JP2934562B2 - クレーンの速度制御方法 - Google Patents
クレーンの速度制御方法Info
- Publication number
- JP2934562B2 JP2934562B2 JP2368093A JP2368093A JP2934562B2 JP 2934562 B2 JP2934562 B2 JP 2934562B2 JP 2368093 A JP2368093 A JP 2368093A JP 2368093 A JP2368093 A JP 2368093A JP 2934562 B2 JP2934562 B2 JP 2934562B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trolley
- spreader
- speed
- target position
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クレーンの速度制御方
法に関する。
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Ｐ0 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８に示す速度制
御パターンＰ0 により制御されるのであるが、もし図９
に示すような初期振れＱ0 があったり、走行途中に何ら
かの外乱Ｒ0 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Ｓ0 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Ｐ0 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８に示す速度制
御パターンＰ0 により制御されるのであるが、もし図９
に示すような初期振れＱ0 があったり、走行途中に何ら
かの外乱Ｒ0 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Ｓ0 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、従来のコ
ンテナ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９に示
したように、この外乱による振れが残留してしまう。ま
た、コンテナークレーンでは、トロリーの設定速度パタ
ーンによる運転中に、風外乱のために吊り荷の位置がト
ロリーの位置からずれる。またトロリーの停止時にクレ
ーン自体の撓みのために振れが止まらずに残留振れとし
て残る等のことがあり、このような現象の発生は円滑な
荷役の少ないからざる妨げとなる。
ンテナ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９に示
したように、この外乱による振れが残留してしまう。ま
た、コンテナークレーンでは、トロリーの設定速度パタ
ーンによる運転中に、風外乱のために吊り荷の位置がト
ロリーの位置からずれる。またトロリーの停止時にクレ
ーン自体の撓みのために振れが止まらずに残留振れとし
て残る等のことがあり、このような現象の発生は円滑な
荷役の少ないからざる妨げとなる。
【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を可能とし、また、風外乱やクレー
ン自体の撓みによる影響を補正して吊り荷を正しく目標
位置に持ち来すことを可能とする高荷役効率かつ高性能
のクレーンの速度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を可能とし、また、風外乱やクレー
ン自体の撓みによる影響を補正して吊り荷を正しく目標
位置に持ち来すことを可能とする高荷役効率かつ高性能
のクレーンの速度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】そのために請求項１の発
明は、設定速度パターンに沿ってトロリーを増速及び定
速横行したのち減速開始点乃至減速途中にて同設定速度
パターンによる制御の代わりにトロリー位置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
トロリー及びスプレッダーの位置制御を行うことを特徴
とする。
明は、設定速度パターンに沿ってトロリーを増速及び定
速横行したのち減速開始点乃至減速途中にて同設定速度
パターンによる制御の代わりにトロリー位置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
トロリー及びスプレッダーの位置制御を行うことを特徴
とする。
【０００６】また、請求項２の発明は、請求項１におい
て、トロリーの目標位置ｘ０を風外力Ｆ０に対しては±
（ｌ０・Ｆ０）／ｍｇ（ｌ０はロープ長，Ｆ０は風外
力，ｍはスプレッダーあるいはスプレッダーと吊り荷の
質量，ｇは重力加速度）により、クレーンの傾きΔθに
対しては±ｌ０・Δθによりそれぞれ補正した値を使用
してトロリー及びスプレッダーの位置制御を行うことを
特徴とする。
て、トロリーの目標位置ｘ０を風外力Ｆ０に対しては±
（ｌ０・Ｆ０）／ｍｇ（ｌ０はロープ長，Ｆ０は風外
力，ｍはスプレッダーあるいはスプレッダーと吊り荷の
質量，ｇは重力加速度）により、クレーンの傾きΔθに
対しては±ｌ０・Δθによりそれぞれ補正した値を使用
してトロリー及びスプレッダーの位置制御を行うことを
特徴とする。
【０００７】
【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３に示すように、始め、パターン制御域
ではトロリーは設定速度パターンどおり制御されたの
ち、図１（Ｂ）に示すように、切換装置の切換作用によ
りフィードバック制御域では下記の要領でフィードバッ
ク制御運転を行う。すなわち、同図に示すように、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３に示すように、始め、パターン制御域
ではトロリーは設定速度パターンどおり制御されたの
ち、図１（Ｂ）に示すように、切換装置の切換作用によ
りフィードバック制御域では下記の要領でフィードバッ
ク制御運転を行う。すなわち、同図に示すように、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。
【０００８】
【実施例】本発明の第１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（Ａ）におけるスプレッダー
の経路設定速度パターン及び経路図、図３はトロリーの
速度分布図である。
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（Ａ）におけるスプレッダー
の経路設定速度パターン及び経路図、図３はトロリーの
速度分布図である。
【０００９】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。
【００１０】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、途中のコンテナ
ー，船舶あるいは、コンテナー自身の横ビーム等の障害
物をクリアするロープ巻き動作の関係で、図２に示す経
路を設定し、図３に示す速度で減速開始以降まで制御
し、その後は経路の安全性から障害物のないところで、
切換装置Ｒの作用で、フィードバック制御に入る。すな
わち、コンテナーＫのトロリー横行方向の位置ｘk （図
１）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ｖx ，スプレッダーの速度
ｖx ′の初期状態から制御が開始される。これらの値は
必ずしも０ではなく、またｘ1 とｘ2 ′は荷振れの状態
であれば、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、図１（Ｂ）に示すように、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）＝ｖ0 ，Δｔは離散化の時間刻
みである。ｖ0 はパターン制御からフィードバック制御
に切換わったときのトロリーの速度であり、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、途中のコンテナ
ー，船舶あるいは、コンテナー自身の横ビーム等の障害
物をクリアするロープ巻き動作の関係で、図２に示す経
路を設定し、図３に示す速度で減速開始以降まで制御
し、その後は経路の安全性から障害物のないところで、
切換装置Ｒの作用で、フィードバック制御に入る。すな
わち、コンテナーＫのトロリー横行方向の位置ｘk （図
１）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ｖx ，スプレッダーの速度
ｖx ′の初期状態から制御が開始される。これらの値は
必ずしも０ではなく、またｘ1 とｘ2 ′は荷振れの状態
であれば、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、図１（Ｂ）に示すように、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）＝ｖ0 ，Δｔは離散化の時間刻
みである。ｖ0 はパターン制御からフィードバック制御
に切換わったときのトロリーの速度であり、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。
【００１１】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。
【００１２】このような第１実施例により、速度パター
ン制御とトロリーの位置，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
ドバックする制御とを組み合わすことにより、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。
ン制御とトロリーの位置，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
ドバックする制御とを組み合わすことにより、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。
【００１３】次に本発明の第２実施例を図面について説
明すると、図４は風外力に対するトロリー速度の制御方
法の考え方を示すブロック図、図５は図４における構成
要素を示すブロック図、図６は図４〜図５における風外
力によるトロリー位置のずれを示す力学的ベクトル図、
図７はクレーンの傾きによるトロリーの位置のずれを示
す幾何学的関係図である。
明すると、図４は風外力に対するトロリー速度の制御方
法の考え方を示すブロック図、図５は図４における構成
要素を示すブロック図、図６は図４〜図５における風外
力によるトロリー位置のずれを示す力学的ベクトル図、
図７はクレーンの傾きによるトロリーの位置のずれを示
す幾何学的関係図である。
【００１４】本第２実施例では、図４〜図５に示すよう
に、風外力やクレーン自身の傾きに合わせてトロリーの
目標位置をスプレッダーの目標位置に対し、適宜ずらし
てセットする。そして、トロリーの位置情報と、スプレ
ッダー（吊り荷）の位置情報と、トロリーの速度情報
と、スプレッダー速度情報と、前記トロリーの目標位置
情報とスプレッダーの目標位置情報を刻刻検出装置によ
り検出し、フィードバックしてこれらの値から演算装置
により、トロリー加速度を計算する。また、刻刻の加速
度を積分し、これを速度指令としてトロリー速度制御装
置から駆動部に指令して、トロリーを制御し、トロリー
の位置，スプレッダーの位置をそれぞれの目標位置に位
置制御することにより、最終的に吊り荷の振れを止めな
がら目標位置に位置決めするものである。
に、風外力やクレーン自身の傾きに合わせてトロリーの
目標位置をスプレッダーの目標位置に対し、適宜ずらし
てセットする。そして、トロリーの位置情報と、スプレ
ッダー（吊り荷）の位置情報と、トロリーの速度情報
と、スプレッダー速度情報と、前記トロリーの目標位置
情報とスプレッダーの目標位置情報を刻刻検出装置によ
り検出し、フィードバックしてこれらの値から演算装置
により、トロリー加速度を計算する。また、刻刻の加速
度を積分し、これを速度指令としてトロリー速度制御装
置から駆動部に指令して、トロリーを制御し、トロリー
の位置，スプレッダーの位置をそれぞれの目標位置に位
置制御することにより、最終的に吊り荷の振れを止めな
がら目標位置に位置決めするものである。
【００１５】すなわち、図５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、さらにトロリー
の目標位置ｘ0 ，スプレッダーの目標位置ｘ0 ′との外
乱による相対的ずれを補正する力学的関係を定量化す
る。また、トロリー加速度ｕを適当に選んだ定数ａ，
ｂ，ｃ，ｄを使って、次式 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。前記トロリーの目標位置ｘ0
とスプレッダーの目標位置ｘ0 ′は風外力を計測し、図
６のように求められ、フィードフォワード制御により制
御する。すなわち、ｘ0 とｘ0 ′は次のような関係にな
るようｘ0 を設定する。ｘ0 ′は最終目標位置であるか
ら、初期に与えられたままである。 ｘ0 ′−ｘ0 ＝（ｌ0 ・Ｆ0 ）／ｍｇ ここで、ｌ0 はその時点のロープ長 Ｆ0 は風外力（水平分力） ｍはスプレッダー（吊り荷）の質量 ｇは重力加速度 これは、図７に示すように、クレーンが傾いている場合
も同じで、この場合は次のような関係からｘ0 が設定さ
れる。 ｘ0 ′−ｘ0 ＝ｌ0 ・Δθ ここで、Δθ：クレーンの傾きであり、これは同じよう
に事前に計測されフィードフォワードされる。
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、さらにトロリー
の目標位置ｘ0 ，スプレッダーの目標位置ｘ0 ′との外
乱による相対的ずれを補正する力学的関係を定量化す
る。また、トロリー加速度ｕを適当に選んだ定数ａ，
ｂ，ｃ，ｄを使って、次式 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。前記トロリーの目標位置ｘ0
とスプレッダーの目標位置ｘ0 ′は風外力を計測し、図
６のように求められ、フィードフォワード制御により制
御する。すなわち、ｘ0 とｘ0 ′は次のような関係にな
るようｘ0 を設定する。ｘ0 ′は最終目標位置であるか
ら、初期に与えられたままである。 ｘ0 ′−ｘ0 ＝（ｌ0 ・Ｆ0 ）／ｍｇ ここで、ｌ0 はその時点のロープ長 Ｆ0 は風外力（水平分力） ｍはスプレッダー（吊り荷）の質量 ｇは重力加速度 これは、図７に示すように、クレーンが傾いている場合
も同じで、この場合は次のような関係からｘ0 が設定さ
れる。 ｘ0 ′−ｘ0 ＝ｌ0 ・Δθ ここで、Δθ：クレーンの傾きであり、これは同じよう
に事前に計測されフィードフォワードされる。
【００１６】そうすると、図１において、例えば、コン
テナーの陸揚げの場合は、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の目標位置ｘ0 とし、スプレッ
ダーＣの目標位置をｘ0 として設定する。トロリーの目
標位置ｘ0 の設定は風速計Ｓの検出値Ｖw からスプレッ
ダーのみか、コンテナーを吊っているかに応じて風外力
Ｆ0 を計算し、前記のように設定される。その際、トロ
リーＢの位置ｘ1 ，スプレッダー位置ｘ2 ′，トロリー
速度ｖxスプレッダー速度ｖx ′はそれぞれ初期状態に
あることになる。もしスタート時点であれば、トロリー
速度ｖx ＝０となる。
テナーの陸揚げの場合は、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の目標位置ｘ0 とし、スプレッ
ダーＣの目標位置をｘ0 として設定する。トロリーの目
標位置ｘ0 の設定は風速計Ｓの検出値Ｖw からスプレッ
ダーのみか、コンテナーを吊っているかに応じて風外力
Ｆ0 を計算し、前記のように設定される。その際、トロ
リーＢの位置ｘ1 ，スプレッダー位置ｘ2 ′，トロリー
速度ｖxスプレッダー速度ｖx ′はそれぞれ初期状態に
あることになる。もしスタート時点であれば、トロリー
速度ｖx ＝０となる。
【００１７】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・ｖx ＋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で制御開始時のトロリー速
度は０である。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は刻刻速
度制御されスタート位置ｘ1 からｘ0 に移動する。その
間、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去さ
れていることになり、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。
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・ｖx ＋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で制御開始時のトロリー速
度は０である。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は刻刻速
度制御されスタート位置ｘ1 からｘ0 に移動する。その
間、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去さ
れていることになり、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。
【００１８】次に陸側シャーシＬ上にコンテナーＫを積
載するためにトラックシャーシのトロリー横行方向位置
ｘc を更新してトロリーＢの目標位置ｘ0 とスプレッダ
ーＣの目標位置ｘ0 ′として海方向の場合と全く同一要
