JP3340363B2 - Trajectory following control method for buried pipe propulsion machine and recording medium recording trajectory following control program for buried pipe propulsion machine - Google Patents
Trajectory following control method for buried pipe propulsion machine and recording medium recording trajectory following control program for buried pipe propulsion machineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パイロットヘッド
の傾動による方向修正機能を有する埋設管推進機に用い
た圧入式推進工法における埋設管推進機の軌道追従制御
方法および埋設管推進機の軌道追従制御プログラムを記
録した記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a trajectory tracking control method for a buried pipe propulsion machine and a trajectory tracking method for a buried pipe propulsion machine in a press-fit type propulsion method used for a buried pipe propulsion machine having a direction correcting function by tilting a pilot head. The present invention relates to a recording medium on which a control program is recorded.
【０００２】[0002]
【従来の技術】埋設管推進機の軌道追従制御方法として
は、従来、例えば（１）設計軌道に対する埋設管推進機
の位置偏差と姿勢角偏差に、ある比例ゲインを乗じた結
果を次のパイロットヘッド角とするフィードバック制御
方法、（２）設計軌道に対する埋設管推進機の位置偏差
と姿勢角偏差とそれに対するパイロットヘッド角に関す
るオペレータの経験と知識を使い、制御規則、メンバー
シップ関数で表現し制御を行うファジィ制御方法、
（３）所定の方向制御則から得られる埋設管推進機の位
置偏差と姿勢角偏差とそれに対するパイロットヘッド角
との関係を学習データとしてニューラルネットワークに
学習させ、最適フィードバックゲインを得るニューラル
ネットワーク制御方法、（４）ファジィ方向制御方法に
おける最適ファジィ集合代表値をニューラルネットワー
クにより自動的にチューニングするオートチューニング
ファジィ制御方法、（５）埋設管推進機のパイロットヘ
ッド角と埋設管推進機の位置および姿勢角の関係を表わ
すダイナミクスモデルをｎ次元線形離散時間確率モデル
で表現した上で、このモデルに基づいた状態観測器およ
び最適レギュレータを構成した最適制御方法等の多くの
方法が検討され、これらの制御方法は埋設管推進機の方
向制御に有効であることが確認されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a trajectory tracking control method of a buried pipe propulsion machine, for example, (1) a result obtained by multiplying a position deviation and an attitude angle deviation of a buried pipe propulsion machine with respect to a design trajectory by a certain proportional gain is used as a pilot pilot. Feedback control method with head angle, (2) Expression and control by control rules and membership functions using operator's experience and knowledge of position deviation and attitude angle deviation of buried pipe propulsion machine with respect to design trajectory and pilot head angle corresponding thereto Fuzzy control method,
(3) A neural network control method in which a neural network learns, as learning data, the relationship between the position deviation and attitude angle deviation of a buried pipe propulsion device obtained from a predetermined direction control law and the pilot head angle corresponding thereto, and obtains an optimum feedback gain. (4) an auto-tuning fuzzy control method for automatically tuning the optimum fuzzy set representative value in the fuzzy direction control method by a neural network; (5) a pilot head angle of the buried pipe propulsion machine and a position and attitude angle of the buried pipe propulsion machine After expressing a dynamics model expressing the relationship of the above by an n-dimensional linear discrete-time stochastic model, many methods such as an optimal control method including a state observer and an optimal regulator based on the model are examined. Is effective for controlling the direction of buried pipe propulsion It has been confirmed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の制御方法は全て、ある時点のみの位置および姿
勢角の偏差をもとにパイロットヘッド角を決定するフィ
ードバック制御に基づいた制御方法であり、曲線形状の
計画軌道が与えられたときには、制御遅れに起因した偏
差が生じるため、高精度な軌道追従制御が不可能である
という問題点があった。However, the above-mentioned conventional control methods are all control methods based on feedback control for determining a pilot head angle based on a deviation of a position and an attitude angle only at a certain point in time. When a curve-shaped planned trajectory is given, a deviation due to a control delay occurs, so that there has been a problem that high-accuracy trajectory tracking control is impossible.
【０００４】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、従来考慮されていなかった設
計軌道の情報から最適なパイロットヘッド傾動角を事前
に計算し、該パイロットヘッド傾動角を用いて、施工精
度を向上させることができる埋設管推進機の軌道追従制
御方法および埋設管推進機の軌道追従制御プログラムを
記録した記録媒体を提供することにある。[0004] The present invention has been made in view of the above,
The aim is to calculate the optimum pilot head tilt angle in advance from information on the design trajectory that has not been taken into account in the past, and use the pilot head tilt angle to improve the construction accuracy of buried pipe propulsion. It is an object of the present invention to provide a recording medium storing a track following control method for an aircraft and a track following control program for a buried pipe propulsion machine.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明は、目標の推進方向へ傾動さ
せたパイロットヘッドをパイロットジャッキの伸長によ
り地中に圧入した後に、パイロットジャッキを縮退しつ
つ元押しジャッキにより中折れ部を介して前部推進筒と
後部推進筒が傾動自在に接続される埋設管推進機を推進
させて埋設管を地中に敷設する埋設管推進機の軌道追従
制御方法であって、埋設管推進機のパイロットヘッド角
と埋設管推進機の前部推進筒の位置および姿勢角との関
係を表すダイナミクスモデルと、該ダイナミクスモデル
と設計軌道との位置偏差および姿勢角偏差からパイロッ
トヘッド傾動角を計算する制御器とから設計軌道に対す
る埋設管推進機の出力軌道を予測計算する第１の工程
と、該第１の工程における設計軌道と第１の工程により
予測計算した埋設管推進機の出力軌道との間の関係式か
ら設計軌道を修正することにより仮想設計軌道を求める
第２の工程と、該第２の工程により求めた仮想設計軌道
を第１の工程における設計軌道の代わりに用いて予測計
算することにより得られる埋設管推進機の出力軌道と本
来の設計軌道との誤差がある一定値以下になるまで第１
および第２の工程を繰り返す第３の工程とからパイロッ
トヘッド傾動角および仮想設計軌道を計算し、前記仮想
設計軌道および制御器、またはパイロットヘッド傾動
角、または仮想設計軌道および制御器およびパイロット
ヘッド傾動角を用いて、埋設管推進機の方向を制御する
ことを要旨とする。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, according to the present invention, there is provided a pilot jack after a pilot head tilted in a target propulsion direction is pressed into the ground by extending a pilot jack. Of a buried pipe propulsion device that lays a buried pipe underground by propelling a buried pipe propulsion device in which the front propulsion cylinder and the rear propulsion cylinder are tiltably connected via a middle bent part by a main push jack while retracting A trajectory following control method, comprising: a dynamics model representing a relationship between a pilot head angle of a buried pipe propulsion machine and a position and an attitude angle of a front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion machine; and a positional deviation between the dynamics model and a design trajectory. A first step of predicting and calculating an output trajectory of the buried pipe propulsion machine with respect to the design trajectory from a controller for calculating a pilot head tilt angle from the attitude angle deviation, and a first step; A second step of obtaining a virtual design trajectory by correcting the design trajectory from a relational expression between the design trajectory to be calculated and the output trajectory of the buried pipe propulsion machine calculated and predicted in the first step; Until the error between the output trajectory of the buried pipe propulsion machine and the original design trajectory obtained by performing prediction calculation using the obtained virtual design trajectory in place of the design trajectory in the first step until the error becomes less than a certain value, the first
Calculating a pilot head tilt angle and a virtual design trajectory from the third step of repeating the second step and the virtual design trajectory and controller, or the pilot head tilt angle, or the virtual design trajectory and controller and the pilot head tilt The gist is to control the direction of the buried pipe propulsion machine using the corner.
【０００６】請求項１記載の本発明にあっては、埋設管
推進機のパイロットヘッド傾動角と埋設管推進機の前部
推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミクス
モデルに対して従来の方向制御を行うことにより、フィ
ードバック制御の遅れ量等の起因する軌道追従誤差およ
び埋設管推進機の出力軌道を事前に予測し、それから設
計軌道を入力、予測結果である出力軌道を出力とみなし
たときの入出力関係と軌道追従誤差に基づいて設計軌道
を修正することにより予測される軌道追従誤差を補償で
きるような仮想設計軌道を求め、この仮想設計軌道から
の誤差に基づいて埋設管推進機の方向制御を行う。According to the present invention, a dynamic model representing the relationship between the tilt angle of the pilot head of the buried pipe propulsion machine and the position and attitude angle of the front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion machine is conventionally used. By predicting the trajectory following error caused by feedback control delay and the output trajectory of the buried pipe propulsion device in advance, the design trajectory is input, and the output trajectory that is the prediction result is regarded as the output. A virtual design trajectory that can compensate the predicted trajectory tracking error by correcting the design trajectory based on the input-output relationship and the trajectory tracking error when the buried pipe is propelled based on the error from this virtual design trajectory Control the direction of the machine.
【０００７】また、請求項２記載の本発明は、請求項１
記載の発明において、前記第１、第２および第３の工程
と、該第１、第２および第３の工程により計算した仮想
設計軌道と施工時における埋設管推進機との位置偏差お
よび姿勢角偏差と、前記第１の工程における制御器とか
らパイロットヘッド傾動角を計算する第４の工程とを用
いて、埋設管推進機の方向を制御することを要旨とす
る。The present invention according to claim 2 is based on claim 1.
In the described invention, the first, second and third steps, a position deviation and a posture angle between the virtual design trajectory calculated in the first, second and third steps and the buried pipe propulsion machine during construction The gist is to control the direction of the buried pipe propulsion machine by using the deviation and the fourth step of calculating the pilot head tilt angle from the controller in the first step.
