JP2000240605A - 油圧アクチュエータの同調制御装置 - Google Patents
油圧アクチュエータの同調制御装置Info
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- JP2000240605A JP2000240605A JP11043074A JP4307499A JP2000240605A JP 2000240605 A JP2000240605 A JP 2000240605A JP 11043074 A JP11043074 A JP 11043074A JP 4307499 A JP4307499 A JP 4307499A JP 2000240605 A JP2000240605 A JP 2000240605A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２つのウインチドラムで吊荷を共吊りする場
合に、２つのウインチドラムに作用する負荷が小さくて
も、負荷配分が大きく相違していても、素早く同調させ
て吊荷の揺れを防ぎ得る油圧モータの同調制御装置を提
供する。 【解決手段】 圧力センサ１７〜２０で検出される第
１，２油圧モータ５，６の吊荷Ｗを支え得る有効圧力Ｐ
ｔから、負荷配分設定器２５による負荷配分に基づく第
１，２油圧モータ５，６の目標有効圧力を求め、前記有
効圧力Ｐｔと目標有効圧力との偏差を求め、操作レバー
１４の操作量で決まる基準速度に、前記偏差と有効圧力
Ｐｔが大きくなると小さくなり、逆に小さくなると大き
くなる関数ｋとから求まる補正量を加えて第１，２油圧
モータ５，６の目標速度を求め、この目標速度に見合っ
た制御信号をコントローラ１６からモータ制御弁７，８
を制御する電磁比例弁２１〜２４に出力する構成とす
る。
合に、２つのウインチドラムに作用する負荷が小さくて
も、負荷配分が大きく相違していても、素早く同調させ
て吊荷の揺れを防ぎ得る油圧モータの同調制御装置を提
供する。 【解決手段】 圧力センサ１７〜２０で検出される第
１，２油圧モータ５，６の吊荷Ｗを支え得る有効圧力Ｐ
ｔから、負荷配分設定器２５による負荷配分に基づく第
１，２油圧モータ５，６の目標有効圧力を求め、前記有
効圧力Ｐｔと目標有効圧力との偏差を求め、操作レバー
１４の操作量で決まる基準速度に、前記偏差と有効圧力
Ｐｔが大きくなると小さくなり、逆に小さくなると大き
くなる関数ｋとから求まる補正量を加えて第１，２油圧
モータ５，６の目標速度を求め、この目標速度に見合っ
た制御信号をコントローラ１６からモータ制御弁７，８
を制御する電磁比例弁２１〜２４に出力する構成とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、クレーン
において、一つの荷を吊持する二つのウインチを回転さ
せる油圧アクチュエータを同調駆動するための油圧アク
チュエータの同調制御装置の技術分野に属する。
において、一つの荷を吊持する二つのウインチを回転さ
せる油圧アクチュエータを同調駆動するための油圧アク
チュエータの同調制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】油圧アクチュエータの同調制御装置とし
ては、例えば本願出願人が出願した特開平６−２９４４
０５号公報に開示されてなるものが公知である。以下、
この従来例に係る油圧アクチュエータの同調制御装置
を、その全体構成説明図の図５を参照しながら説明す
る。
ては、例えば本願出願人が出願した特開平６−２９４４
０５号公報に開示されてなるものが公知である。以下、
この従来例に係る油圧アクチュエータの同調制御装置
を、その全体構成説明図の図５を参照しながら説明す
る。
【０００３】即ち、第１，２ウインチドラム１，２を駆
動する油圧アクチュエータである第１，２油圧モータ
５，６の実負荷を圧力センサ１７，１８および圧力セン
サ１９，２０によりそれぞれ検出し、検出された共通の
負荷である吊荷Ｗをロープ３，４を介して支えるのに必
要な有効圧力をコントローラ１６により演算して、前記
実負荷と、負荷配分設定器２５により設定された負荷配
分によって決まる目標負荷との偏差を求め、この偏差が
０となるように操作レバー１４による基準速度の指令に
補正を加えて前記両油圧モータ５，６の目標速度を求
め、この目標速度に見合った制御信号を電磁比例弁２１
〜２４経由でモータ制御弁７，８に出力するようにした
ものである。
動する油圧アクチュエータである第１，２油圧モータ
５，６の実負荷を圧力センサ１７，１８および圧力セン
サ１９，２０によりそれぞれ検出し、検出された共通の
負荷である吊荷Ｗをロープ３，４を介して支えるのに必
要な有効圧力をコントローラ１６により演算して、前記
実負荷と、負荷配分設定器２５により設定された負荷配
分によって決まる目標負荷との偏差を求め、この偏差が
０となるように操作レバー１４による基準速度の指令に
補正を加えて前記両油圧モータ５，６の目標速度を求
め、この目標速度に見合った制御信号を電磁比例弁２１
〜２４経由でモータ制御弁７，８に出力するようにした
ものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例に係る油圧
アクチュエータの同調制御装置は、それなりに有用であ
ると考えられるが、未だ下記に説明するような解決すべ
き課題を持っている。例えば、この同調制御装置では、
油圧モータに実際に作用する負荷が小さい場合や負荷配
分を１対９９のように大きく異なるように配分した場合
に後述するような不具合が生じる。
アクチュエータの同調制御装置は、それなりに有用であ
ると考えられるが、未だ下記に説明するような解決すべ
き課題を持っている。例えば、この同調制御装置では、
油圧モータに実際に作用する負荷が小さい場合や負荷配
分を１対９９のように大きく異なるように配分した場合
に後述するような不具合が生じる。
【０００５】先ず、油圧モータに実際に作用する負荷が
