JP6719807B2 - 天井クレーンによる液体タンクの搬送制御システムおよび天井クレーンにより液体タンクを搬送する方法 - Google Patents
天井クレーンによる液体タンクの搬送制御システムおよび天井クレーンにより液体タンクを搬送する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6719807B2 JP6719807B2 JP2016099514A JP2016099514A JP6719807B2 JP 6719807 B2 JP6719807 B2 JP 6719807B2 JP 2016099514 A JP2016099514 A JP 2016099514A JP 2016099514 A JP2016099514 A JP 2016099514A JP 6719807 B2 JP6719807 B2 JP 6719807B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid tank
- overhead crane
- liquid
- control system
- shaking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 169
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 23
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 19
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/04—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
- B66C13/08—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for depositing loads in desired attitudes or positions
- B66C13/085—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for depositing loads in desired attitudes or positions electrical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/14—Charging or discharging liquid or molten material
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D19/00—Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase
- G05D19/02—Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
- F27D2003/0069—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities the device being suspended, e.g. from a crane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
- F27D2021/0057—Security or safety devices, e.g. for protection against heat, noise, pollution or too much duress; Ergonomic aspects
- F27D2021/0085—Security or safety devices, e.g. for protection against heat, noise, pollution or too much duress; Ergonomic aspects against molten metal, e.g. leakage or splashes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
で走行すると、運動方程式は式(1)で表わされる。
ここで、
I1=(m1+m2)l1 2+i1
I2=m2l2 2+i2、
i1:ロッド・タンク連成系の重心回りの慣性モーメント
i2:液体34の重心回りの慣性モーメント
l1:ロッド・タンク連成系の重心までのまでの距離
l2:等価振子長さ
m1:ロッド・タンク連成系の質量
m2:液体34の質量
c: 液体34自身の粘性と液体34と容器32の壁面との摩擦とを考慮した等価粘性
D: 回転支点部(吊下部材16の天井クレーン台車14との接合点)の粘性係数
を満足するという制約のもとで、
を最小化する線形時不変制御器を設計する理論である。また、一般化プラントでは、ロッド・タンク連成系に及ぼす等価振子の影響、すなわち乗法的誤差を、後述の周波数重み関数W∞により覆うようにすることにより、1質点系モデルとなっている。
u:天井クレーン台車への速度指令値,
T:時定数、なお、
l:ロッド・タンク連成系の重心までのまでの距離、すなわち、(1)式のl1、
f:外力。
ここで、天井クレーン台車の位置xは重要ではないので、(2)式では省略している。
z∞:H∞制御における制御量
x∞:H∞制御における状態変数であって、ノミナルモデルの位置
u: H∞制御における制御入力
A∞、B∞、C∞、D∞:H∞制御における状態方程式の係数
一例として数値計算で求めた周波数重み関数W∞240のボード線図を図4に示す。
z2:H2制御における制御量
A2、B2、C2:H2制御における状態方程式の係数
が1以下を満たすと共に、
ができるだけ小さくなるコントローラK(S)250を数値解析により算定する。ここで、
は、全ての領域におけるz∞/w∞の上限値であり、1以下にするということは、入力w∞に対して出力z∞が大きくなることがないことを意味する。
は、z2/w2の二乗面積の平方根であり、
が小さいということは、w2が入力された場合にz2が速く0(ゼロ)になることを意味する。
を1以下とする制御を行うので、容器32の変位、すなわち揺れを小さくすることができる。さらに
を速く小さくするように制御システムが設計されるので、容器32の揺れを速く小さくすることができる。よって、液体タンク30の揺れおよび液体タンク30内の液体34の揺動を防止できると共に、操作者の速度指令値に応じて天井クレーン台車14を目的地に速く移動させることができる。
を算定する。天井クレーン10に対応するPs(S)330では、
と後述の
を合算した
が入力され、天井クレーン台車14を
で動かす。天井クレーン台車14から吊り下げられる吊下部材16の揺れ角θを角度変位計130で測定し、コントローラKs(S)340に送る。Ks(S)340では、前述のように容器32の揺れを小さくするための
を算出し、出力する。よって、前述の通り、天井クレーン台車14は液体タンク30の揺れを小さくする
で動かされる。
のbを含め、bは特性インピーダンスと呼ばれている任意の正数である。
12 レール
14 天井クレーン台車
16 吊下部材
30 液体タンク
32 容器
34 液体
36 液面
100 入力装置
110 レバー
120 制御装置
130 角度変位計
c 等価粘性
l1 接合点から重心までの長さ
l2 液体の揺動を単振子でモデル化するときの腕の長さ
m1 吊下部材と容器の質量
m2 液体の質量
W2、W∞ 周波数重み関数
w2 外乱
w∞ 操作量
z2、z∞ 制御量
Claims (6)
- 天井クレーンによる液体タンクの搬送制御システムであって、
液体タンクを天井クレーン台車から吊り下げる吊下部材と前記液体タンクの揺れと、前記液体タンク中の液体の揺動とを連成系モデルとし、
前記吊下部材の揺れ角を用いてフィードバック・コントロールをし、前記天井クレーン台車の走行指令値と前記液体タンクに作用する外力とを外部入力とし、前記吊下部材の揺れ角を制御量として、混合H2/H∞制御手法を用いて設計し、ここで、H2制御の周波数重み関数では積分器またはローパスフィルタを用い、H∞制御の周波数重み関数は液体タンク中の液体の揺動を考慮しないノミナルモデルと前記連成系モデルとの乗法的誤差を包含するように設計し、
前記天井クレーンによる前記液体タンクの搬送の際の前記液体タンクの揺れを抑制するように前記天井クレーン台車を制御する、
搬送制御システム。 - 前記液体タンク中の液体の一次振動モードを制振するように設計される、
請求項1に記載の搬送制御システム。 - 前記天井クレーン台車の走行指令値は、前記天井クレーン台車の速度指令値であって、レバーの角度操作により入力され、
前記液体タンクの揺れに基づき、前記レバーに角度を変更するような力を生じさせる、
請求項1または2に記載の搬送制御システム。 - 前記天井クレーンと前記レバーとの間の信号伝達の遅れをスキャッタリング変換で処理する、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の搬送制御システム。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の搬送制御システムを用いて、天井クレーンにより液体タンクを搬送する方法。
- 前記液体タンクが、溶湯を収容する取鍋である、
請求項5に記載の方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016099514A JP6719807B2 (ja) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 天井クレーンによる液体タンクの搬送制御システムおよび天井クレーンにより液体タンクを搬送する方法 |
EP17720580.4A EP3458401A1 (en) | 2016-05-18 | 2017-04-07 | System for controlling transport of liquid tank by overhead crane, and method for transporting liquid tank by overhead crane |
MX2018005417A MX2018005417A (es) | 2016-05-18 | 2017-04-07 | Sistema para controlar el transporte del tanque de liquido mediante una grua aerea, y metodo para transportar el tanque de liquido mediante una grua aerea. |
KR1020187011839A KR20190009733A (ko) | 2016-05-18 | 2017-04-07 | 천정 크레인에 의한 액체 탱크의 반송 제어용 시스템 및 천정 크레인에 의한 액체 탱크 반송 방법 |
PCT/JP2017/014484 WO2017199630A1 (en) | 2016-05-18 | 2017-04-07 | System for controlling transport of liquid tank by overhead crane, and method for transporting liquid tank by overhead crane |
CN201780003846.2A CN108349711B (zh) | 2016-05-18 | 2017-04-07 | 用于控制通过桥式起重机的储液罐运输的系统和用于通过桥式起重机运输储液罐的方法 |
US15/771,360 US20180339886A1 (en) | 2016-05-18 | 2017-04-07 | System for controlling transport of liquid tank by overhead crane, and method for transporting liquid tank by overhead crane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016099514A JP6719807B2 (ja) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 天井クレーンによる液体タンクの搬送制御システムおよび天井クレーンにより液体タンクを搬送する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017206351A JP2017206351A (ja) | 2017-11-24 |
JP6719807B2 true JP6719807B2 (ja) | 2020-07-08 |
Family
ID=58645340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016099514A Active JP6719807B2 (ja) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 天井クレーンによる液体タンクの搬送制御システムおよび天井クレーンにより液体タンクを搬送する方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180339886A1 (ja) |
EP (1) | EP3458401A1 (ja) |
JP (1) | JP6719807B2 (ja) |
KR (1) | KR20190009733A (ja) |
CN (1) | CN108349711B (ja) |
MX (1) | MX2018005417A (ja) |
WO (1) | WO2017199630A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3689807A1 (de) | 2019-02-04 | 2020-08-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Kollisionsfreie wegführung einer an einem seil hängenden last |
CN109887397A (zh) * | 2019-03-16 | 2019-06-14 | 柳州飞熊网络科技有限公司 | 一种人工智能控制组合模型 |
JP7185602B2 (ja) * | 2019-07-25 | 2022-12-07 | Jfe鋼板株式会社 | 溶融金属めっき液の汲み出し装置および汲み出し方法 |
CN113175197B (zh) * | 2021-04-19 | 2022-12-23 | 安徽沃恒建设工程项目管理有限公司 | 一种建筑施工用避免吊篮偏转倾斜的智能化辅助设备 |