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。ここで、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にかかわら
ず、本第２実施例は成立する。
載するためにトラックシャーシのトロリー横行方向位置
ｘc を更新してトロリーＢの目標位置ｘ0 とスプレッダ
ーＣの目標位置ｘ0 ′として海方向の場合と全く同一要
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。ここで、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にかかわら
ず、本第２実施例は成立する。
【００１９】このような第２実施例によれば、下記の効
果が奏せられる。すなわち、トロリー位置，トロリー速
度，スプレッダー速度及びスプレッダーの目標位置に対
して若干ずれたトロリーの目標位置を刻刻フィードバッ
クすることにより、スプレッダーの揺れが初期振れとし
てあったり、走行中に風外乱やクレーンの傾き等があっ
ても、最終的には振れを無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。
果が奏せられる。すなわち、トロリー位置，トロリー速
度，スプレッダー速度及びスプレッダーの目標位置に対
して若干ずれたトロリーの目標位置を刻刻フィードバッ
クすることにより、スプレッダーの揺れが初期振れとし
てあったり、走行中に風外乱やクレーンの傾き等があっ
ても、最終的には振れを無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。
【００２０】
【発明の効果】要するに請求項１によれば、設定速度パ
ターンに沿ってトロリーを増速及び定速横行したのち減
速開始点乃至減速途中にて同設定速度パターンによる制
御の代わりにトロリー位置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
決めすることを可能とする高荷役効率のクレーンの速度
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。
ターンに沿ってトロリーを増速及び定速横行したのち減
速開始点乃至減速途中にて同設定速度パターンによる制
御の代わりにトロリー位置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
決めすることを可能とする高荷役効率のクレーンの速度
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。
【００２１】請求項２によれば、請求項１において、ト
ロリーの目標位置ｘ０を風外力Ｆ０に対しては±（ｌ０
・Ｆ０）／ｍｇ（ｌ０はロープ長，Ｆ０は風外力，ｍは
スプレッダーあるいはスプレッダーと吊り荷の質量，ｇ
は重力加速度）により、クレーンの傾きΔθに対しては
±ｌ０・Δθによりそれぞれ補正した値を使用してトロ
リー及びスプレッダーの位置制御を行うことにより、風
外乱やクレーン自体の撓みによる影響を補正して吊り荷
を正しく目標位置に持ち来すことを可能とする高荷役効
率のクレーンの速度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。
ロリーの目標位置ｘ０を風外力Ｆ０に対しては±（ｌ０
・Ｆ０）／ｍｇ（ｌ０はロープ長，Ｆ０は風外力，ｍは
スプレッダーあるいはスプレッダーと吊り荷の質量，ｇ
は重力加速度）により、クレーンの傾きΔθに対しては
±ｌ０・Δθによりそれぞれ補正した値を使用してトロ
リー及びスプレッダーの位置制御を行うことにより、風
外乱やクレーン自体の撓みによる影響を補正して吊り荷
を正しく目標位置に持ち来すことを可能とする高荷役効
率のクレーンの速度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】本発明の第１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。
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】図１に示す第１実施例におけるトロリーの速度
線図である。
線図である。
【図４】本発明の第２実施例における風外乱に対する制
御方法を示すブロック図である。
御方法を示すブロック図である。
【図５】図４におけるブロック図である。
【図６】図４における風外力によるトロリー位置のずれ
を示す図である。
を示す図である。
【図７】クレーンの傾きによるトロリーの位置ずれを示
す図である。
す図である。
【図８】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９】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 Ｈ コンテナークレーン Ｉ ガーダー Ｊ 船舶 Ｋ 荷役対象コンテナー Ｌ トラックシャーシ Ｒ 切換装置 Ｓ 風外力検出装置 Ｔ 風外力 Ｕ トロリー目標位置演算装置 Ｖw 風速計の検出値 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 ｘ1 トロリースタート位置 ｘ2 スプレッダースタート位置 ｘk 対象コンテナー ｘc トラックシャーシ位置 ｌ0 ロープ長 Ｆ0 風外力 ｍ 吊荷の質量 ｇ 重力の加速度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 紀明 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 (56)参考文献 特開 昭55−80680（ＪＰ，Ａ) 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 (2)
- 【請求項１】 設定速度パターンに沿ってトロリーを増
速及び定速横行したのち減速開始点乃至減速途中にて同
設定速度パターンによる制御の代わりにトロリー位置
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
トロリー及びスプレッダーの位置制御を行うことを特徴
とするクレーンの速度制御方法。 - 【請求項２】 請求項１において、トロリーの目標位置
ｘ０を風外力Ｆ０に対しては±（ｌ０・Ｆ０）／ｍｇ
（ｌ０はロープ長，Ｆ０は風外力，ｍはスプレッダーあ
るいはスプレッダーと吊り荷の質量，ｇは重力加速度）
により、クレーンの傾きΔθに対しては±ｌ０・Δθに
よりそれぞれ補正した値を使用してトロリー及びスプレ
ッダーの位置制御を行うことを特徴とするクレーンの速
度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2368093A JP2934562B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | クレーンの速度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2368093A JP2934562B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | クレーンの速度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211490A JPH06211490A (ja) | 1994-08-02 |
| JP2934562B2 true JP2934562B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=12117185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2368093A Expired - Fee Related JP2934562B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | クレーンの速度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2934562B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013023294A (ja) * | 2011-07-15 | 2013-02-04 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 荷役用クレーンの走行制御装置 |
-
1993
- 1993-01-19 JP JP2368093A patent/JP2934562B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013023294A (ja) * | 2011-07-15 | 2013-02-04 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 荷役用クレーンの走行制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06211490A (ja) | 1994-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3254152B2 (ja) | クレーンの荷役経路設定方法及びその装置 | |
| JPS6241189A (ja) | クレ−ン制御方式 | |
| JPH08290892A (ja) | 吊荷の振れ止め装置 | |
| JP2003515513A (ja) | 動的システムの非線形能動制御 | |
| US4512711A (en) | Unloading of goods, such as bulk goods from a driven, suspended load-carrier | |
| JP6297013B2 (ja) | 減揺装置 | |
| JP2934562B2 (ja) | クレーンの速度制御方法 | |
| JP2973701B2 (ja) | コンテナクレーンの運転制御装置 | |
| JP3081146B2 (ja) | クレーン吊り荷振れ角センサー校正方法 | |
| JP2004284735A (ja) | クレーンの運転制御方法 | |
| JP2923159B2 (ja) | クレーンの振れ止め制御方法 | |
| JP2837314B2 (ja) | クレーンの振れ止め制御装置 | |
| JPH1135277A (ja) | クレーンの振れ止め制御システム | |
| AU655981B2 (en) | A crane control method | |
| JPH0228493A (ja) | 吊り荷の振れ止め運転制御方法 | |
| JP2930493B2 (ja) | クレーンの振れ止め制御方法 | |
| JP4163289B2 (ja) | 振れ検出装置の校正方法 | |
| JP3087616B2 (ja) | クレーン吊り荷の振れ止め制御方法 | |
| JPS5912085A (ja) | クレ−ン吊り荷の振れ止め制御方法 | |
| JP3080189B2 (ja) | ジブクレーンの荷振れ止め運転制御方法及びその装置 | |
| JPH10329787A (ja) | 作業船搭載クレーンの自動運転方法および同装置 | |
| JP3244498B2 (ja) | ケーブルクレーン用横行トロリの速度制御方法 | |
| JPH1017268A (ja) | クレーン吊荷のスキュー振れ止め方法および装置 | |
| JP2000153989A (ja) | 吊荷の振れ止め制御装置 | |
| JPH07267576A (ja) | 吊荷の振れ止め制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990428 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110528 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120528 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |