JP2000313586A - 吊荷の振れ止め制御装置 - Google Patents
吊荷の振れ止め制御装置Info
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- JP2000313586A JP2000313586A JP12436099A JP12436099A JP2000313586A JP 2000313586 A JP2000313586 A JP 2000313586A JP 12436099 A JP12436099 A JP 12436099A JP 12436099 A JP12436099 A JP 12436099A JP 2000313586 A JP2000313586 A JP 2000313586A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短い時間で吊り荷の振れを止めることができ
る吊荷の振れ止め制御装置を提供すること。 【解決手段】 基準ロープ長λ0を持つ仮想振り子が最
下点から最下点へ１周期する間に初期位置から目標位置
へ到達するようにトロリー（１２）を加速及び減速させ
た時の仮想振り子の運動パターンを計算し、ロープ長検
出器（１７）で検出したロープ長λを持つ実際の振り子
が仮想振り子の運動パターンに一致するようにトロリー
の走行加速度パターンａ(t) を加速、及び減速について
それぞれ計算し、これらを一定の時間τ（０＜τ＜仮想
振り子の１周期分の時間Ｔ）だけ重ねあわせて走行速度
パターンｖ(t)を計算し、この走行速度パターンｖ(t)に
基づいて速度指令値ｕをトロリー駆動装置（１５）へ出
力する。
る吊荷の振れ止め制御装置を提供すること。 【解決手段】 基準ロープ長λ0を持つ仮想振り子が最
下点から最下点へ１周期する間に初期位置から目標位置
へ到達するようにトロリー（１２）を加速及び減速させ
た時の仮想振り子の運動パターンを計算し、ロープ長検
出器（１７）で検出したロープ長λを持つ実際の振り子
が仮想振り子の運動パターンに一致するようにトロリー
の走行加速度パターンａ(t) を加速、及び減速について
それぞれ計算し、これらを一定の時間τ（０＜τ＜仮想
振り子の１周期分の時間Ｔ）だけ重ねあわせて走行速度
パターンｖ(t)を計算し、この走行速度パターンｖ(t)に
基づいて速度指令値ｕをトロリー駆動装置（１５）へ出
力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は走行体から垂れ下げ
たロープの下端に吊荷を取り付けて、走行体の走行によ
り吊荷を目標位置まで運搬するクレーンの吊荷の振れ止
め制御を行う吊荷の振れ止め制御装置に関する。
たロープの下端に吊荷を取り付けて、走行体の走行によ
り吊荷を目標位置まで運搬するクレーンの吊荷の振れ止
め制御を行う吊荷の振れ止め制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】走行体から垂れ下げたロープの下端に吊
荷を取り付けて、走行体の走行により吊荷を目標位置ま
で運搬するクレーンが広く利用されている。図１は上記
タイプのクレーンの構造を示しており、トロリー１２か
らロープ１３が垂れ下がっており、このロープ１３の下
端に吊荷１４を取り付けた状態でトロリー１２がレール
１１上を走行して吊荷４を運搬するようになっている。
このようなクレーンにおいて自動運転を行う場合には、
トロリー１２を走行させて吊荷１４を指示された目標位
置まで運搬するのと同時に、トロリー１２の走行終了後
に吊荷１４の振れが残らないようにする吊荷１４の振れ
止め制御機能をクレーンに組み込む必要がある。
荷を取り付けて、走行体の走行により吊荷を目標位置ま
で運搬するクレーンが広く利用されている。図１は上記
タイプのクレーンの構造を示しており、トロリー１２か
らロープ１３が垂れ下がっており、このロープ１３の下
端に吊荷１４を取り付けた状態でトロリー１２がレール
１１上を走行して吊荷４を運搬するようになっている。
このようなクレーンにおいて自動運転を行う場合には、
トロリー１２を走行させて吊荷１４を指示された目標位
置まで運搬するのと同時に、トロリー１２の走行終了後
に吊荷１４の振れが残らないようにする吊荷１４の振れ
止め制御機能をクレーンに組み込む必要がある。
【０００３】そこで、従来はバンバン(bang-bang) 型の
制御装置による吊荷の振れ止め制御が提案されている。
即ち、上記のようなクレーンは台車・振り子系としてモ
デル化することができ、このような台車・振り子系モデ
ルについては、トロリー１２の走行加速度を切り替える
バンバン型制御装置により吊荷の振れ止め制御が可能で
あることが示されている（参考文献「トロリーの最大速
度に注目したクレーンの最短時間制御方法」、美多勉
他、計測自動制御学会論文集VOλ.15 No.6 pp.125-130
1979)。
制御装置による吊荷の振れ止め制御が提案されている。
即ち、上記のようなクレーンは台車・振り子系としてモ
デル化することができ、このような台車・振り子系モデ
ルについては、トロリー１２の走行加速度を切り替える
バンバン型制御装置により吊荷の振れ止め制御が可能で
あることが示されている（参考文献「トロリーの最大速
度に注目したクレーンの最短時間制御方法」、美多勉
他、計測自動制御学会論文集VOλ.15 No.6 pp.125-130
1979)。
【０００４】このバンバン型制御装置の出力特性を図８
に示す。バンバン型制御装置では、図８の（ａ）に示す
ような走行速度パターンを予め計算しておき、この走行
速度パターンにしたがってトロリー１２を速度制御する
ことにより、吊荷１４の振れ止め制御を行う。図８の
（ｂ）と図８の（ｃ）には、図８の（ａ）に示す走行速
度パターンに対応したトロリー１２の走行加速度と、ロ
ープ１３と吊荷１２とからなる振り子の振幅（振れ角）
とを示す。
に示す。バンバン型制御装置では、図８の（ａ）に示す
ような走行速度パターンを予め計算しておき、この走行
速度パターンにしたがってトロリー１２を速度制御する
ことにより、吊荷１４の振れ止め制御を行う。図８の
（ｂ）と図８の（ｃ）には、図８の（ａ）に示す走行速
度パターンに対応したトロリー１２の走行加速度と、ロ
ープ１３と吊荷１２とからなる振り子の振幅（振れ角）
とを示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバンバン型制御装置によって吊荷の振れ止め制御を
行う場合には、図８の（ｃ）に示すようにトロリー１２
の加速終了時に振れが残留しないようにするため、加速
時には吊荷の振れのおよそ１周期分の時間を必要とす
る。また、減速においても、減速終了時に吊荷の振れが
残らないようにするため、吊荷の振れのおよそ１周期分
