JP5298861B2 - Swing control device for work machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform smooth and stable control by preventing the occurrence of the discontinuous fluctuation of torque or operator's unintended motion while improving descending swing stop performance and ascending start performance. <P>SOLUTION: In an electric swing-type working machine such as a shovel, a torque command value is computed by proportional-plus-integral control based on deviation between a target speed computed from a lever manipulated variable and a detected actual speed. In this case, an integral time as a controlled parameter of the proportional-plus-integral control is continuously changed in the direction of decreasing with a large manipulated variable depending on the lever manipulated variable. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は電動機によって旋回体を旋回駆動するショベル等の作業機械の旋回制御装置に関するものである。   The present invention relates to a turning control device for a work machine such as an excavator that drives a turning body by an electric motor.

電動旋回方式をとる作業機械において、比例制御のみによって旋回制御を行う場合に次の問題が生じる。   In a work machine that employs an electric turning method, the following problem arises when turning control is performed only by proportional control.

(A)傾斜地にて下方向に旋回(以下、下り旋回という)している旋回体を途中で停止させる場合に、旋回体には自重方向へ動き続けようとするトルクが働くため、旋回操作手段(以下、レバー操作式の場合を例にとり、この操作をレバー操作という)を中立に戻しても旋回体は完全に停止せず、動き続けようとする。すなわち、下り旋回停止の性能が悪い。   (A) When a turning body that is turning downward (hereinafter referred to as downward turning) on an inclined ground is stopped halfway, a torque that keeps moving in the direction of its own weight acts on the turning body. Even if the lever operation type is taken as an example (this operation is referred to as lever operation), the swivel body does not stop completely and tries to keep moving even if it is returned to neutral. That is, the performance of stopping turning down is bad.

(B)逆に傾斜地にて停止状態から上方向に旋回(以下、上り旋回という)させる場合に、レバー操作量が小さいと十分な起動トルクが発生せず、旋回体がレバー操作方向と逆方向に動く所謂逆行が生じる。すなわち、上り旋回起動の性能が悪い。   (B) On the contrary, when turning upward from a stopped state on an inclined ground (hereinafter referred to as “uphill turning”), if the lever operation amount is small, sufficient starting torque is not generated, and the turning body is in the direction opposite to the lever operating direction. So-called retrograde movement occurs. That is, the performance of starting up turning is poor.

従来、これらの問題の解決策として特許文献1、2に示されたものが公知である。   Conventionally, the solutions disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known as solutions to these problems.

特許文献1には、レバー操作量に応じた目標速度(この明細書でいう「速度」はすべて旋回速度をさす)が所定の閾値を下回る場合に、制御系の変更を行う技術(公知技術の1という)が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for changing a control system when a target speed corresponding to an amount of lever operation (“speed” in this specification refers to a turning speed) is below a predetermined threshold (a known technique). 1).

制御系の変更とは、具体的には比例制御から比例積分制御、あるいは速度制御から位置制御への変更、または速度ゲインの変更等である。   The change in the control system is specifically a change from proportional control to proportional-integral control, a change from speed control to position control, a change in speed gain, or the like.

一方、特許文献2には、レバー操作量に応じた目標速度と実速度の偏差に応じて比例的に求めた第1トルク指令値と、速度0を維持する(その場保持を行う)ために求めた第2トルク指令値のうち高位選択を行う技術(公知技術の2という)が開示されている。   On the other hand, in Patent Document 2, in order to maintain the first torque command value proportionally determined according to the deviation between the target speed corresponding to the lever operation amount and the actual speed and the speed 0 (to perform in-situ maintenance). A technique for performing high-level selection among the obtained second torque command values (referred to as a known technique 2) is disclosed.

国際公開第2005/111322号パンフレットInternational Publication No. 2005/111322 Pamphlet 特開2008−231903号公報JP 2008-231903 A

しかし、公知技術の1によると、弊害として、制御系の切換点においてトルクが不連続に変動し、スムーズで安定した制御を行うことができない。   However, according to the known technique 1, as a disadvantage, the torque fluctuates discontinuously at the switching point of the control system, and smooth and stable control cannot be performed.

