JP2687924B2 - 巻上げ機用制御装置および方法 - Google Patents
巻上げ機用制御装置および方法Info
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- JP2687924B2 JP2687924B2 JP7108241A JP10824195A JP2687924B2 JP 2687924 B2 JP2687924 B2 JP 2687924B2 JP 7108241 A JP7108241 A JP 7108241A JP 10824195 A JP10824195 A JP 10824195A JP 2687924 B2 JP2687924 B2 JP 2687924B2
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- Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、巻上げ機用制御装置に
関し、特に搭載型の巻上げ機のケーブル巻取り速度を制
御する制御装置に関するものである。
関し、特に搭載型の巻上げ機のケーブル巻取り速度を制
御する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】巻上げ機においては、ケーブルを整然と
巻上げるため、あるいはその他の目的のため、ケーブル
巻上げ速度を制御することが行われている（例えば特公
平３−１２０３１号公報、特開平１−２８６７１０号公
報等参照）。
巻上げるため、あるいはその他の目的のため、ケーブル
巻上げ速度を制御することが行われている（例えば特公
平３−１２０３１号公報、特開平１−２８６７１０号公
報等参照）。
【０００３】図７はケーブルの巻出し・巻取り速度を制
御するための巻上げ機用制御装置の一例を示すブロック
図である。ケーブル速度ｖはケーブル速度検出器６で検
出されたケーブルリールの回転数ｗ（角速度）から次式
で求められる。 ｖ＝Ｒ・ｗ （１）
御するための巻上げ機用制御装置の一例を示すブロック
図である。ケーブル速度ｖはケーブル速度検出器６で検
出されたケーブルリールの回転数ｗ（角速度）から次式
で求められる。 ｖ＝Ｒ・ｗ （１）
【０００４】ここで、Ｒはケーブルリール中心からケー
ブルまでの距離であり、ケーブル長Ｌの関数で図５の様
な特性を有する。
ブルまでの距離であり、ケーブル長Ｌの関数で図５の様
な特性を有する。
【０００５】設定速度をＶoとすると、制御信号発生器
５でケーブル速度ｖと比較し、その差に応じた制御信号
θを油圧制御器に出力している。 θ＝ｈ（Ｖo−ｖ） （２）
５でケーブル速度ｖと比較し、その差に応じた制御信号
θを油圧制御器に出力している。 θ＝ｈ（Ｖo−ｖ） （２）
【０００６】但し、ｈはＰＩＤ制御等の計算式である。
つまり、制御系としては、巻上げ機の座標系で閉じてい
る。
つまり、制御系としては、巻上げ機の座標系で閉じてい
る。
【０００７】以上のような装置は、例えば、船舶の甲板
にケーブル巻上げ機を取り付け、ケーブルにより超音波
探知器を海中へ吊り下げて海底探査を行うとき等におい
て、巻上げ機のケーブル速度を制御する場合に用いられ
る。
にケーブル巻上げ機を取り付け、ケーブルにより超音波
探知器を海中へ吊り下げて海底探査を行うとき等におい
て、巻上げ機のケーブル速度を制御する場合に用いられ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の巻上げ機用制御
装置では、荒天時など巻上げ機が搭載されているプラッ
トホーム（例えば船の甲板等）自体が揺動するような場
合、ケーブルの巻出し・巻取り速度の制御にプラットホ
ームの運動が考慮されていないために、絶対座標系に対
するケーブルの本来の速度とフィードバック信号として
使用しているケーブル速度の間にずれが生じ、ケーブル
を安定して制御できない。そのため、ケーブルの巻取り
が高速で行えなかったり、吊り下げ対象物（例えば船舶
から海中へ吊り下げられる超音波探知器等）に対して、
振動や過度の負荷を与えてしまう、といった問題があっ
た。
装置では、荒天時など巻上げ機が搭載されているプラッ
トホーム（例えば船の甲板等）自体が揺動するような場
合、ケーブルの巻出し・巻取り速度の制御にプラットホ
ームの運動が考慮されていないために、絶対座標系に対
するケーブルの本来の速度とフィードバック信号として
使用しているケーブル速度の間にずれが生じ、ケーブル
を安定して制御できない。そのため、ケーブルの巻取り
が高速で行えなかったり、吊り下げ対象物（例えば船舶
から海中へ吊り下げられる超音波探知器等）に対して、
振動や過度の負荷を与えてしまう、といった問題があっ
た。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、巻上げ機自体の運動を考慮し、
この運動速度を検出して、これによりケーブル速度を補
正する。そのように補正したケーブル速度が目標値にな
るように巻上げ機のケーブル速度を制御する。
め、本発明においては、巻上げ機自体の運動を考慮し、
この運動速度を検出して、これによりケーブル速度を補
正する。そのように補正したケーブル速度が目標値にな
るように巻上げ機のケーブル速度を制御する。
【００１０】
【作用】巻上げ機自体の運動速度を加味して、ケーブル
の絶対座標系における速度を求め、それに基づいてケー
ブル速度を制御する。
の絶対座標系における速度を求め、それに基づいてケー
ブル速度を制御する。
【００１１】
【実施例】本発明について図面を参照して説明する。図
１は、本発明による巻上げ機用制御装置の一実施例のブ
ロック図、図２は、Ｘ−Ｙ平面を巻上げ機が取り付けら
れるプラットホームとし、そのプラットホーム上でのケ
ーブルリールの配置を示す概観図である。巻上げ機は、
プラットホーム座標の基準点ＯからＬ０１、Ｌ０２、Ｌ
０３だけ離れた位置にケーブルリールの基準点Ｍが位置
するように配置される。また、プラットホームは、プラ
ットホーム座標の基準点Ｏに関して、Ｘ軸回り、Ｙ軸回
り及び上下方向（Ｚ軸方向）に運動をするものとする。
１は、本発明による巻上げ機用制御装置の一実施例のブ
ロック図、図２は、Ｘ−Ｙ平面を巻上げ機が取り付けら
れるプラットホームとし、そのプラットホーム上でのケ
ーブルリールの配置を示す概観図である。巻上げ機は、
プラットホーム座標の基準点ＯからＬ０１、Ｌ０２、Ｌ
０３だけ離れた位置にケーブルリールの基準点Ｍが位置
するように配置される。また、プラットホームは、プラ
ットホーム座標の基準点Ｏに関して、Ｘ軸回り、Ｙ軸回
り及び上下方向（Ｚ軸方向）に運動をするものとする。
【００１２】本発明では、プラットホームの運動をケー
ブルの巻出し・巻取り速度に加算して扱うことによりケ
ーブルの絶対速度を安定して制御できるようにする。
ブルの巻出し・巻取り速度に加算して扱うことによりケ
ーブルの絶対速度を安定して制御できるようにする。
【００１３】そのため、まずケーブル速度計算回路１
（第１の速度検出手段）により、ケーブルリール回転数
ｗ（角速度）から次式によってケーブル巻出し・巻取り
速度ｖを算出する。 ｖ＝Ｒ・ｗ （３）
（第１の速度検出手段）により、ケーブルリール回転数
ｗ（角速度）から次式によってケーブル巻出し・巻取り
速度ｖを算出する。 ｖ＝Ｒ・ｗ （３）
【００１４】ここでＲは図３に示すように巻取りリール
の中心から巻き出し点Ａまでの距離である。
の中心から巻き出し点Ａまでの距離である。
【００１５】次に、ケーブル速度演算手段２（第２の速
度検出手段）により、プラットホームの運動データのう
ち上下速度ｒ、Ｘ軸回りの角速度ｐ、Ｙ軸回りの角速度
ｑからケーブル巻出し点Ａの速度ｖ′を次式により算出
する。 ｖ′＝ｑ・Ｌ１−ｐ・Ｌ２＋ｒ （４） ただし、ケーブル巻出し点Ａ（Ｌ１、Ｌ２）は図３、図
４に示すように次式で求める。 Ｌ１＝Ｌ０１＋Ｒ （５） Ｌ２＝Ｌ０１＋Ｔ （６）
度検出手段）により、プラットホームの運動データのう
ち上下速度ｒ、Ｘ軸回りの角速度ｐ、Ｙ軸回りの角速度
ｑからケーブル巻出し点Ａの速度ｖ′を次式により算出
する。 ｖ′＝ｑ・Ｌ１−ｐ・Ｌ２＋ｒ （４） ただし、ケーブル巻出し点Ａ（Ｌ１、Ｌ２）は図３、図
４に示すように次式で求める。 Ｌ１＝Ｌ０１＋Ｒ （５） Ｌ２＝Ｌ０１＋Ｔ （６）
【００１６】但し、Ｒは巻取りケーブル半径、Ｔはケー
ブル巻出し点Ａのリール基準面からの距離である。ま
た、プラットホーム基準点Ｏから巻上げ機基準点Ｍまで
の距離（Ｌ０１、Ｌ０２）はケーブル速度演算手段２に
記億している。角速度ｑ，ｐは、例えばジャイロ、角速
度計等を利用して検出し、上下速度ｒは加速度計等によ
り検出することができる。上記ジャイロ、角速度計、加
速度計等が、請求項２の「プラットホームの変位を検出
する検出手段」に相当し、上記ケーブル速度演算手段２
が、請求項２の「検出された変位に基づいて前記巻上げ
機のケーブル巻出し点の運動速度を演算する演算手段」
に相当する。（４）式からわかるように、ｖ′はケーブ
ルの巻出し・巻取り方向における、巻出し点Ａの移動速
度である。
ブル巻出し点Ａのリール基準面からの距離である。ま
た、プラットホーム基準点Ｏから巻上げ機基準点Ｍまで
の距離（Ｌ０１、Ｌ０２）はケーブル速度演算手段２に
記億している。角速度ｑ，ｐは、例えばジャイロ、角速
度計等を利用して検出し、上下速度ｒは加速度計等によ
り検出することができる。上記ジャイロ、角速度計、加
速度計等が、請求項２の「プラットホームの変位を検出
する検出手段」に相当し、上記ケーブル速度演算手段２
が、請求項２の「検出された変位に基づいて前記巻上げ
機のケーブル巻出し点の運動速度を演算する演算手段」
に相当する。（４）式からわかるように、ｖ′はケーブ
ルの巻出し・巻取り方向における、巻出し点Ａの移動速
度である。
【００１７】次に、ケーブル速度補正手段３により、ケ
ーブル巻出し・巻取り速度ｖをケーブル巻出し点Ａの速
度ｖ′により補正したケーブル速度Ｖを次式により算出
する。 Ｖ＝ｖ＋ｖ′ （７）
ーブル巻出し・巻取り速度ｖをケーブル巻出し点Ａの速
度ｖ′により補正したケーブル速度Ｖを次式により算出
する。 Ｖ＝ｖ＋ｖ′ （７）
【００１８】油圧バルブ制御器４は、補正されたケーブ
ル速度Ｖをフィードバック信号とし、設定値速度Ｖoと
なるように巻上げ機の油圧バルブの開度を制御する。た
とえば（２）式に示すように制御信号θを求め、油圧制
御器に出力する。
ル速度Ｖをフィードバック信号とし、設定値速度Ｖoと
なるように巻上げ機の油圧バルブの開度を制御する。た
とえば（２）式に示すように制御信号θを求め、油圧制
御器に出力する。
【００１９】なお、巻取りケーブル半径Ｒ、ケーブル巻
出し点Ａのリール基準面からの距離Ｔは一定ではなくケ
ーブル巻取り長Ｌに対し以下の様な関係があり、この関
係式はケーブル速度計算回路１及びケーブル速度換算手
段２に記憶されている。 Ｒ＝ｆ（Ｌ） （８） Ｔ＝ｇ（Ｌ） （９） ここで、ｆ、ｇはケーブル巻取り長さＬの関数で図５、
図６のような特性を有する。
出し点Ａのリール基準面からの距離Ｔは一定ではなくケ
ーブル巻取り長Ｌに対し以下の様な関係があり、この関
係式はケーブル速度計算回路１及びケーブル速度換算手
段２に記憶されている。 Ｒ＝ｆ（Ｌ） （８） Ｔ＝ｇ（Ｌ） （９） ここで、ｆ、ｇはケーブル巻取り長さＬの関数で図５、
図６のような特性を有する。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は巻上げ機が
設置されているプラットホームの動きをケーブルの巻出
し・巻取り速度に加味してケーブル速度の制御を行うこ
とができるため、荒天時においてプラットホームが揺動
するような状況においてもケーブルの絶対座標系に対す
る速度を安定して制御することができる。
設置されているプラットホームの動きをケーブルの巻出
し・巻取り速度に加味してケーブル速度の制御を行うこ
とができるため、荒天時においてプラットホームが揺動
するような状況においてもケーブルの絶対座標系に対す
る速度を安定して制御することができる。
【００２１】これにより、ケーブルを高速で安定的に巻
上げることができるようになり、また、ケーブルに対す
る過負荷の発生防止、吊下対象物の運動の安定性向上等
が図れる。
上げることができるようになり、また、ケーブルに対す
る過負荷の発生防止、吊下対象物の運動の安定性向上等
が図れる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図
【図２】プラットホーム座標上の巻上げ機の位置を示す
図
図
【図３】プラットホーム座標のＸ軸上の巻取り点位置を
示す図
示す図
【図４】プラットホーム座標のＹ軸上の巻取り点位置を
示す図
示す図
【図５】リール半径Ｒとケーブル長Ｌとの関係を示す図
【図６】リール長さ方向Ｔとケーブル長Ｌとの関係を示
す図
す図
【図７】従来装置のブロック図
１ ケーブル速度計算回路 ２ ケーブル速度演算手段 ３ ケーブル速度補正手段 ４ 油圧バルブ制御器 ５ 制御信号発生器 ６ ケーブル速度検出器 ７ 油圧制御器
Claims (3)
- 【請求項１】 ケーブルリールを回転させてケーブルを
巻き取る巻上げ機のケーブル速度を制御する巻上げ機用
制御装置において、前記ケーブルリールのケーブル巻取
り、巻出し速度を検出する第１の速度検出手段と、前記
巻上げ機のケーブル巻出し点の運動速度を検出する第２
の速度検出手段と、第１の速度検出手段によって検出し
たケーブル速度を第２の速度検出手段によって検出した
速度に基づいて補正する補正手段と、前記補正されたケ
ーブル速度に基づいて前記ケーブルリールの回転速度を
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする巻上げ機
用制御装置。 - 【請求項２】 前記第２の速度検出手段は、巻上げ機が
搭載されたプラットホームの変位を検出する検出手段
と、該検出手段によって検出された変位に基づいて前記
巻上げ機のケーブル巻出し点の運動速度を演算する演算
手段とを備えた請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 ケーブルリールを回転させてケーブルを
巻き取る巻上げ機のケーブル速度を制御する巻上げ機用
制御方法において、前記ケーブルリールのケーブル巻取
り、巻出し速度を検出し、前記巻上げ機のケーブル巻出
し点の運動速度を検出し、ケーブル巻取り、巻出し速度
を、巻上げ機のケーブル巻出し点の運動速度により補正
し、補正されたケーブル巻取り、巻出し速度に基づいて
前記ケーブル速度を制御することを特徴とする巻上げ機
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7108241A JP2687924B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 巻上げ機用制御装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7108241A JP2687924B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 巻上げ機用制御装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277068A JPH08277068A (ja) | 1996-10-22 |
| JP2687924B2 true JP2687924B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=14479661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7108241A Expired - Fee Related JP2687924B2 (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 巻上げ機用制御装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687924B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111309063B (zh) * | 2020-02-27 | 2021-04-06 | 广东利元亨智能装备股份有限公司 | 放卷速度控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3022077B2 (ja) * | 1993-07-21 | 2000-03-15 | スズキ株式会社 | 遠隔操縦車両用ケーブル状態制御装置 |
-
1995
- 1995-04-06 JP JP7108241A patent/JP2687924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08277068A (ja) | 1996-10-22 |
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