の時間を必要とする。このため、トロリー１２の移動に
必要な時間として吊荷の振れの１周期以上の時間が必要
となっている。このことが吊荷１４の運搬時間を長くす
る要因となって荷役効率を低下させるという重大な問題
を有していた。
来のバンバン型制御装置によって吊荷の振れ止め制御を
行う場合には、図８の（ｃ）に示すようにトロリー１２
の加速終了時に振れが残留しないようにするため、加速
時には吊荷の振れのおよそ１周期分の時間を必要とす
る。また、減速においても、減速終了時に吊荷の振れが
残らないようにするため、吊荷の振れのおよそ１周期分
の時間を必要とする。このため、トロリー１２の移動に
必要な時間として吊荷の振れの１周期以上の時間が必要
となっている。このことが吊荷１４の運搬時間を長くす
る要因となって荷役効率を低下させるという重大な問題
を有していた。
【０００６】本発明は上記問題に鑑み、短い時間で吊り
荷の振れを止めることができる吊荷の振れ止め制御装置
を提供することを課題とする。
荷の振れを止めることができる吊荷の振れ止め制御装置
を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、走行体から垂れ下げたロープの下端に吊荷を取り付
けて、走行体の走行により吊荷を目標位置まで運搬する
クレーンの吊荷の振れ止め制御装置であって、ロープの
長さを検出するロープ長検出手段と、走行体の位置を検
出する走行体位置検出手段と、走行体を走行速度可変に
駆動する走行体駆動手段と、走行体駆動手段へ速度指令
値を出力する制御手段とを備え、制御手段が、ロープ長
検出手段で検出したロープ長、走行体位置検出手段で検
出した走行体の初期位置と、予め定めた最大走行速度
と、予め定めた目標位置とに基づいて、検出されたロー
プ長の仮想振り子が最下点から最下点へ１周期する間に
初期位置から目標位置へ到達するように走行体を加速及
び減速させた時の仮想振り子の運動パターンを演算し、
実際の吊り荷の振り子運動を仮想振り子の運動パターン
に一致せしめる走行体の加速時の走行加速度パターンお
よび減速時の走行加速度パターンを演算し、加速時の走
行加速度パターンと減速時の走行加速度パターンを振り
子運動の半周期以内の任意の時間だけ重ね合わせて吊り
荷が目標位置において振れが無いようにする走行加速度
パターンを演算し、この走行加速度パターンに基づいて
走行体駆動手段へ速度指令値を出力する吊荷の振れ止め
制御装置が提供される。
ば、走行体から垂れ下げたロープの下端に吊荷を取り付
けて、走行体の走行により吊荷を目標位置まで運搬する
クレーンの吊荷の振れ止め制御装置であって、ロープの
長さを検出するロープ長検出手段と、走行体の位置を検
出する走行体位置検出手段と、走行体を走行速度可変に
駆動する走行体駆動手段と、走行体駆動手段へ速度指令
値を出力する制御手段とを備え、制御手段が、ロープ長
検出手段で検出したロープ長、走行体位置検出手段で検
出した走行体の初期位置と、予め定めた最大走行速度
と、予め定めた目標位置とに基づいて、検出されたロー
プ長の仮想振り子が最下点から最下点へ１周期する間に
初期位置から目標位置へ到達するように走行体を加速及
び減速させた時の仮想振り子の運動パターンを演算し、
実際の吊り荷の振り子運動を仮想振り子の運動パターン
に一致せしめる走行体の加速時の走行加速度パターンお
よび減速時の走行加速度パターンを演算し、加速時の走
行加速度パターンと減速時の走行加速度パターンを振り
子運動の半周期以内の任意の時間だけ重ね合わせて吊り
荷が目標位置において振れが無いようにする走行加速度
パターンを演算し、この走行加速度パターンに基づいて
走行体駆動手段へ速度指令値を出力する吊荷の振れ止め
制御装置が提供される。
【０００８】このように構成された吊荷の振れ止め制御
装置では、まず基準ロープ長の仮想振り子がが最下点か
ら最下点へ１周期する間に初期位置から目標位置へ到達
するように走行体を加速及び減速させた時の仮想振り子
の運動パターンを計算され、次に実際の吊り荷の振り子
運動を仮想振り子の運動パターンに一致せしめる走行体
の加速時の走行加速度パターンおよび減速時の走行加速
度パターンが演算され、さらに、加速時の走行加速度パ
ターンと減速時の走行加速度パターンを振り子運動の半
周期以内の任意の時間だけ重ね合わせて吊り荷が目標位
置において振れが無いようにする走行加速度パターンが
演算され、この走行加速度パターンに基づいて走行体駆
動手段へ速度指令値が出力される。
装置では、まず基準ロープ長の仮想振り子がが最下点か
ら最下点へ１周期する間に初期位置から目標位置へ到達
するように走行体を加速及び減速させた時の仮想振り子
の運動パターンを計算され、次に実際の吊り荷の振り子
運動を仮想振り子の運動パターンに一致せしめる走行体
の加速時の走行加速度パターンおよび減速時の走行加速
度パターンが演算され、さらに、加速時の走行加速度パ
ターンと減速時の走行加速度パターンを振り子運動の半
周期以内の任意の時間だけ重ね合わせて吊り荷が目標位
置において振れが無いようにする走行加速度パターンが
演算され、この走行加速度パターンに基づいて走行体駆
動手段へ速度指令値が出力される。
【０００９】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、予め定めた基準ロープ長で仮想振り子の運動
パターンを演算しておき、この基準ロープ長での仮想振
り子の運動パターンから検出されたロープ長での仮想振
り子の運動パターンを演算するようにされた吊荷の振れ
止め制御装置が提供される。このように構成された吊荷
の振れ止め制御装置によれば予め定めた基準ロープ長で
の仮想振り子運動パターンから検出されたロープ長での
仮想振り子の運動パターンが演算される。
において、予め定めた基準ロープ長で仮想振り子の運動
パターンを演算しておき、この基準ロープ長での仮想振
り子の運動パターンから検出されたロープ長での仮想振
り子の運動パターンを演算するようにされた吊荷の振れ
止め制御装置が提供される。このように構成された吊荷
の振れ止め制御装置によれば予め定めた基準ロープ長で
の仮想振り子運動パターンから検出されたロープ長での
仮想振り子の運動パターンが演算される。
【００１０】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
において、ロープ長検出手段の代わりに、吊荷の実際の
振り子運動の振れ周期もしくは振動数を検出する振り子
運動特性検出手段を備えたことを特徴とする吊荷の振れ
止め制御装置が提供される。このように構成された吊荷
の振れ止め制御装置によれば、実際の振り子の振れ周期
もしくは振動数を検出して、目標パターンに合致するよ
う速度指令値を決定される。
において、ロープ長検出手段の代わりに、吊荷の実際の