【０００８】請求項２記載の本発明にあっては、埋設管
推進機のパイロットヘッド傾動角と埋設管推進機の前部
推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミクス
モデルに対して従来の方向制御を行うことにより、フィ
ードバック制御の遅れ量等の起因する軌道追従誤差およ
び埋設管推進機の出力軌道を事前に予測し、それから設
計軌道を入力、予測結果である出力軌道を出力とみなし
たときの入出力関係と軌道追従誤差に基づいて設計軌道
を修正することにより予測される軌道追従誤差を補償で
きるような仮想設計軌道を求め、この時得られるパイロ
ットヘッド傾動角に基づいてフィードフォワード制御に
より埋設管推進機の方向制御を行う。According to the present invention, a dynamic model representing the relationship between the tilt angle of the pilot head of the buried pipe propulsion device and the position and the attitude angle of the front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion device is conventionally used. By predicting the trajectory following error caused by feedback control delay and the output trajectory of the buried pipe propulsion device in advance, the design trajectory is input, and the output trajectory that is the prediction result is regarded as the output. A virtual design trajectory that can compensate the predicted trajectory tracking error by correcting the design trajectory based on the input / output relationship and the trajectory tracking error at the time of The direction of the buried pipe propulsion device is controlled by the control.
【０００９】更に、請求項３記載の本発明は、請求項１
記載の発明において、前記第１、第２および第３の工程
と、該第１、第２および第３の工程により仮想設計軌道
を計算した結果得られるパイロットヘッド傾動角をパイ
ロットヘッド傾動角とする第５の工程とを用いて、埋設
管推進機の方向を制御することを要旨とする。Further, the present invention according to claim 3 provides the invention according to claim 1.
In the described invention, the pilot head tilt angle obtained as a result of calculating the virtual design trajectory in the first, second, and third steps and the first, second, and third steps is defined as the pilot head tilt angle. The gist is to control the direction of the buried pipe propulsion machine using the fifth step.
【００１０】請求項３記載の本発明にあっては、埋設管
推進機のパイロットヘッド傾動角と埋設管推進機の前部
推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミクス
モデルに対して従来の方向制御を行うことにより、フィ
ードバック制御の遅れ量等の起因する軌道追従誤差およ
び埋設管推進機の出力軌道を事前に予測し、それから設
計軌道を入力、予測結果である出力軌道を出力とみなし
たときの入出力関係と軌道追従誤差に基づいて設計軌道
を修正することにより予測される軌道追従誤差を補償で
きるような仮想設計軌道を求め、この時得られるパイロ
ットヘッド傾動角によるフィードフォワード制御と従来
の方向制御を併用して埋設管推進機の方向制御を行う。According to the third aspect of the present invention, a dynamic model representing the relationship between the tilt angle of the pilot head of the buried pipe propulsion device and the position and attitude angle of the front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion device is conventionally used. By predicting the trajectory following error caused by feedback control delay and the output trajectory of the buried pipe propulsion device in advance, the design trajectory is input, and the output trajectory that is the prediction result is regarded as the output. A virtual design trajectory that can compensate the predicted trajectory tracking error by correcting the design trajectory based on the input / output relationship and the trajectory tracking error at the time of The direction control of the buried pipe propulsion unit is performed by using the conventional direction control.
【００１１】請求項４記載の本発明は、請求項１記載の
発明において、前記第１、第２および第３の工程と、該
第１、第２および第３の工程により仮想設計軌道を計算
した結果得られるパイロットヘッド傾動角と、前記第
１、第２および第３の工程により計算した仮想設計軌道
と施工時における埋設管推進機との位置偏差および姿勢
角偏差と、前記第１の工程における制御器とから計算さ
れるパイロットヘッド傾動角とに、それぞれ同一または
別々の正定数を乗じてから線形和を求める第６の工程と
を用いて、埋設管推進機の方向を制御することを要旨と
する。According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, a virtual design trajectory is calculated by the first, second, and third steps, and the first, second, and third steps. The tilt angle of the pilot head obtained as a result, the position deviation and the posture angle deviation between the virtual design trajectory calculated in the first, second, and third steps and the buried pipe propulsion machine during construction, and the first step And the sixth step of multiplying the pilot head tilt angle calculated from the controller and the controller by the same or different positive constants to obtain a linear sum, thereby controlling the direction of the buried pipe propulsion device. Make a summary.
【００１２】請求項４記載の本発明にあっては、埋設管
推進機のパイロットヘッド傾動角と埋設管推進機の前部
推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミクス
モデルに対して従来の方向制御を行うことにより、フィ
ードバック制御の遅れ量等の起因する軌道追従誤差およ
び埋設管推進機の出力軌道を事前に予測し、それから設
計軌道を入力、予測結果である出力軌道を出力とみなし
たときの入出力関係と軌道追従誤差に基づいて設計軌道
を修正することにより予測される軌道追従誤差を補償で
きるような仮想設計軌道を求め、この時得られるパイロ
ットヘッド傾動角と、仮想設計軌道と施工時における埋
設管推進機との位置偏差および姿勢角偏差と制御器とか
ら計算されるパイロットヘッド傾動角にそれぞれ同一ま
たは別々に正定数を乗じてから線形和を求めて埋設管推
進機の方向制御を行う。According to the present invention, a dynamic model representing the relationship between the tilt angle of the pilot head of the buried pipe propulsion device and the position and attitude angle of the front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion device is conventionally used. By predicting the trajectory following error caused by feedback control delay and the output trajectory of the buried pipe propulsion device in advance, the design trajectory is input, and the output trajectory that is the prediction result is regarded as the output. A virtual design trajectory that can compensate the predicted trajectory tracking error by correcting the design trajectory based on the input / output relationship and the trajectory tracking error at the time of Positive constants are the same or different for the pilot head tilt angle calculated from the position deviation and attitude angle deviation from the buried pipe propulsion machine and the controller during construction and the controller Multiplied performs direction control of the buried pipe propulsion device seeking linear sum from.
【００１３】また、請求項５記載の本発明は、目標の推
進方向へ傾動させたパイロットヘッドをパイロットジャ
ッキの伸長により地中に圧入した後に、パイロットジャ
ッキを縮退しつつ元押しジャッキにより中折れ部を介し
て前部推進筒と後部推進筒が傾動自在に接続される埋設
管推進機を推進させて埋設管を地中に敷設する埋設管推
進機の軌道追従制御方法を実施するプログラムを記録し
た記録媒体であって、埋設管推進機のパイロットヘッド
角と埋設管推進機の前部推進筒の位置および姿勢角との
関係を表すダイナミクスモデルと、該ダイナミクスモデ
ルと設計軌道との位置偏差および姿勢角偏差からパイロ
ットヘッド傾動角を計算する制御器とから設計軌道に対
する埋設管推進機の出力軌道を予測計算する第１の工程
と、該第１の工程における設計軌道と第１の工程により
予測計算した埋設管推進機の出力軌道との間の関係式か
ら設計軌道を修正することにより仮想設計軌道を求める
第２の工程と、該第２の工程により求めた仮想設計軌道
を第１の工程における設計軌道の代わりに用いて予測計
算することにより得られる埋設管推進機の出力軌道と本
来の設計軌道との誤差がある一定値以下になるまで第１
および第２の工程を繰り返す第３の工程とからパイロッ
トヘッド傾動角および仮想設計軌道を計算し、前記仮想
設計軌道および制御器、またはパイロットヘッド傾動
角、または仮想設計軌道および制御器およびパイロット
ヘッド傾動角を用いて、埋設管推進機の方向を制御する
ことを要旨とする。According to a fifth aspect of the present invention, after the pilot head tilted in the target propulsion direction is pressed into the ground by extending the pilot jack, the center bending portion is formed by the original pushing jack while retracting the pilot jack. A program for executing a track following control method of a buried pipe propulsion machine for laying a buried pipe underground by propelling a buried pipe propulsion machine in which a front propulsion cylinder and a rear propulsion cylinder are tiltably connected via a A recording medium, a dynamics model representing a relationship between a pilot head angle of a buried pipe propulsion machine and a position and a posture angle of a front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion machine, and a positional deviation and a posture between the dynamics model and a design trajectory. A first step of predicting and calculating an output trajectory of a buried pipe propulsion machine with respect to a design trajectory from a controller for calculating a pilot head tilt angle from the angular deviation; and the first step A second step of obtaining a virtual design trajectory by modifying the design trajectory from a relational expression between the design trajectory in the first step and the output trajectory of the buried pipe propulsion machine predicted and calculated in the first step; Until the error between the output trajectory of the buried pipe propulsion machine and the original design trajectory obtained by performing prediction calculation using the obtained virtual design trajectory in place of the design trajectory in the first step until the error becomes less than a certain value, the first
Calculating a pilot head tilt angle and a virtual design trajectory from the third step of repeating the second step and the virtual design trajectory and controller, or the pilot head tilt angle, or the virtual design trajectory and controller and the pilot head tilt The gist is to control the direction of the buried pipe propulsion machine using the corner.
【００１４】請求項５記載の本発明にあっては、埋設管
推進機のパイロットヘッド傾動角と埋設管推進機の前部
推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミクス
モデルに対して従来の方向制御を行うことにより、フィ
ードバック制御の遅れ量等の起因する軌道追従誤差およ
び埋設管推進機の出力軌道を事前に予測し、それから設
計軌道を入力、予測結果である出力軌道を出力とみなし
たときの入出力関係と軌道追従誤差に基づいて設計軌道
を修正することにより予測される軌道追従誤差を補償で
きるような仮想設計軌道を求め、この仮想設計軌道から
の誤差に基づいて埋設管推進機の方向制御を行う軌道追
従制御プログラムを記録媒体として記録し、その流通性
を高めている。According to the fifth aspect of the present invention, a dynamic model representing the relationship between the tilt angle of the pilot head of the buried pipe propulsion device and the position and attitude angle of the front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion device is conventionally used. By predicting the trajectory following error caused by feedback control delay and the output trajectory of the buried pipe propulsion device in advance, the design trajectory is input, and the output trajectory that is the prediction result is regarded as the output. A virtual design trajectory that can compensate the predicted trajectory tracking error by correcting the design trajectory based on the input-output relationship and the trajectory tracking error when the buried pipe is propelled based on the error from this virtual design trajectory A trajectory tracking control program for controlling the direction of the aircraft is recorded as a recording medium to enhance its circulation.
【００１５】更に、請求項６記載の本発明は、請求項５
記載の発明において、前記第１、第２および第３の工程
と、該第１、第２および第３の工程により計算した仮想
設計軌道と施工時における埋設管推進機との位置偏差お
よび姿勢角偏差と、前記第１の工程における制御器とか
らパイロットヘッド傾動角を計算する第４の工程とを用
いて、埋設管推進機の方向を制御することを要旨とす
る。Further, the present invention described in claim 6 provides the present invention according to claim 5.
In the described invention, the first, second and third steps, a position deviation and a posture angle between the virtual design trajectory calculated in the first, second and third steps and the buried pipe propulsion machine during construction The gist is to control the direction of the buried pipe propulsion machine by using the deviation and the fourth step of calculating the pilot head tilt angle from the controller in the first step.
【００１６】請求項６記載の本発明にあっては、埋設管
推進機のパイロットヘッド傾動角と埋設管推進機の前部
推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミクス
モデルに対して従来の方向制御を行うことにより、フィ
ードバック制御の遅れ量等の起因する軌道追従誤差およ
び埋設管推進機の出力軌道を事前に予測し、それから設
計軌道を入力、予測結果である出力軌道を出力とみなし
たときの入出力関係と軌道追従誤差に基づいて設計軌道
を修正することにより予測される軌道追従誤差を補償で
きるような仮想設計軌道を求め、この時得られるパイロ
ットヘッド傾動角に基づいてフィードフォワード制御に
より埋設管推進機の方向制御を行う軌道追従制御プログ
ラムを記録媒体として記録し、その流通性を高めてい
る。According to the present invention, a dynamic model representing the relationship between the tilt angle of the pilot head of the buried pipe propulsion machine and the position and attitude angle of the front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion machine is conventionally used. By predicting the trajectory following error caused by feedback control delay and the output trajectory of the buried pipe propulsion device in advance, the design trajectory is input, and the output trajectory that is the prediction result is regarded as the output. A virtual design trajectory that can compensate the predicted trajectory tracking error by correcting the design trajectory based on the input / output relationship and the trajectory tracking error at the time of An orbit following control program for controlling the direction of a buried pipe propulsion device by control is recorded as a recording medium, thereby improving its circulation.
【００１７】更に、請求項７記載の本発明は、請求項５
記載の発明において、前記第１、第２および第３の工程
と、該第１、第２および第３の工程により仮想設計軌道
を計算した結果得られるパイロットヘッド傾動角をパイ
ロットヘッド傾動角とする第５の工程とを用いて、埋設
管推進機の方向を制御することを要旨とする。Further, the present invention described in claim 7 is the same as claim 5.
In the described invention, the pilot head tilt angle obtained as a result of calculating the virtual design trajectory in the first, second, and third steps and the first, second, and third steps is defined as the pilot head tilt angle. The gist is to control the direction of the buried pipe propulsion machine using the fifth step.
【００１８】請求項７記載の本発明にあっては、埋設管
推進機のパイロットヘッド傾動角と埋設管推進機の前部
推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミクス
モデルに対して従来の方向制御を行うことにより、フィ
ードバック制御の遅れ量等の起因する軌道追従誤差およ
び埋設管推進機の出力軌道を事前に予測し、それから設
計軌道を入力、予測結果である出力軌道を出力とみなし
たときの入出力関係と軌道追従誤差に基づいて設計軌道
を修正することにより予測される軌道追従誤差を補償で
きるような仮想設計軌道を求め、この時得られるパイロ
ットヘッド傾動角によるフィードフォワード制御と従来
の方向制御を併用して埋設管推進機の方向制御を行う軌
道追従制御プログラムを記録媒体として記録し、その流
通性を高めている。According to the present invention, a dynamic model representing the relationship between the tilt angle of the pilot head of the buried pipe propulsion device and the position and attitude angle of the front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion device is conventionally used. By predicting the trajectory following error caused by feedback control delay and the output trajectory of the buried pipe propulsion device in advance, the design trajectory is input, and the output trajectory that is the prediction result is regarded as the output. A virtual design trajectory that can compensate the predicted trajectory tracking error by correcting the design trajectory based on the input / output relationship and the trajectory tracking error at the time of A track following control program that controls the direction of a buried pipe propulsion machine by using conventional directional control is recorded as a recording medium to increase its circulation.
【００１９】請求項８記載の本発明は、請求項５記載の
発明において、前記第１、第２および第３の工程と、該
第１、第２および第３の工程により仮想設計軌道を計算
した結果得られるパイロットヘッド傾動角と、前記第
１、第２および第３の工程により計算した仮想設計軌道
と施工時における埋設管推進機との位置偏差および姿勢
角偏差と、前記第１の工程における制御器とから計算さ
れるパイロットヘッド傾動角とに、それぞれ同一または
別々の正定数を乗じてから線形和を求める第６の工程と
を用いて、埋設管推進機の方向を制御することを要旨と
する。According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to the fifth aspect, a virtual design trajectory is calculated by the first, second, and third steps and the first, second, and third steps. The tilt angle of the pilot head obtained as a result, the position deviation and the posture angle deviation between the virtual design trajectory calculated in the first, second, and third steps and the buried pipe propulsion machine during construction, and the first step And the sixth step of multiplying the pilot head tilt angle calculated from the controller and the controller by the same or different positive constants to obtain a linear sum, thereby controlling the direction of the buried pipe propulsion device. Make a summary.
【００２０】請求項８記載の本発明にあっては、埋設管
推進機のパイロットヘッド傾動角と埋設管推進機の前部
推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミクス
モデルに対して従来の方向制御を行うことにより、フィ
ードバック制御の遅れ量等の起因する軌道追従誤差およ
び埋設管推進機の出力軌道を事前に予測し、それから設
計軌道を入力、予測結果である出力軌道を出力とみなし
たときの入出力関係と軌道追従誤差に基づいて設計軌道
を修正することにより予測される軌道追従誤差を補償で
きるような仮想設計軌道を求め、この時得られるパイロ
ットヘッド傾動角と、仮想設計軌道と施工時における埋
設管推進機との位置偏差および姿勢角偏差と制御器とか
ら計算されるパイロットヘッド傾動角にそれぞれ同一ま
たは別々の正定数を乗じてから線形和を求めて埋設管推
進機の方向制御を行う軌道追従制御プログラムを記録媒
体として記録し、その流通性を高めている。According to the present invention, a dynamic model representing the relationship between the tilt angle of the pilot head of the buried pipe propulsion machine and the position and attitude angle of the front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion machine is conventionally used. By predicting the trajectory following error caused by feedback control delay and the output trajectory of the buried pipe propulsion device in advance, the design trajectory is input, and the output trajectory that is the prediction result is regarded as the output. A virtual design trajectory that can compensate the predicted trajectory tracking error by correcting the design trajectory based on the input / output relationship and the trajectory tracking error at the time of The same or different positive constants for the pilot head tilt angle calculated from the position deviation and attitude angle deviation from the buried pipe propulsion machine and the controller during construction and the controller Multiplying seeking linear sum a trajectory tracking control program for direction control of the buried pipe propulsion unit recorded as a recording medium from, and increase its flow properties.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２２】図１は、本発明の一実施形態に係る埋設管
推進機軌道追従制御方法を実施する埋設管推進機の構成
を示す図である。同図に示す本実施形態の埋設管推進機
は圧入式小口径管推進工法を用いている。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a buried pipe propulsion apparatus for implementing a buried pipe propulsion track following control method according to an embodiment of the present invention. The buried pipe propulsion device of this embodiment shown in FIG. 1 uses a press-fit type small-diameter pipe propulsion method.
【００２３】まず、全体のシステムについて説明する。
埋設管推進機１は、パイロットヘッド傾動角修正機構お
よび中折れ機構を有する埋設管推進機本体１１、地下に
敷設される埋設管Ｔ、埋設管推進機本体１１および埋設
管Ｔを油圧で押し込む元押し装置１３、発進立坑１５内
の元押し装置１３に油圧を供給する油圧装置１７、推進
力の管理、推進機の位置および姿勢角監視、パイロット
ヘッド傾動角の修正等を行う操作盤１９により構成され
る。Ｇは地表を表わす。First, the overall system will be described.
The buried pipe propulsion device 1 includes a buried pipe propulsion machine main body 11 having a pilot head tilt angle correcting mechanism and a center bending mechanism, a buried pipe T laid underground, a buried pipe propulsion machine main body 11 and a buried pipe T that are hydraulically pressed. A push device 13, a hydraulic device 17 for supplying hydraulic pressure to the main push device 13 in the starting shaft 15, and an operation panel 19 for controlling propulsion, monitoring the position and attitude angle of the propulsion device, correcting the tilt angle of the pilot head, etc. Is done. G represents the surface of the earth.
【００２４】次に、図１に示す埋設管推進機による地下
埋設管の敷設について図２を参照して概略を説明する。
発進立坑１５内に設置される元押し装置１３により埋設
管推進機本体１１を埋設管推進機本体１１先端のパイロ
ットヘッド１１１と共に地中に圧入し、もしくはパイロ
ットジャッキ１１９でパイロットヘッド１１１のみを地
中に圧入し推進することで地下に埋設管が敷設される。
また、圧入後は、埋設管推進機本体１１後端に順次継ぎ
足した埋設管Ｔ全体を、発進立坑１５に設置した元押し
装置１３により油圧で押し込みながら地下に埋設管を敷
設していく。オペレータＰは埋設管推進機本体１１の位
置計測値をもとに操作盤１９によりパイロットヘッド傾
動角を逐次設定し、設計軌道に沿うように方向制御を行
う。Next, the laying of the underground buried pipe by the buried pipe propulsion device shown in FIG. 1 will be schematically described with reference to FIG.
The buried pipe propelling machine main body 11 is pressed into the ground together with the pilot head 111 at the tip of the buried pipe propelling machine main body 11 by the main pushing device 13 installed in the starting shaft 15, or only the pilot head 111 is buried underground by the pilot jack 119. A buried pipe is laid underground by injecting and propelling into the underground.
After the press-fitting, the whole of the buried pipe T sequentially added to the rear end of the buried pipe propulsion unit 11 is hydraulically pushed by the main pushing device 13 installed in the starting shaft 15 to lay the buried pipe underground. The operator P sequentially sets the pilot head tilt angle by the operation panel 19 based on the position measurement value of the buried pipe propulsion unit main body 11 and controls the direction so as to follow the design trajectory.
【００２５】次に、図２を参照して、埋設管推進機本体
１１の方向修正方法について説明する。ここでは、水平
方向の方向修正について説明するが、垂直方向の方向修
正も同様に行うことができるものである。Next, a method of correcting the direction of the buried pipe propulsion unit 11 will be described with reference to FIG. Here, the horizontal direction correction will be described, but the vertical direction correction can be similarly performed.
【００２６】まず、図２（ａ）に示す初期状態から図２
（ｂ）に示すように、右部方向修正ジャッキ１２１Ｒを
縮め、左部方向修正ジャッキ１２１Ｌを伸ばし、パイロ
ットヘッド１１１を左方に傾動する。次に、図２（ｃ）
に示すように、パイロットジャッキ１１９を伸ばし、パ
イロットヘッド１１１を修正方向の地中に向かって圧入
する。そして、図２（ｄ）に示すようにパイロットジャ
ッキ１１９を縮めると同時に元押し装置１３の元押しジ
ャッキを伸ばして埋設管Ｔを押し込む。更に、元押しジ
ャッキを縮めると同時に、ジャッキ移動用スクリューを
回転し、元押しジャッキを前方に移動する。この手順１
サイクルで４５ｃｍ推進し、６サイクルで埋設管Ｔ１管
分の推進を終了する。そして、埋設管Ｔを接続し、この
サイクルを繰り返す。以後、この１サイクルを１ストロ
ークと呼び、本実施形態においてはＮストローク分の推
進を行う施工の場合について説明する。First, from the initial state shown in FIG.
As shown in (b), the right direction correction jack 121R is contracted, the left direction correction jack 121L is extended, and the pilot head 111 is tilted to the left. Next, FIG.
As shown in (1), the pilot jack 119 is extended, and the pilot head 111 is pressed into the ground in the correction direction. Then, as shown in FIG. 2D, the pilot jack 119 is contracted, and at the same time, the main pushing jack of the main pushing device 13 is extended to push the buried pipe T. Further, at the same time as the main push jack is contracted, the jack moving screw is rotated to move the main push jack forward. This procedure 1
The propulsion is performed for 45 cm in the cycle, and the propulsion for the buried pipe T1 is completed in six cycles. Then, the buried pipe T is connected, and this cycle is repeated. Hereinafter, this one cycle is referred to as one stroke, and in the present embodiment, a description will be given of the case of construction in which propulsion for N strokes is performed.
【００２７】次に、図３に示すフローチャートを参照し
て、本実施形態の圧入式小口径推進工法における軌道追
従制御方法について説明する。なお、ここでは、埋設管
推進機ダイナミクスモデルＰとして特願平８−２９０５
４２号『トンネル掘進機の位置推定法』において示され
たダイナミクスモデルを使用し、制御器Ｋには位置およ
び姿勢角偏差のフィードバック制御器を使用した場合の
水平方向に対する軌道追従制御方法の説明を行う。ただ
し、どのようなダイナミクスモデルと制御器の組み合わ
せでも本発明は適用可能である。Next, with reference to a flowchart shown in FIG. 3, a description will be given of a track following control method in the press-fitting small-diameter propulsion method of the present embodiment. In addition, here, as a buried pipe propulsion machine dynamics model P, Japanese Patent Application No. 8-2905.
Using the dynamics model shown in No. 42 "Method of estimating the position of a tunnel excavator", a description will be given of a method of controlling a trajectory following a horizontal direction when a feedback controller for a position and an attitude angle deviation is used as a controller K. Do. However, the present invention is applicable to any combination of a dynamics model and a controller.
【００２８】特願平８−２９０５４２号『トンネル掘進
機の位置推定法』では、埋設管推進機のパイロットヘッ
ド傾動、パイロットヘッド圧入、元押しによる全体推進
からなる一連（１ストローク）の推進機挙動を弾性床上
の梁モデルとして解析した結果、ｉ番目のストロークに
おける埋設管推進機ダイナミクスモデルを次式で示して
いる。Japanese Patent Application No. 8-290542, entitled "Method of Estimating the Position of a Tunneling Machine", describes a series (one stroke) of propulsion machine behavior consisting of pilot head tilting of a buried pipe propulsion machine, pilot head press-fitting, and main propulsion. Was analyzed as a beam model on the elastic floor, and as a result, the dynamic model of the buried pipe propulsion device at the i-th stroke is shown by the following equation.
【００２９】[0029]
【数１】 ただし、Ｌs はストローク長、Ｌf およびＬh は掘進機
前部およびヘッドの長さ、ｉを任意のストローク数とし
てηi はヘッド角、Δηi はηi+1 −ηi である。ま
た、βはヘッド傾動時の姿勢変化角とΔηi の比、αは
ヘッド圧入時の姿勢変化角とηi の比である。(Equation 1) Here, L s is the stroke length, L f and L h are the lengths of the excavator and the head, i is the number of strokes, η i is the head angle, and Δη i is η i + 1 −η i . Moreover, beta is the ratio of the change in posture angle and .DELTA..eta i during head tilting, alpha is the ratio of the posture change angle and eta i at the head press fitting.
【００３０】Δｙci＝（ｙci+1−ｙci） は中折れ部の基準線からの距離の変化、θfiは姿勢角、
Ｒはリバウンド量、ｆβはヘッド傾動時のヘッドの回転
中心となる位置を表す変数、ｆαはヘッド圧入時の掘進
機前部の回転中心を表す変数である。Δy ci = (y ci + 1 −y ci ) is the change in the distance of the center bend from the reference line, θ fi is the attitude angle,
R rebound quantity, the f beta variable representing the position of the center of rotation of the head during head tilting, is f alpha is a variable representing the center of rotation of the excavator front when the head press fitting.
【００３１】位置偏差および姿勢角偏差をフィードバッ
クする制御器Ｋは次式となる。The controller K for feeding back the position deviation and the attitude angle deviation is expressed by the following equation.
【００３２】[0032]
【数２】制御器 Ｋ： ηi+1 ＝Ｋp （ｙdi−ｙi ）＋Ｋd （θfdi −θfi） …（６） ただし、ｙdiはｋストローク目の設計位置、θdiはｉス
トローク目の設計姿勢角である。また、Ｋp は位置ゲイ
ン、Ｋd は姿勢角ゲインである。よって各ストロークに
対する設計位置をＮ次元ベクトルで表わした設計軌道 ｙd ＝［ｙd0，ｙd1…ｙdN-1］T とそのときの各ストロークに対する出力位置をＮ次元ベ
クトルで表わした ｙ＝［ｙ0 ，ｙ1 …ｙN-1 ］T との関係は、埋設管推進機ダイナミクスモデルＰと、制
御器Ｋとから構成される閉ループ制御系をＧとすると次
式のようになる。## EQU2 ## Controller K: η i + 1 = K p (y di −y i ) + K d (θ fdi −θ fi ) (6) where y di is the design position at the k-th stroke, and θ di is This is the design posture angle at the i-th stroke. Kp is a position gain, and Kd is a posture angle gain. Therefore, the design trajectory y d = [ yd 0 , y d1 ... Y dN-1 ] T representing the design position for each stroke as an N-dimensional vector and the output position for each stroke at that time as an N-dimensional vector y = [ relationship between y 0, y 1 ... y N -1] T is a buried pipe propulsion machine dynamics model P, and closed loop control system consists of a controller K When G is as follows.
【００３３】 ｙ＝Ｇｙd …（７） 以上が第１の工程での計算処理である。Y = Gy d (7) The above is the calculation processing in the first step.
【００３４】次に、第２の工程における計算処理につい
て説明する。第１の工程では設計軌道ｙd に対する出力
軌道ｙを予測計算する方法について述べた。しかしなが
ら、式（７）からもわかるように、設計軌道ｙd に対し
てフィードバック制御を行ったのでは出力軌道ｙは設計
軌道ｙd に一致しない。Next, the calculation processing in the second step will be described. In the first step has been described a method of calculating predicted output trajectory y with respect to the design orbit y d. However, as can be seen from equation (7), than was the feedback control with respect to the design orbit y d output trajectory y does not match the design orbit y d.
【００３５】[0035]
【数３】 第２の工程をｋ回繰り返した後、ｋ＋１回目の仮想設計
軌道を求めるための修正式を次式で定義する。(Equation 3) After the second step is repeated k times, a correction equation for obtaining the (k + 1) th virtual design trajectory is defined by the following equation.
【００３６】[0036]
【数４】 ただし、ＦN はＮ×Ｎ次元の離散フーリエ変換を表わす
行列である。(Equation 4) Here, F N is a matrix representing an N × N-dimensional discrete Fourier transform.
【００３７】ｅk ＝ｙd −ｙ は軌道追従誤差である。Ｌk は対角行列で表わされる修
正オペレータであり、各要素はE k = y d -y is the trajectory following error. L k is a correction operator represented by a diagonal matrix, and each element is
【数５】 以上が第２の工程における計算処理である。(Equation 5) The above is the calculation processing in the second step.
【００３８】第３の工程では、上記第１および第２の工
程を繰り返したときの終了条件を判断する。具体的に
は、もしIn the third step, an end condition when the first and second steps are repeated is determined. Specifically, if
【数６】 （ｙd −ｙk ）T （ｙd −ｙk ）＞ε …（17） ならば第２の工程、第１の工程を繰り返す。If (y d -y k ) T (y d -y k )> ε (17), the second step and the first step are repeated.
【００３９】もしIf
【数７】 （ｙd −ｙk ）T （ｙd −ｙk ）≦ε …（18） ならば、上記の工程を終了する。If (y d -y k ) T (y d -y k ) ≦ ε (18), the above steps are terminated.
【００４０】ただし、εは軌道追従誤差の許容範囲を表
わす正定数である。Here, ε is a positive constant representing an allowable range of the track following error.
【００４１】以上が第３の工程である。The above is the third step.
【００４２】上記第１、第２および第３の工程を繰り返
すことにより得られた仮想設計軌道ｙd と式（６）の制
御器Ｋとを用いて次式によりパイロットヘッド傾動角を
計算できる。[0042] can be calculated the first, pilot head tilt angle by the following equation using a controller K virtual design orbit y d and equation obtained by repeating the second and third step (6).
【００４３】[0043]
【数８】 ただし、ηi はｉストローク目のパイロットヘッド傾動
角である。また、ｙaiおよびθaiは、それぞれ埋設管推
進機の計測装置により計測される実際の位置、姿(Equation 8) Here, η i is the pilot head tilt angle at the i-th stroke. In addition, y ai and θ ai are the actual positions and shapes measured by the measuring device of the buried pipe propulsion device, respectively.
【外１】 上記パイロットヘッド傾動角ηi を用いて埋設管推進機
の方向制御を行うことにより設計軌道に高精度で追従す
る軌道追従制御が実現できる。[Outside 1] By controlling the direction of the buried pipe propulsion device using the pilot head tilt angle η i , it is possible to realize trajectory tracking control that follows the design trajectory with high accuracy.
【００４４】次に、上記第１、第２および第３の工程を
繰り返すことにより式（８）を満たNext, by repeating the first, second and third steps, equation (8) is satisfied.
【外２】 本実施形態を説明するに当り用いた閉ループ系Ｇは埋設
管推進機のダイナミクスモデルＰおよび制御器Ｋが時不
変線形システムであることから時不変線形システムにな
るが、一般に閉ループ系Ｇは時不変線形システムになら
ないので、ここではより一般的に[Outside 2] The closed-loop system G used in describing this embodiment is a time-invariant linear system because the dynamics model P and the controller K of the buried pipe propulsion system are time-invariant linear systems. Since it is not a linear system, here it is more general
【数９】 と考える。制御器Ｋにより閉ループ系を構成したときの
出力軌道ｙk は制御遅れに起因した軌道追従誤差が生じ
るものの、設計軌道ｙd の近傍を推移するようにチュー
ニング可能であることから毎回の仮想設計軌道修正量も
微小であると考えられる。よって閉ループ系Ｇに対して
以下の妥当な仮定を設ける。(Equation 9) Think. Output trajectory y k although trajectory tracking error due to the control delay occurs every time the virtual design orbit because it is tunable so as to remain in the vicinity of the design orbit y d upon a closed loop system by the controller K The correction amount is also considered to be very small. Therefore, the following reasonable assumptions are made for the closed loop system G.
【００４５】１．閉ループ系は漸近安定である。1. Closed loop systems are asymptotically stable.
【００４６】２．軌道追従制御区間は十分長く、この区
間内において出力軌道は整定し、その間にＮストローク
分のデータを得る。2. The trajectory following control section is sufficiently long, and the output trajectory is settled in this section, during which data for N strokes is obtained.
【００４７】３．ｋ＋１およびｋ回目の仮想設計軌道お
よび出力軌道の差は微小で、微小変化の関係は離散時間
時不変線形システムで記述できる。3. The difference between the virtual design trajectory and the output trajectory at the (k + 1) th and k-th times is very small, and the relationship of the small change can be described by a discrete-time time-invariant linear system.
【００４８】ｋ＋１およびｋ回目の仮想設計軌道および
設計軌道の偏差を考える。Consider the k + 1 and k-th virtual design trajectories and deviations of the design trajectories.
【００４９】[0049]
【数１０】 ただし、ａi k （ｉ＝０，１，…，ｐ）およびｂ
i k （ｉ＝０，１，…，ｑ）は特定の軌道により変化す
る局所線形化システムの係数、ξi k は線形化誤差であ
る。(Equation 10) Where a i k (i = 0, 1,..., P) and b
i k (i = 0, 1,..., q) is a coefficient of the local linearization system that changes according to a specific trajectory, and ξ i k is a linearization error.
【００５０】[0050]
【数１１】 一般に、施工区間外におけるデータは定義されないが、
ここでは先に示した閉ループ系に関する仮定１および２
のもとで、周期接続に起因する不連続な周期接続誤差は
なく入力および出力の微小偏差を周期拡張できるものと
すると、[Equation 11] Generally, data outside the construction section is not defined,
Here, assumptions 1 and 2 for the closed-loop system shown earlier
Given that there is no discontinuous periodic connection error due to periodic connection, and that the minute deviation of input and output can be extended periodically,
【数１２】 ここで、式（26）および式（27）を式（25）に代入する
ことにより次式を得る。(Equation 12) Here, the following equation is obtained by substituting equations (26) and (27) into equation (25).
【数１３】 次に、この時間領域における閉ループ系の局所線形化シ
ステムに離散フーリエ変換を行い、周波数領域におい
て、局所的な入出力関係を獲得する方法について説明す
る。(Equation 13) Next, a method of performing a discrete Fourier transform on the local linearization system of the closed loop system in the time domain and acquiring a local input / output relationship in the frequency domain will be described.
【００５１】[0051]
【数１４】 ＦN がＣN の対角化行列であることよりＤN は対角行列
となるので最終的に式（31）は次式のような形で得られ
る。[Equation 14] Since F N is a diagonalization matrix of C N , D N is a diagonal matrix, so that equation (31) is finally obtained in the following equation.
【００５２】[0052]
【数１５】 次に、周波数領域における局所入出力関係ＨK を、実際
に得られる入出力の離(Equation 15) Next, the local input / output relationship H K in the frequency domain is determined by the input / output separation actually obtained.
【外３】 （29）に示した時間領域における局所線形化システムに
おいて最適な線形オペレータＷk を求めるためには局所
線形化誤差ｗk の２乗ノルムが最小になればよい。この
ための必要十分な条件は、文献：Vidyasagar:Nonlinear
System Analysis,Prentice-Hall,Inc.,1978により次式
で示されている。[Outside 3] In order to find the optimal linear operator W k in the local linearization system in the time domain shown in (29), the square norm of the local linearization error w k should be minimized. Necessary and sufficient conditions for this are described in Reference: Vidyasagar: Nonlinear
This is represented by the following equation according to System Analysis, Prentice-Hall, Inc., 1978.
【００５３】[0053]
【数１６】 式（37）に示した条件を周波数領域における局所線形化
システムに対して考えると、時間領域での畳み込みが離
散フーリエ変換の積で表されることにより次式を得る。(Equation 16) Considering the condition shown in equation (37) for a local linearization system in the frequency domain, the following equation is obtained by expressing the convolution in the time domain by the product of the discrete Fourier transform.
【００５４】[0054]
【数１７】 が成立しなければならないので式（36）の各要素は以下
の場合だけに限定される。[Equation 17] Therefore, each element of the equation (36) is limited only to the following case.
【００５５】[0055]
【数１８】 離散フーリエ変換を用いて局所線形化システムを求める
ことの優位な点としては、局所線形化システムが線形化
誤差をも考慮した形で獲得できることと、その際必要な
計算が常に単純な形になるということが挙げられる。(Equation 18) The advantage of using a discrete Fourier transform to obtain a local linearization system is that the local linearization system can be obtained in consideration of the linearization error, and the necessary calculations are always simple in that case It is mentioned.
【００５６】次に、この局所線形化システムに基づいた
仮想設計軌道修正について考える。ここでは、ｋ＋１回
目の仮想設計軌道修正を次式で定義する。Next, a virtual design trajectory correction based on this local linearization system will be considered. Here, the k + 1-th virtual design trajectory correction is defined by the following equation.
【００５７】[0057]
【数１９】 はｋ回目の仮想設計軌道修正のための修正オペレータで
ある。[Equation 19] Is a correction operator for the k-th virtual design trajectory correction.
【００５８】修正オペレータは Ｌk ＝（Ｈk-1 ）-1 …（45） を用いる。The correction operator uses L k = (H k -1 ) -1 (45).
【００５９】[0059]
【数２０】 この仮想設計軌道修正方法の収束性は式（41）と式（4
2）それぞれの場合について議論しなければならない。
ところが式（42）の場合でも次回の試行では(Equation 20) Equation (41) and Equation (4)
2) Each case must be discussed.
However, even in the case of equation (42), in the next trial
【数２１】 となり式（41）の場合に移行するのでこの修正方法の収
束性は式（41）の場合に依存することになる。よって本
実施形態では式（41）の場合の誤差収束性に絞って説明
を行う。(Equation 21) Then, the processing shifts to the case of Expression (41), so that the convergence of this correction method depends on the case of Expression (41). Therefore, in the present embodiment, the description will be focused on the error convergence in the case of Expression (41).
【００６０】ｋ＋１とｋ回目の仮想設計軌道修正過程に
おける閉ループ系の局所線形化システムの変化分を次の
ように定義する。The change of the local linearization system of the closed loop system in the k + 1 and k-th virtual design trajectory correction processes is defined as follows.
【００６１】[0061]
【数２２】 仮想設計軌道に対する閉ループ系Ｇの出力軌道はフィー
ドバック効果により設計軌道の近傍を推移すると考えら
れるので上記ΔＨk-1 およびＨk-1 は(Equation 22) Since the output trajectory of the closed loop system G with respect to the virtual design trajectory is considered to change in the vicinity of the design trajectory due to the feedback effect, the above ΔH k-1 and H k-1 are
【数２３】 を満たすと考えられる。(Equation 23) It is thought to satisfy.
【００６２】このとき、式（49）、式（46）および式
（48）を式（47）に代入して次式を得る。At this time, the following equations are obtained by substituting the equations (49), (46) and (48) into the equation (47).
【００６３】[0063]
【数２４】 Ｙk+1 ＝Ｙk ＋Ｈk （Ｈk-1 ）-1Ｅk …（53） また、誤差Ｅk の定義より Ｅk ＝Ｙd −Ｙk …（54） を得る。式（53）を式（54）に代入するとY k + 1 = Y k + H k (H k−1 ) −1 E k (53) From the definition of the error E k , E k = Y d −Y k (54) is obtained. Substituting equation (53) into equation (54)
【数２５】 Ｅk+1 ＝Ｙd −Ｙk+1 ＝Ｙd −Ｙk −Ｈk （Ｈk-1 ）-1Ｅk ＝Ｅk −Ｈk （Ｈk-1 ）-1Ｅk ＝（Ｉ−Ｈk （Ｈk-1 ）-1）Ｅk …（55） ここで、Ｈk およびＨk-1 が対角行列であることより次
の関係式を得る。Equation 25] E k + 1 = Y d -Y k + 1 = Y d -Y k -H k (H k-1) -1 E k = E k -H k (H k-1) -1 E k = (I−H k (H k−1 ) −1 ) E k (55) Here, the following relational expression is obtained from the fact that H k and H k−1 are diagonal matrices.
【００６４】[0064]
【数２６】 式（52）に示す仮定より、最終的に次式を得る。(Equation 26) Based on the assumption shown in equation (52), the following equation is finally obtained.
【００６５】[0065]
【数２７】 初期の軌道追従誤差は となる。これはフィードバック効果により初期軌道追従
誤差がある有界な値となることを意味する。[Equation 27] The initial tracking error is Becomes This means that the initial trajectory following error has a bounded value due to the feedback effect.
【００６６】よって、上記第１、第２および第３の工程
を繰り返すことにより最終的に軌道追従誤差はTherefore, by repeating the first, second and third steps, the trajectory following error finally becomes
【数２８】 上記に説明においては埋設管推進機の水平方向もしくは
垂直方向のどちらかの１自由度についてのものであっ
た。しかしながら、水平方向と垂直方向は互いに直交し
ており動作時の干渉が存在しないので水平方向および垂
直方向の軌道追従制御を同時に実施する場合には、それ
ぞれに本手法を独立に適用することができる。[Equation 28] In the above description, one of the degrees of freedom in either the horizontal direction or the vertical direction of the buried pipe propulsion apparatus has been described. However, since the horizontal direction and the vertical direction are orthogonal to each other and there is no interference during operation, when the horizontal and vertical trajectory tracking controls are simultaneously performed, the present method can be applied to each of them independently. .
【００６７】図４は、本発明の他の実施形態の圧入式小
口径推進工法における軌道追従制御方法を示すフローチ
ャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a track following control method in a press-fit small-diameter propulsion method according to another embodiment of the present invention.
【００６８】埋設管推進機の水平方向のダイナミクスモ
デルをＰH 、埋設管推進機の垂直方向のダイナミクスモ
デルをＰV 、水平方向の制御器をＫH 、垂直方向の制御
器をＫV とする。このとき、第１、第２および第３の工
程における計算処理を水平方向および垂直方向のダイナ
ミクスモデル、制御器を用いてそれぞれ独立に処理すThe horizontal dynamics model of the buried pipe thruster is P H , the vertical dynamics model of the buried pipe thruster is P V , the horizontal controller is K H , and the vertical controller is K V. . At this time, the calculation processing in the first, second, and third steps is performed independently using the horizontal and vertical dynamics models and the controller.
【外４】 を得る。[Outside 4] Get.
【００６９】このとき、ｉストローク目のパイロットヘ
ッド傾動角は以下のように求められる。At this time, the pilot head tilt angle at the i-th stroke is obtained as follows.
【００７０】[0070]
【数２９】 ただし、ηHiはｉストローク目の水平パイロットヘッド
傾動角、ηViはｉストローク目の垂直パイロットヘッド
傾動角である。また、ｙaHi は埋設管推進機の計測装置
より計測される実際の水平位置、ｙaVi は埋設管推進機
の計測装置より計測される実際の垂直位置である。(Equation 29) Here, η Hi is the horizontal pilot head tilt angle at the i-th stroke, and η Vi is the vertical pilot head tilt angle at the i-th stroke. Further, y aHi actual horizontal position is measured from the measurement device of buried pipe propulsion units, y aVi is the actual vertical position is measured from the measurement device of buried pipe propulsion unit.
【００７１】このようにして計算した水平および垂直パ
イロットヘッド傾動角により埋設管推進機のパイロット
ヘッドを傾動、ついで先端圧入、元押しによる全体推進
を行うことにより制御器ＫH およびＫV の制御遅れに起
因する軌道追従誤差を補償することが可能となる。The pilot head of the buried pipe propulsion device is tilted by the horizontal and vertical pilot head tilt angles calculated as described above, and then the entire propulsion is performed by press-fitting the tip and pressing the main body, thereby delaying the control of the controllers K H and K V. It is possible to compensate for the trajectory following error caused by the above.
【００７２】図５は、本発明の別の実施形態の圧入式小
口径推進工法における軌道追従制御方法を示すフローチ
ャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a trajectory following control method in a press-fit small-diameter propulsion method according to another embodiment of the present invention.
【００７３】埋設管推進機の水平方向のダイナミクスモ
デルをＰH 、埋設管推進機の垂直方向のダイナミクスモ
デルをＰV 、水平方向の制御器をＫH 、垂直方向の制御
器をＫV とする。このとき、第１、第２および第３の工
程における計算処理を水平方向および垂直方向のダイナ
ミクスモデル、制御器を用いてそれぞれ独立に処理すThe horizontal dynamics model of the buried pipe thruster is P H , the vertical dynamics model of the buried pipe thruster is P V , the horizontal controller is K H , and the vertical controller is K V. . At this time, the calculation processing in the first, second, and third steps is performed independently using the horizontal and vertical dynamics models and the controller.
【外５】 を得る。このとき、同時に次式を満たすパイロットヘッ
ド傾動角を得る。[Outside 5] Get. At this time, a pilot head tilt angle that satisfies the following equation is obtained at the same time.
【００７４】[0074]
【数３０】 このパイロットヘッド傾動角を用いて埋設管推進機のパ
イロットヘッドを傾動、ついで先端圧入、元押しによる
全体推進を行うことにより埋設管推進機の実際の水平お
よび垂直位置がわからない場合でも設計軌道に追従する
ように方向制御を行うことが可能となる。[Equation 30] Using the pilot head tilt angle, the pilot head of the buried pipe propulsion unit is tilted, and then the entire propulsion is performed by press-fitting the tip and pushing the main body to follow the design trajectory even if the actual horizontal and vertical positions of the buried pipe propulsion unit are unknown. Directional control can be performed.
【００７５】図６は、本発明の更に他の実施形態の圧入
式小口径推進工法における軌道追従制御方法を示すフロ
ーチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a track following control method in a press-fitting small-diameter propulsion method according to still another embodiment of the present invention.
【００７６】埋設管推進機の水平方向のダイナミクスモ
デルをＰH 、埋設管推進機の垂直方向のダイナミクスモ
デルをＰV 、水平方向の制御器をＫH 、垂直方向の制御
器をＫV とする。このとき、第１、第２および第３の工
程における計算処理を水平方向および垂直方向のダイナ
ミクスモデル、制御器を用いてそれぞれ独立に処理すThe horizontal dynamics model of the buried pipe propulsion machine is P H , the vertical dynamics model of the buried pipe propulsion machine is P V , the horizontal controller is K H , and the vertical controller is K V. . At this time, the calculation processing in the first, second, and third steps is performed independently using the horizontal and vertical dynamics models and the controller.
【外６】 機の実際の位置と計算軌道との誤差から次式のようにパ
イロットヘッド傾動角を計算する。[Outside 6] From the error between the actual position of the machine and the calculated trajectory, the pilot head tilt angle is calculated as in the following equation.
【００７７】[0077]
【数３１】 ただし、ｙdHi は水平方向の設計軌道、ｙdVi は垂直方
向の設計軌道である。また、Ｋ1H，Ｋ1Vはフィードフォ
ワード制御量に対する重みである。Ｋ2H，Ｋ1Vは制御器
ＫH ，ＫV によるフィードバック制御量に対する重みで
ある。(Equation 31) Here, y dHi is a horizontal design trajectory, and y dVi is a vertical design trajectory. K 1H and K 1V are weights for the feedforward control amount. K 2H and K 1V are weights for the feedback control amounts by the controllers K H and K V.
【００７８】このようにして計算した水平および垂直パ
イロットヘッド傾動角により埋設管推進機のパイロット
ヘッドを傾動、ついで先端圧入、元押しによる全体推進
を行うことにより、フィードフォワード制御量が予め計
算軌道に追従するような軌道追従制御を行い、制御器Ｋ
H およびＫV によるフィードバック制御量が突発的な地
盤の変化に起因する追従誤差を補償することが可能とな
る。The pilot head of the buried pipe propulsion device is tilted by the tilt angles of the horizontal and vertical pilot heads calculated in this manner, and then the entire propulsion is performed by press-fitting the tip and pressing the main body, so that the feedforward control amount is set to the calculated orbit in advance. The trajectory following control is performed so that the controller K
Feedback control amount by H and K V it is possible to compensate for tracking errors due to changes in the sudden ground.
【００７９】以上、本発明の実施形態を圧入式小口径推
進工法の場合における埋設管推進機軌道追従制御方法に
ついて述べたが、本発明である埋設管推進機軌道追従制
御方法はシールド掘進機など他の推進工法においても同
様に適用できるものである。Although the embodiment of the present invention has been described with respect to the trajectory tracking control method of the buried pipe propulsion machine in the case of the press-fit type small diameter propulsion method, the buried pipe propulsion machine trajectory tracking control method of the present invention is a shield excavator or the like. The same can be applied to other propulsion methods.
【００８０】[0080]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御遅れに起因する軌道追従誤差を事前に予測すること
ができるので、この予測した軌道追従誤差を補償するよ
うな仮想設計軌道、もしくはパイロットヘッド傾動角、
もしくは仮想設計軌道およびパイロットヘッド傾動角の
作成が可能となり、上記仮想設計軌道、もしくはパイロ
ットヘッド傾動角、もしくは仮想設計軌道およびパイロ
ットヘッド傾動角と従来の制御方法もしくは他の制御方
法とを併用することにより、施工精度を向上させること
が可能となる。また、鉄道軌道や河川の下越しなど地形
的に埋設管推進機の実際の位置計測が不可能である施工
箇所においても事前に予測したパイロットヘッド傾動角
を用いることにより、高精度な軌道追従制御が可能とな
る。As described above, according to the present invention,
Since the trajectory following error caused by the control delay can be predicted in advance, a virtual design trajectory that compensates for the predicted trajectory following error, or the pilot head tilt angle,
Alternatively, the virtual design trajectory and the pilot head tilt angle can be created, and the virtual control trajectory, the pilot head tilt angle, or the virtual design trajectory and the pilot head tilt angle are used in combination with the conventional control method or another control method. Thereby, it is possible to improve construction accuracy. In addition, even in construction sites where the actual position of the buried pipe propulsion unit cannot be measured due to terrain, such as passing down a railway track or river, highly accurate track following control can be performed by using the pilot head tilt angle predicted in advance. Becomes possible.
【００８１】更に、本発明である埋設管推進機軌道追従
制御方法における事前予測計算結果およびパイロットヘ
ッド傾動角を用いることにより埋設管推進機オペレータ
の方向制御訓練を実機によらず行うことが可能となり、
オペレータ養成にかかる期間を短縮することができる。Further, the use of the pre-prediction calculation result and the pilot head tilt angle in the buried pipe propulsion device trajectory tracking control method of the present invention makes it possible to conduct the direction control training of the buried pipe propulsion device operator without using the actual device. ,
The period required for operator training can be shortened.
【００８２】また、本発明によれば、埋設管推進機の施
工シミュレーションを行うことができるので、施工内容
の計画段階における設計軌道の検証が可能となる。Further, according to the present invention, since a construction simulation of a buried pipe propulsion machine can be performed, it is possible to verify a design trajectory at a planning stage of construction contents.
【図１】本発明の一実施形態に係る埋設管推進機軌道追
従制御方法を実施する埋設管推進機の構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a buried pipe propulsion machine that implements a method of controlling a trajectory following a buried pipe propulsion machine according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す埋設管推進機の方向修正方法を説明
するための図である。FIG. 2 is a view for explaining a direction correcting method of the buried pipe propulsion device shown in FIG.
【図３】図１に示す実施形態の圧入式小口径推進工法に
おける軌道追従制御方法を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a track following control method in the press-fit small-diameter propulsion method of the embodiment shown in FIG.
【図４】本発明の他の実施形態の圧入式小口径推進工法
における軌道追従制御方法を示すフローチャートであ
る。FIG. 4 is a flowchart illustrating a track following control method in a press-fit small-diameter propulsion method according to another embodiment of the present invention.
【図５】本発明の別の実施形態の圧入式小口径推進工法
における軌道追従制御方法を示すフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart showing a track following control method in a press-fit small-diameter propulsion method according to another embodiment of the present invention.
【図６】本発明の更に他に実施形態の圧入式小口径推進
工法における軌道追従制御方法を示すフローチャートで
ある。FIG. 6 is a flowchart illustrating a track following control method in a press-fit small-diameter propulsion method according to still another embodiment of the present invention.
１ 埋設管推進機 １１ 埋設管推進機本体 １３ 元押し装置 １５ 発進立坑 １７ 油圧装置 １９ 操作盤 １１１ パイロットヘッド １１３ 前部推進筒 １１５ 中折れ部 １１７ 後部推進筒 １１９ パイロットジャッキ １２１Ｌ 左部方向修正ジャッキ １２１Ｒ 右部方向修正ジャッキ Ｇ 地表 Ｐ オペレータ（操作者） Ｔ 埋設管 REFERENCE SIGNS LIST 1 buried pipe propulsion machine 11 buried pipe propulsion machine main body 13 main pushing device 15 starting shaft 17 hydraulic device 19 operation panel 111 pilot head 113 front propulsion cylinder 115 middle bent portion 117 rear propulsion cylinder 119 pilot jack 121L left direction correction jack 121R Right direction correction jack G Ground surface P Operator (operator) T Burial pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−129420（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214693（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−209291（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−131671（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 9/06 311 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-129420 (JP, A) JP-A-1-14693 (JP, A) JP-A-4-209291 (JP, A) JP-A-10-108 131671 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 9/06 311
Claims (8)
ヘッドをパイロットジャッキの伸長により地中に圧入し
た後に、パイロットジャッキを縮退しつつ元押しジャッ
キにより中折れ部を介して前部推進筒と後部推進筒が傾
動自在に接続される埋設管推進機を推進させて埋設管を
地中に敷設する埋設管推進機の軌道追従制御方法であっ
て、 埋設管推進機のパイロットヘッド角と埋設管推進機の前
部推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミク
スモデルと、該ダイナミクスモデルと設計軌道との位置
偏差および姿勢角偏差からパイロットヘッド傾動角を計
算する制御器とから設計軌道に対する埋設管推進機の出
力軌道を予測計算する第１の工程と、 該第１の工程における設計軌道と第１の工程により予測
計算した埋設管推進機の出力軌道との間の関係式から設
計軌道を修正することにより仮想設計軌道を求める第２
の工程と、 該第２の工程により求めた仮想設計軌道を第１の工程に
おける設計軌道の代わりに用いて予測計算することによ
り得られる埋設管推進機の出力軌道と本来の設計軌道と
の誤差がある一定値以下になるまで第１および第２の工
程を繰り返す第３の工程とからパイロットヘッド傾動角
および仮想設計軌道を計算し、 前記仮想設計軌道および制御器、またはパイロットヘッ
ド傾動角、または仮想設計軌道および制御器およびパイ
ロットヘッド傾動角を用いて、埋設管推進機の方向を制
御することを特徴とする埋設管推進機の軌道追従制御方
法。After a pilot head tilted in a target propulsion direction is pressed into the ground by elongating a pilot jack, a front propulsion cylinder and a rear portion are formed by a main pushing jack through a middle bent portion while retracting the pilot jack. A trajectory tracking control method for a buried pipe propulsion device in which a buried pipe propulsion device in which a propulsion cylinder is tiltably connected is propelled to lay a buried pipe in the ground, the pilot head angle of the buried pipe propulsion device and the buried pipe propulsion. A dynamics model representing the relationship between the position and the attitude angle of the front propulsion cylinder of the aircraft, and a controller for calculating a pilot head tilt angle from the position deviation and the attitude angle deviation between the dynamics model and the design trajectory; A first step of predicting and calculating an output trajectory of a pipe propulsion machine; and a design trajectory in the first step and an output track of a buried pipe propulsion machine predicted and calculated in the first step. Second determining a virtual design orbit by modifying the design orbit from relationship between
And the error between the output trajectory of the buried pipe propulsion machine and the original design trajectory obtained by performing a prediction calculation using the virtual design trajectory obtained in the second step in place of the design trajectory in the first step Calculating a pilot head tilt angle and a virtual design trajectory from a third step of repeating the first and second steps until the virtual design trajectory and the controller, or the pilot head tilt angle, or A trajectory tracking control method for a buried pipe propulsion machine, comprising: controlling a direction of a buried pipe propulsion machine using a virtual design trajectory, a controller, and a pilot head tilt angle.
第１、第２および第３の工程により計算した仮想設計軌
道と施工時における埋設管推進機との位置偏差および姿
勢角偏差と、前記第１の工程における制御器とからパイ
ロットヘッド傾動角を計算する第４の工程とを用いて、
埋設管推進機の方向を制御することを特徴とする請求項
１記載の埋設管推進機の軌道追従制御方法。2. The position deviation and attitude angle between the first, second, and third steps, the virtual design trajectory calculated in the first, second, and third steps and the buried pipe propulsion machine during construction. Using the deviation and the fourth step of calculating the pilot head tilt angle from the controller in the first step,
2. The method according to claim 1, wherein the direction of the buried pipe propulsion device is controlled.
第１、第２および第３の工程により仮想設計軌道を計算
した結果得られるパイロットヘッド傾動角をパイロット
ヘッド傾動角とする第５の工程とを用いて、埋設管推進
機の方向を制御することを特徴とする請求項１記載の埋
設管推進機の軌道追従制御方法。3. A pilot head tilt angle obtained by calculating a virtual design trajectory in the first, second, and third steps and the first, second, and third steps is defined as a pilot head tilt angle. The method according to claim 1, wherein the direction of the buried pipe propulsion is controlled using the fifth step.
第１、第２および第３の工程により仮想設計軌道を計算
した結果得られるパイロットヘッド傾動角と、前記第
１、第２および第３の工程により計算した仮想設計軌道
と施工時における埋設管推進機との位置偏差および姿勢
角偏差と、前記第１の工程における制御器とから計算さ
れるパイロットヘッド傾動角とに、それぞれ同一または
別々の正定数を乗じてから線形和を求める第６の工程と
を用いて、埋設管推進機の方向を制御することを特徴と
する請求項１記載の埋設管推進機の軌道追従制御方法。4. The first, second, and third steps, a pilot head tilt angle obtained as a result of calculating a virtual design trajectory by the first, second, and third steps; The position deviation and the posture angle deviation between the virtual design trajectory calculated in the second and third steps and the buried pipe propulsion machine during construction, and the pilot head tilt angle calculated from the controller in the first step, 6. The trajectory tracking of a buried pipe propulsion device according to claim 1, wherein the direction of the buried pipe propulsion device is controlled by using a sixth step of obtaining a linear sum after multiplying each by the same or different positive constants. Control method.
ヘッドをパイロットジャッキの伸長により地中に圧入し
た後に、パイロットジャッキを縮退しつつ元押しジャッ
キにより中折れ部を介して前部推進筒と後部推進筒が傾
動自在に接続される埋設管推進機を推進させて埋設管を
地中に敷設する埋設管推進機の軌道追従制御方法を実施
するプログラムを記録した記録媒体であって、 埋設管推進機のパイロットヘッド角と埋設管推進機の前
部推進筒の位置および姿勢角との関係を表すダイナミク
スモデルと、該ダイナミクスモデルと設計軌道との位置
偏差および姿勢角偏差からパイロットヘッド傾動角を計
算する制御器とから設計軌道に対する埋設管推進機の出
力軌道を予測計算する第１の工程と、 該第１の工程における設計軌道と第１の工程により予測
計算した埋設管推進機の出力軌道との間の関係式から設
計軌道を修正することにより仮想設計軌道を求める第２
の工程と、 該第２の工程により求めた仮想設計軌道を第１の工程に
おける設計軌道の代わりに用いて予測計算することによ
り得られる埋設管推進機の出力軌道と本来の設計軌道と
の誤差がある一定値以下になるまで第１および第２の工
程を繰り返す第３の工程とからパイロットヘッド傾動角
および仮想設計軌道を計算し、 前記仮想設計軌道および制御器、またはパイロットヘッ
ド傾動角、または仮想設計軌道および制御器およびパイ
ロットヘッド傾動角を用いて、埋設管推進機の方向を制
御することを特徴とする埋設管推進機の軌道追従制御方
法を実施するプログラムを記録した記録媒体。5. A pilot head tilted in a target propulsion direction is pressed into the ground by elongating the pilot jack, and then the front propulsion cylinder and the rear part are retracted by the main push jack while retracting the pilot jack. A buried pipe propulsion device to which a propulsion cylinder is tiltably connected is propelled to lay a buried pipe in the ground. Model that represents the relationship between the pilot head angle of the aircraft and the position and attitude angle of the front propulsion cylinder of the buried pipe propulsion machine, and calculates the pilot head tilt angle from the positional deviation and attitude angle deviation between the dynamic model and the design trajectory A first step of predicting and calculating an output trajectory of a buried pipe propulsion machine with respect to a design trajectory from a controller performing the design trajectory; and a design trajectory in the first step and a first step. Second determining a virtual design orbit by modifying the design orbit relational expression between the output track of the more predictable calculated buried pipe propulsion unit
And the error between the output trajectory of the buried pipe propulsion machine and the original design trajectory obtained by performing a prediction calculation using the virtual design trajectory obtained in the second step in place of the design trajectory in the first step Calculating a pilot head tilt angle and a virtual design trajectory from a third step of repeating the first and second steps until the virtual design trajectory and the controller, or the pilot head tilt angle, or A recording medium recording a program for implementing a trajectory following control method of a buried pipe propulsion machine, wherein the direction of the buried pipe propulsion machine is controlled using a virtual design trajectory, a controller, and a pilot head tilt angle.
第１、第２および第３の工程により計算した仮想設計軌
道と施工時における埋設管推進機との位置偏差および姿
勢角偏差と、前記第１の工程における制御器とからパイ
ロットヘッド傾動角を計算する第４の工程とを用いて、
埋設管推進機の方向を制御することを特徴とする請求項
５記載の埋設管推進機の軌道追従制御方法を実施するプ
ログラムを記録した記録媒体。6. The position deviation and attitude angle between the first, second, and third steps, the virtual design trajectory calculated by the first, second, and third steps, and the buried pipe propulsion machine during construction. Using the deviation and the fourth step of calculating the pilot head tilt angle from the controller in the first step,
6. A recording medium on which a program for implementing a method for controlling a trajectory following a buried pipe propulsion machine according to claim 5, wherein the direction of the buried pipe propulsion machine is controlled.
第１、第２および第３の工程により仮想設計軌道を計算
した結果得られるパイロットヘッド傾動角をパイロット
ヘッド傾動角とする第５の工程とを用いて、埋設管推進
機の方向を制御することを特徴とする請求項５記載の埋
設管推進機の軌道追従制御方法を実施するプログラムを
記録しした記録媒体。7. A pilot head tilt angle obtained as a result of calculating a virtual design trajectory in the first, second, and third steps, and the first, second, and third steps. 6. A recording medium on which a program for implementing a method for controlling a trajectory following a buried pipe propulsion machine according to claim 5, wherein the direction of the buried pipe propulsion machine is controlled using the fifth step.
第１、第２および第３の工程により仮想設計軌道を計算
した結果得られるパイロットヘッド傾動角と、前記第
１、第２および第３の工程により計算した仮想設計軌道
と施工時における埋設管推進機との位置偏差および姿勢
角偏差と、前記第１の工程における制御器とから計算さ
れるパイロットヘッド傾動角とに、それぞれ同一または
別々の正定数を乗じてから線形和を求める第６の工程と
を用いて、埋設管推進機の方向を制御することを特徴と
する請求項５記載の埋設管推進機の軌道追従制御方法を
実施するプログラムを記録した記録媒体。8. The first, second, and third steps, a pilot head tilt angle obtained as a result of calculating a virtual design trajectory in the first, second, and third steps; The position deviation and the posture angle deviation between the virtual design trajectory calculated in the second and third steps and the buried pipe propulsion machine during construction, and the pilot head tilt angle calculated from the controller in the first step, 6. The trajectory following of a buried pipe propulsion device according to claim 5, wherein the direction of the buried pipe propulsion device is controlled by using a sixth step of obtaining a linear sum after multiplying each by the same or different positive constants. A recording medium on which a program for executing the control method is recorded.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27628497A JP3340363B2 (en) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | Trajectory following control method for buried pipe propulsion machine and recording medium recording trajectory following control program for buried pipe propulsion machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27628497A JP3340363B2 (en) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | Trajectory following control method for buried pipe propulsion machine and recording medium recording trajectory following control program for buried pipe propulsion machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11117670A JPH11117670A (en) | 1999-04-27 |
| JP3340363B2 true JP3340363B2 (en) | 2002-11-05 |
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ID=17567310
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP27628497A Expired - Lifetime JP3340363B2 (en) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | Trajectory following control method for buried pipe propulsion machine and recording medium recording trajectory following control program for buried pipe propulsion machine |
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| Country | Link |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-10-08 JP JP27628497A patent/JP3340363B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH11117670A (en) | 1999-04-27 |
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