法、设备、系统及工程机械设备 |
| CN104071706A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-01 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种起重机总成 |
| EP2806085A4 (en) * | 2012-08-17 | 2015-11-18 | Zoomlion Heavy Ind Sci & Tech | CONCRETE SUPPLY EQUIPMENT, AND VIBRATION SUPPRESSION METHOD, CONTROL DEVICE, AND ARROW DEVICE |
| CN105275210A (zh) * | 2014-07-24 | 2016-01-27 | 中联重科股份有限公司 | 一种泵车承载结构及混凝土泵车 |
| JP2021515855A (ja) * | 2018-02-27 | 2021-06-24 | プッツマイスター エンジニアリング ゲーエムベーハー | 振動ダンパを有するラージマニピュレータ及びコンクリートポンプ用のラージマニピュレータの関節式ブームの機械的振動を減衰するための方法 |
-
1998
- 1998-12-10 JP JP10351365A patent/JP2000170380A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009029544A (ja) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Morita Holdings Corp | 高所作業車 |
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| CN105275210B (zh) * | 2014-07-24 | 2017-07-28 | 中联重科股份有限公司 | 一种泵车承载结构及混凝土泵车 |
| JP2021515855A (ja) * | 2018-02-27 | 2021-06-24 | プッツマイスター エンジニアリング ゲーエムベーハー | 振動ダンパを有するラージマニピュレータ及びコンクリートポンプ用のラージマニピュレータの関節式ブームの機械的振動を減衰するための方法 |
| JP7186235B2 (ja) | 2018-02-27 | 2022-12-08 | プッツマイスター エンジニアリング ゲーエムベーハー | コンクリートポンプ用のラージマニピュレータ及びコンクリートポンプ用のラージマニピュレータの関節式ブームの機械的振動を減衰するための方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050510 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051004 |