EP4332048A1 (en) * | 2021-04-27 | 2024-03-06 | Tokyo Institute of Technology | Control device, crane, and method for controlling crane |
CN113359747A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-07 | 广东海辉新材料科技有限公司 | 一种用于液体物料搬运的自引导agv |
CN114740729B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-10-31 | 扬州大学 | 质子交换膜燃料电池的阳极h2/h∞鲁棒控制器设计方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04246088A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-02 | Nakamichi Kikai Kk | 走行クレーンの荷振れ防止運転制御方法 |
JP2768217B2 (ja) | 1993-05-25 | 1998-06-25 | 日本鋼管株式会社 | 天井クレーンの振動抑制方法 |
JP2955492B2 (ja) * | 1995-05-23 | 1999-10-04 | 日立機電工業株式会社 | クレーンの吊荷の旋回姿勢制御方法 |
JPH09104587A (ja) | 1995-10-09 | 1997-04-22 | Ohbayashi Corp | 吊り荷旋回装置の遠隔制御方法 |
JP4415335B2 (ja) * | 2007-06-28 | 2010-02-17 | 株式会社Ihi | 制振位置決め制御方法および装置 |
CN104528528A (zh) * | 2014-08-08 | 2015-04-22 | 浙江工业大学 | 基于消摆信号的桥式起重机非线性控制方法 |
-
2016
- 2016-05-18 JP JP2016099514A patent/JP6719807B2/ja active Active
-
2017
- 2017-04-07 WO PCT/JP2017/014484 patent/WO2017199630A1/en active Application Filing
- 2017-04-07 CN CN201780003846.2A patent/CN108349711B/zh active Active
- 2017-04-07 EP EP17720580.4A patent/EP3458401A1/en not_active Withdrawn
- 2017-04-07 MX MX2018005417A patent/MX2018005417A/es unknown
- 2017-04-07 US US15/771,360 patent/US20180339886A1/en not_active Abandoned
- 2017-04-07 KR KR1020187011839A patent/KR20190009733A/ko unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017206351A (ja) | 2017-11-24 |
CN108349711B (zh) | 2019-12-03 |
WO2017199630A1 (en) | 2017-11-23 |
CN108349711A (zh) | 2018-07-31 |
MX2018005417A (es) | 2018-08-01 |
US20180339886A1 (en) | 2018-11-29 |
KR20190009733A (ko) | 2019-01-29 |
EP3458401A1 (en) | 2019-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6719807B2 (ja) | 天井クレーンによる液体タンクの搬送制御システムおよび天井クレーンにより液体タンクを搬送する方法 | |
US11807501B2 (en) | Crane | |
US11987476B2 (en) | Crane and method for controlling such a crane | |
US8025167B2 (en) | Crane control, crane and method | |
TWI312336B (ja) | ||
KR20110004776A (ko) | 로드 케이블에 매달린 하물을 취급하기 위한 크레인 | |
JP2012512111A (ja) | クレーンから吊るされた貨物の運動を制御するための装置 | |
US20190119078A1 (en) | Crane, and Method for Controlling Such a Crane | |
CN110980536B (zh) | 一种高温熔融金属转运吊车防外溅控制方法 | |
JP4883272B2 (ja) | クレーンの振れ止め制御方法 | |
CN108928739A (zh) | 用于缓冲提升设备的负载接纳元件的旋转振动的方法 | |
Rauscher et al. | Motion control of an overhead crane using a wireless hook mounted IMU | |
JP4155527B2 (ja) | 昇降装置の制御システム | |
JP7117852B2 (ja) | 巻上げ機 | |
JP5093185B2 (ja) | 倒立型移動体の制御装置 | |
WO1986002341A1 (fr) | Procede et dispositif pour limiter le ballant d'une charge librement suspendue sous un support mobile | |
CN112051738B (zh) | 铸造起重机控制方法及装置、计算机可读存储介质 | |
JP5686401B2 (ja) | クレーンの制御方法 | |
JP5688834B2 (ja) | クレーンの振れ止め制御装置 | |
JP6570803B1 (ja) | 制御装置 | |
JP6756431B2 (ja) | 吊り荷の移送方法及びクレーン | |
JP2000007274A (ja) | クレーンの振れ止め移動制御装置 | |
JP4526073B2 (ja) | 搬送手段の制御システム | |
JP2766726B2 (ja) | 振れ止め制御装置 | |
JP2018167961A (ja) | 吊り荷の振れ止め方法及びクレーン |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200331 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200417 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200609 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200615 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6719807 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |