JP3355616B2 - Crane steady rest control method - Google Patents

Crane steady rest control method

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JP3355616B2
JP3355616B2 JP11447394A JP11447394A JP3355616B2 JP 3355616 B2 JP3355616 B2 JP 3355616B2 JP 11447394 A JP11447394 A JP 11447394A JP 11447394 A JP11447394 A JP 11447394A JP 3355616 B2 JP3355616 B2 JP 3355616B2
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トロリー台車と巻上機
を有する懸垂式クレーンの振れ止め制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anti-sway control method for a suspension crane having a trolley and a hoist.

【0002】[0002]

【従来の技術】懸垂式クレーンは一般に、図8に示すよ
うに、トロリー台車1が車輪2によりレール3上を走行
するようにしてあり、車輪2はトロリー台車1上に据え
付けられた走行用電動機11により減速機12を介して
回転駆動される。走行用電動機11の回転軸には電磁ブ
レーキ13と走行用電動機11の速度を検出する速度検
出器14が取りつけられている。トロリー台車1には巻
上ドラム41を備えた巻上機4が据え付けられており、
巻上用電動機42により減速機43を介して巻上ドラム
41を回転駆動するようにしてある。巻上用電動機42
の回転軸には電磁ブレーキ44と電動機速度検出用の
度検出器45が取りつけられている。巻上ドラム41に
はロープ5が巻付けられ、ロープ5により吊具51を介
して吊荷6を吊り下げるようにしてある。トロリー台車
1の走行速度制御は、図示しない走行駆動制御装置によ
走行用電動機11を制御するようにしてある。図10
は走行駆動制御装置のブロック図で、速度指令器21の
速度指令信号を直線指令器22に入力し、そこで得られ
たランプ状の速度指令NRFと速度検出器14により検出
し、1次遅れ要素のフィルタ26を介して生成した電動
機速度信号MFBとの偏差を、比例ゲインAおよび時定
数τIの積分器を持つ速度制御器23に入力して増幅
し、トルク指令信号TRFを出力する。さらに、トルク指
令信号TRFを一次遅れ時定数τTにて電動機トルクを制
御する電動機トルク制御器24に入力し、走行用電動機
11のトルクTMを制御し、走行用電動機11の速度を
制御する。なお、電動機速度信号MFB走行用電動機
11の回転速度を一次遅れ要素を介して生成したもので
ある。25は走行用電動機11の機械的時定数τMを表
すブロックであり、NM走行用電動機11の速度
(p.u)である。27は吊荷の力学モデルを表すブロ
ック、28は電動機の負荷トルクTL(p.u)のモデ
ルを表すブロックである。ブロック27において、θは
ロープ5の振れ角(rad)である。図10の走行駆動
制御装置において、速度指令器21により高速あるいは
低速の速度指令信号を直線指令器22に入力して得られ
るランプ状の加減速速度指令NRFに従ってトロリー台車
1の走行速度の制御を行うと、トロリー台車1の加減速
に対応して吊荷の周期的な振れが発生する。このロープ
5の振れ角は、トロリー台車1の走行加減速度が大きく
なれば、それだけ大きくなる。この問題の解決手段とし
て、従来、トロリー台車の加減速中に操作者が手動操作
によって吊り荷の振れ状態に合わせてトロリー台車の走
行速度を変化させて、吊荷の周期的な振れを止めてい
た。図11は、速度指令と電動機速度、ロープの振れ
角、電動機トルクの関係を示し、トロリー台車走行加減
速運転中に継続して吊荷の周期的な振れが発生し、トロ
リー台車の不安定な可変速特性を示している。なお、ロ
ープの振れ角θは(°)で表してある。
2. Description of the Related Art A suspended crane generally has a trolley truck 1 traveling on rails 3 by wheels 2 as shown in FIG. 8, and the wheels 2 are mounted on a traveling motor mounted on the trolley truck 1. 11 is driven to rotate via a speed reducer 12. An electromagnetic brake 13 and a speed detector 14 for detecting the speed of the traveling motor 11 are attached to a rotating shaft of the traveling motor 11. A hoisting machine 4 having a hoisting drum 41 is installed on the trolley 1.
The hoisting drum 41 is rotationally driven by a hoisting motor 42 via a speed reducer 43. Hoisting motor 42
The rotating shaft has an electromagnetic brake 44 and a speed for detecting the motor speed.
A degree detector 45 is attached. A rope 5 is wound around the hoisting drum 41, and a suspended load 6 is suspended by the rope 5 via a hanging tool 51. The traveling speed control of the trolley 1 controls the traveling electric motor 11 by a traveling drive control device (not shown ). FIG.
Is a block diagram of the traveling drive control device. The speed command signal of the speed command device 21 is input to the linear command device 22 and detected by the ramp-shaped speed command NRF and the speed detector 14 obtained therefrom. Motor generated through the element filter 26
The deviation from the machine speed signal N MFB is input to a speed controller 23 having an integrator having a proportional gain A and a time constant τ I , amplified, and outputs a torque command signal TRF . Furthermore, input to the motor torque controller 24 which controls the motor torque a torque command signal T RF at a primary delay time constant tau T, controls the torque T M of the driving motor 11, controls the speed of the moving electric motor 11 I do. The motor speed signal N MFB is a driving motor.
11 is generated through a first-order lag element. 25 is a block representing the mechanical time constant tau M of the driving motor 11, the N M is the speed of the moving electric motor 11 (p.u). 27 is a block representing a dynamic model of the suspended load, and 28 is a block representing a model of the load torque T L (pu) of the electric motor. In block 27, θ is the deflection angle (rad) of the rope 5. In the travel drive control unit in FIG. 10, the speed commander 21 controls the traveling speed of the trolley carriage 1 according to the ramp-like acceleration or deceleration speed command N RF obtained by inputting a high-speed or low-speed speed command signal to the linear commander 22 by Is performed, a periodic swing of the suspended load occurs in accordance with the acceleration and deceleration of the trolley 1. The swing angle of the rope 5 increases as the traveling acceleration / deceleration of the trolley 1 increases. As a solution to this problem, conventionally, during acceleration / deceleration of the trolley cart, the operator manually changes the traveling speed of the trolley cart in accordance with the swing state of the suspended load to stop the periodic swing of the suspended load. Was. FIG. 11 shows the relationship between the speed command, the motor speed, the swing angle of the rope, and the motor torque. During the trolley bogie traveling acceleration / deceleration operation, a periodic swing of the suspended load occurs, and the trolley bogie becomes unstable. The variable speed characteristics are shown. The swing angle θ of the rope is represented by (°).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成で
は吊荷の周期的な振れを止めるためにクレーンの操作者
が、吊荷の振れの状態を見てトロリー台車の走行の加減
速操作を行わなければならないので、遠隔からの操作や
自動運転を行うには、トロリー台車の走行加減速を非常
に緩やかにせざるを得ず、クレーンの搬送能力を著しく
低下させるという欠点があった。本発明は、トロリー台
車の走行加減速運転によって生じる吊荷の周期的な振れ
を抑制し、トロリー台車の走行速度を高く維持したクレ
ーンの自動運転を可能にすることを目的とするものであ
る。
However, in the above configuration, in order to stop the periodic swing of the suspended load, the operator of the crane performs the acceleration / deceleration operation of the traveling of the trolley truck while observing the state of the swing of the suspended load. Therefore, in order to perform remote operation or automatic operation, the traveling acceleration and deceleration of the trolley cart must be made very slow, and there is a drawback that the transport capacity of the crane is significantly reduced. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to suppress a periodic swing of a suspended load caused by a traveling acceleration / deceleration operation of a trolley truck, and to enable automatic operation of a crane while maintaining a traveling speed of the trolley truck high.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、トロリー台車
を走行駆動する走行用電動機と、その走行用電動機の速
度指令信号(NRF0)と電動機速度信号(NMFB)の偏差
信号から比例および積分器または比例ゲインのみを持つ
速度制御器によりトルク指令を演算し、そのトルク指令
によって走行用電動機のトルクを制御して走行用電動機
の速度を制御する走行駆動制御装置と、前記トロリー台
車に設けた巻上機を駆動する巻上用電動機と、前記巻上
機によって巻き上げるロープの先端に吊荷を吊り下げる
吊具と、前記巻上用電動機の駆動制御装置とを有する懸
垂式クレーンにおいて、吊具に取付けて直接的に吊荷の
速度を求める走行方向速度検出器により求めた前記吊荷
の走行方向の速度VLEと、設定したダンピング係数
(δ)と、前記速度指令信号(NRF0)と、前記電動機
速度信号(NMFB)と、前記巻上用電動機の速度検出器
から得られる巻上ドラムから吊荷までのロープ長さ測定
値(LE)とから、次式、 ERR1=(NRF0−NMFB)VR/s−(2δ/ωE)VLE ただし、ωE=(g/LE1/2,VRは走行用電動機定格
速度に対応するトロリ台車速度、gは重力の加速度、s
はラプラス演算子、の演算により位置誤差(ERR1)を
求め、これを比例積分増幅器または比例増幅器により増
幅し、得られた速度補正信号(NRFDP)を前記速度指令
信号(NRF0)に加算し、得られた走行速度指令信号
(NRF1)に従って前記走行用電動機の速度を制御する
というものである。
Means for Solving the Problems The present invention includes a driving motor for moving and driving the trolley carriage, proportional from the deviation signal of the speed command signal of the driving motor (N RF0) and the motor speed signal (N MFB) and A travel drive control device that calculates a torque command by an integrator or a speed controller having only a proportional gain, controls the torque of the travel motor by the torque command to control the speed of the travel motor, and a trolley truck. a hoisting motor for driving the hoisting machine has a hanger for suspending the suspended load to the tip of the rope winding up by the hoist, the suspension crane and a drive control device of the hoisting motor, suspended Of the suspended load directly
The traveling direction of the velocity V LE of the suspended load as determined by the travel direction speed detector for determining the speed, and the set damping factor ([delta]), and the speed command signal (N RF0), said motor speed signal (N MFB) If, because the hoisting drum obtained from the speed detector of the hoisting motor rope length measurements up a suspended load and (L E), the following equation, E RR1 = (N RF0 -N MFB) V R / s- (2δ / ω E) V LE However, ω E = (g / L E) 1/2, V R is the trolley carriage speed corresponding to the driving motor rated speed, g is the gravitational acceleration, s
Calculates the position error (E RR1 ) by the operation of the Laplace operator, amplifies it by a proportional integration amplifier or a proportional amplifier, and adds the obtained speed correction signal (N RFDP ) to the speed command signal (N RF0 ). Then, the speed of the traveling motor is controlled in accordance with the obtained traveling speed command signal (N RF1 ).

【0005】[0005]

【作用】次に、吊荷の周期的な振れを抑制する時の本発
明の方法による制御装置の作用およびロープの振れの振
動抑制原理を説明する。図9において、トロリー台車の
走行速度をV1(m/sec)、ロープの長さをL
(m)とすると、ロープの振れ角θ(rad)を求める
公知の運動方程式は次の(1)式に示すとおりである。
Next, the operation of the control device according to the method of the present invention for suppressing the periodic swing of the suspended load and the principle of suppressing the swing of the rope will be described. In FIG. 9, the traveling speed of the trolley cart is V 1 (m / sec), and the length of the rope is L.
Assuming (m), a known equation of motion for determining the deflection angle θ (rad) of the rope is as shown in the following equation (1).

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】トロリー台車走行速度V1と走行用電動機
の速度NMとの間には次の(2)式に示す関係がある。
[0007] relationship shown in the following equation (2) between the speed N M of the trolley carriage travel speed V 1 and the electric motor for running.

【0008】[0008]

【数2】 (Equation 2)

【0009】(1)式に(2)式を代入すると次の
(3)式が得られる。
By substituting equation (2) into equation (1), the following equation (3) is obtained.

【0010】[0010]

【数3】 (Equation 3)

【0011】(3)式をラプラス演算子sを用いて表す
と次の(4)式が得られる。
When the equation (3) is expressed by using the Laplace operator s, the following equation (4) is obtained.

【0012】[0012]

【数4】 (Equation 4)

【0013】(4)式よりθ(s)を求めると次の
(5)式が得られる。
When θ (s) is obtained from equation (4), the following equation (5) is obtained.

【0014】[0014]

【数5】 (Equation 5)

【0015】(5)式は図1のブロック27のロープの
振れ角の運動モデルと等価であることを示している。t
=0でθ=0より、一定の加速度α(p.u/sec)
で走行用電動機を加速する時のθ(t)を(4)式より
求めると、次の(6)式が得られる。
Equation (5) shows that the motion model of the swing angle of the rope in the block 27 in FIG. 1 is equivalent. t
= 0 and θ = 0, constant acceleration α (pu / sec)
When θ (t) for accelerating the traveling electric motor is calculated by the equation (4), the following equation (6) is obtained.

【0016】[0016]

【数6】 (Equation 6)

【0017】(6)式は振れ角θが振動することを示し
ている。トロリー台車が加速開始と共に、振動が始ま
り、加速が終わっても吊荷の周期的なロープの振れを減
衰させる力は空気の抵抗等であり、振れが止まるまでに
はかなりの時間を要する。トロリ台車走行開始点を原点
として、走行方向における吊荷の走行位置をx(m)
し、ロープの振れ角θ(rad)は、その値が小さいの
で、sinθ≒θと近似すれば、次の(7)式が成立す
る。
Equation (6) shows that the deflection angle θ oscillates. When the trolley truck starts accelerating, the vibration starts, and even after the acceleration ends, the force for attenuating the periodic rope swing of the suspended load is air resistance or the like, and it takes a considerable time until the swing stops. The traveling position of the suspended load in the traveling direction is x (m) with the trolley bogie traveling start point as the origin, and the swing angle θ (rad) of the rope is small, so if it approximates sin θ ≒ θ, Equation (7) holds.

【0018】[0018]

【数7】 (Equation 7)

【0019】ただし、Lは吊上ロープの長さである。
(7)式のθを(4)式に代入し、xについて整理すれ
ば、走行方向の吊荷の位置xに関する方程式が次の
(8)式のように得られる。
Here, L is the length of the lifting rope.
(7) of the θ is substituted into the equation (4), if organized about the x, equations for the position x of the suspended load in the running direction is obtained as the following equation (8).

【0020】[0020]

【数8】 (Equation 8)

【0021】ただし、ω=(g/L)1/2とする。
(8)式は、走行方向の吊荷の位置Xも周期的に変化す
る関数であることを示している。このような吊荷の位置
が周期的に変化する運動にダンピングをかけるには、
(8)式の右辺が−sxの関数を含むようにトロリ台車
走行用電動機速度NMを制御すればよいので、(8)式
の右辺を、次の(9)式の右辺のように分ける。
Here, it is assumed that ω = (g / L) 1/2 .
Equation (8) shows that the position X of the suspended load in the traveling direction is also a function that changes periodically. To dampen such a movement where the position of the suspended load changes periodically,
(8) Since the right side may be controlled trolley carriage traveling motor speed N M to contain the function of -sx of formula, the right-hand side of (8), divided as the right side of the following equation (9) .

【0022】[0022]

【数9】 (Equation 9)

【0023】ただし、δは吊荷の振れの運動のダンピン
グ係数設定値とし、NM0は前記電動機速度NMにおける
前記速度指令器により出力される速度指令NRF0に比例
する速度成分である。(9)式のNM0をNRF0に置き換
えて整理すると、次の(10)式が得られる。
[0023] However, [delta] is the damping coefficient setting value of movement of deflection of the suspended load, N M0 is the velocity component proportional to the speed command N RF0 output by the speed command unit in the motor speed N M. When N M0 in Expression (9) is replaced with N RF0 , the following Expression (10) is obtained.

【0024】[0024]

【数10】 (Equation 10)

【0025】(10)式の左辺第3項のsxは、吊荷の
位置xの微分信号であり、吊荷の移動速度VLに等しい
ので、sxをVLに置き換え、更に左辺をERRとおくと
次の(11)式が得られる。
Sx in the third term on the left side of the equation (10) is a differential signal of the position x of the suspended load, and is equal to the moving speed V L of the suspended load. Therefore, sx is replaced with V L , and the left side is E RR. Then, the following equation (11) is obtained.

【0026】[0026]

【数11】 [Equation 11]

【0027】(11)式の右辺第1項は前記走行用電動
機の速度指令信号を時間積分しているので、位置指令値
を示している。右辺第2項は走行用電動機の速度を時間
積分しているので、トロリ台車の位置を示している。右
辺の第3項は吊荷の移動速度に比例する信号である。左
辺のERRは(10)式に示された吊荷の振れを抑制する
トロリ台車の最適位置条件からの位置誤差を示してい
る。(11)式において、右辺第2項のNMを走行用電
動機帰還信号NMFBに置換し、第3項のVLを吊荷の移動
速度検出信号VLEに置換し、更に、第3項のωを吊り上
げロープの長さ測定値LEと重力の加速度gから、次の
(12)式により演算した吊荷の振れの角速度ωEに置
き換えると、(11)式は次の(13)式のように書き
換えられ、吊荷の振れを抑制するトロリ台車の最適位置
条件からの位置誤差ERR1が求められる。
The first term on the right side of the equation (11) indicates a position command value because the speed command signal of the traveling motor is integrated over time. The second term on the right-hand side indicates the position of the trolley cart because the speed of the traveling motor is integrated over time. The third term on the right side is a signal proportional to the moving speed of the suspended load. E RR of the left side indicates the position error from the optimum position condition of suppressing the trolley carriage runout suspended load shown in (10). In (11), replacing the N M of the second term on the moving electric motor feedback signal N MFB, replacing the V L of the third term to the moving speed detection signal V LE of the suspended load, further, the third term from length measurements of the lifting rope omega L E and the gravitational acceleration g, replacing the vibration of the angular velocity omega E of suspended load computed by the following equation (12), (11) formula is shown in (13) The position error E RR1 from the optimal position condition of the trolley truck that suppresses the swing of the suspended load is obtained by rewriting as in the expression.

【0028】[0028]

【数12】 (Equation 12)

【0029】[0029]

【数13】 (Equation 13)

【0030】位置誤差信号ERR1が0に近づくように、
走行速度指令信号を補正して走行用電動機の速度を制御
すれば、吊荷の振れの運動にダンピング要素を生成し、
吊荷の周期的な振れを抑制することが可能となる。
In order that the position error signal E RR1 approaches 0,
If the traveling speed command signal is corrected to control the speed of the traveling electric motor, a damping element is generated in the movement of the swing of the suspended load,
Periodic swing of the suspended load can be suppressed.

【0031】[0031]

【実施例】本発明を図に示す実施例について説明する。
図1は本発明の速度制御器を有するトロリー台車の走行
駆動制御装置のブロック図である。なお、従来例の説明
で示した図10と同じ構成要素については同じ名称、同
じ符号を用いて説明を省略する。まず、本発明の第1の
実施例を図1について説明する。はじめに速度指令器2
1の出力を直線指令器22を介して出力した信号N RF0
にダンピング制御速度指令補正信号N RFDP を加えて得ら
れる信号N RF1 から、1次遅れ要素を有するフィルタ2
6を介した電動機速度信号N MFB を差し引く。速度指令
RF1電動機速度信号MFB 偏差を速度制御器23に
入力すると、その偏差信号に比例ゲインAを乗じた信号
と、更にその信号を時定数τIにて積分した信号とを加
えた信号をトルク指令信号TRFとして出力する。速度制
御器23が比例ゲインAのみを持つ場合は、その偏差信
号にAを乗じた信号を電動機トルク指令信号TRFとして
トルク制御器24に出力する。トルク制御器24は、ト
ルク指令信号TRFに従って一次遅れ要素τTにて電動機
トルクTMを制御する。30は吊荷の振れの角周波数ωE
を演算する振れの角速度演算器であり、速度検出器45
から得られる巻上ドラムから吊荷までのロープの長さ測
定値(LE)から、(12)式により角周波数ωEを演算
する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a traveling drive control device for a trolley having a speed controller according to the present invention. Note that the same components as those in FIG. 10 described in the description of the conventional example have the same names and the same reference numerals, and description thereof will be omitted. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Introduction speed commander 2
A signal N RF0 that is output through the linear command device 22
In addition the damping control speed command correction signal N RFDP to give al
Filter 2 having a first-order lag element from signal N RF1
Subtract the motor speed signal N MFB via 6 . When the deviation between the speed command N RF1 and the motor speed signal N MFB is input to the speed controller 23, a signal obtained by multiplying the deviation signal by a proportional gain A and a signal obtained by integrating the signal with a time constant τ I are added. The output signal is output as a torque command signal TRF . When the speed controller 23 has only the proportional gain A, a signal obtained by multiplying the deviation signal by A is output to the torque controller 24 as a motor torque command signal TRF . The torque controller 24 controls the motor torque T M with the first-order lag element τ T according to the torque command signal T RF . 30 is the angular frequency ω E of the swing of the suspended load
An angular velocity computing unit of the shake calculates the speed detector 45
The angular frequency ω E is calculated by the equation (12) from the measured length (L E ) of the rope from the hoisting drum to the suspended load obtained from the above.

【0032】次に、ダンピング制御器29の動作につい
て説明する。ダンピング制御器29は、信号NRF0と電
動機速度信号NMFBと角周波数演算信号ωEと吊具51に
取りつけた吊荷の走行方向の速度VLEおよびダンピング
係数設定値δにより、(13)式に従って位置誤差E
RR1を演算する。吊荷の走行方向速度V LE は、吊具に取
りつけられて直接的に吊荷の速度を求める走行方向速度
検出器によって求められる。位置誤差ERR1は振れを抑
制するトロリ台車の最適位置からの位置の誤差である。
この位置誤差ERR1を比例ゲインGと積分時定数τDP
より構成される比例積分増幅器により増幅すると、速度
補正信号NRFDPが得られる。速度指令器21の出力を直
線指令器22を介して出力した走行速度指令信号NRF0
(p.u)に補正信号NRFDPを加算して走行速度指令信
号NRF1(p.u)を求め、これと電動機速度信号NMFB
(p.u)の偏差を速度制御器23に入力すると、速度
制御器23は、電動機速度NMがこの走行速度指令信号
RF1に追従するように速度制御を行う。この制御によ
り、吊荷の振れの運動には、設定されたダンピング係数
δのダンピングがかかり、吊荷の周期的な振れが抑制さ
れる。
Next, the operation of the damping controller 29 will be described. The damping controller 29 calculates the equation (13) based on the signal N RF0 , the motor speed signal N MFB , the angular frequency calculation signal ω E , the speed V LE in the traveling direction of the suspended load attached to the hanging tool 51, and the damping coefficient set value δ. According to the position error E
Calculate RR1 . The traveling direction speed V LE of the suspended load is
The traveling direction speed that directly determines the speed of the suspended load
Determined by the detector. The position error E RR1 is a position error from an optimal position of the trolley truck for suppressing the shake.
When this position error E RR1 is amplified by a proportional integration amplifier constituted by a proportional gain G and an integration time constant τ DP , a speed correction signal N RFDP is obtained. A traveling speed command signal N RF0 output from the speed command device 21 via the linear command device 22
The driving speed command signal N RF1 (pu) is obtained by adding the correction signal N RFDP to (pu) and the motor speed signal N MFB.
If you enter a deviation (p.u) to the speed controller 23, the speed controller 23, the motor speed N M performs speed control so as to follow to the traveling speed command signal N RF1. By this control, the swinging motion of the suspended load is damped by the set damping coefficient δ, and the periodic swinging of the suspended load is suppressed.

