JP2923159B2 - クレーンの振れ止め制御方法 - Google Patents
クレーンの振れ止め制御方法Info
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- JP2923159B2 JP2923159B2 JP2331193A JP2331193A JP2923159B2 JP 2923159 B2 JP2923159 B2 JP 2923159B2 JP 2331193 A JP2331193 A JP 2331193A JP 2331193 A JP2331193 A JP 2331193A JP 2923159 B2 JP2923159 B2 JP 2923159B2
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- spreader
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クレーンの振れ止め制
御方法に関する。
御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、コンテナークレーンにおいて
は、従来はロープ長によって定まる吊り荷の振れの固有
振動から決まる振れ周期に応じてトロリーの加速時，減
速時に、加速あるいは減速終了時に振れがなくなるよう
なトロリー速度パターンを与えて制御している。この方
式では、初期振れがない場合は、図３に示す速度制御パ
ターンＰにより制御されるのであるが、もし図４に示す
ような初期振れＱがあったり、走行途中に何らかの外乱
Ｒが入力され振れが生じたりした場合には、同図のよう
にトロリーが停止しても残留振れＳが残ることになり、
荷役の妨げになって荷役効率が低下する。
は、従来はロープ長によって定まる吊り荷の振れの固有
振動から決まる振れ周期に応じてトロリーの加速時，減
速時に、加速あるいは減速終了時に振れがなくなるよう
なトロリー速度パターンを与えて制御している。この方
式では、初期振れがない場合は、図３に示す速度制御パ
ターンＰにより制御されるのであるが、もし図４に示す
ような初期振れＱがあったり、走行途中に何らかの外乱
Ｒが入力され振れが生じたりした場合には、同図のよう
にトロリーが停止しても残留振れＳが残ることになり、
荷役の妨げになって荷役効率が低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のス
プレッダークレーンの振れ制御方式では初期振れがあっ
たり、走行の途中に外乱があったりすると、吊り荷の振
れ状態がフィードバックされないので、あらかじめ与え
られたトロリー速度パターンで制御された場合、図５に
示したように、この外乱による振れが残留してしまう。
プレッダークレーンの振れ制御方式では初期振れがあっ
たり、走行の途中に外乱があったりすると、吊り荷の振
れ状態がフィードバックされないので、あらかじめ与え
られたトロリー速度パターンで制御された場合、図５に
示したように、この外乱による振れが残留してしまう。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、初期振れや、外乱にもかかわらず、それによ
って生ずる振れも最終的には振れ止めすることができる
とともに、スプレッダー及びトロリーも正しく目標位置
に位置決めすることが可能な高荷役効率のクレーンの振
れ止め制御方法を提供することを目的とする。
たもので、初期振れや、外乱にもかかわらず、それによ
って生ずる振れも最終的には振れ止めすることができる
とともに、スプレッダー及びトロリーも正しく目標位置
に位置決めすることが可能な高荷役効率のクレーンの振
れ止め制御方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、ト
ロリー位置ｘ，スプレッダー位置ｘ′，トロリー速度ｖ
ｘ，スプレッダー速度ｖｘ′をそれぞれ検出し、トロリ
ー及びスプレッダーの目標位置ｘ０を含む下記トロリー
加速度指令値ｕを時々刻々求めるとともに、 ｕ＝ａ（ｘ−ｘ０）＋ｂ（ｘ′−ｘ０）＋ｃ・ｖｘ＋ｄ
・ｖｘ′（ａ，ｂ，ｃ，ｄは適宜定数） トロリー加速度ｕを積分して時々刻々求めたその速度指
令値ｖを、トロリー駆動部にフィードバックすることを
特徴とする。
ロリー位置ｘ，スプレッダー位置ｘ′，トロリー速度ｖ
ｘ，スプレッダー速度ｖｘ′をそれぞれ検出し、トロリ
ー及びスプレッダーの目標位置ｘ０を含む下記トロリー
加速度指令値ｕを時々刻々求めるとともに、 ｕ＝ａ（ｘ−ｘ０）＋ｂ（ｘ′−ｘ０）＋ｃ・ｖｘ＋ｄ
・ｖｘ′（ａ，ｂ，ｃ，ｄは適宜定数） トロリー加速度ｕを積分して時々刻々求めたその速度指
令値ｖを、トロリー駆動部にフィードバックすることを
特徴とする。
【０００６】
【作用】このような方法によれば、下記の作用が行われ
る。すなわち図２に示すように、トロリー位置ｘ，トロ
リー速度ｖx ，スプレッダー位置ｘ′，スプレッダー速
度ｖx ′をそれぞれ検出し、さらにスプレッダー，トロ
リーの目標位置ｘ0 とからトロリー加速度ｕを適当に選
んだ定数ａ，ｂ，ｃ，ｄとから、 ｕ＝ａ（ｘ−ｘ0 ）＋ｂ（ｘ′−ｘ0 ）＋ｃ・ｖx ＋ｄ
・ｖx ′ のように求め、さらにこの加速度指令値ｕを積分して速
度指令値ｖを ｖ＝∫ｕｄｔ のようにして求めトロリー駆動部Ａへの指令速度として
トロリーＢを制御する。その際、ｘ−ｘ0 ，ｘ′−
ｘ0 ，ｖx ，ｖx ′，ｕの各値は限りなく０に収れんし
てゆくようにできる。
る。すなわち図２に示すように、トロリー位置ｘ，トロ
リー速度ｖx ，スプレッダー位置ｘ′，スプレッダー速
度ｖx ′をそれぞれ検出し、さらにスプレッダー，トロ
リーの目標位置ｘ0 とからトロリー加速度ｕを適当に選
んだ定数ａ，ｂ，ｃ，ｄとから、 ｕ＝ａ（ｘ−ｘ0 ）＋ｂ（ｘ′−ｘ0 ）＋ｃ・ｖx ＋ｄ
・ｖx ′ のように求め、さらにこの加速度指令値ｕを積分して速
度指令値ｖを ｖ＝∫ｕｄｔ のようにして求めトロリー駆動部Ａへの指令速度として
トロリーＢを制御する。その際、ｘ−ｘ0 ，ｘ′−
ｘ0 ，ｖx ，ｖx ′，ｕの各値は限りなく０に収れんし
てゆくようにできる。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１は本発明を適用して荷役を行うコンテナークレ
ーンを示す全体側面図及びそのトロリーの制御要領を示
すブロック図、図２は図１（Ｂ）におけるトロリーの速
度制御の考え方を示すブロック図である。
と、図１は本発明を適用して荷役を行うコンテナークレ
ーンを示す全体側面図及びそのトロリーの制御要領を示
すブロック図、図２は図１（Ｂ）におけるトロリーの速
度制御の考え方を示すブロック図である。
【０００８】まず、図１においてＡはコンテナークレー
ンＨのトロリーＢをガーダーＩに沿って移動するトロリ
ー駆動部、ＣはトロリーＢにより懸吊された荷役対象コ
ンテナーＫの荷役を行うスプレッダー、ＤはトロリーＢ
の位置検出装置、Ｅは演算装置、Ｆはトロリー速度制御
装置、Ｇは目標位置指令装置、Ｌは岸壁上のトラックシ
ャーシ、Ｊはコンテナー船である。
ンＨのトロリーＢをガーダーＩに沿って移動するトロリ
ー駆動部、ＣはトロリーＢにより懸吊された荷役対象コ
ンテナーＫの荷役を行うスプレッダー、ＤはトロリーＢ
の位置検出装置、Ｅは演算装置、Ｆはトロリー速度制御
装置、Ｇは目標位置指令装置、Ｌは岸壁上のトラックシ
ャーシ、Ｊはコンテナー船である。
【０００９】このような岸壁で、コンテナーの陸揚げを
行う場合、トロリーＢ及びスプレッダーＣが船舶Ｊ上の
コンテナーＫを掴みにゆくに当たって、コンテナーＫの
トロリー横行方向の位置ｘk をトロリーＢ及びスプレッ
ダーＣの目標位置ｘ0 として目標位置指令装置Ｇから与
えられる。そのときトロリーＢのスタート位置ｘ1 ，ス
プレッダーＣのスタート位置ｘ2 ′，トロリーの速度ｖ
x ＝０，スプレッダーの速度ｖx ′はそれぞれその初期
状態における値である。ここでは、スタート時点である
から、トロリーＢの速度ｖx は０であるがスプレッダー
は何らかの外乱のために必ずしも０とは限らず、よって
スプレッダーの位置ｘ2 ′は必ずしもｘ1 と同一とは限
らない。このような状態で、まず時刻ｔ＝０において、
演算装置Ｅによって加速度ｕが計算される。 ｕ（ｔ＝０）＝ａ（ｘ1 −ｘ0 ）＋ｂ（ｘ2 ′−ｘ0 ）
＋ｃ・０＋ｄ・ｖx ′ そして、速度指令値ｖが計算される。 ｖ（ｔ＝０）＝ｖ（ｔ＝−１）＋ｕ・Δｔ ここで、ｖ（ｔ＝−１）＝０，Δｔは離散化の時間刻み
である。以後ｖの計算は次のようになる。 ｖ（ｔ＝ｉ・Δｔ）＝ｖ（ｔ＝（ｉ−１）Δｔ＋ｕ（ｔ
＝ｉ・Δｔ）・Δｔ このように計算されたｖをもって、トロリーＢは刻々速
度制御されスタート位置ｘ1 からｘ0 に移動する。その
際、同時にスプレッダーＣの位置もスタート位置ｘ2 ′
からｘ0 に移動する。これによって同時に振れも除かれ
ることになり、上記コンテナーＫ上にスプレッダーＣを
着床させ、上記コンテナーＫをピックアップする。
行う場合、トロリーＢ及びスプレッダーＣが船舶Ｊ上の
コンテナーＫを掴みにゆくに当たって、コンテナーＫの
トロリー横行方向の位置ｘk をトロリーＢ及びスプレッ
ダーＣの目標位置ｘ0 として目標位置指令装置Ｇから与
えられる。そのときトロリーＢのスタート位置ｘ1 ，ス
プレッダーＣのスタート位置ｘ2 ′，トロリーの速度ｖ
x ＝０，スプレッダーの速度ｖx ′はそれぞれその初期
状態における値である。ここでは、スタート時点である
から、トロリーＢの速度ｖx は０であるがスプレッダー
は何らかの外乱のために必ずしも０とは限らず、よって
スプレッダーの位置ｘ2 ′は必ずしもｘ1 と同一とは限
らない。このような状態で、まず時刻ｔ＝０において、
演算装置Ｅによって加速度ｕが計算される。 ｕ（ｔ＝０）＝ａ（ｘ1 −ｘ0 ）＋ｂ（ｘ2 ′−ｘ0 ）
＋ｃ・０＋ｄ・ｖx ′ そして、速度指令値ｖが計算される。 ｖ（ｔ＝０）＝ｖ（ｔ＝−１）＋ｕ・Δｔ ここで、ｖ（ｔ＝−１）＝０，Δｔは離散化の時間刻み
である。以後ｖの計算は次のようになる。 ｖ（ｔ＝ｉ・Δｔ）＝ｖ（ｔ＝（ｉ−１）Δｔ＋ｕ（ｔ
＝ｉ・Δｔ）・Δｔ このように計算されたｖをもって、トロリーＢは刻々速
度制御されスタート位置ｘ1 からｘ0 に移動する。その
際、同時にスプレッダーＣの位置もスタート位置ｘ2 ′
からｘ0 に移動する。これによって同時に振れも除かれ
ることになり、上記コンテナーＫ上にスプレッダーＣを
着床させ、上記コンテナーＫをピックアップする。
【００１０】同様に、陸側トラックシャーシＬ上にこの
コンテナーＫを積載するために、トラックシャーシに対
するトロリー横行方向位置ｘc を更新してトロリーＢと
スプレッダーＣの目標位置ｘ0 として海方向への前記制
御要領と実質的に同一要領で制御することにより、トラ
ックシャーシ上でトロリーＢ及びスプレッダーＣがとも
に位置決め制御され、同時に振れ止め制御もされ、トラ
ックシャーシＬ上に上記コンテナーＫを巻き降ろし積載
する。上記実施例では、説明の便宜上ロープ長の変化に
は言及していないが、ロープ長が一定であろうと巻き横
行同時運転であろうと少しも差し支えなく、本発明は成
立する。
コンテナーＫを積載するために、トラックシャーシに対
するトロリー横行方向位置ｘc を更新してトロリーＢと
スプレッダーＣの目標位置ｘ0 として海方向への前記制
御要領と実質的に同一要領で制御することにより、トラ
ックシャーシ上でトロリーＢ及びスプレッダーＣがとも
に位置決め制御され、同時に振れ止め制御もされ、トラ
ックシャーシＬ上に上記コンテナーＫを巻き降ろし積載
する。上記実施例では、説明の便宜上ロープ長の変化に
は言及していないが、ロープ長が一定であろうと巻き横
行同時運転であろうと少しも差し支えなく、本発明は成
立する。
【００１１】
【発明の効果】本発明により、トロリーの位置，トロリ
ーの速度，スプレッダーの位置，スプレッダーの速度，
目標位置を刻々フィードバックすることにより、スプレ
ッダーの揺れが初期振れとして存在し、走行中の外乱と
して発生したりしても、最終的には振れをなくしつつ目
標位置にトロリー，スプレッダーともに位置決めを可能
とする外乱に強いトロリーの駆動制御ができる。
ーの速度，スプレッダーの位置，スプレッダーの速度，
目標位置を刻々フィードバックすることにより、スプレ
ッダーの揺れが初期振れとして存在し、走行中の外乱と
して発生したりしても、最終的には振れをなくしつつ目
標位置にトロリー，スプレッダーともに位置決めを可能
とする外乱に強いトロリーの駆動制御ができる。
【００１２】要するに本発明によれば、トロリー位置
ｘ，スプレッダー位置ｘ′，トロリー速度ｖｘ，スプレ
ッダー速度ｖｘ′をそれぞれ検出し、トロリー及びスプ
レッダーの目標位置ｘ０を含む下記トロリー加速度指令
値ｕを時々刻々求めるとともに、 ｕ＝ａ（ｘ−ｘ０）＋ｂ（ｘ′−ｘ０）＋ｃ・ｖｘ＋ｄ
・ｖｘ′（ａ，ｂ，ｃ，ｄは適宜定数） トロリー加速度ｕを積分して時々刻々求めたその速度指
令値ｖを、トロリー駆動部にフィードバックすることに
より、初期振れや、外乱にもかかわらず、それによって
生ずる振れも最終的には振れ止めすることができるとと
もに、スプレッダー及びトロリーも正しく目標位置に位
置決めすることが可能な高荷役効率のスプレッダー付き
クレーンの振れ止め制御方法を得るから、本発明は産業
上極めて有益なものである。
ｘ，スプレッダー位置ｘ′，トロリー速度ｖｘ，スプレ
ッダー速度ｖｘ′をそれぞれ検出し、トロリー及びスプ
レッダーの目標位置ｘ０を含む下記トロリー加速度指令
値ｕを時々刻々求めるとともに、 ｕ＝ａ（ｘ−ｘ０）＋ｂ（ｘ′−ｘ０）＋ｃ・ｖｘ＋ｄ
・ｖｘ′（ａ，ｂ，ｃ，ｄは適宜定数） トロリー加速度ｕを積分して時々刻々求めたその速度指
令値ｖを、トロリー駆動部にフィードバックすることに
より、初期振れや、外乱にもかかわらず、それによって
生ずる振れも最終的には振れ止めすることができるとと
もに、スプレッダー及びトロリーも正しく目標位置に位
置決めすることが可能な高荷役効率のスプレッダー付き
クレーンの振れ止め制御方法を得るから、本発明は産業
上極めて有益なものである。
【図１】本発明をコンテナークレーンに適用した一実施
例を示すもので、同図（Ａ）はその全体側面図、同図
（Ｂ）はそのトロリーの制御要領を示すブロック図であ
る。
例を示すもので、同図（Ａ）はその全体側面図、同図
（Ｂ）はそのトロリーの制御要領を示すブロック図であ
る。
【図２】図１（Ｂ）におけるトロリーの速度制御の考え
方を示すブロック図である。
方を示すブロック図である。
【図３】従来のコンテナークレーンのトロリー速度パタ
ーン及び初期振れ，外乱のない場合のスプレッダーの振
れを示す線図である。
ーン及び初期振れ，外乱のない場合のスプレッダーの振
れを示す線図である。
【図４】図３において、初期振れ，外乱のある場合のス
プレッダーの振れを示す線図である。
プレッダーの振れを示す線図である。
Ａ トロリー駆動部 Ｂ トロリー Ｃ スプレッダー Ｄ 検出装置 Ｅ 演算装置 Ｆ トロリー速度制御装置 Ｇ 目標位置指令装置 ｘ トロリー位置 ｘ′ スプレッダー位置 ｖx トロリー速度 ｖx ′ スプレッダー速度 ｘ0 トロリーとスプレッダーの目標位置 ｕ トロリー加速度 ｖ トロリー指令速度
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−106795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−44486（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B66C 13/00 - 15/06
Claims (1)
- 【請求項１】 トロリー位置ｘ，スプレッダー位置
ｘ′，トロリー速度ｖｘ，スプレッダー速度ｖｘ′をそ
れぞれ検出し、トロリー及びスプレッダーの目標位置ｘ
０を含む下記トロリー加速度指令値ｕを時々刻々求める
とともに、 ｕ＝ａ（ｘ−ｘ０）＋ｂ（ｘ′−ｘ０）＋ｃ・ｖｘ＋ｄ
・ｖｘ′（ａ，ｂ，ｃ，ｄは適宜定数） トロリー加速度ｕを積分して時々刻々求めたその速度指
令値ｖを、トロリー駆動部にフィードバックすることを
特徴とするクレーンの振れ止め制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2331193A JP2923159B2 (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | クレーンの振れ止め制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2331193A JP2923159B2 (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | クレーンの振れ止め制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211489A JPH06211489A (ja) | 1994-08-02 |
| JP2923159B2 true JP2923159B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=12107049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2331193A Expired - Fee Related JP2923159B2 (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | クレーンの振れ止め制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2923159B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-18 JP JP2331193A patent/JP2923159B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06211489A (ja) | 1994-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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