一方、公知技術の2によると、前記(B)の上り旋回起動の性能は改善できるが、(A)の下り旋回停止の課題は解決できない。   On the other hand, according to the second prior art, the performance of starting up turning in (B) can be improved, but the problem of stopping turning down in (A) cannot be solved.

なお、(A)(B)の課題は、積分制御を常時働かせる構成をとることによって解決できると考えられる。しかし、こうすると弊害として、たとえばバケットを溝の壁面に押し付けて壁面を掘削または整形する押し付け作業時に、積分量が蓄積され続ける結果、作業終了後の旋回時に、上記蓄積された積分量によるトルク出力によって旋回体がオペレータの意図しない動きをするおそれがある。   Note that the problems (A) and (B) can be solved by adopting a configuration in which the integral control is always operated. However, as a result of this, as a result, for example, during the pressing operation in which the bucket is pressed against the wall surface of the groove and the wall surface is excavated or shaped, the integral amount continues to be accumulated. As a result, the swinging body may move unintentionally by the operator.

そこで本発明は、下り旋回停止性能及び上り旋回起動性能を改善しながら、トルクの不連続な変動や、オペレータの意図しない動きが発生せず、スムーズで安定した制御を行うことができる作業機械の旋回制御装置を提供するものである。   Accordingly, the present invention provides a work machine that can perform smooth and stable control without improving discontinuous turning stopping performance and upturning turning start performance, without causing discontinuous fluctuations in torque and unintended movement of the operator. A turning control device is provided.

請求項1の発明は、旋回体を旋回駆動する旋回電動機と、この旋回電動機に対する旋回指令を出す操作手段と、この操作手段の操作量を検出する操作量検出手段と、実際の旋回速度を検出する実速度検出手段と、上記旋回電動機に対するトルク指令値を生成し出力する制御手段とを具備し、この制御手段は、上記操作量から演算した目標速度と上記実速度検出手段によって検出された実速度との偏差に応じた比例積分制御によってトルク指令値を算出し、かつ、上記比例積分制御の制御定数を、上記操作量に応じて、大操作量で積分項が小さくなる方向に連続的に変化させるように構成されたものである。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a swing motor that drives the swing body to swing, an operating means that issues a swing command to the swing motor, an operation amount detection means that detects an operation amount of the operation means, and an actual swing speed is detected. Actual speed detecting means, and control means for generating and outputting a torque command value for the swing electric motor. The control means includes a target speed calculated from the manipulated variable and an actual speed detected by the actual speed detecting means. The torque command value is calculated by proportional-integral control according to the deviation from the speed, and the control constant of the proportional-integral control is continuously increased in the direction in which the integral term decreases with a large manipulated variable according to the manipulated variable. It is configured to change.

請求項2の発明は、請求項1の構成において、比例積分制御の積分量は忘却型であり、その積分時間を操作量に応じて、大操作量で小さくなる(過去の偏差の蓄積を早く忘れる)方向に変化させるように構成されたものである。   According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the integral amount of the proportional-integral control is a forgetting type, and the integration time is reduced by a large manipulated variable in accordance with the manipulated variable (accumulation of past deviations is accelerated). It is configured to change in the direction of “forget”.

請求項3の発明は、請求項1または2の構成において、積分ゲインを操作量に応じて、大操作量で小さくなる方向に変化させるように構成されたものである。   According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the integral gain is changed in a direction of decreasing with a large operation amount in accordance with the operation amount.

本発明によると、比例積分制御を行うことにより、下り旋回停止時に十分な制動トルクを働かせて旋回体を確実に停止させ、上り旋回起動時には十分な起動トルクを発生させて旋回体の逆行を防止することができる。   According to the present invention, by performing proportional integral control, a sufficient braking torque is applied when stopping downhill to stop the turning body reliably, and a sufficient starting torque is generated when starting uphill turning to prevent reversal of the turning body. can do.

すなわち、下り旋回停止性能及び上り旋回起動性能をともに改善することができる。   That is, it is possible to improve both the downward turning stop performance and the upward turning start performance.

しかも、比例積分制御の制御定数(請求項2では積分時間、請求項3では積分ゲイン、または積分時間と積分ゲイン)を操作量に応じて、大操作量で積分項が小さくなる(小操作量で大きくなる)方向に変化させるため、いいかえれば、操作量が小さくて比例制御のみでは十分なトルクを発生できないケースに限って比例積分制御を効かせる(目標速度が大きいときには積分の効きを弱くする)ため、積分量の蓄積によるオペレータの意図しない動きの発生という弊害が生じない。   In addition, the integral term decreases with a large manipulated variable according to the manipulated variable according to the control constant of proportional integral control (the integral time in claim 2, the integral gain in claim 3, or the integral time and integral gain). In other words, proportional integral control is effective only in cases where the amount of operation is small and sufficient torque cannot be generated by only proportional control (decreases the effectiveness of integration when the target speed is large). Therefore, the adverse effect of unintended movement of the operator due to the accumulation of the integration amount does not occur.

なお、上記「操作量」は、操作量によって決まる目標速度と実質的に同じであるため、制御定数を、操作量から設定された目標速度に応じて変化させるようにしてもよい。   Since the “operation amount” is substantially the same as the target speed determined by the operation amount, the control constant may be changed according to the target speed set from the operation amount.

また、上記制御定数を連続的に変化させる(オン/オフ的な切換えではない)ため、制御系を切換える公知技術の1のようなショックが発生せず、スムーズで安定した制御を行うことができる。   Further, since the control constant is continuously changed (not on / off switching), a shock as in the known technique 1 for switching the control system does not occur, and smooth and stable control can be performed. .

この場合、請求項2の発明によると、積分量を忘却型、すなわち、過去のデータを徐々に忘れながら、より新しいデータに適応するように積分時間を操作量に応じて変化させるため、旋回停止時の「揺れ戻り」を抑制できるとともに、積分時間を変化させることにより、比例項と積分項の寄与度を望ましい割合に変えることができる。   In this case, according to the second aspect of the invention, the integral amount is forgetting, that is, the integral time is changed according to the manipulated variable so as to adapt to newer data while gradually forgetting the past data. In addition to being able to suppress the “swaying back” of time, the contribution of the proportional term and the integral term can be changed to a desired ratio by changing the integration time.

また、積分ゲインを変化させる場合と比較して、積分時間を変えることによって発生した定常偏差の蓄積量が小さくなるため、減速停止時の挙動が安定したものとなる。   In addition, since the accumulated amount of steady deviation generated by changing the integration time is smaller than when the integration gain is changed, the behavior at the time of deceleration stop is stabilized.

本発明の適用対象であるショベルの概略側面図である。1 is a schematic side view of an excavator to which the present invention is applied. 本発明の実施形態を示す制御系のブロック構成図である。It is a block block diagram of a control system showing an embodiment of the present invention. 実施形態におけるレバー操作量に対する目標旋回速度のマップを示す図である。It is a figure which shows the map of the target turning speed with respect to the lever operation amount in embodiment. 実施形態におけるレバー操作量に対する積分時間のマップを示す図である。It is a figure which shows the map of the integration time with respect to the lever operation amount in embodiment. 実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the effect | action of embodiment. (a)(b)は積分ゲインを変化させる場合の時間と目標速度、実速度との関係及び時間と速度積分値の関係をそれぞれ示す図である。(A) and (b) are diagrams showing the relationship between time and target speed and actual speed and the relationship between time and speed integral value when the integral gain is changed. 積分時間を変化させる場合の図6対応図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 when the integration time is changed.

実施形態ではショベルを適用対象として例にとっている。   In the embodiment, an excavator is taken as an application target.

ショベルは、図1に示すようにクローラ式の下部走行体1上に上部旋回体2が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体2に、ブーム3、アーム4、バケット5、及びこれらを作動させる油圧アクチュエータとしてのブーム、アーム、バケット各シリンダ(油圧シリンダ)6〜8から成る作業アタッチメントAが装着されて構成され、掘削、積み込み作業等を行う。   As shown in FIG. 1, the excavator has an upper swing body 2 mounted on a crawler type lower traveling body 1 so as to be rotatable about a vertical axis, and the upper swing body 2 has a boom 3, an arm 4, a bucket 5, and A work attachment A composed of boom, arm, and bucket cylinders (hydraulic cylinders) 6 to 8 as hydraulic actuators for operating them is mounted and configured to perform excavation, loading work, and the like.

図2にこのショベルの駆動・制御系のブロック構成を示す。   FIG. 2 shows a block configuration of the drive / control system of the shovel.

エンジン9に油圧ポンプ10が接続され、この油圧ポンプ10の吐出油が油圧アクチュエータ(上記各油圧シリンダ6〜8及び図示しない走行モータ)にコントロールバルブ11を介して供給される。   A hydraulic pump 10 is connected to the engine 9, and oil discharged from the hydraulic pump 10 is supplied to a hydraulic actuator (the hydraulic cylinders 6 to 8 and a travel motor (not shown)) via a control valve 11.

一方、エンジン9の出力は増速機構12を介して発電電動機13に加えられ、この発電電動機13で作られた電力が、電圧及び電流を制御する制御器14を介してバッテリ15に蓄えられるとともに、インバータ16を介して旋回用電動機17に加えられる。   On the other hand, the output of the engine 9 is applied to the generator motor 13 via the speed increasing mechanism 12, and the electric power generated by the generator motor 13 is stored in the battery 15 via the controller 14 that controls the voltage and current. Then, it is added to the turning electric motor 17 through the inverter 16.

また、適時、バッテリ15の蓄電力により発電電動機13が電動機作用を行ってエンジン9をアシストする。   Further, when appropriate, the generator motor 13 performs an electric motor action by the stored power of the battery 15 to assist the engine 9.

旋回用電動機17には、機械的ブレーキ力を発生させるネガティブブレーキとしてのメカニカルブレーキ18が設けられ、このメカニカルブレーキ18が解除された状態で、旋回用電動機17の回転力が旋回用減速機構19経由で上部旋回体2に伝えられて同旋回体2が左または右に旋回する。   The turning electric motor 17 is provided with a mechanical brake 18 as a negative brake for generating a mechanical braking force. With the mechanical brake 18 released, the rotational force of the turning electric motor 17 passes through the turning reduction mechanism 19. Is transmitted to the upper swing body 2 and the swing body 2 turns left or right.

20は旋回操作手段兼操作量検出手段としての旋回操作部(たとえばポテンショメータ)で、この旋回操作部20がレバー20aによって操作され、その操作量に応じた指令信号が制御手段としてのコントローラ21に入力される。   Reference numeral 20 denotes a turning operation unit (for example, a potentiometer) as a turning operation means / operation amount detection means. The turning operation unit 20 is operated by a lever 20a, and a command signal corresponding to the operation amount is input to a controller 21 as a control means. Is done.

また、旋回用電動機17の回転速度(上部旋回体2の実際の旋回速度)を検出する実速度検出手段としての速度センサ22が設けられ、この速度センサ22からの実速度信号がコントローラ21に制御データとして入力される。   Further, a speed sensor 22 is provided as an actual speed detecting means for detecting the rotation speed of the turning electric motor 17 (actual turning speed of the upper turning body 2), and the actual speed signal from the speed sensor 22 is controlled by the controller 21. Input as data.

コントローラ21には、図3に示すレバー操作量/目標速度マップと、図4に示すレバー操作量/積分時間マップとが記憶されている。   The controller 21 stores a lever operation amount / target speed map shown in FIG. 3 and a lever operation amount / integration time map shown in FIG.

図3のレバー操作量/目標速度マップは、左右両旋回方向について、旋回操作部20のレバー操作量(以下、単にレバー操作量という)が大きくなるに従って目標速度が大きくなるように、かつ、図示のようにレバー操作量の増減に応じて目標速度が滑らかに変化するように急激な変化を伴わない曲線として設定されている。   The lever operation amount / target speed map of FIG. 3 is illustrated so that the target speed increases as the lever operation amount of the turning operation unit 20 (hereinafter simply referred to as lever operation amount) increases in both the left and right turning directions. In this way, the curve is set as a curve without a sudden change so that the target speed changes smoothly according to the increase / decrease of the lever operation amount.

図4のレバー操作量/積分時間マップは、レバー操作量が大きくなるほど制御定数の一つである積分時間Tiが小さくなるように無段連続的に、かつ、滑らかに変化させる曲線として設定されている。   The lever operation amount / integration time map of FIG. 4 is set as a curve that changes continuously and smoothly so that the integration time Ti, which is one of the control constants, decreases as the lever operation amount increases. Yes.

なお、図4のマップにおいて、「レバー操作量」は目標速度と言い換えることができる。   In the map of FIG. 4, the “lever operation amount” can be restated as a target speed.

コントローラ21は、レバー操作量と図3,4のマップとに基づいてトルク指令値を求め、これをインバータ16に出力する。この点を含めたこの制御装置の作用を図5のフローチャートによって詳述する。   The controller 21 obtains a torque command value based on the lever operation amount and the maps of FIGS. 3 and 4, and outputs this to the inverter 16. The operation of this control device including this point will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

この実施形態では、忘却型の比例積分制御で、その積分時間を操作量に応じて、大操作量で小さくなる(過去の偏差の蓄積を早く忘れる)方向に変化させるように構成している。   In this embodiment, the forgetting-type proportional integration control is configured to change the integration time in a direction that decreases with a large operation amount (forgetting to accumulate past deviations quickly) according to the operation amount.

制御開始とともにステップS1で、レバー操作量と図3のマップとに基づいて目標速度V0を設定する。   Along with the start of control, in step S1, a target speed V0 is set based on the lever operation amount and the map of FIG.

続くステップS2で、速度センサ22からの速度信号による実速度V1を読み込むとともに、ステップS3で目標速度V0とこの実速度V1の偏差(ΔV=V0−V1)を求める。   In the subsequent step S2, the actual speed V1 is read from the speed signal from the speed sensor 22, and in step S3, the deviation (ΔV = V0−V1) between the target speed V0 and the actual speed V1 is obtained.

次いで、ステップS4で図4のマップから積分時間Tiを設定し、ステップS5で積分量ΔVsumを次の式(1)によって算出する。 Next, in step S4, the integration time Ti is set from the map of FIG. 4, and in step S5, the integration amount ΔV - sum is calculated by the following equation (1).

ΔVsum=ΔVsum−ΔVsum/Ti+ΔV…式(1)
また、ステップS6でトルク指令値Tを次の式(2)で算出する。
ΔV sum = ΔV sum−ΔV sum / Ti + ΔV (1)
In step S6, the torque command value T is calculated by the following equation (2).

T=Kp×ΔV+Ki×ΔVsum…式(2)
Kpは定数、Kiは積分ゲインである。
T = Kp × ΔV + Ki × ΔV sum (2)
Kp is a constant and Ki is an integral gain.

そして、ステップS7で、この算出されたトルク指令値Tをインバータ16に出力する。   In step S7, the calculated torque command value T is output to the inverter 16.

このように、比例積分制御を行うことにより、
I.傾斜地での下り旋回停止時に、十分な制動トルクを発生させて上部旋回体2を確実に停止させることができる。
In this way, by performing proportional integral control,
I. At the time of stopping turning down on an inclined ground, a sufficient braking torque can be generated to reliably stop the upper turning body 2.

II.傾斜地での上り旋回起動時には、十分な起動トルクを発生させて上部旋回体2の逆行を防止することができる。   II. At the time of starting up turning on an inclined ground, a sufficient starting torque can be generated to prevent the upper turning body 2 from going backward.

すなわち、下り旋回停止性能及び上り旋回起動性能をともに改善することができる。   That is, it is possible to improve both the downward turning stop performance and the upward turning start performance.

しかも、図4に示すように、比例積分制御の制御定数(実施形態では積分時間Ti)を、大操作量で積分項が小さくなる(小操作量で大きくなる)方向に変化させるため、いいかえれば、操作量(目標速度)が小さくて比例制御のみでは十分なトルクを発生できないケースに限って比例積分制御を効かせる(目標速度が大きいときには積分の効きを弱くする)ため、たとえば押し付け作業後の旋回時に、それまでの積分量の蓄積によって上部旋回体2がオペレータの意図しない動きをしてしまうという弊害が生じるおそれがない。   Moreover, as shown in FIG. 4, the control constant of the proportional integral control (in the embodiment, the integration time Ti) is changed in a direction in which the integral term decreases with a large manipulated variable (increases with a small manipulated variable). In order to apply proportional-integral control only when the manipulated variable (target speed) is small and sufficient torque cannot be generated only by proportional control (decrease the effectiveness of integration when the target speed is large), During turning, there is no possibility that the upper turning body 2 will move unintended by the operator due to the accumulation of the integration amount so far.

また、図4に示すように制御定数を、オン/オフ的に切換えるのではなく連続的に変化させるため、制御系を切換える場合のようなショックが発生せず、スムーズで安定した制御を行うことができる。   Also, as shown in FIG. 4, since the control constant is continuously changed instead of being switched on / off, a shock that occurs when the control system is switched does not occur, and smooth and stable control is performed. Can do.

ここで、実施形態では、積分量を忘却型、すなわち、過去のデータを徐々に忘れながらより新しいデータに適応するように積分時間を操作量に応じて変化させるため、積分データの蓄積量が少なくなることから、旋回停止時の「揺れ戻り」を抑制できる効果があるとともに、積分時間を変化させることにより、比例項と積分項の寄与度を望ましい割合に変えることができる。   Here, in the embodiment, the integration amount is changed to the forgetting type, that is, the integration time is changed according to the operation amount so as to adapt to newer data while gradually forgetting the past data. Therefore, there is an effect that it is possible to suppress “swaying back” at the time of turning stop, and by changing the integration time, the contribution ratio of the proportional term and the integral term can be changed to a desired ratio.

ところで、本発明においては、積分時間でなく積分ゲインをレバー操作量に応じて連続的に変化させる構成をとってもよい。   By the way, in this invention, you may take the structure which changes not only integration time but integration gain continuously according to lever operation amount.

但し、積分時間を変化させる場合は、積分ゲインを変化させる場合と比較して、減速停止時の挙動が安定したものとなる。   However, when the integration time is changed, the behavior at the time of deceleration stop is more stable than when the integration gain is changed.

これを図6,7によって説明する。   This will be described with reference to FIGS.

図6(a)は積分ゲインを変化させる場合であって、定常時の作業時間が短い場合を示し、上側は時間と目標速度及び実速度との関係、下側は時間と速度積分値の関係をそれぞれ示す。   FIG. 6 (a) shows a case where the integral gain is changed and the working time in the steady state is short. The upper side shows the relationship between the time, the target speed and the actual speed, and the lower side shows the relation between the time and the speed integrated value. Respectively.

これに対し、図6(b)は積分ゲインを変化させる場合であって、図6(a)と比較して定常時の作業時間が長い場合を示す。   On the other hand, FIG. 6B shows a case where the integral gain is changed, and the working time in the steady state is longer than that in FIG. 6A.

図7は積分時間を変化させる場合の図6対応図である。   FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 when the integration time is changed.

積分ゲインを変化させる場合は、ゲインを小さくすることによって積分項は小さくなるが、これによって発生した定常偏差は積分値に足し合わされ、定常時の作業時間によってその後の挙動に変わってしまう。   When the integral gain is changed, the integral term is reduced by decreasing the gain, but the steady-state deviation generated thereby is added to the integral value, and the subsequent behavior is changed depending on the working time at the steady state.

この結果、図6(a)(b)の黒点で示す減速開始時の積分値が定常時の作業時間の長さによって大きく変化し、停止時挙動に影響を与える。   As a result, the integrated value at the start of deceleration indicated by the black dots in FIGS. 6 (a) and 6 (b) varies greatly depending on the length of the working time in the steady state, and affects the behavior at the time of stop.

一方、積分時間を変化させる場合は、図7に示すように忘却することで定常偏差の蓄積量が小さくなって積分値が安定するため、停止時の挙動が安定したものとなる。   On the other hand, when the integration time is changed, forgetting as shown in FIG. 7 reduces the steady-state deviation accumulation amount and stabilizes the integration value, so that the behavior at the time of stopping becomes stable.

なお、本発明において、操作量に応じた制御定数の「連続的な変化」とは、ショックが発生せずスムーズで安定した制御を行う観点で上記実施形態のように無段連続的な(曲線状の)変化であるのが望ましいが、急激な変化でないことを条件として段階的な変化であってもよい。   In the present invention, the “continuous change” of the control constant according to the operation amount is a continuously variable (curved line) as in the above embodiment from the viewpoint of performing smooth and stable control without generating a shock. However, it may be a step change on condition that the change is not abrupt.

2 旋回体(ショベルの上部旋回体)
17 旋回用電動機
20 旋回操作手段兼操作量検出手段としての旋回操作部
20a 旋回操作部のレバー
21 制御手段としてのコントローラ
22 実速度検出手段としての速度センサ
2 Revolving body (Upper revolving body of excavator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 Electric motor for turning 20 Turning operation part as turning operation means and operation amount detection means 20a Lever of turning operation part 21 Controller as control means 22 Speed sensor as actual speed detection means

Claims (3)

旋回体を旋回駆動する旋回電動機と、この旋回電動機に対する旋回指令を出す操作手段と、この操作手段の操作量を検出する操作量検出手段と、実際の旋回速度を検出する実速度検出手段と、上記旋回電動機に対するトルク指令値を出力する制御手段とを具備し、この制御手段は、上記操作量から演算した目標速度と上記実速度検出手段によって検出された実速度との偏差に応じた比例積分制御によってトルク指令値を算出し、かつ、上記比例積分制御の制御定数を、上記操作量に応じて、大操作量で積分項が小さくなる方向に連続的に変化させるように構成されたことを特徴とする作業機械の旋回制御装置。   A swing motor that drives the swing body to swing, an operation unit that issues a swing command to the swing motor, an operation amount detection unit that detects an operation amount of the operation unit, an actual speed detection unit that detects an actual swing speed, Control means for outputting a torque command value for the swing electric motor, and the control means is proportional integral according to the deviation between the target speed calculated from the manipulated variable and the actual speed detected by the actual speed detecting means. The torque command value is calculated by control, and the control constant of the proportional integral control is continuously changed in a direction in which the integral term decreases with a large manipulated variable according to the manipulated variable. A swing control device for a working machine. 比例積分制御の積分量は忘却型であり、その積分時間を操作量に応じて、大操作量で小さくなる方向に変化させるように構成されたことを特徴とする請求項1記載の作業機械の旋回制御装置。   2. The work machine according to claim 1, wherein the integral amount of the proportional integral control is a forgetting type, and the integration time is changed in a direction of decreasing with a large operation amount in accordance with the operation amount. Swivel control device. 積分ゲインを操作量に応じて、大操作量で小さくなる方向に変化させるように構成されたことを特徴とする請求項1または2記載の作業機械の旋回制御装置。   The turning control device for a work machine according to claim 1 or 2, wherein the integral gain is configured to change in a direction of decreasing with a large operation amount in accordance with the operation amount.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120283919A1 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 Caterpillar Inc. Electric swing drive control system and method
JP5599767B2 (en) * 2011-09-30 2014-10-01 住友重機械工業株式会社 Swivel control device and excavator
JP6347977B2 (en) * 2014-03-31 2018-06-27 住友重機械工業株式会社 Excavator
JP6279958B2 (en) * 2014-03-31 2018-02-14 住友建機株式会社 Excavator
JP6952659B2 (en) * 2018-08-21 2021-10-20 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 Construction machinery

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005111322A1 (en) * 2004-05-13 2005-11-24 Komatsu Ltd. Rotation control device, rotation control method, and construction machine
JP4946733B2 (en) * 2007-02-21 2012-06-06 コベルコ建機株式会社 Swivel control device and work machine equipped with the same
JP4475301B2 (en) * 2007-08-03 2010-06-09 ダイキン工業株式会社 Rotating body drive control device

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