小さい前者の場合には、偏差も小さくなるために基準速
度の指令に加える補正量が小さくなり、両油圧モータが
同調していくための変化が遅れるという問題がある。ま
た、負荷配分が大きく異なる後者の場合には、負荷配分
が小さな側は偏差も小さくなるため、上記と同様に、補
正量が小さくなり、同調していくための変化が遅れるの
に対して、負荷配分が大きな側は補正量が大き過ぎて急
激に変化してしまうので、吊荷が揺れて危険な状態にな
る場合があるという問題が生じる。
小さい前者の場合には、偏差も小さくなるために基準速
度の指令に加える補正量が小さくなり、両油圧モータが
同調していくための変化が遅れるという問題がある。ま
た、負荷配分が大きく異なる後者の場合には、負荷配分
が小さな側は偏差も小さくなるため、上記と同様に、補
正量が小さくなり、同調していくための変化が遅れるの
に対して、負荷配分が大きな側は補正量が大き過ぎて急
激に変化してしまうので、吊荷が揺れて危険な状態にな
る場合があるという問題が生じる。
【０００６】従って、本発明の目的は、実際に作用して
いる実負荷や油圧アクチュエータの同調状態を検知し、
検知された実負荷や同調状態に基づいて最適な係数を求
め、偏差を素早くほぼ０にすることを可能ならしめる油
圧アクチュエータの同調制御装置を提供することであ
る。
いる実負荷や油圧アクチュエータの同調状態を検知し、
検知された実負荷や同調状態に基づいて最適な係数を求
め、偏差を素早くほぼ０にすることを可能ならしめる油
圧アクチュエータの同調制御装置を提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであって、従って本発明の請求
項１に係る油圧アクチュエータの同調制御装置が採用し
た手段は、共通の負荷に使用される複数の油圧アクチュ
エータと、この各油圧アクチュエータを個別に制御する
アクチュエータ制御弁と、各油圧アクチュエータに対し
一括して基準速度の指令を出す操作手段と、各油圧アク
チュエータの負荷配分を設定する負荷配分設定手段と、
各油圧アクチュエータに作用する実負荷を検出する実負
荷検出手段と、各アクチュエータ制御弁に対する制御信
号を出力する制御弁制御手段とを有し、この制御弁制御
手段は、前記実負荷検出手段によって検出される実負荷
と負荷配分設定手段により設定された負荷配分によって
決まる前記各油圧アクチュエータに対する目標負荷との
偏差を求め、前記操作手段からの基準速度の指令に、前
記偏差と実負荷によって決められる係数とから求まる補
正量、またはこの偏差とこの偏差によって決められる係
数とから求まる補正量を加えて各油圧アクチュエータの
目標速度を求め、この目標速度に見合った制御信号を前
記アクチュエータ制御弁に出力するように構成されてな
ることを特徴とする。
するためになされたものであって、従って本発明の請求
項１に係る油圧アクチュエータの同調制御装置が採用し
た手段は、共通の負荷に使用される複数の油圧アクチュ
エータと、この各油圧アクチュエータを個別に制御する
アクチュエータ制御弁と、各油圧アクチュエータに対し
一括して基準速度の指令を出す操作手段と、各油圧アク
チュエータの負荷配分を設定する負荷配分設定手段と、
各油圧アクチュエータに作用する実負荷を検出する実負
荷検出手段と、各アクチュエータ制御弁に対する制御信
号を出力する制御弁制御手段とを有し、この制御弁制御
手段は、前記実負荷検出手段によって検出される実負荷
と負荷配分設定手段により設定された負荷配分によって
決まる前記各油圧アクチュエータに対する目標負荷との
偏差を求め、前記操作手段からの基準速度の指令に、前
記偏差と実負荷によって決められる係数とから求まる補
正量、またはこの偏差とこの偏差によって決められる係
数とから求まる補正量を加えて各油圧アクチュエータの
目標速度を求め、この目標速度に見合った制御信号を前
記アクチュエータ制御弁に出力するように構成されてな
ることを特徴とする。
【０００８】本発明の請求項２に係る油圧アクチュエー
タの同調制御装置が採用した手段は、請求項１に記載の
油圧アクチュエータの同調制御装置において、前記係数
が、前記実負荷または前記偏差が大きいほど小さくな
り、逆に前記実負荷または前記偏差が小さいほど大きく
なる関数であることを特徴とする。
タの同調制御装置が採用した手段は、請求項１に記載の
油圧アクチュエータの同調制御装置において、前記係数
が、前記実負荷または前記偏差が大きいほど小さくな
り、逆に前記実負荷または前記偏差が小さいほど大きく
なる関数であることを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項３に係る油圧アクチュエー
タの同調制御装置が採用した手段は、請求項１または２
のうちの何れか一つの項に記載の油圧アクチュエータの
同調制御装置において、前記係数を決定するために、共
通の負荷の実負荷を検出する荷重検出器を用いることを
特徴とする。
タの同調制御装置が採用した手段は、請求項１または２
のうちの何れか一つの項に記載の油圧アクチュエータの
同調制御装置において、前記係数を決定するために、共
通の負荷の実負荷を検出する荷重検出器を用いることを
特徴とする。
【００１０】本発明の請求項４に係る油圧アクチュエー
タの同調制御装置が採用した手段は、請求項１または２
のうちの何れか一つの項に記載の油圧アクチュエータの
同調制御装置において、前記係数を決定するために、共
通の負荷の傾き角度を検出する角度検出器を用いること
を特徴とする。
タの同調制御装置が採用した手段は、請求項１または２
のうちの何れか一つの項に記載の油圧アクチュエータの
同調制御装置において、前記係数を決定するために、共
通の負荷の傾き角度を検出する角度検出器を用いること
を特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態１に係
る同調制御装置を、二つのウインチドラムから繰出され
た２本のロープで共通の負荷である一つの吊荷を吊持す
るクレーンの場合を例として、油圧モータの同調制御装