【0033】次に、第2の実施例を図2に基づいて説明
する。この実施例は、第1の実施例における吊荷の走行
方向の速度V LE の代わりに、吊荷の走行方向の加減速度
α VLE を用いて吊荷速度演算器36により加減速度α VLE
を積分し、得られた吊荷の走行方向速度V LE1 を用いて
位置誤差ERR1を演算し、第1の実施例と同様に制御す
るというものである。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment, in place of the running direction of the velocity V LE of the suspended load in the first embodiment, acceleration in the traveling direction of the suspended load
acceleration alpha VLE by the suspended load speed calculator 36 by using the alpha VLE
Is calculated, and the position error E RR1 is calculated using the obtained traveling direction speed V LE1 of the suspended load, and is controlled in the same manner as in the first embodiment.

【0034】次に、第3の実施例を図3に基づいて説明
する。この実施例は、第1の実施例における吊荷の走行
速度の速度V LE の代わりに、走行速度制御装置の電動機
速度信号N MFB とロープ長さ測定値L E とトロリ台車上に
設けたロープの振れ角検出器33により検出した振れ角
信号θ E から、次の(14)式に従って吊荷の走行方向
の速度V LE2 を求め、これを用いて第1の実施例と同様
に位置誤差ERR1を演算して制御するというものであ
る。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is based on the traveling of the suspended load in the first embodiment.
Instead of the speed VLE of the speed, the motor of the traveling speed control device
Speed signal N MFB rope length measurements L E and the trolley on the dolly in
The deflection angle detected by the deflection angle detector 33 of the provided rope
From the signal θ E , the traveling direction of the suspended load according to the following equation (14)
Is obtained and the position error E RR1 is calculated and controlled using the obtained speed V LE2 in the same manner as in the first embodiment.

【0035】[0035]

【数14】 [Equation 14]

【0036】次に第4の実施例を図4に基づいて説明す
る。第1の実施例で示したクレーン振れ止め制御方法に
おいて、走行用電動機の運転状態に応じて、ダンピング
係数切替器34複数のダンピング係数設定値δ1 〜δ
n の中からスイッチSW1 〜SWn を切り替え、任意の
一つのダンピング係数設定値信号を選択して出力する。
ダンピング係数切替器34により選択されたダンピング
係数設定信号をダンピング係数切替調整器35に入力す
ると、選択されたダンピング係数設定信号により一次遅
れ要素を介してダンピング係数設定値δ生成される。
例えば、ダンピング係数切替器34の出力信号δ1
らδ2に切り替えると、ダンピング係数切替器34の出
力信号はδ1からδ2に瞬間的に変化するが、ダンピング
係数切替調整器35の出力側の信号が緩やかに変化する
結果、ダンピング制御器29によるダンピング制御の速
度補正信号NRFDPの演算に直接的な遅れを生じることな
く、クレーンの振れ止め制御を安定して行うことができ
る。なお、第5および第6の実施例として図5および図
6に示すように、第2および第3の実施例に第4の実施
例で説明したダンピング係数切替器34とダンピング係
数切替調整器35を設け、ダンピング係数切替器34に
より、複数のダンピング係数設定値δ1〜δ2の中から、
スイッチSW1〜SWnを切り替えて、任意の一つのダン
ピング係数設定値信号を選択し、ダンピング係数切替器
34により選択されたダンピング係数設定信号をダンピ
ング係数切替調整器35に入力し、選択されたダンピン
グ係数設定値信号を、一次遅れ要素を介してダンピング
係数設定値δとして生成してもよい。図7は従来例の図
11に対応する本発明の振れの振動抑制法を適用した場
合のトロリ台車の運転特性を示している。ここで、吊荷
の振れが十分に抑制され、従来例で示した図11の特性
に比べてトロリ台車の安定した可変速特性を示している
ことがわかる。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the crane steady rest control method shown in the first embodiment , a plurality of damping coefficient set values δ 1 to δ are set by the damping coefficient switch 34 in accordance with the operating state of the traveling motor.
It switches the switch SW 1 to SW n from among n, selects and outputs any one of the damping coefficient setting value signal.
When the damping coefficient setting signal selected by the damping coefficient switch 34 is input to the damping coefficient switching controller 35, a damping coefficient setting value δ is generated via the primary delay element by the selected damping coefficient setting signal .
For example, when the output signal of the damping coefficient switch 34 is switched from δ 1 to δ 2 , the output signal of the damping coefficient switch 34 changes instantaneously from δ 1 to δ 2. As a result of the gradual change of the signal on the side, the steadying control of the crane can be stably performed without a direct delay in the calculation of the speed correction signal NRFDP of the damping control by the damping controller 29. As shown in FIGS. 5 and 6 as the fifth and sixth embodiments, the damping coefficient switch 34 and the damping coefficient switch adjuster 35 described in the fourth embodiment are added to the second and third embodiments. Is provided by the damping coefficient switch 34 from among a plurality of damping coefficient setting values δ 1 to δ 2 .
The switches SW 1 to SW n are switched to select any one damping coefficient set value signal, and the damping coefficient set signal selected by the damping coefficient switch 34 is input to the damping coefficient switch adjuster 35, and the selected signal is selected. The damping coefficient set value signal may be generated as a damping coefficient set value δ via a first-order lag element. FIG. 7 shows the driving characteristics of the trolley truck when the vibration suppression method of the present invention corresponding to FIG. 11 of the conventional example is applied. Here, it can be seen that the swing of the suspended load is sufficiently suppressed and the trolley bogie has a stable variable speed characteristic as compared with the characteristic of the conventional example shown in FIG.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ト
ロリー台車の走行加減速中に発生する吊荷の周期的な振
れが抑制されるので、クレーンの操作者の手動操作によ
って振れを止める必要がなくなり、トロリー台車の高速
走行が可能となってクレーンの自動運転による搬送能力
を著しく向上させることができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, since the periodic swing of the suspended load generated during the acceleration and deceleration of the trolley truck is suppressed, the swing can be reduced by the manual operation of the crane operator. There is no need to stop the trolley, so that the trolley truck can run at high speed, and there is an effect that the transfer capacity by the automatic operation of the crane can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の走行駆動制御装置の第1の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a traveling drive control device according to the present invention.

【図2】本発明の走行駆動制御装置の第2の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the traveling drive control device of the present invention.

【図3】本発明の走行駆動制御装置の第3の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the traveling drive control device of the present invention.

【図4】本発明の走行駆動制御装置の第4の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the traveling drive control device of the present invention.

【図5】本発明の走行駆動制御装置の第5の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the traveling drive control device of the present invention.

【図6】本発明の走行駆動制御装置の第6の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a sixth embodiment of the traveling drive control device of the present invention.

【図7】本発明のトロリー台車の走行駆動制御装置の加
減速特性図である。
FIG. 7 is an acceleration / deceleration characteristic diagram of the traveling drive control device for the trolley truck according to the present invention.

【図8】巻上機を据えつけたトロリー台車を走行させる
懸垂式クレーンの構成説明図である。
FIG. 8 is a configuration explanatory view of a suspended crane that runs a trolley truck on which a hoist is mounted.

【図9】トロリー台車走行装置が吊り荷の加重により受
ける力学的関係を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a mechanical relationship that the trolley carriage traveling device receives due to the load of the suspended load.

【図10】従来例の走行駆動装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional traveling drive device.

【図11】従来例の走行駆動装置の加減速特性図であ
る。
FIG. 11 is an acceleration / deceleration characteristic diagram of a traveling drive device of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トロリー台車、11 走行用電動機、14 速度検
出器、2 車輪、3 レール、4 巻上機、41 巻上
ドラム、42 巻上用電動機、45 速度検出器、21
速度指令器、22 直線指令器、23 速度制御器、
24 電動機トルク制御器、25 走行用電動機の機械
的時定数、26 フィルタ、29 ダンピング制御器、
30 振れ角速度演算器、31 吊荷の走行方向速度検
出器、32 吊荷の走行方向加速度検出器、33 振れ
角検出器、34 ダンピング係数切替器、35 ダンピ
ング係数切替調整器、36 吊荷速度演算器
REFERENCE SIGNS LIST 1 trolley cart, 11 traveling motor, 14 speed detector, 2 wheels, 3 rails, 4 hoisting machine, 41 hoisting drum, 42 hoisting motor, 45 speed detector, 21
Speed commander, 22 linear commander, 23 speed controller,
24 motor torque controller, 25 mechanical time constant of traveling motor, 26 filter , 29 damping controller,
30 run-out angular velocity calculator , 31 traveling load speed detector, 32 load traveling direction acceleration detector, 33 run-out
Angle detector , 34 Damping coefficient switch, 35 Damping coefficient switch adjuster, 36 Lifting speed calculator

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】トロリー台車を走行駆動する走行用電動機
と、その走行用電動機の速度指令信号(NRF0)と電動
機速度信号(NMFB)の偏差信号から比例および積分器
または比例ゲインのみを持つ速度制御器によりトルク指
令信号(TRF)を演算し、そのトルク指令信号(TRF
によって前記走行用電動機のトルクを制御して前記走行
用電動機の速度を制御する走行駆動制御装置と、前記ト
ロリー台車に設けた巻上機を駆動する巻上用電動機と、
前記巻上機によって巻き上げるロープの先端に吊荷を吊
り下げる吊具と、前記巻上用電動機の駆動制御装置とを
有する懸垂式クレーンにおいて、吊具に取付けて直接的に吊荷の速度を求める走行方向速
度検出器により求めた 前記吊荷の走行方向の速度V
LEと、設定したダンピング係数(δ)と、前記速度指令
信号(NRF0)と、前記電動機速度信号(NMFB)と、前
記巻上用電動機の速度検出器から得られる巻上ドラムか
ら吊荷までのロープ長さ測定値(LE)とから、次式、 ERR1=(NRF0−NMFB)VR/s−(2δ/ωE)VLE ただし、ωE=(g/LE1/2, VRは走行用電動機定格速度に対応するトロリ台車速
度、 gは重力の加速度、sはラプラス演算子、 の演算をして、前記トロリ台車の最適走行位置からの位
置誤差(ERR1)を求め、 この位置誤差(ERR1)を比例積分増幅器または比例増
幅器により増幅し、 増幅して得られた速度補正信号(NRFDP)を前記速度指
令信号(NRF0)に加算し、 加算して得られた走行速度指令信号(NRF1)に従って
前記走行用電動機の速度を制御することを特徴とするク
レーンの振れ止め制御方法。
1. A traveling motor for driving a trolley truck, and has only a proportional and integrator or a proportional gain from a deviation signal between a speed command signal (N RF0 ) and a motor speed signal (N MFB ) of the traveling motor. calculates a torque command signal (T RF) by the speed controller, the torque command signal (T RF)
A traveling drive control device that controls the torque of the traveling electric motor by controlling the torque of the traveling electric motor, and a hoisting electric motor that drives a hoisting machine provided in the trolley cart;
In a suspension crane having a suspender for suspending a suspended load at the tip of a rope wound by the hoist and a drive control device for the hoisting motor , the speed of the suspended load is directly obtained by attaching to the suspender. Travel direction speed
Speed V in the traveling direction of the suspended load obtained by the degree detector
LE , the set damping coefficient (δ), the speed command signal (N RF0 ), the motor speed signal (N MFB ), and the load from the hoist drum obtained from the speed detector of the hoisting motor. since up to the rope length measurements (L E), the following equation, E RR1 = (N RF0 -N MFB) V R / s- (2δ / ω E) V LE However, ω E = (g / L E ) 1/2, V R is the trolley carriage speed corresponding to the driving motor rated speed, g is the gravitational acceleration, s is the Laplace operator, the calculation of the position error from the optimum running position of the trolley carriage ( E RR1 ), the position error (E RR1 ) is amplified by a proportional integration amplifier or a proportional amplifier, and the amplified speed correction signal (N RFDP ) is added to the speed command signal (N RF0 ). control the speed of the traveling motor in accordance with the addition to the resulting running speed command signal (N RF1) Steadying control method of the crane which is characterized in that.
【請求項2】前記吊荷の走行方向の速度(VLE)に代え
て、前記吊荷の走行方向加速度の検出信号(αVL)を時
間積分して速度信号(VLE1)を求め、これを用いて前
記位置誤差(ERR1)を演算することを特徴とする請求
項1記載のクレーンの振れ止め制御方法。
2. A speed signal (V LE1 ) obtained by time-integrating a detection signal (α VL ) of the acceleration of the suspended load in the traveling direction instead of the speed (V LE ) of the suspended load in the traveling direction. 2. The method according to claim 1, wherein the position error (E RR1 ) is calculated using the following equation.
【請求項3】前記吊荷の走行方向の速度(VLE)に代え
て、前記電動機速度信号(NMFB)と、ロープ振れ角検
出器により検出した振れ角信号(θE)と、前記巻上用
電動機の前記速度検出器から得られる前記巻上ドラムか
前記吊荷までのロープの長さ測定値(LE)から、次
式、 VLE2=VRMFB−sLEθE の演算を行い、得られた速度信号VLE2を用いて前記位
置誤差(ERR1)を演算することを特徴とする請求項1
記載のクレーンの振れ止め制御方法。
3. A motor speed signal (N MFB ), a swing angle signal (θ E ) detected by a rope swing angle detector, and the winding speed, instead of the speed (V LE ) in the traveling direction of the suspended load. length measurement value of the rope from the hoist drum obtained from the speed detector of the above electric motor to said suspended load from (L E), the following calculation, V LE2 = V R N MFB -sL E θ E And calculating the position error (E RR1 ) using the obtained velocity signal V LE2.
The method for controlling the steady rest of the crane as described in the above.
【請求項4】前記走行用電動機の運転状態に応じて、複
数のダンピング係数設定値の中から、任意にいずれか一
つに切り替えて選択した信号を1次遅れ要素を介して生
成し、その信号を最終的なダンピング係数設定値とする
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に
記載のクレーンの振れ止め制御方法。
4. A signal which is arbitrarily switched to any one of a plurality of damping coefficient setting values according to an operation state of the traveling motor and is selected via a first-order lag element. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the signal is a final damping coefficient set value.
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