振り子運動の振れ周期もしくは振動数を検出する振り子
運動特性検出手段を備えたことを特徴とする吊荷の振れ
止め制御装置が提供される。このように構成された吊荷
の振れ止め制御装置によれば、実際の振り子の振れ周期
もしくは振動数を検出して、目標パターンに合致するよ
う速度指令値を決定される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１に示すクレーンでは、ト
ロリー１２からロープ１３が垂れ下がっており、このロ
ープ１３の下端に吊荷１４を取り付けた状態でトロリー
１２がレール１１上を走行して吊荷１４を運搬するよう
になっている。そして、このクレーンにはロープ１３の
長さ（ロープ長）λを検出するロープ長検出器１７と、
トロリー１２の現在位置ｘ0を検出するトロリー位置検
出器１６と、トロリー１２の現在速度ｖ0を検出するト
ロリー速度検出器２４と、吊荷１４の角度ｓ0を検出す
る吊荷振れ角検出器２２と、吊荷１４の振れ角速度ｗ0
を検出する吊荷振れ角速度検出器２３と、速度指令値ｕ
に基づいてトロリー１２の走行速度を制御する機能を有
するトロリー駆動装置１５と、トロリー駆動装置１５へ
速度指令値ｕを出力する制御装置１８とを備えており、
これらのロープ長検出器１７、トロリー位置検出器１
６、トロリー駆動装置１５及び制御装置１８によって本
実施の形態に係る吊荷の振れ止め制御装置が構成されて
いる。
に基づき詳細に説明する。図１に示すクレーンでは、ト
ロリー１２からロープ１３が垂れ下がっており、このロ
ープ１３の下端に吊荷１４を取り付けた状態でトロリー
１２がレール１１上を走行して吊荷１４を運搬するよう
になっている。そして、このクレーンにはロープ１３の
長さ（ロープ長）λを検出するロープ長検出器１７と、
トロリー１２の現在位置ｘ0を検出するトロリー位置検
出器１６と、トロリー１２の現在速度ｖ0を検出するト
ロリー速度検出器２４と、吊荷１４の角度ｓ0を検出す
る吊荷振れ角検出器２２と、吊荷１４の振れ角速度ｗ0
を検出する吊荷振れ角速度検出器２３と、速度指令値ｕ
に基づいてトロリー１２の走行速度を制御する機能を有
するトロリー駆動装置１５と、トロリー駆動装置１５へ
速度指令値ｕを出力する制御装置１８とを備えており、
これらのロープ長検出器１７、トロリー位置検出器１
６、トロリー駆動装置１５及び制御装置１８によって本
実施の形態に係る吊荷の振れ止め制御装置が構成されて
いる。
【００１２】図２に示すように、制御装置１８には振れ
止めパターン演算部２１が設けられており、この振れ止
めパターン演算部２１では、詳細は後述するが、ロープ
長検出器１７で検出したロープ長λ及びトロリー位置検
出器１６で検出した現在位置ｘ0と、前もって制御装置
１８に与えられたパラメータである任意の基準ロープ長
λ0、トロリー１２の走行最大速度Ｖmax及びトロリー１
２の走行目標位置Ｐ0とに基づいて、吊荷１４の振れ止
めに必要なトロリー１２の走行速度パターンｖ(t) を計
算し、この走行速度パターンｖ(t) に基づいて速度指令
値ｕをトロリー駆動装置１５へ出力する。
止めパターン演算部２１が設けられており、この振れ止
めパターン演算部２１では、詳細は後述するが、ロープ
長検出器１７で検出したロープ長λ及びトロリー位置検
出器１６で検出した現在位置ｘ0と、前もって制御装置
１８に与えられたパラメータである任意の基準ロープ長
λ0、トロリー１２の走行最大速度Ｖmax及びトロリー１
２の走行目標位置Ｐ0とに基づいて、吊荷１４の振れ止
めに必要なトロリー１２の走行速度パターンｖ(t) を計
算し、この走行速度パターンｖ(t) に基づいて速度指令
値ｕをトロリー駆動装置１５へ出力する。
【００１３】ここで、図３のフローチャートに基づき、
振れ止めパターン演算部２１で実行される処理について
具体的に説明する。図３のフローチャートにおいて、ス
テップ１〜ステップ３は吊荷１４の振れ止めのための走
行速度パターンｖ(t) の計算方法を示しており、ステッ
プ４〜ステップ７はステップ１において計算した走行速
度パターンｖ(t) にしたがってトロリー１２を駆動する
手順（速度指令値ｕを出力する手順）を示している。
振れ止めパターン演算部２１で実行される処理について
具体的に説明する。図３のフローチャートにおいて、ス
テップ１〜ステップ３は吊荷１４の振れ止めのための走
行速度パターンｖ(t) の計算方法を示しており、ステッ
プ４〜ステップ７はステップ１において計算した走行速
度パターンｖ(t) にしたがってトロリー１２を駆動する
手順（速度指令値ｕを出力する手順）を示している。
【００１４】従って、まず、ステップ１〜ステップ３に
おける走行速度パターンｖ(t) の計算方法について説明
する。 ［ステップ１］：走行パターンの計算 まず、ロープ長検出器１７によって現在のロープ長λを
検出する。なお、ロープ長を可変とする場合、例えば、
トロリー１２の加速時にロープ１３を図示しない巻き取
り装置により巻き取って吊荷１４を上昇させるような場
合には、このときのロープ長の時間的な変化が予めわか
っているものとする。また、計算に使用するパラメータ
として、基準ロープ長λ0と走行最大速度Ｖmaxとを設定
する。
おける走行速度パターンｖ(t) の計算方法について説明
する。 ［ステップ１］：走行パターンの計算 まず、ロープ長検出器１７によって現在のロープ長λを
検出する。なお、ロープ長を可変とする場合、例えば、
トロリー１２の加速時にロープ１３を図示しない巻き取
り装置により巻き取って吊荷１４を上昇させるような場
合には、このときのロープ長の時間的な変化が予めわか
っているものとする。また、計算に使用するパラメータ
として、基準ロープ長λ0と走行最大速度Ｖmaxとを設定
する。
【００１５】計算手順は次の〔１-1〕〜〔１-6〕の通り
である（図４参照）。 〔１-1〕トロリー１２が走行して吊荷１４を運搬すると
き（加速時）にロープ長が固定の場合には、ロープ長検
出器１７で検出したロープ長λを用いる。トロリー１２
が走行して吊荷１４を運搬するとき（加速時）にロープ
長が可変の場合には、時間的に変化するロープ長λを予
め計算しておく。
である（図４参照）。 〔１-1〕トロリー１２が走行して吊荷１４を運搬すると
き（加速時）にロープ長が固定の場合には、ロープ長検
出器１７で検出したロープ長λを用いる。トロリー１２
が走行して吊荷１４を運搬するとき（加速時）にロープ
長が可変の場合には、時間的に変化するロープ長λを予
め計算しておく。
【００１６】〔１-2〕一方、基準ロープ長λ0に基づい
て、次の（１）式により基準周期Ｔを計算する。 基準周期Ｔ＝２π√（λ0／９．８） … （１）
て、次の（１）式により基準周期Ｔを計算する。 基準周期Ｔ＝２π√（λ0／９．８） … （１）
【００１７】〔１-3〕上記〔１-2〕で計算した基準周期
Ｔと走行最大速度Ｖmaxとに基づいて、次の（２）式に
よりトロリー１２の基準走行加速度ａk0を計算する。そ
の結果、図４（ａ）に点線で示すような一定の基準走行
加速度ａk0が得られる。 基準走行加速度ａk0＝走行最大速度Ｖmax／基準周期Ｔ … （２）
Ｔと走行最大速度Ｖmaxとに基づいて、次の（２）式に
よりトロリー１２の基準走行加速度ａk0を計算する。そ
の結果、図４（ａ）に点線で示すような一定の基準走行
加速度ａk0が得られる。 基準走行加速度ａk0＝走行最大速度Ｖmax／基準周期Ｔ … （２）
【００１８】〔１-4〕ここで、ロープ１３と吊荷１４と
からなる実際の振り子（ロープ長λを持つ振り子）とト
ロリー１２とに関する運動方程式は、次の（３）式のよ
うに求められる。但し、（３）式において、φは振り子
の振れ角、ωは振り子の振れ角速度、ｇは重力加速度、
ａkはトロリー１２の走行加速度、νはロープ長変化率
である。なお、ロープ長変化率νはロープ長を可変とし
た場合のロープ長の単位時間当たりの変化率であり、ロ
ープ長が固定の場合にはゼロとなる。
からなる実際の振り子（ロープ長λを持つ振り子）とト
ロリー１２とに関する運動方程式は、次の（３）式のよ
うに求められる。但し、（３）式において、φは振り子
の振れ角、ωは振り子の振れ角速度、ｇは重力加速度、
ａkはトロリー１２の走行加速度、νはロープ長変化率
である。なお、ロープ長変化率νはロープ長を可変とし
た場合のロープ長の単位時間当たりの変化率であり、ロ
ープ長が固定の場合にはゼロとなる。
【数１】
【００１９】従って、基準ロープ長λ0を持つ仮想振り
子とトロリー１２とに関する運動方程式は、トロリー１
２を基準走行加速度ａkで基準周期Ｔだけ加速する場
合、次の（４）式のようになる。
子とトロリー１２とに関する運動方程式は、トロリー１
２を基準走行加速度ａkで基準周期Ｔだけ加速する場
合、次の（４）式のようになる。
【数２】
【００２０】この（４）式で基準ロープ長λ0を固定と
し、基準走行加速度ａk0を一定とすると、（４）式か
ら、基準ロープ長λ0を持つ仮想振り子の振れに関し
て、次の（５）式のような解が求められる。
し、基準走行加速度ａk0を一定とすると、（４）式か
ら、基準ロープ長λ0を持つ仮想振り子の振れに関し
て、次の（５）式のような解が求められる。
【数３】
【００２１】〔１-5〕即ち、基準ロープ長λ0を持つ仮
想振り子の基準周期Ｔの間の振れ角φ及び振れ角速度ω
の時間的な変化は図４の（ｃ）、図４の（ｄ）に示すよ
うになり、基準周期Ｔが経過した時点では振れ角φ及び
振れ角速度ωは何れもゼロとなっている。従って、ロー
プ長λを持つ実際の振り子の基準周期Ｔの間の振れ角φ
及び振れ角速度ωが上式（５）となるようにトロリー１
２の走行加速度ａkを決めてやれば、吊荷１４（実際の
振り子）に対して期待通りの振れ止め制御ができるはず
である。そこで、上記の（３）式と（４）式の右辺どう
しが等しいとして走行加速度ａkを求めると、次の
（６）式が得られる。
想振り子の基準周期Ｔの間の振れ角φ及び振れ角速度ω
の時間的な変化は図４の（ｃ）、図４の（ｄ）に示すよ
うになり、基準周期Ｔが経過した時点では振れ角φ及び
振れ角速度ωは何れもゼロとなっている。従って、ロー
プ長λを持つ実際の振り子の基準周期Ｔの間の振れ角φ
及び振れ角速度ωが上式（５）となるようにトロリー１
２の走行加速度ａkを決めてやれば、吊荷１４（実際の
振り子）に対して期待通りの振れ止め制御ができるはず
である。そこで、上記の（３）式と（４）式の右辺どう
しが等しいとして走行加速度ａkを求めると、次の
（６）式が得られる。
【数４】 従って、この（６）式により、時間ｔが０からＴまでの
加速時の走行加速度ａ a(t) を求めることができる。即
ち、図４の（ａ）に実線で示したように、時間の経過と
ともに連続的に変化する加速時の走行加速度ａa(t) が
得られる。
加速時の走行加速度ａ a(t) を求めることができる。即
ち、図４の（ａ）に実線で示したように、時間の経過と
ともに連続的に変化する加速時の走行加速度ａa(t) が
得られる。
【００２２】〔１-6〕そして、時間ｔが０からＴまでの
走行加速度ａa(t) を次の（７）式のように積分して、
トロリー１２の加速時の走行速度ｖa(t) を計算する。
かくして、図４の（ｂ）に実線で示すような走行速度パ
ターンの加速部分が得られる。つまり、走行速度パター
ンの加速部分が図４の（ｂ）に実線で示すようなパター
ンに設定されれば、加速時の走行加速度ａa(t) は図４
の（ａ）に実線で示すように滑らかに変化することにな
る。
走行加速度ａa(t) を次の（７）式のように積分して、
トロリー１２の加速時の走行速度ｖa(t) を計算する。
かくして、図４の（ｂ）に実線で示すような走行速度パ
ターンの加速部分が得られる。つまり、走行速度パター
ンの加速部分が図４の（ｂ）に実線で示すようなパター
ンに設定されれば、加速時の走行加速度ａa(t) は図４
の（ａ）に実線で示すように滑らかに変化することにな
る。
【数５】
【００２３】［ステップ２］：走行減速時の走行速度パ
ターンの計算 計算に使用するロープ長としてステップ１で検出したロ
ープ長λを用いる。なお、ロープ長を可変とする場合、
例えば、トロリー１２の減速時にロープ１３を図示しな
い巻き取り装置により巻き戻して吊荷１４を上昇もしく
は下降させるような場合には、このときのロープ長の時
間的な変化が予めわかっているものとする。また、ステ
ップ１で設定した基準ロープ長λ0と走行最大速度Ｖmax
とをパラメータとして使用する。
ターンの計算 計算に使用するロープ長としてステップ１で検出したロ
ープ長λを用いる。なお、ロープ長を可変とする場合、
例えば、トロリー１２の減速時にロープ１３を図示しな
い巻き取り装置により巻き戻して吊荷１４を上昇もしく
は下降させるような場合には、このときのロープ長の時
間的な変化が予めわかっているものとする。また、ステ
ップ１で設定した基準ロープ長λ0と走行最大速度Ｖmax
とをパラメータとして使用する。
【００２４】計算手順は次の〔２-1〕〜〔２-7〕の通り
である（図５参照）。 〔２-1〕トロリー１２が走行して吊荷１４を運搬すると
き（減速時）にロープ長が固定の場合には、ステップ１
においてロープ長検出器１７で検出したロープ長λを用
いる。トロリー１２が走行して吊荷１４を運搬するとき
（減速時）にロープ長が可変の場合には、時間的に変化
するロープ長λを予め計算しておく。
である（図５参照）。 〔２-1〕トロリー１２が走行して吊荷１４を運搬すると
き（減速時）にロープ長が固定の場合には、ステップ１
においてロープ長検出器１７で検出したロープ長λを用
いる。トロリー１２が走行して吊荷１４を運搬するとき
（減速時）にロープ長が可変の場合には、時間的に変化
するロープ長λを予め計算しておく。
【００２５】〔２-2〕一方、基準ロープ長λ0に基づい
て、次の（８）式により基準周期Ｔを計算する。 Ｔ＝２π√（λ0／９．８） … （８）
て、次の（８）式により基準周期Ｔを計算する。 Ｔ＝２π√（λ0／９．８） … （８）
【００２６】〔２-3〕上記〔２-2〕で計算した基準周期
Ｔと走行最大速度Ｖmaxとに基づいて、次の（１０）式
によりトロリー１２の基準走行加速度ａk0を計算する。
その結果、図５の（ａ）に点線で示すような一定の基準
走行加速度ａk0が得られる。なお、同図に示すように、
減速時であるため基準走行加速度ａk0はマイナスとなっ
ている。 基準走行加速度ａk0＝走行最大速度／基準周期Ｔ … （９）
Ｔと走行最大速度Ｖmaxとに基づいて、次の（１０）式
によりトロリー１２の基準走行加速度ａk0を計算する。
その結果、図５の（ａ）に点線で示すような一定の基準
走行加速度ａk0が得られる。なお、同図に示すように、
減速時であるため基準走行加速度ａk0はマイナスとなっ
ている。 基準走行加速度ａk0＝走行最大速度／基準周期Ｔ … （９）
【００２７】〔２-4〕基準ロープ長λ0を持つ仮想振り
子について、トロリー１２を基準走行加速度ａkで基準
周期Ｔだけ減速する場合の振れに関する解は、ステップ
１と同様の計算により（ステップ１の計算手順参照）、
次の（１０）式のように得られる。
子について、トロリー１２を基準走行加速度ａkで基準
周期Ｔだけ減速する場合の振れに関する解は、ステップ
１と同様の計算により（ステップ１の計算手順参照）、
次の（１０）式のように得られる。
【数６】
【００２８】〔２-5〕即ち、基準ロープ長λ0を持つ仮
想振り子の基準周期Ｔの間の振れ角φ及び振れ角速度ω
の時間的な変化は図５の（ｃ）、（ｄ）に示すようにな
り（減速時であるため振り子の振れ方向が図４の
（ｃ）、（ｄ）に示す加速時の振れ方向とは逆になって
いる）、基準周期Ｔが経過した時点では振れ角φ及び振
れ角速度ωは何れもゼロとなっている。従って、ロープ
長λを持つ実際の振り子がこのような振れとなるために
必要なトロリー１２の走行加速度ａkを、ステップ１と
同様の計算により（ステップ１の計算手順〔１-5〕参
照）、次の（１１）式のように求める。
想振り子の基準周期Ｔの間の振れ角φ及び振れ角速度ω
の時間的な変化は図５の（ｃ）、（ｄ）に示すようにな
り（減速時であるため振り子の振れ方向が図４の
（ｃ）、（ｄ）に示す加速時の振れ方向とは逆になって
いる）、基準周期Ｔが経過した時点では振れ角φ及び振
れ角速度ωは何れもゼロとなっている。従って、ロープ
長λを持つ実際の振り子がこのような振れとなるために
必要なトロリー１２の走行加速度ａkを、ステップ１と
同様の計算により（ステップ１の計算手順〔１-5〕参
照）、次の（１１）式のように求める。
【数７】
【００２９】この（１１）式により、時間ｔが０からＴ
までの減速時の走行加速度ａd(t)を求めることができ
る。即ち、図５の（ａ）に実線で示したように、時間ｔ
の経過とともに連続的に変化する減速時の走行加速度ａ
d(t) が得られる。なお、同図に示すように、減速時で
あるため走行加速度ａd(t) はマイナスとなっている。
までの減速時の走行加速度ａd(t)を求めることができ
る。即ち、図５の（ａ）に実線で示したように、時間ｔ
の経過とともに連続的に変化する減速時の走行加速度ａ
d(t) が得られる。なお、同図に示すように、減速時で
あるため走行加速度ａd(t) はマイナスとなっている。
【００３０】〔２-6〕そして、時間ｔが０からＴまでの
走行加速度ａd(t) を次の（１２）式のように積分し
て、トロリー１２の減速時の走行速度ｖd(t) を計算す
る。かくして、図５の（ｂ）に実線で示すような走行速
度パターンの加速部分が得られる。つまり、走行速度パ
ターンの減速部分が図５の（ｂ）に実線で示すようなパ
ターンに設定されれば、減速時の走行加速度ａd(t) は
図５の（ａ）に実線で示すように滑らかに変化すること
になる。
走行加速度ａd(t) を次の（１２）式のように積分し
て、トロリー１２の減速時の走行速度ｖd(t) を計算す
る。かくして、図５の（ｂ）に実線で示すような走行速
度パターンの加速部分が得られる。つまり、走行速度パ
ターンの減速部分が図５の（ｂ）に実線で示すようなパ
ターンに設定されれば、減速時の走行加速度ａd(t) は
図５の（ａ）に実線で示すように滑らかに変化すること
になる。
【数８】
【００３１】［ステップ３］：走行速度パターンの結合
（加速部分＋減速部分） ステップ３ではステップ１で計算した走行速度パターン
の加速部分（図４の（ｂ）参照）と、ステップ２で計算
した走行速度パターンの減速部分（図５の（ｂ）参照）
とを結合して、走行速度パターンｖ(t) を計算する。入
力として、ステップ１で計算した加速側走行加速度パタ
ーンの時系列データａa(t) 、ステップ２で計算した減
速側走行加速度パターンの時系列データａd(t) 、トロ
リーの目標走行距離Ｄ、基準ロープ長の振れの１周期以
内の加減速時間τ、及び基準ロープ長の振れ周期Ｔを使
用し、出力として、走行速度パターンｖ(t) （速度指令
値ｕの時系列データ）を求める。
（加速部分＋減速部分） ステップ３ではステップ１で計算した走行速度パターン
の加速部分（図４の（ｂ）参照）と、ステップ２で計算
した走行速度パターンの減速部分（図５の（ｂ）参照）
とを結合して、走行速度パターンｖ(t) を計算する。入
力として、ステップ１で計算した加速側走行加速度パタ
ーンの時系列データａa(t) 、ステップ２で計算した減
速側走行加速度パターンの時系列データａd(t) 、トロ
リーの目標走行距離Ｄ、基準ロープ長の振れの１周期以
内の加減速時間τ、及び基準ロープ長の振れ周期Ｔを使
用し、出力として、走行速度パターンｖ(t) （速度指令
値ｕの時系列データ）を求める。
【００３２】計算手順は次の〔３-1〕〜〔３-4〕の通り
である（図６参照）。 〔３-1〕走行を開始する時間を基準として、走行加減速
時間τにより決まる次の３つの時間帯についてそれぞれ
走行加速度ａkを計算する。 1)時間＜加減速時間τの区間 加速側の加速度ａaを走行加速度ａkとする。 2)＜時間＜Ｔの区間 加速側の加速度ａaと減速側の加速度ａdの和を、走行加
速度ａkとする。 3)Ｔ＜時間＜Ｔ＋の区間 減速側の加速度ａdを走行加速度ａkとする。
である（図６参照）。 〔３-1〕走行を開始する時間を基準として、走行加減速
時間τにより決まる次の３つの時間帯についてそれぞれ
走行加速度ａkを計算する。 1)時間＜加減速時間τの区間 加速側の加速度ａaを走行加速度ａkとする。 2)＜時間＜Ｔの区間 加速側の加速度ａaと減速側の加速度ａdの和を、走行加
速度ａkとする。 3)Ｔ＜時間＜Ｔ＋の区間 減速側の加速度ａdを走行加速度ａkとする。
【００３３】〔３-2〕次に、走行加速度を時間０からｔ
まで積分して走行速度を計算する。
まで積分して走行速度を計算する。
【数９】
【００３４】〔３-3〕更に、この走行速度ｖt0(t) を次
式のように０からＴまで積分して、トロリー１２の仮の
走行距離Ｄcを計算する。
式のように０からＴまで積分して、トロリー１２の仮の
走行距離Ｄcを計算する。
【数１０】
【００３５】〔３-4〕上記手順〔３-3〕で計算した仮の
走行距離Ｄcはトロリー１２の最大速度をＶmax仮定した
ときの移動距離である。トロリー12の移動距離は目標値
としてＤが与えられており、この走行距離Ｄに合わせる
ため、目標移動距離Ｄと仮の走行距離Ｄcの比による、
換算係数ｒを求める。 ｒ＝Ｄ／Ｄc … （１５）
走行距離Ｄcはトロリー１２の最大速度をＶmax仮定した
ときの移動距離である。トロリー12の移動距離は目標値
としてＤが与えられており、この走行距離Ｄに合わせる
ため、目標移動距離Ｄと仮の走行距離Ｄcの比による、
換算係数ｒを求める。 ｒ＝Ｄ／Ｄc … （１５）
【００３６】〔３-5〕走行速度ｖt0に換算係数ｒを乗じ
て、走行速度パターンｖt(t) を計算する。 ｖt(t) ＝ｒ×ｖt0(t) （０＜ｔ＜Ｔ） … （１６） このように、トロリー１２の加速と減速の加速度パター
ンを重ねあわせることにより、走行速度パターンｖ(t)
を求めることができる。即ち、図７の（ｂ）に示すよう
な加減速を行う走行速度パターンｖ(t) が得られる。図
７の（ａ）と図７の（ｃ）には、図７の（ｂ）に示す走
行加速度パターンａkに対応したトロリー１２の走行速
度ｖ(t) と、ロープ１３と吊荷１２とからなる実際の振
り子の振幅（振れ角）φとを示す。
て、走行速度パターンｖt(t) を計算する。 ｖt(t) ＝ｒ×ｖt0(t) （０＜ｔ＜Ｔ） … （１６） このように、トロリー１２の加速と減速の加速度パター
ンを重ねあわせることにより、走行速度パターンｖ(t)
を求めることができる。即ち、図７の（ｂ）に示すよう
な加減速を行う走行速度パターンｖ(t) が得られる。図
７の（ａ）と図７の（ｃ）には、図７の（ｂ）に示す走
行加速度パターンａkに対応したトロリー１２の走行速
度ｖ(t) と、ロープ１３と吊荷１２とからなる実際の振
り子の振幅（振れ角）φとを示す。
【００３７】〔３-6〕走行速度パターンｖ(t) の所要時
間は次の（１７）式となる。この所要時間Ｔ＋τは後述
する走行速度パターンの終了判定に用いる。 走行速度パターン所要時間＝Ｔ＋τ （０＜ｔ＜Ｔ） … （１７） 以上のように、ステップ１〜ステップ３の処理により、
吊荷１４の振れ止め制御を行うための走行速度パターン
ｖ(t) を計算することができる。
間は次の（１７）式となる。この所要時間Ｔ＋τは後述
する走行速度パターンの終了判定に用いる。 走行速度パターン所要時間＝Ｔ＋τ （０＜ｔ＜Ｔ） … （１７） 以上のように、ステップ１〜ステップ３の処理により、
吊荷１４の振れ止め制御を行うための走行速度パターン
ｖ(t) を計算することができる。
【００３８】次に、この走行速度パターンｖ(t) にした
がってトロリー１２を駆動する手順（速度指令値ｕを出
力する手順）について説明する（ステップ４〜ステップ
７）。 ［ステップ４］：走行速度パターン出力の準備 ステップ４では走行速度パターン出力の準備、即ち、ト
ロリー駆動装置１５へ速度指令値ｕを出力する準備とし
て、時間カウントの初期化を行う。
がってトロリー１２を駆動する手順（速度指令値ｕを出
力する手順）について説明する（ステップ４〜ステップ
７）。 ［ステップ４］：走行速度パターン出力の準備 ステップ４では走行速度パターン出力の準備、即ち、ト
ロリー駆動装置１５へ速度指令値ｕを出力する準備とし
て、時間カウントの初期化を行う。
【００３９】振れ止めパターン演算部２１では、刻み時
間Δｔごとに演算処理が行われるものとする。そして、
時間カウントｉを用意し、この時間カウントｉを増加す
ることにより、次の（１８）式に示すように時間ｔを刻
み時間Δｔずつ増加させて、時間ｔの経過を表す。そこ
で、まず、初期化処理として、次の（１９）式に示すよ
うに時間カウントｉを０に初期化する。 ｔ＝Δｔ×ｉ … （１８） ｉ＝０ … （１９）
間Δｔごとに演算処理が行われるものとする。そして、
時間カウントｉを用意し、この時間カウントｉを増加す
ることにより、次の（１８）式に示すように時間ｔを刻
み時間Δｔずつ増加させて、時間ｔの経過を表す。そこ
で、まず、初期化処理として、次の（１９）式に示すよ
うに時間カウントｉを０に初期化する。 ｔ＝Δｔ×ｉ … （１８） ｉ＝０ … （１９）
【００４０】［ステップ５］：時間カウントを進める ステップ５では、次の（２０）式に示すように、時間カ
ウントｉの前回値に１をたすことによって時間カウント
ｉを進める。 ｉ＝ｉ＋１ … （２０）
ウントｉの前回値に１をたすことによって時間カウント
ｉを進める。 ｉ＝ｉ＋１ … （２０）
【００４１】［ステップ６］：速度指令値の出力 ステップ６では走行速度パターンｖ(t) に基づいて速度
指令値ｕをトロリー駆動装置１５へ出力する。走行速度
パターンｖ(t) の開始からの経過時間ｔは上記（１８）
式のようにｔ＝Δｔ×ｉで表されるため、この経過時間
ｔに対応した走行速度パターンｖ(t)の値を、次の（２
１）式のように、トロリー１２に対する速度指令値ｕと
してトロリー駆動装置１５へ順次出力する。 ｕ＝ｖ(t) … （２１）
指令値ｕをトロリー駆動装置１５へ出力する。走行速度
パターンｖ(t) の開始からの経過時間ｔは上記（１８）
式のようにｔ＝Δｔ×ｉで表されるため、この経過時間
ｔに対応した走行速度パターンｖ(t)の値を、次の（２
１）式のように、トロリー１２に対する速度指令値ｕと
してトロリー駆動装置１５へ順次出力する。 ｕ＝ｖ(t) … （２１）
【００４２】［ステップ７］：走行速度パターンの終了
判定 ステップ７では走行速度パターンｖ(t) の出力（速度指
令値ｕの出力）の開始からの経過時間ｔが、走行速度パ
ターンｖ(t) の所要時間Ｔ＋τを超えているか否かを判
定する。経過時間ｔが所要時間Ｔ＋τを超えている場合
には、走行速度パターン出力を終了させる。経過時間ｔ
が所要時間Ｔ＋τを超えていない場合には、ステップ５
に戻って時間カウントｉを進めるとともに、走行速度パ
ターン出力を継続する。
判定 ステップ７では走行速度パターンｖ(t) の出力（速度指
令値ｕの出力）の開始からの経過時間ｔが、走行速度パ
ターンｖ(t) の所要時間Ｔ＋τを超えているか否かを判
定する。経過時間ｔが所要時間Ｔ＋τを超えている場合
には、走行速度パターン出力を終了させる。経過時間ｔ
が所要時間Ｔ＋τを超えていない場合には、ステップ５
に戻って時間カウントｉを進めるとともに、走行速度パ
ターン出力を継続する。
【００４３】なお、具体的には、ステップ１〜ステップ
７の処理プログラムを、制御装置１８を構成するマイク
ロコンピュータなどに実装し、このマイクロコンピュー
タで連続して処理することにより、上記のような走行パ
ターンｖ(t)の計算と、これらの走行パターンに基づく
トロリー１２の駆動制御（走行速度制御）、即ち、吊荷
１４の振れ止め制御とを行うことができる。
７の処理プログラムを、制御装置１８を構成するマイク
ロコンピュータなどに実装し、このマイクロコンピュー
タで連続して処理することにより、上記のような走行パ
ターンｖ(t)の計算と、これらの走行パターンに基づく
トロリー１２の駆動制御（走行速度制御）、即ち、吊荷
１４の振れ止め制御とを行うことができる。
【００４４】以上のように、本実施の形態に係る吊荷の
振れ止め制御装置では、制御装置１８の振れ止めパター
ン演算部２１において、ロープ長検出器１７で検出した
ロープ長λ及びトロリー位置検出器１６で検出した現在
位置ｘ0と、前もって与えられた任意の基準ロープ長
λ0、走行最大速度Ｖmax及び走行目標位置Ｐ0とに基づ
いて、基準ロープ長λ0を持つ仮想振り子が最下点から
最下点へ１周期する間に初期位置から目標位置へ到達す
るようにトロリー１２を加速及び減速させた時の仮想振
り子の運動パターンを計算し、ロープ長検出器１７で検
出したロープ長λを持つ実際の振り子が仮想振り子の運
動パターンに一致するようにトロリー１２の走行加速度
パターンａ(t) を加速、及び減速についてそれぞれ計算
し、これらを一定の時間τ（０＜τ＜仮想振り子の１周
期分の時間Ｔ）だけ重ねあわせて走行速度パターンｖ
(t)を計算し、この走行速度パターンｖ(t)に基づいて速
度指令値ｕをトロリー駆動装置１５へ出力する。
振れ止め制御装置では、制御装置１８の振れ止めパター
ン演算部２１において、ロープ長検出器１７で検出した
ロープ長λ及びトロリー位置検出器１６で検出した現在
位置ｘ0と、前もって与えられた任意の基準ロープ長
λ0、走行最大速度Ｖmax及び走行目標位置Ｐ0とに基づ
いて、基準ロープ長λ0を持つ仮想振り子が最下点から
最下点へ１周期する間に初期位置から目標位置へ到達す
るようにトロリー１２を加速及び減速させた時の仮想振
り子の運動パターンを計算し、ロープ長検出器１７で検
出したロープ長λを持つ実際の振り子が仮想振り子の運
動パターンに一致するようにトロリー１２の走行加速度
パターンａ(t) を加速、及び減速についてそれぞれ計算
し、これらを一定の時間τ（０＜τ＜仮想振り子の１周
期分の時間Ｔ）だけ重ねあわせて走行速度パターンｖ
(t)を計算し、この走行速度パターンｖ(t)に基づいて速
度指令値ｕをトロリー駆動装置１５へ出力する。
【００４５】従って、本実施の形態に係る吊荷の振れ止
め制御装置によれば、図７に示すようにトロリー１２の
移動中に吊荷１４の２周期分の時間よりも短い時間とな
るような走行速度パターンｖ(t) を得ることができ、こ
の走行速度パターンｖ(t) に基づいて、従来方法よりも
短い時間でトロリー１２の移動が完了する高速な振れ止
め制御を行うことができる。
め制御装置によれば、図７に示すようにトロリー１２の
移動中に吊荷１４の２周期分の時間よりも短い時間とな
るような走行速度パターンｖ(t) を得ることができ、こ
の走行速度パターンｖ(t) に基づいて、従来方法よりも
短い時間でトロリー１２の移動が完了する高速な振れ止
め制御を行うことができる。
【００４６】なお、上記の吊荷の振れ止め制御装置では
ロープ長検出器１７を有し、このロープ長検出器１７で
検出したロープ長λを用いて走行速度パターンｖ(t) を
計算しているが、走行速度パターンｖ(t) を計算するた
めには吊荷１４（実際の振り子）の振れ周期もしくは振
動数がわかればよい。
ロープ長検出器１７を有し、このロープ長検出器１７で
検出したロープ長λを用いて走行速度パターンｖ(t) を
計算しているが、走行速度パターンｖ(t) を計算するた
めには吊荷１４（実際の振り子）の振れ周期もしくは振
動数がわかればよい。
【００４７】即ち、具体的な数式は省略するが、吊荷１
４の振れ周期に基づいて、同振れ周期とロープ長λとの
関係式からロープ長λを計算することができ、もしくは
吊荷１４の振動数に基づいて、同振動数と振れ周期との
関係式及び同振れ周期とロープ長λとの関係式からロー
プ長λを計算することができるため、この計算したロー
プ長λを上記（３）式に用いればよい。このため、ロー
プ長検出器１７の代わりに、吊荷１４の振れ周期もしく
は振動数を検出する装置を備えるようにしてもよい。
４の振れ周期に基づいて、同振れ周期とロープ長λとの
関係式からロープ長λを計算することができ、もしくは
吊荷１４の振動数に基づいて、同振動数と振れ周期との
関係式及び同振れ周期とロープ長λとの関係式からロー
プ長λを計算することができるため、この計算したロー
プ長λを上記（３）式に用いればよい。このため、ロー
プ長検出器１７の代わりに、吊荷１４の振れ周期もしく
は振動数を検出する装置を備えるようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、まず基
準ロープ長の仮想振り子が最下点から最下点へ１周期す
る間に初期位置から目標位置へ到達するように走行体を
加速及び減速させた時の仮想振り子の運動パターンを計
算され、次に実際の吊り荷の振り子運動を仮想振り子の
運動パターンに一致せしめる走行体の加速時の走行加速
度パターンおよび減速時の走行加速度パターンが演算さ
れ、さらに、加速時の走行加速度パターンと減速時の走
行加速度パターンを振り子運動の半周期以内の任意の時
間だけ重ね合わせて吊り荷が目標位置において振れが無
いようにする走行加速度パターンが演算され、この走行
加速度パターンに基づいて走行体駆動手段へ速度指令値
が出力される。この結果、吊荷の振れ周期の２周期分よ
りも短い時間で振れ止め制御ができ荷役時間の短縮を可
能にする。
準ロープ長の仮想振り子が最下点から最下点へ１周期す
る間に初期位置から目標位置へ到達するように走行体を
加速及び減速させた時の仮想振り子の運動パターンを計
算され、次に実際の吊り荷の振り子運動を仮想振り子の
運動パターンに一致せしめる走行体の加速時の走行加速
度パターンおよび減速時の走行加速度パターンが演算さ
れ、さらに、加速時の走行加速度パターンと減速時の走
行加速度パターンを振り子運動の半周期以内の任意の時
間だけ重ね合わせて吊り荷が目標位置において振れが無
いようにする走行加速度パターンが演算され、この走行
加速度パターンに基づいて走行体駆動手段へ速度指令値
が出力される。この結果、吊荷の振れ周期の２周期分よ
りも短い時間で振れ止め制御ができ荷役時間の短縮を可
能にする。
【図１】本発明の実施の形態に係る吊荷の振れ止め制御
装置を備えたクレーンのモデル図である。
装置を備えたクレーンのモデル図である。
【図２】吊荷の振れ止め制御装置のブロック図である。
【図３】吊荷の振れ止め制御装置の処理を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】吊荷の振れ止め制御装置における走行速度パタ
ーンの加速部分の計算方法を表す説明図である。
ーンの加速部分の計算方法を表す説明図である。
【図５】吊荷の振れ止め制御装置における走行速度パタ
ーンの減速部分の計算方法を表す説明図である。
ーンの減速部分の計算方法を表す説明図である。
【図６】吊荷の振れ止め制御装置における走行速度パタ
ーンの一定速度部分の計算方法を表す説明図である。
ーンの一定速度部分の計算方法を表す説明図である。
【図７】吊荷の振れ止め制御装置の出力特性を表す説明
図である。
図である。
【図８】従来の吊荷の振れ止め制御装置の出力特性を表
す説明図である。
す説明図である。
１２…トロリー １５…トロリー駆動装置 １６…トロリー位置検出器 １７…ロープ長検出器 １８…制御装置 ２１…振れ止めパターン演算部
フロントページの続き (72)発明者 星名 博光 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 Ｆターム(参考） 3F204 AA02 CA01 CA03 DB02 DB06 DB09 DD02 DD14 EA03 EA08 EA11 EA17 EB01 EB08
Claims (3)
- 【請求項１】 走行体から垂れ下げたロープの下端に吊
荷を取り付けて、走行体の走行により吊荷を目標位置ま
で運搬するクレーンの吊荷の振れ止め制御装置であっ
て、 ロープの長さを検出するロープ長検出手段と、 走行体の位置を検出する走行体位置検出手段と、 走行体を走行速度可変に駆動する走行体駆動手段と、 走行体駆動手段へ速度指令値を出力する制御手段とを備
え、 制御手段が、 ロープ長検出手段で検出したロープ長、走行体位置検出
手段で検出した走行体の初期位置と、予め定めた最大走
行速度と、予め定めた目標位置とに基づいて、 検出されたロープ長の仮想振り子が最下点から最下点へ
１周期する間に初期位置から目標位置へ到達するように
走行体を加速及び減速させた時の仮想振り子の運動パタ
ーンを演算し、 実際の吊り荷の振り子運動を仮想振り子の運動パターン
に一致せしめる走行体の加速時の走行加速度パターンお
よび減速時の走行加速度パターンを演算し、 加速時の走行加速度パターンと減速時の走行加速度パタ
ーンを振り子運動の半周期以内の任意の時間だけ重ね合
わせて吊り荷が目標位置において振れが無いようにする
走行加速度パターンを演算し、この走行加速度パターン
に基づいて走行体駆動手段へ速度指令値を出力すること
を特徴とする吊荷の振れ止め制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の吊荷の振れ止め制御装
置において、予め定めた基準ロープ長で仮想振り子の運
動パターンを演算しておき、この基準ロープ長での仮想
振り子の運動パターンから検出されたロープ長での仮想
振り子の運動パターンを演算することを特徴とする吊荷
の振れ止め制御装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の吊荷の振れ止め制御装
置において、 ロープ長検出手段の代わりに、吊荷の実際の振り子運動
の振れ周期もしくは振動数を検出する振り子運動特性検
出手段を備えたことを特徴とする吊荷の振れ止め制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12436099A JP2000313586A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 吊荷の振れ止め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12436099A JP2000313586A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 吊荷の振れ止め制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000313586A true JP2000313586A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14883482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12436099A Withdrawn JP2000313586A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 吊荷の振れ止め制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000313586A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003155192A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クレーンの運転方法及び制御装置並びにこれを備えたクレーン |
| JP2008202719A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Toyohashi Univ Of Technology | 時変形システムに対する振動抑制制御入力決定方法、搬送システム、および時変形システムに対する振動抑制制御入力演算プログラム |
| JP2017052601A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | Ｊｆｅプラントエンジ株式会社 | クレーンの振れ止め制御装置、及びクレーンの振れ止め制御方法 |
| CN113148845A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-23 | 长沙亿美博智能科技有限公司 | 起重机防摇摆控制方法及采用此方法的起重机 |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP12436099A patent/JP2000313586A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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