置の全体構成説明図の図１（ａ）と、実負荷（Ｐｔ）と
係数（ｋ）との関係説明図の図１（ｂ）と、油圧モータ
の同調制御装置の作用を説明するためのフロー説明図の
図２とを参照しながら、上記従来例と同一のものならび
に同一機能を有すものに同一符号を付して説明する。
る同調制御装置を、二つのウインチドラムから繰出され
た２本のロープで共通の負荷である一つの吊荷を吊持す
るクレーンの場合を例として、油圧モータの同調制御装
置の全体構成説明図の図１（ａ）と、実負荷（Ｐｔ）と
係数（ｋ）との関係説明図の図１（ｂ）と、油圧モータ
の同調制御装置の作用を説明するためのフロー説明図の
図２とを参照しながら、上記従来例と同一のものならび
に同一機能を有すものに同一符号を付して説明する。
【００１２】第１ウインチドラム１を回転駆動する油圧
アクチュエータである第１油圧モータ５および第２ウイ
ンチドラム１を回転駆動する油圧アクチュエータである
第２油圧モータ６は、それぞれ独立した油圧パイロット
式のアクチュエータ制御である第１モータ制御弁７およ
び第２モータ制御弁８によって回転方向と回転速度とが
それぞれ制御されるように構成されている。これら第
１，２油圧モータ５，６は互いの第１，２モータ制御弁
７，８を介してシリーズ接続され、一つの油圧ポンプ９
からの圧油によって駆動されるようになっている。ま
た、第１，２モータ制御弁７，８のパイロットラインに
は、第１，２油圧モータ５，６の回転方向と回転速度と
を指令する操作手段である操作レバー１４の操作により
第１，２モータ制御弁７，８を駆動する制御弁制御手段
である電磁比例弁２１，２２，２３および２４が介装さ
れている。
アクチュエータである第１油圧モータ５および第２ウイ
ンチドラム１を回転駆動する油圧アクチュエータである
第２油圧モータ６は、それぞれ独立した油圧パイロット
式のアクチュエータ制御である第１モータ制御弁７およ
び第２モータ制御弁８によって回転方向と回転速度とが
それぞれ制御されるように構成されている。これら第
１，２油圧モータ５，６は互いの第１，２モータ制御弁
７，８を介してシリーズ接続され、一つの油圧ポンプ９
からの圧油によって駆動されるようになっている。ま
た、第１，２モータ制御弁７，８のパイロットラインに
は、第１，２油圧モータ５，６の回転方向と回転速度と
を指令する操作手段である操作レバー１４の操作により
第１，２モータ制御弁７，８を駆動する制御弁制御手段
である電磁比例弁２１，２２，２３および２４が介装さ
れている。
【００１３】そして、前記操作レバー１４の操作方向と
操作量がポテンショメータ１５で検出され、このポテン
ショメータ１５から制御弁制御手段と実負荷検出手段と
の一部を兼ねるコントローラ１６に基準速度の指令信号
が入力されるようになっている。また、第１，２油圧モ
ータ５，６のモータ回路には、第１，２油圧モータ５，
６それぞれの出入口圧力を検出する実負荷検出手段の一
部を兼ねる圧力センサ（前記コントローラ１６との組合
わせにより実負荷検出手段を構成する。）１７，１８，
１９，２０が設けられ、これら圧力センサ１７，１８，
１９，２０からの圧力信号も前記コントローラ１６に入
力されると共に、負荷配分設定手段である負荷配分設定
器２５により設定された第１，２油圧モータ５，６の負
荷配分の負荷配分信号も入力されるように構成されてい
る。
操作量がポテンショメータ１５で検出され、このポテン
ショメータ１５から制御弁制御手段と実負荷検出手段と
の一部を兼ねるコントローラ１６に基準速度の指令信号
が入力されるようになっている。また、第１，２油圧モ
ータ５，６のモータ回路には、第１，２油圧モータ５，
６それぞれの出入口圧力を検出する実負荷検出手段の一
部を兼ねる圧力センサ（前記コントローラ１６との組合
わせにより実負荷検出手段を構成する。）１７，１８，
１９，２０が設けられ、これら圧力センサ１７，１８，
１９，２０からの圧力信号も前記コントローラ１６に入
力されると共に、負荷配分設定手段である負荷配分設定
器２５により設定された第１，２油圧モータ５，６の負
荷配分の負荷配分信号も入力されるように構成されてい
る。
【００１４】本実施の形態１に係る図１と上記従来例に
係る図５との比較において良く理解されるように、本実
施の形態１に係る同調制御装置と上記従来例に係る同調
制御装置とは、外観的には同構成である。また、負荷配
分設定器２５に設定された第１，２油圧モータ５，６の
負荷配分信号が入力され、各負荷配分信号の入力により
決まるこれら第１，２油圧モータ５，６それぞれの目標
負荷と、共通の負荷である吊荷Ｗによる実負荷との偏差
が０となるように、前記基準速度の指令に補正量が加え
られる点についても同様であるが、これらの相違すると
ころは、前記コントローラ１６の機能の相違にあるか
ら、以下このコントローラ１６による演算について説明
する。
係る図５との比較において良く理解されるように、本実
施の形態１に係る同調制御装置と上記従来例に係る同調
制御装置とは、外観的には同構成である。また、負荷配
分設定器２５に設定された第１，２油圧モータ５，６の
負荷配分信号が入力され、各負荷配分信号の入力により
決まるこれら第１，２油圧モータ５，６それぞれの目標
負荷と、共通の負荷である吊荷Ｗによる実負荷との偏差
が０となるように、前記基準速度の指令に補正量が加え
られる点についても同様であるが、これらの相違すると
ころは、前記コントローラ１６の機能の相違にあるか
ら、以下このコントローラ１６による演算について説明
する。
【００１５】前記吊荷Ｗの実負荷は、例えばロードセル
等の荷重検出器を用いても求めることができるが、本実
施の形態１の場合には、第１，２油圧モータ５，６に作
用する実負荷は、実負荷検出手段の一部を兼ねる圧力セ
ンサ１７，１８，１９および２０により第１，２油圧モ
ータ５，６それぞれの出入口圧力を検出し、これら圧力
センサ１７，１８，１９および２０により検出された有
効圧力（出入口間の差圧）をコントローラ１６により演
算して求めるものである。
等の荷重検出器を用いても求めることができるが、本実
施の形態１の場合には、第１，２油圧モータ５，６に作
用する実負荷は、実負荷検出手段の一部を兼ねる圧力セ
ンサ１７，１８，１９および２０により第１，２油圧モ
ータ５，６それぞれの出入口圧力を検出し、これら圧力
センサ１７，１８，１９および２０により検出された有
効圧力（出入口間の差圧）をコントローラ１６により演
算して求めるものである。
【００１６】即ち、これら第１，２油圧モータ５，６に
作用する実負荷は、第１，２ウインチドラム１，２の直
径と巻数とが同じであるとすると、これら第１，２油圧
モータ５，６の有効圧力に比例する。ここで、第１油圧
モータ５の圧力センサ１７で検出された入口圧力がＰａ
1 で、圧力センサ１８で検出された出口圧力がＰａ2で
あり、また第２油圧モータ６の圧力センサ１９で検出さ
れた入口圧力がＰｂ1で、圧力センサ２０で検出された
出口圧力がＰｂ2 であったとすると、これら第１，２油
圧モータ５，６の有効圧力（差圧）Ｐａ，Ｐｂは、 Ｐａ＝Ｐａ1 −Ｐａ2 Ｐｂ＝Ｐｂ1 −Ｐｂ2 となり、吊荷Ｗを支えるのに必要な有効圧力Ｐｔは、Ｐ
ｔ＝Ｐａ＋Ｐｂとなる。この有効圧力Ｐｔは、吊荷Ｗの
実負荷と比例するから、これらＰｔとＷとの間にはＷ∝
Ｐｔの関係がある。
作用する実負荷は、第１，２ウインチドラム１，２の直
径と巻数とが同じであるとすると、これら第１，２油圧
モータ５，６の有効圧力に比例する。ここで、第１油圧
モータ５の圧力センサ１７で検出された入口圧力がＰａ
1 で、圧力センサ１８で検出された出口圧力がＰａ2で
あり、また第２油圧モータ６の圧力センサ１９で検出さ
れた入口圧力がＰｂ1で、圧力センサ２０で検出された
出口圧力がＰｂ2 であったとすると、これら第１，２油
圧モータ５，６の有効圧力（差圧）Ｐａ，Ｐｂは、 Ｐａ＝Ｐａ1 −Ｐａ2 Ｐｂ＝Ｐｂ1 −Ｐｂ2 となり、吊荷Ｗを支えるのに必要な有効圧力Ｐｔは、Ｐ
ｔ＝Ｐａ＋Ｐｂとなる。この有効圧力Ｐｔは、吊荷Ｗの
実負荷と比例するから、これらＰｔとＷとの間にはＷ∝
Ｐｔの関係がある。
【００１７】両ロープ３，４に作用する張力の比率（負
荷配分）をｍ対ｎに設定したときに、第１油圧モータ５
に〔ｍ／（ｍ＋ｎ）〕×Ｗの実負荷が作用すると共に、
第２油圧モータ６に〔ｎ／（ｍ＋ｎ）〕×Ｗの実負荷が
作用すれば、これら第１，２油圧モータ５，６が同調駆
動していることになる。ここで、同調駆動条件が成立す
るための第１，２油圧モータ５，６の目標有効圧力がＰ
ａ0 ，Ｐｂ0 であるとすると、目標有効圧力Ｐａ0 ，Ｐ
ｂ0 は下記の式で表すことができる。 Ｐａ0 ＝〔ｍ／（ｍ＋ｎ）〕×Ｐｔ Ｐｂ0 ＝〔ｎ／（ｍ＋ｎ）〕×Ｐｔ
荷配分）をｍ対ｎに設定したときに、第１油圧モータ５
に〔ｍ／（ｍ＋ｎ）〕×Ｗの実負荷が作用すると共に、
第２油圧モータ６に〔ｎ／（ｍ＋ｎ）〕×Ｗの実負荷が
作用すれば、これら第１，２油圧モータ５，６が同調駆
動していることになる。ここで、同調駆動条件が成立す
るための第１，２油圧モータ５，６の目標有効圧力がＰ
ａ0 ，Ｐｂ0 であるとすると、目標有効圧力Ｐａ0 ，Ｐ
ｂ0 は下記の式で表すことができる。 Ｐａ0 ＝〔ｍ／（ｍ＋ｎ）〕×Ｐｔ Ｐｂ0 ＝〔ｎ／（ｍ＋ｎ）〕×Ｐｔ
【００１８】従って、第１，２油圧モータ５，６の有効
圧力（差圧）Ｐａ，Ｐｂと目標有効圧力Ｐａ0 ，Ｐｂ0
との偏差ΔＰａ，ΔＰｂは、 ΔＰａ＝Ｐａ0 −Ｐａ ΔＰｂ＝Ｐｂ0 −Ｐｂ となり、基準速度の指令に対する第１，２油圧モータ
５，６の補正量ΔＳＷa およびΔＳＷb は、下記のとお
りになる。 ΔＳＷa ＝ｆ（ΔＰａ，ｋ）＝ΔＰａ×ｋa ΔＳＷb ＝ｆ（ΔＰｂ，ｋ）＝ΔＰｂ×ｋb よって、操作レバー１４の操作量によって決まる基準速
度の指令をＳＷ、偏差に応じた補正量を加えた補正速度
の指令ＳＷa ，ＳＷb は下記式で求められる。 ＳＷa ＝ＳＷ＋ΔＳＷa ＳＷb ＝ＳＷ＋ΔＳＷb
圧力（差圧）Ｐａ，Ｐｂと目標有効圧力Ｐａ0 ，Ｐｂ0
との偏差ΔＰａ，ΔＰｂは、 ΔＰａ＝Ｐａ0 −Ｐａ ΔＰｂ＝Ｐｂ0 −Ｐｂ となり、基準速度の指令に対する第１，２油圧モータ
５，６の補正量ΔＳＷa およびΔＳＷb は、下記のとお
りになる。 ΔＳＷa ＝ｆ（ΔＰａ，ｋ）＝ΔＰａ×ｋa ΔＳＷb ＝ｆ（ΔＰｂ，ｋ）＝ΔＰｂ×ｋb よって、操作レバー１４の操作量によって決まる基準速
度の指令をＳＷ、偏差に応じた補正量を加えた補正速度
の指令ＳＷa ，ＳＷb は下記式で求められる。 ＳＷa ＝ＳＷ＋ΔＳＷa ＳＷb ＝ＳＷ＋ΔＳＷb
【００１９】ここで、例えば本実施の形態１のように、
共通の負荷である吊荷Ｗに基づく実負荷を、圧力センサ
１７，１８および１９，２０により検出する場合には、
上記のとおり、共通の実負荷を有効圧力Ｐｔで代用する
ことができるため、下記のような関数になる。 ｋ＝ｇ1 （Ｐｔ）＝−Ａ×Ｐｔ＋ｋ0 但し、上記関数において、Ａは機器の構成によって決定
される有効圧力Ｐｔの最大値または定格作業での有効圧
力でｋ＝１となる様に決定される係数であり、ｋ0 は無
負荷状態（Ｐｔ＝０）であってもＳＷa 、ＳＷb が発散
しない（系が安定する。）程度の係数である。
共通の負荷である吊荷Ｗに基づく実負荷を、圧力センサ
１７，１８および１９，２０により検出する場合には、
上記のとおり、共通の実負荷を有効圧力Ｐｔで代用する
ことができるため、下記のような関数になる。 ｋ＝ｇ1 （Ｐｔ）＝−Ａ×Ｐｔ＋ｋ0 但し、上記関数において、Ａは機器の構成によって決定
される有効圧力Ｐｔの最大値または定格作業での有効圧
力でｋ＝１となる様に決定される係数であり、ｋ0 は無
負荷状態（Ｐｔ＝０）であってもＳＷa 、ＳＷb が発散
しない（系が安定する。）程度の係数である。
【００２０】この場合、関数ｋ＝ｇ1 （Ｐｔ）は、図１
（ｂ）に示すように、有効圧力Ｐｔが大きくなると係数
ｋが小さくなり、逆に有効圧力Ｐｔが小さくなると係数
ｋが大きくなるような関数である。つまり、このような
係数ｋによって第１，２油圧モータ５，６の補正量ΔＳ
Ｗa およびΔＳＷb がそれぞれ決定され、偏差ΔＰａに
応じた補正量を加えた補正速度の指令ＳＷa ，ＳＷb が
決定される。
（ｂ）に示すように、有効圧力Ｐｔが大きくなると係数
ｋが小さくなり、逆に有効圧力Ｐｔが小さくなると係数
ｋが大きくなるような関数である。つまり、このような
係数ｋによって第１，２油圧モータ５，６の補正量ΔＳ
Ｗa およびΔＳＷb がそれぞれ決定され、偏差ΔＰａに
応じた補正量を加えた補正速度の指令ＳＷa ，ＳＷb が
決定される。
【００２１】前記コントローラ１６は、以上のような各
関数に対する演算を行い、そしてこのコントローラ１６
によって求められた目標速度に見合った制御信号が電磁
比例弁２１〜２４に送られ、これら電磁比例弁２１〜２
４の二次圧が第１．２モータ制御弁７，８にパイロット
圧として送られ、これにより第１．２モータ制御弁７，
８が制御されて、偏差が０になるように、両第１，２油
圧モータ５，６が回転駆動される。
関数に対する演算を行い、そしてこのコントローラ１６
によって求められた目標速度に見合った制御信号が電磁
比例弁２１〜２４に送られ、これら電磁比例弁２１〜２
４の二次圧が第１．２モータ制御弁７，８にパイロット
圧として送られ、これにより第１．２モータ制御弁７，
８が制御されて、偏差が０になるように、両第１，２油
圧モータ５，６が回転駆動される。
【００２２】以下、図２を参照しながら、本実施の形態
１に係る油圧アクチュエータの同調制御装置による第
１，２油圧モータ５，６の制御の仕方を説明する。制御
が開始されると、先ずステップ１において、操作レバー
１４の操作量がコントローラ１６に読み込まれてステッ
プ２に進む。
１に係る油圧アクチュエータの同調制御装置による第
１，２油圧モータ５，６の制御の仕方を説明する。制御
が開始されると、先ずステップ１において、操作レバー
１４の操作量がコントローラ１６に読み込まれてステッ
プ２に進む。
【００２３】ステップ２において、コントローラ１６に
より基準速度が演算されてステップ３に進む。
より基準速度が演算されてステップ３に進む。
【００２４】ステップ３において、コントローラ１６に
より圧力センサ１７〜２０からの圧力信号が読み込まれ
ると共に、負荷配分設定器２５から入力される第１，２
油圧モータ５，６の実荷重に対する負荷配分が読み込ま
れてステップ４に進む。
より圧力センサ１７〜２０からの圧力信号が読み込まれ
ると共に、負荷配分設定器２５から入力される第１，２
油圧モータ５，６の実荷重に対する負荷配分が読み込ま
れてステップ４に進む。
【００２５】ステップ４において、読み込まれた負荷配
分に基づいて第１，２油圧モータ５，６に作用する吊荷
Ｗ実負荷が演算されてステップ５に進む。
分に基づいて第１，２油圧モータ５，６に作用する吊荷
Ｗ実負荷が演算されてステップ５に進む。
【００２６】ステップ５において、コントローラ１６に
より目標負荷の演算が行われてステップ６に進む。
より目標負荷の演算が行われてステップ６に進む。
【００２７】ステップ６において、コントローラ１６に
より実負荷と目標負荷との偏差が求められてステップ７
に進む。
より実負荷と目標負荷との偏差が求められてステップ７
に進む。
【００２８】ステップ７において、コントローラ１６に
より偏差を０にするための目標速度が偏差、実負荷から
演算されてステップ８に進む。なお、この実施の形態の
場合は完全に０にするように制御しているが、オフセッ
ト量を加えた値になるように制御してもかまわない。
より偏差を０にするための目標速度が偏差、実負荷から
演算されてステップ８に進む。なお、この実施の形態の
場合は完全に０にするように制御しているが、オフセッ
ト量を加えた値になるように制御してもかまわない。
【００２９】ステップ８において、目標速度に見合った
制御信号がコントローラ１６から電磁比例弁２１〜２４
に出力されて、第１，２油圧モータ５，６の一連の回転
駆動制御が終了する。
制御信号がコントローラ１６から電磁比例弁２１〜２４
に出力されて、第１，２油圧モータ５，６の一連の回転
駆動制御が終了する。
【００３０】本実施の形態１に係る油圧アクチュエータ
の同調制御装置によれば、第１，２油圧モータ５，６が
以上のように同調制御される。つまり、第１，２油圧モ
ータ５，６に実際に作用する吊荷Ｗに基づく実負荷が小
さい場合には大きな係数ｋを用いた従来例よりも大きな
補正量を加えて、また全体の負荷が大きい場合には小さ
な係数ｋを用いた従来例よりも小さな補正量を加えて、
設定されている目標負荷に安全に早く近づけることがで
きる。
の同調制御装置によれば、第１，２油圧モータ５，６が
以上のように同調制御される。つまり、第１，２油圧モ
ータ５，６に実際に作用する吊荷Ｗに基づく実負荷が小
さい場合には大きな係数ｋを用いた従来例よりも大きな
補正量を加えて、また全体の負荷が大きい場合には小さ
な係数ｋを用いた従来例よりも小さな補正量を加えて、
設定されている目標負荷に安全に早く近づけることがで
きる。
【００３１】また、負荷配分が大きく異なる場合には、
負荷配分が小さな側の目標負荷が小さな側は大きな係数
ｋを用いた従来例よりも大きな補正量を加えて安全に早
く偏差を小さくして設定されている目標負荷に近づける
と共に、負荷配分が大きな側の目標負荷が大きな側は小
さな係数ｋを用いた従来例よりも小さな補正量を加えて
急激な変化を防止しながら偏差を素早く安全に小さくし
て設定されている目標負荷に近づけることもできる。従
って、従来例のように、第１，２油圧モータ５，６の駆
動速度が同調していくための変化が遅れたり、また吊荷
Ｗが揺れるようなことがなくなるので、吊荷作業の安全
性が向上する。
負荷配分が小さな側の目標負荷が小さな側は大きな係数
ｋを用いた従来例よりも大きな補正量を加えて安全に早
く偏差を小さくして設定されている目標負荷に近づける
と共に、負荷配分が大きな側の目標負荷が大きな側は小
さな係数ｋを用いた従来例よりも小さな補正量を加えて
急激な変化を防止しながら偏差を素早く安全に小さくし
て設定されている目標負荷に近づけることもできる。従
って、従来例のように、第１，２油圧モータ５，６の駆
動速度が同調していくための変化が遅れたり、また吊荷
Ｗが揺れるようなことがなくなるので、吊荷作業の安全
性が向上する。
【００３２】本発明の実施の形態２に係る油圧モータの
同調制御装置を、その全体構成説明図の図３を参照しな
がら、上記実施の形態１と同一のものには同一符号を付
して、上記実施の形態１と相違する点について説明する
と、本実施の形態２は、上記実施の形態１に係る図１と
の比較において良く理解されるように、コントローラ１
６に、クレーン本体２６により起伏可能に支持されてな
るブーム２７を起伏させる起伏ロープの張力を検出する
荷重検出器２８からの荷重信号を入力する構成にしたも
のである。
同調制御装置を、その全体構成説明図の図３を参照しな
がら、上記実施の形態１と同一のものには同一符号を付
して、上記実施の形態１と相違する点について説明する
と、本実施の形態２は、上記実施の形態１に係る図１と
の比較において良く理解されるように、コントローラ１
６に、クレーン本体２６により起伏可能に支持されてな
るブーム２７を起伏させる起伏ロープの張力を検出する
荷重検出器２８からの荷重信号を入力する構成にしたも
のである。
【００３３】従って、本実施の形態２では上記実施の形
態１に用いた圧力センサに代わる手段として荷重検出器
２８を用い、この荷重検出器２８からの荷重信号によっ
て吊荷Ｗの実負荷を求めようにしただけの構成であるか
ら、本実施の形態２は上記実施の形態１と同効である。
態１に用いた圧力センサに代わる手段として荷重検出器
２８を用い、この荷重検出器２８からの荷重信号によっ
て吊荷Ｗの実負荷を求めようにしただけの構成であるか
ら、本実施の形態２は上記実施の形態１と同効である。
【００３４】本発明の実施の形態３に係る油圧モータの
同調制御装置を、その全体構成説明図の図４（ａ）と、
偏差（ΔＰａ）と係数（ｋ）との関係説明図の図４
（ｂ）とを参照しながら、上記実施の形態１と同一のも
のには同一符号を付して、その相違する点について説明
すると、本実施の形態３は、上記実施の形態１に係る図
１との比較において良く理解されるように、コントロー
ラ１６に、ロープ３，４の繰出し長さの相違に基づく吊
金具の傾き角度を、吊荷Ｗの傾き角度として検出する角
度検出器２９からの角度信号を入力する構成にしたもの
である。
同調制御装置を、その全体構成説明図の図４（ａ）と、
偏差（ΔＰａ）と係数（ｋ）との関係説明図の図４
（ｂ）とを参照しながら、上記実施の形態１と同一のも
のには同一符号を付して、その相違する点について説明
すると、本実施の形態３は、上記実施の形態１に係る図
１との比較において良く理解されるように、コントロー
ラ１６に、ロープ３，４の繰出し長さの相違に基づく吊
金具の傾き角度を、吊荷Ｗの傾き角度として検出する角
度検出器２９からの角度信号を入力する構成にしたもの
である。
【００３５】この実施の形態３のように、ロープ３，４
の繰出し長さの相違に基づく吊荷Ｗの傾き角度を検出す
る場合には、例えば水平との傾き角度の偏差がΔＲであ
って、かつこの傾き角度の偏差ΔＲが０であるとした場
合には、係数ｋの関数は下記のとおりになる。 ｋ＝ｇ2 （ΔＲ）＝−Ｂ×｜ΔＲ｜＋ｋ0 但し、上記関数において、Ｂは機器の構成や油圧系の応
答により決定される傾きの最大値または予め決められた
傾き角度での偏差ΔＰａ時にｋ＝１となる様に決定され
る係数であり、ｋ0 は水平状態（ΔＲ＝０）であっても
ＳＷa 、ＳＷbが発散しない（系が安定する。）程度の
係数である。
の繰出し長さの相違に基づく吊荷Ｗの傾き角度を検出す
る場合には、例えば水平との傾き角度の偏差がΔＲであ
って、かつこの傾き角度の偏差ΔＲが０であるとした場
合には、係数ｋの関数は下記のとおりになる。 ｋ＝ｇ2 （ΔＲ）＝−Ｂ×｜ΔＲ｜＋ｋ0 但し、上記関数において、Ｂは機器の構成や油圧系の応
答により決定される傾きの最大値または予め決められた
傾き角度での偏差ΔＰａ時にｋ＝１となる様に決定され
る係数であり、ｋ0 は水平状態（ΔＲ＝０）であっても
ＳＷa 、ＳＷbが発散しない（系が安定する。）程度の
係数である。
【００３６】有効圧力Ｐａと目標有効圧力Ｐａ0 との偏
差ΔＰａが０のときに傾き角度をΔＲ＝０で吊荷Ｗを水
平にする場合、偏差ΔＰａとΔＲとの間には、ΔＰａ∝
ΔＲの関係があるから、上記関数ｋを下記関数に置き換
えることができる。 ｋ＝ｇ3 （ΔＰａ）＝−Ｃ×｜ΔＰａ｜＋ｋ0 但し、上記関数において、Ｃは機器の構成や油圧系の応
答により決定される傾きの最大値または予め決められた
吊荷の傾き角度での偏差ΔＰａ時にｋ＝１となる様に決
定される係数であり、ｋ0 は水平状態（ΔＰａ＝０）で
あってもＳＷa、ＳＷb が発散しない（系が安定す
る。）程度の係数である。
差ΔＰａが０のときに傾き角度をΔＲ＝０で吊荷Ｗを水
平にする場合、偏差ΔＰａとΔＲとの間には、ΔＰａ∝
ΔＲの関係があるから、上記関数ｋを下記関数に置き換
えることができる。 ｋ＝ｇ3 （ΔＰａ）＝−Ｃ×｜ΔＰａ｜＋ｋ0 但し、上記関数において、Ｃは機器の構成や油圧系の応
答により決定される傾きの最大値または予め決められた
吊荷の傾き角度での偏差ΔＰａ時にｋ＝１となる様に決
定される係数であり、ｋ0 は水平状態（ΔＰａ＝０）で
あってもＳＷa、ＳＷb が発散しない（系が安定す
る。）程度の係数である。
【００３７】上記関数ｋ＝ｇ3 （ΔＰａ）＝−Ｃ×｜Δ
Ｐａ｜＋ｋ0 は、図４（ｂ）に示すように、偏差ΔＰａ
が小さくなると係数ｋが大きくなり、逆に偏差ΔＰａが
大きくなると係数ｋが小さくなるような関数である。従
って、本実施の形態３によれば、このような関数で表さ
れる係数ｋを用いて、第１，２油圧モータ５，６の補正
量ΔＳＷa およびΔＳＷb がそれぞれ決定され、偏差に
応じた補正量を加えた補正速度の指令ＳＷa ，ＳＷb が
決定されるから、本実施の形態３は上記実施の形態１と
同等の効果を奏することができる。
Ｐａ｜＋ｋ0 は、図４（ｂ）に示すように、偏差ΔＰａ
が小さくなると係数ｋが大きくなり、逆に偏差ΔＰａが
大きくなると係数ｋが小さくなるような関数である。従
って、本実施の形態３によれば、このような関数で表さ
れる係数ｋを用いて、第１，２油圧モータ５，６の補正
量ΔＳＷa およびΔＳＷb がそれぞれ決定され、偏差に
応じた補正量を加えた補正速度の指令ＳＷa ，ＳＷb が
決定されるから、本実施の形態３は上記実施の形態１と
同等の効果を奏することができる。
【００３８】なお、負荷の検出手段としてウインチ駆動
系のトルクを活用することができ、係数ｋと負荷の関係
は図２に示したような１次関数的な変化だけでなく、反
比例的な変化をするものであっても、不連続であっても
良いものであり、さらに３つ以上の油圧モータを同調制
御する場合は勿論、油圧シリンダを同調制御する場合に
対しても適用することができるので、上記実施の形態に
よって本発明の技術的思想の範囲ならびに適用範囲が限
定されるものではない。
系のトルクを活用することができ、係数ｋと負荷の関係
は図２に示したような１次関数的な変化だけでなく、反
比例的な変化をするものであっても、不連続であっても
良いものであり、さらに３つ以上の油圧モータを同調制
御する場合は勿論、油圧シリンダを同調制御する場合に
対しても適用することができるので、上記実施の形態に
よって本発明の技術的思想の範囲ならびに適用範囲が限
定されるものではない。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項
１，２，３または４に係る油圧アクチュエータの同調制
御装置によれば、油圧アクチュエータに実際に作用する
実負荷が小さい場合には大きな係数を用いて、また全体
の負荷が大きい場合には小さな係数を用いて、設定され
ている目標負荷に安全に早く近づけることができ、一方
負荷配分が大きく異なる場合には、負荷配分が小さな側
の目標負荷が小さな側は大きな係数を用いて安全に早く
偏差を小さくして設定されている目標負荷に近づけると
共に、負荷配分が大きな側の目標負荷が大きな側は小さ
な係数を用いて急激な変化を防止しながら偏差を素早く
安全に小さくして設定されている目標負荷に近づけるこ
とができるので、従来例に係る油圧アクチュエータの同
調制御装置のように、油圧アクチュエータの駆動速度が
同調していくための変化が遅れたり、また共通の負荷で
ある吊荷が揺れるようなことがなくなるので、吊荷作業
の安全性が向上するという優れた効果がある。
１，２，３または４に係る油圧アクチュエータの同調制
御装置によれば、油圧アクチュエータに実際に作用する
実負荷が小さい場合には大きな係数を用いて、また全体
の負荷が大きい場合には小さな係数を用いて、設定され
ている目標負荷に安全に早く近づけることができ、一方
負荷配分が大きく異なる場合には、負荷配分が小さな側
の目標負荷が小さな側は大きな係数を用いて安全に早く
偏差を小さくして設定されている目標負荷に近づけると
共に、負荷配分が大きな側の目標負荷が大きな側は小さ
な係数を用いて急激な変化を防止しながら偏差を素早く
安全に小さくして設定されている目標負荷に近づけるこ
とができるので、従来例に係る油圧アクチュエータの同
調制御装置のように、油圧アクチュエータの駆動速度が
同調していくための変化が遅れたり、また共通の負荷で
ある吊荷が揺れるようなことがなくなるので、吊荷作業
の安全性が向上するという優れた効果がある。
【図１】本発明の実施の形態１に係り、図１（ａ）は油
圧モータの同調制御装置の全体構成説明図、図１（ｂ）
は実負荷（Ｐｔ）と係数（ｋ）との関係説明図である。
圧モータの同調制御装置の全体構成説明図、図１（ｂ）
は実負荷（Ｐｔ）と係数（ｋ）との関係説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係り、油圧モータの同
調制御装置の作用を説明するためのフロー説明図であ
る。
調制御装置の作用を説明するためのフロー説明図であ
る。
【図３】本発明の実施の形態２に係る油圧モータの同調
制御装置の全体構成説明図である。
制御装置の全体構成説明図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係り、図４（ａ）は油
圧モータの同調制御装置の全体構成説明図、図４（ｂ）
は偏差（ΔＰａ）と係数（ｋ）との関係説明図である。
圧モータの同調制御装置の全体構成説明図、図４（ｂ）
は偏差（ΔＰａ）と係数（ｋ）との関係説明図である。
【図５】従来例に係る油圧モータの同調制御装置の全体
構成説明図である。
構成説明図である。
１…第１ウインチドラム，２…第２ウインチドラム，３
…ロープ，４…ロープ，５…第１油圧モータ，６…第２
油圧モータ，７…第１モータ制御弁，８…第２モータ制
御弁，９…油圧ポンプ，１４…操作レバー，１５…ポテ
ンショメータ，１６…コントローラ，１７乃至２０…圧
力センサ，２１乃至２４…電磁比例弁，２５…負荷配分
設定器，２６…クレーン本体，２７…ブーム，２８…荷
重検出器，２９…角度検出器。
…ロープ，４…ロープ，５…第１油圧モータ，６…第２
油圧モータ，７…第１モータ制御弁，８…第２モータ制
御弁，９…油圧ポンプ，１４…操作レバー，１５…ポテ
ンショメータ，１６…コントローラ，１７乃至２０…圧
力センサ，２１乃至２４…電磁比例弁，２５…負荷配分
設定器，２６…クレーン本体，２７…ブーム，２８…荷
重検出器，２９…角度検出器。
Claims (4)
- 【請求項１】 共通の負荷に使用される複数の油圧アク
チュエータと、この各油圧アクチュエータを個別に制御
するアクチュエータ制御弁と、各油圧アクチュエータに
対し一括して基準速度の指令を出す操作手段と、各油圧
アクチュエータの負荷配分を設定する負荷配分設定手段
と、各油圧アクチュエータに作用する実負荷を検出する
実負荷検出手段と、各アクチュエータ制御弁に対する制
御信号を出力する制御弁制御手段とを有し、この制御弁
制御手段は、前記実負荷検出手段によって検出される実
負荷と負荷配分設定手段により設定された負荷配分によ
って決まる前記各油圧アクチュエータに対する目標負荷
との偏差を求め、前記操作手段からの基準速度の指令
に、前記偏差と実負荷によって決められる係数とから求
まる補正量、またはこの偏差とこの偏差によって決めら
れる係数とから求まる補正量を加えて各油圧アクチュエ
ータの目標速度を求め、この目標速度に見合った制御信
号を前記アクチュエータ制御弁に出力するように構成さ
れてなることを特徴とする油圧アクチュエータの同調制
御装置。 - 【請求項２】 前記係数が、前記実負荷または前記偏差
が大きいほど小さくなり、逆に前記実負荷または前記偏
差が小さいほど大きくなる関数であることを特徴とする
請求項１に記載の油圧アクチュエータの同調制御装置。 - 【請求項３】 前記係数を決定するために、共通の負荷
の実負荷を検出する荷重検出器を用いることを特徴とす
る請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の油
圧アクチュエータの同調制御装置。 - 【請求項４】 前記係数を決定するために、共通の負荷
の傾き角度を検出する角度検出器を用いることを特徴と
する請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の
油圧アクチュエータの同調制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11043074A JP2000240605A (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 油圧アクチュエータの同調制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11043074A JP2000240605A (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 油圧アクチュエータの同調制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000240605A true JP2000240605A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12653712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11043074A Withdrawn JP2000240605A (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 油圧アクチュエータの同調制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000240605A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102086893A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-06-08 | 深圳华强数码电影有限公司 | 多轴液压同步控制系统、方法及设备 |
| CN102491180A (zh) * | 2011-11-25 | 2012-06-13 | 河南华东工控技术有限公司 | 群控吊多点定位控制系统 |
| WO2013105357A1 (ja) * | 2012-01-11 | 2013-07-18 | 日立建機株式会社 | 油圧閉回路の駆動装置 |
| CN104930011A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-09-23 | 太原重工股份有限公司 | 履带行走同步控制方法 |
| CN106219410A (zh) * | 2016-09-12 | 2016-12-14 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | 一种履带起重机及其基于开环控制的双钩差速控制装置 |
| CN108328478A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-27 | 徐州重型机械有限公司 | 多起重机协同起升作业方法、装置及起重机 |
| CN110792649A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-02-14 | 广东精铟海洋工程股份有限公司 | 一种海洋平台油缸升降控制方法、系统 |
| CN112174000A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司 | 一种双液压绞车起升控制装置 |
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| CN115479057A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-12-16 | 广东纳睿雷达科技股份有限公司 | 一种车载雷达天线俯仰控制系统及其控制方法 |
-
1999
- 1999-02-22 JP JP11043074A patent/JP2000240605A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102086893A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-06-08 | 深圳华强数码电影有限公司 | 多轴液压同步控制系统、方法及设备 |
| CN102086893B (zh) * | 2010-12-28 | 2013-09-04 | 深圳华强数码电影有限公司 | 多轴液压同步控制系统、方法及设备 |
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