JPH06175724A - 搬送車の走行制御方法 - Google Patents
搬送車の走行制御方法Info
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- JPH06175724A JPH06175724A JP4350387A JP35038792A JPH06175724A JP H06175724 A JPH06175724 A JP H06175724A JP 4350387 A JP4350387 A JP 4350387A JP 35038792 A JP35038792 A JP 35038792A JP H06175724 A JPH06175724 A JP H06175724A
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- motors
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Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 claims description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 22
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 傾斜面を含む走行路を走行する搬送車の停止
精度を向上させる。 【構成】 回転速度指令値Ｕと、所定時間当たりのモー
タの回転角度θm とに基づいて夫々のモータに加わる反
力ＴmR，ＴmLを推定し、この推定値から重力の影響によ
る反力ｆmR，ｆmLを抽出し、この重力の影響による反力
ｆmR，ｆmLに相当する電圧を左，右車輪用モータの電機
子電圧としてフィードフォワード制御を行う。
精度を向上させる。 【構成】 回転速度指令値Ｕと、所定時間当たりのモー
タの回転角度θm とに基づいて夫々のモータに加わる反
力ＴmR，ＴmLを推定し、この推定値から重力の影響によ
る反力ｆmR，ｆmLを抽出し、この重力の影響による反力
ｆmR，ｆmLに相当する電圧を左，右車輪用モータの電機
子電圧としてフィードフォワード制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各別のモータによって駆
動される左，右一対の車輪を有する搬送車の走行を制御
する方法に関する。
動される左，右一対の車輪を有する搬送車の走行を制御
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】無人搬送システムにおいては、予め定め
られた目標軌道上を自律走行する無人の搬送車が使用さ
れており、該搬送車には、各別のモータにより駆動され
る左，右一対の車輪を備え、該車輪の回転によって走行
するものがある。このような構成の搬送車の走行制御を
行う場合、後述する如き単純な制御則に基づいて前記モ
ータの回転速度を各別に制御することによって、搬送車
の位置及び方位を任意の目標値に制御していた。
られた目標軌道上を自律走行する無人の搬送車が使用さ
れており、該搬送車には、各別のモータにより駆動され
る左，右一対の車輪を備え、該車輪の回転によって走行
するものがある。このような構成の搬送車の走行制御を
行う場合、後述する如き単純な制御則に基づいて前記モ
ータの回転速度を各別に制御することによって、搬送車
の位置及び方位を任意の目標値に制御していた。
【０００３】図１は一般的な搬送車の側面図、図２は同
じ搬送車の要部断面図である。搬送車は被搬送物を載置
するための台車部１を備え、その裏面側の長辺方向中間
部には短辺方向に亘る凹部10が形成されている。前記凹
部10内には左，右側に夫々左車輪WL, 右車輪WR (図示せ
ず) を備えるボギー部２が設けられている。また台車部
１の前，後側の裏面にはキャスタ３，３が夫々設けられ
ている。
じ搬送車の要部断面図である。搬送車は被搬送物を載置
するための台車部１を備え、その裏面側の長辺方向中間
部には短辺方向に亘る凹部10が形成されている。前記凹
部10内には左，右側に夫々左車輪WL, 右車輪WR (図示せ
ず) を備えるボギー部２が設けられている。また台車部
１の前，後側の裏面にはキャスタ３，３が夫々設けられ
ている。
【０００４】台車部１は図２に示す如くボギー部２の上
側において、クロスローラ４を介して旋回可能となって
いる。左車輪WL, 右車輪WRは夫々ボギー部２の内部に設
けられた左車輪用モータML, 右車輪用モータMRにより回
転駆動されるようになっている。左車輪用モータML, 右
車輪用モータMRの回転力は、夫々各別の減速機 (図示せ
ず）を介して左車輪WL, 右車輪WRに伝達されるようにな
っている。
側において、クロスローラ４を介して旋回可能となって
いる。左車輪WL, 右車輪WRは夫々ボギー部２の内部に設
けられた左車輪用モータML, 右車輪用モータMRにより回
転駆動されるようになっている。左車輪用モータML, 右
車輪用モータMRの回転力は、夫々各別の減速機 (図示せ
ず）を介して左車輪WL, 右車輪WRに伝達されるようにな
っている。
【０００５】また左車輪用モータML, 右車輪用モータMR
の回転角度は、左車輪用モータML,右車輪用モータMRの
夫々に取付けられたエンコーダEL,ER により各別に検出
されるようになっている。台車部１の裏面の中央部に
は、回転軸５が取付けられており、該回転軸５は、台車
部１を旋回させるためにボギー部２の内部に配された旋
回用モータ（図示せず）によって回転可能となってい
る。
の回転角度は、左車輪用モータML,右車輪用モータMRの
夫々に取付けられたエンコーダEL,ER により各別に検出
されるようになっている。台車部１の裏面の中央部に
は、回転軸５が取付けられており、該回転軸５は、台車
部１を旋回させるためにボギー部２の内部に配された旋
回用モータ（図示せず）によって回転可能となってい
る。
【０００６】このような搬送車を走行させる場合、従来
にあっては次の如くに行われている。図３は搬送車の現
在位置と目標位置との関係を示す説明図であり、搬送車
の現在位置Ｐniを基準座標軸においてｘ軸方向位置
ｘni、ｙ軸方向位置ｙni、方位（進行方向）をθniとし
て、これをＰni（ｘni，ｙni，θni）で示し、一方目標
位置Ｐtiをｘ軸方向位置ｘti、ｙ軸方向位置ｙti、方位
θtiで示すものとすると、夫々の横方向偏差ｅxi，進行
方向偏差ｅyi，及び方位偏差ｅciは一般的に下式の如く
に表される。
にあっては次の如くに行われている。図３は搬送車の現
在位置と目標位置との関係を示す説明図であり、搬送車
の現在位置Ｐniを基準座標軸においてｘ軸方向位置
ｘni、ｙ軸方向位置ｙni、方位（進行方向）をθniとし
て、これをＰni（ｘni，ｙni，θni）で示し、一方目標
位置Ｐtiをｘ軸方向位置ｘti、ｙ軸方向位置ｙti、方位
θtiで示すものとすると、夫々の横方向偏差ｅxi，進行
方向偏差ｅyi，及び方位偏差ｅciは一般的に下式の如く
に表される。
【０００７】 ｅxi＝（ｙti−ｙni）sin （θti）−（ｘti−ｘni）cos （θti） … (1) ｅyi＝（ｘti−ｘni）sin （θti）＋（ｙti−ｙni）cos （θti） … (2) ｅci＝θti−θni … (3)
【０００８】次に、前記モータの回転速度についての制
御則の一例を説明する。下記(4) 式は右車輪のモータに
対する制御則であり、目標軌道上の目標位置に対する搬
送車の進行方向における現在位置の偏差である進行方向
偏差ｅY 、走行経路上の目標位置に対する搬送車の進行
方向と交叉する方向における現在位置の偏差である横方
向偏差ｅX 及び走行経路上の目標位置に対する現在方位
の偏差である方位偏差ｅC と、これらを解消するに必要
な右車輪のモータ指令速度ＵR との関係を示している。
御則の一例を説明する。下記(4) 式は右車輪のモータに
対する制御則であり、目標軌道上の目標位置に対する搬
送車の進行方向における現在位置の偏差である進行方向
偏差ｅY 、走行経路上の目標位置に対する搬送車の進行
方向と交叉する方向における現在位置の偏差である横方
向偏差ｅX 及び走行経路上の目標位置に対する現在方位
の偏差である方位偏差ｅC と、これらを解消するに必要
な右車輪のモータ指令速度ＵR との関係を示している。
【０００９】 ＵR ＝ＫY ・ｅY ＋ＫC （ＫX ・ｅX ＋ｅC ） …(4) 但し、ＫY ：進行方向ゲイン ＫC ：方位ゲイン ＫX ：横方向ゲイン
【００１０】また、下記(5) 式は左車輪のモータに対す
る制御則であり、前記進行方向偏差ｅY 、前記横方向偏
差ｅX 及び前記方位偏差ｅC とこれらの偏差を解消する
左車輪のモータ指令速度ＵL との関係を示している。 ＵL ＝ＫY ・ｅY −ＫC （ＫX ・ｅX ＋ｅC ） …(5)
る制御則であり、前記進行方向偏差ｅY 、前記横方向偏
差ｅX 及び前記方位偏差ｅC とこれらの偏差を解消する
左車輪のモータ指令速度ＵL との関係を示している。 ＵL ＝ＫY ・ｅY −ＫC （ＫX ・ｅX ＋ｅC ） …(5)
【００１１】前記(4) ，(5) 式において右辺第１項は進
行方向偏差ｅY に比例した左右車輪共通の回転速度基準
値を表し、右辺第２項は横方向偏差ｅX 及び方位偏差ｅ
C に比例した左右車輪で符号が異なる回転速度補正値を
表している。搬送車が目標軌道に対して進行方向に向か
って左方向又は右方向に変位している場合、その変位方
向側の車輪の速度が、前記回転速度基準値よりも回転速
度補正値だけ大となり、一方、その反対側の車輪の速度
が、前記回転速度基準値よりも回転速度補正値だけ小と
なって、これらの車輪の回転速度差に基いて搬送車が前
記変位を解消する方向に移動するようになっている。こ
のような制御則を用いる走行制御においては、制御則の
方位ゲインＫC を大きくすると目標軌道に対する変位が
少なくなり、搬送車の停止精度が高くなる。
行方向偏差ｅY に比例した左右車輪共通の回転速度基準
値を表し、右辺第２項は横方向偏差ｅX 及び方位偏差ｅ
C に比例した左右車輪で符号が異なる回転速度補正値を
表している。搬送車が目標軌道に対して進行方向に向か
って左方向又は右方向に変位している場合、その変位方
向側の車輪の速度が、前記回転速度基準値よりも回転速
度補正値だけ大となり、一方、その反対側の車輪の速度
が、前記回転速度基準値よりも回転速度補正値だけ小と
なって、これらの車輪の回転速度差に基いて搬送車が前
記変位を解消する方向に移動するようになっている。こ
のような制御則を用いる走行制御においては、制御則の
方位ゲインＫC を大きくすると目標軌道に対する変位が
少なくなり、搬送車の停止精度が高くなる。
【００１２】ところが、前述の如き制御則を用いる走行
制御においては、無人搬送車のダイナミクスを考慮して
いないため、例えば傾斜面等を走行する場合の如く重力
の影響が無視出来ない状況下での走行に際し、走行軌跡
誤差の発生が避けられないという問題があった。走行軌
跡の誤差は走行路の面積に影響を及ぼし、走行路に無駄
なスペースを必要とすることとなり、製品コストにも影
響を与えるから、走行路面積は最小限に留めるのが望ま
しいのである。そこでこの対策として重力による影響を
排除する手段として、次の如き制御系が考えられる。
制御においては、無人搬送車のダイナミクスを考慮して
いないため、例えば傾斜面等を走行する場合の如く重力
の影響が無視出来ない状況下での走行に際し、走行軌跡
誤差の発生が避けられないという問題があった。走行軌
跡の誤差は走行路の面積に影響を及ぼし、走行路に無駄
なスペースを必要とすることとなり、製品コストにも影
響を与えるから、走行路面積は最小限に留めるのが望ま
しいのである。そこでこの対策として重力による影響を
排除する手段として、次の如き制御系が考えられる。
【００１３】台車部１の前進速度は左，右の駆動系が同
じ特性を有するものとして左車輪用モータMLの回転角速
度，右車輪用モータMRの回転角速度，左右車輪の直径Ｄ
及び前記減速機の減速比Ｎに基づいて下記(6) 式に示す
如く表される。
じ特性を有するものとして左車輪用モータMLの回転角速
度，右車輪用モータMRの回転角速度，左右車輪の直径Ｄ
及び前記減速機の減速比Ｎに基づいて下記(6) 式に示す
如く表される。
【００１４】
【数１】
【００１５】また、台車部１の旋回角速度は左車輪用モ
ータMLの回転角速度，右車輪用モータMRの回転角速度，
台車部１とボギー部２との旋回方向のねじれ角速度，左
右車輪の直径Ｄ，前記減速機の減速比Ｎ及び左車輪WLと
右車輪WRとの車輪間距離Ｂに基づいて下記(7) 式に示す
如く表される。
ータMLの回転角速度，右車輪用モータMRの回転角速度，
台車部１とボギー部２との旋回方向のねじれ角速度，左
右車輪の直径Ｄ，前記減速機の減速比Ｎ及び左車輪WLと
右車輪WRとの車輪間距離Ｂに基づいて下記(7) 式に示す
如く表される。
【００１６】
【数２】
【００１７】そして台車部１の運動エネルギＫは、前記
前進速度及び前記台車部１の旋回角速度及び各部の慣性
モーメント等に関連して下記(8) 式に示す如くに表され
る。
前進速度及び前記台車部１の旋回角速度及び各部の慣性
モーメント等に関連して下記(8) 式に示す如くに表され
る。
【００１８】
【数３】
【００１９】ラグランジュの運動方程式を用いて(6) 式
から(8) 式を展開し、サーボモータの速度にループ，重
力の影響を考慮して、搬送車が傾斜面を走行する場合に
おける左右車輪の駆動制御系をブロック図で表現する
と、図４に示す如くになる。図４はモータ（左車輪用モ
ータML及び右車輪用モータMR）及び台車部１の制御特性
を示すブロック線図である。
から(8) 式を展開し、サーボモータの速度にループ，重
力の影響を考慮して、搬送車が傾斜面を走行する場合に
おける左右車輪の駆動制御系をブロック図で表現する
と、図４に示す如くになる。図４はモータ（左車輪用モ
ータML及び右車輪用モータMR）及び台車部１の制御特性
を示すブロック線図である。
【００２０】左右車輪用モータML, MRの制御特性につい
て説明する。先ず右車輪用モータMRは次の如くに制御さ
れる。減算要素61a にて右車輪WRの速度指令電圧ＵR か
ら速度定数要素68a を経てフィードバックされる回転角
速度を表すモータ速度電圧を減算し、その結果である速
度偏差電圧を増幅要素62a に与える。
て説明する。先ず右車輪用モータMRは次の如くに制御さ
れる。減算要素61a にて右車輪WRの速度指令電圧ＵR か
ら速度定数要素68a を経てフィードバックされる回転角
速度を表すモータ速度電圧を減算し、その結果である速
度偏差電圧を増幅要素62a に与える。
【００２１】増幅要素62a は速度ループゲインｋV を有
しており、前記速度偏差電圧を増幅し、右車輪用モータ
MRの電機子電圧として減算要素63a に与える。減算要素
63aは前記電機子電圧と逆起電圧要素69a を経てフィー
ドバックされた逆起電圧との差を求め、これを電機子の
入力電圧とする。モータ抵抗ＲA と、トルク定数ｋTと
を有する抵抗・トルク要素64a によって、モータ電流よ
りモータトルクが得られる。
しており、前記速度偏差電圧を増幅し、右車輪用モータ
MRの電機子電圧として減算要素63a に与える。減算要素
63aは前記電機子電圧と逆起電圧要素69a を経てフィー
ドバックされた逆起電圧との差を求め、これを電機子の
入力電圧とする。モータ抵抗ＲA と、トルク定数ｋTと
を有する抵抗・トルク要素64a によって、モータ電流よ
りモータトルクが得られる。
【００２２】減算要素65a で前記モータトルクから前記
モータ反力ＴR を減じ、その差を右車輪WRの１／Ｊ
Z （ＪZ ：慣性モーメント）を有する慣性要素66a によ
って右車輪用モータMRの回転角加速度に変換し、この回
転角加速度は積分要素67a によって右車輪用モータMRの
回転角速度に変換し、速度定数ｋF を有する速度定数要
素68a によって回転角速度に比例したモータ速度電圧と
して、また逆起電圧定数ｋE を有する逆起電圧定数要素
69a により回転角速度に比例した逆起電圧として夫々フ
ィードバックされる。左車輪用モータについても実質的
に同じであり、上記各符号に「ａ」に代えて「ｂ」を付
して説明を省略する。
モータ反力ＴR を減じ、その差を右車輪WRの１／Ｊ
Z （ＪZ ：慣性モーメント）を有する慣性要素66a によ
って右車輪用モータMRの回転角加速度に変換し、この回
転角加速度は積分要素67a によって右車輪用モータMRの
回転角速度に変換し、速度定数ｋF を有する速度定数要
素68a によって回転角速度に比例したモータ速度電圧と
して、また逆起電圧定数ｋE を有する逆起電圧定数要素
69a により回転角速度に比例した逆起電圧として夫々フ
ィードバックされる。左車輪用モータについても実質的
に同じであり、上記各符号に「ａ」に代えて「ｂ」を付
して説明を省略する。
【００２３】次に台車部１の制御特性について説明す
る。前述の如きモータの慣性要素66aにて得られる右車
輪用モータMRの回転角加速度は、減速要素81a により１
／Ｎに減速され、Ｄ／２（Ｄ：車輪半径）を有する車輪
半径要素82a により角加速度から接線方向の加速度に変
換される。また慣性要素66b にて得られる左車輪用モー
タMLの回転角加速度は、同様に減速要素81b によって１
／Ｎに減速され、更にＤ／２（Ｄ：車輪半径）を有する
車輪半径要素82b によって角加速度から接線方向の加速
度に変換される。
る。前述の如きモータの慣性要素66aにて得られる右車
輪用モータMRの回転角加速度は、減速要素81a により１
／Ｎに減速され、Ｄ／２（Ｄ：車輪半径）を有する車輪
半径要素82a により角加速度から接線方向の加速度に変
換される。また慣性要素66b にて得られる左車輪用モー
タMLの回転角加速度は、同様に減速要素81b によって１
／Ｎに減速され、更にＤ／２（Ｄ：車輪半径）を有する
車輪半径要素82b によって角加速度から接線方向の加速
度に変換される。
【００２４】前述の如く変換された右車輪WRの接線方向
の加速度と、左車輪WLの接線方向の加速度とは減算要素
83a にて減算され、その減算結果である右，左車輪WR,W
L の接線方向の加速度の差は車輪間距離要素84a で車輪
間距離Ｂにて除算され、ボギー部２の旋回方向の角加速
度となる。得られたボギー部２の旋回方向の角加速度
は、ボギー部慣性要素85a においてボギー部２の旋回方
向慣性モーメントＪZ を乗じられてボギー部２の旋回方
向のトルクに変換され、再度車輪間距離要素86aで車輪
間距離Ｂにて除算され、搬送車全体の直進方向のトルク
（以下、旋回成分トルクという）に変換され、加算要素
87a と減算要素87b とに与えられる。
の加速度と、左車輪WLの接線方向の加速度とは減算要素
83a にて減算され、その減算結果である右，左車輪WR,W
L の接線方向の加速度の差は車輪間距離要素84a で車輪
間距離Ｂにて除算され、ボギー部２の旋回方向の角加速
度となる。得られたボギー部２の旋回方向の角加速度
は、ボギー部慣性要素85a においてボギー部２の旋回方
向慣性モーメントＪZ を乗じられてボギー部２の旋回方
向のトルクに変換され、再度車輪間距離要素86aで車輪
間距離Ｂにて除算され、搬送車全体の直進方向のトルク
（以下、旋回成分トルクという）に変換され、加算要素
87a と減算要素87b とに与えられる。
【００２５】一方車輪半径要素82b によって角加速度か
ら接線方向の加速度に変換された左車輪WLの接線方向の
加速度は、加算要素83b で右車輪WRの接線方向の加速度
と加算され、その和は平均要素84b において平均化され
る。平均結果は搬送車全体の直進方向の加速度であり、
重量要素85b ではこの搬送車全体の直進方向の加速度
と、台車部１の重量Ｍとに基づいて搬送車全体の直進方
向のトルクを得、再び分割要素86b で直進方向のトルク
を1/2 とし、右車輪WR及び左車輪WL夫々の直進方向のト
ルク（以下、直進成分トルクという）を得、前記加算要
素87a と前記減算要素87b とに与えられる。
ら接線方向の加速度に変換された左車輪WLの接線方向の
加速度は、加算要素83b で右車輪WRの接線方向の加速度
と加算され、その和は平均要素84b において平均化され
る。平均結果は搬送車全体の直進方向の加速度であり、
重量要素85b ではこの搬送車全体の直進方向の加速度
と、台車部１の重量Ｍとに基づいて搬送車全体の直進方
向のトルクを得、再び分割要素86b で直進方向のトルク
を1/2 とし、右車輪WR及び左車輪WL夫々の直進方向のト
ルク（以下、直進成分トルクという）を得、前記加算要
素87a と前記減算要素87b とに与えられる。
【００２６】加算要素87a では直進成分トルクと旋回成
分トルクとを加算し、搬送車の直進方向の力及び旋回方
向の力によって右車輪WRに作用する反力を得る。一方減
算要素87b では直進成分トルクから旋回成分トルクを減
算し、搬送車の直進方向の力及び旋回方向の力によって
右車輪WRに作用する反力が得られる。ここで、右車輪WR
及び左車輪WLに作用する各反力のうち、旋回成分トルク
が右車輪WRと、左車輪WLとに異符号で作用するのは、右
車輪WRと左車輪WLとの回転方向が異なるためである。
分トルクとを加算し、搬送車の直進方向の力及び旋回方
向の力によって右車輪WRに作用する反力を得る。一方減
算要素87b では直進成分トルクから旋回成分トルクを減
算し、搬送車の直進方向の力及び旋回方向の力によって
右車輪WRに作用する反力が得られる。ここで、右車輪WR
及び左車輪WLに作用する各反力のうち、旋回成分トルク
が右車輪WRと、左車輪WLとに異符号で作用するのは、右
車輪WRと左車輪WLとの回転方向が異なるためである。
【００２７】前記加算要素87a で得られた右車輪WRの反
力は、車輪半径要素88a によって右車輪WRの接線方向の
反力から右車輪WRの回転方向の反力に変換され、更に減
速要素89a によって１／Ｎとし、減算要素70a にて右車
輪用モータに作用する重力の影響による反力ｆmRを減算
されて、右モータに作用する全反力ＴR として減算要素
65a にフィードバックされる。一方、前記減算要素87b
で得られた左車輪WLの反力は車輪半径要素88b によって
左車輪WLの接線方向の反力から、左車輪WLの回転方向の
反力に変換され、更に減算要素81b により１／Ｎとし、
減算要素70b にて左車輪用モータMLに作用する重力の影
響による反力ｆmLを減算されて、左モータに作用する全
反力ＴL として減算要素65b にフィードバックされる。
力は、車輪半径要素88a によって右車輪WRの接線方向の
反力から右車輪WRの回転方向の反力に変換され、更に減
速要素89a によって１／Ｎとし、減算要素70a にて右車
輪用モータに作用する重力の影響による反力ｆmRを減算
されて、右モータに作用する全反力ＴR として減算要素
65a にフィードバックされる。一方、前記減算要素87b
で得られた左車輪WLの反力は車輪半径要素88b によって
左車輪WLの接線方向の反力から、左車輪WLの回転方向の
反力に変換され、更に減算要素81b により１／Ｎとし、
減算要素70b にて左車輪用モータMLに作用する重力の影
響による反力ｆmLを減算されて、左モータに作用する全
反力ＴL として減算要素65b にフィードバックされる。
【００２８】左，右モータに作用する重力の影響による
反力ｆmR ，ｆmLは次の如くに与えられる。図４(a) に
示す如く傾斜面の傾斜角をα，台車部１の質量をＭ，台
車部１の重力をMgとすると、傾斜面の傾斜方向の作用力
は1/2Mg sin α、傾斜面と直角に作用する力は1/2Mg co
s αとなり、図４(b) に示す如く傾斜面を走行する右車
輪の進行方向と逆方向に作用する重力の影響による反力
ｆmR，ｆmLはいずれも1/2Mg sin α・cos αとなる。従
って、この重力による左，右モータに作用する反力を求
めれば重力の影響による反力に対応したモータ制御が可
能となる。
反力ｆmR ，ｆmLは次の如くに与えられる。図４(a) に
示す如く傾斜面の傾斜角をα，台車部１の質量をＭ，台
車部１の重力をMgとすると、傾斜面の傾斜方向の作用力
は1/2Mg sin α、傾斜面と直角に作用する力は1/2Mg co
s αとなり、図４(b) に示す如く傾斜面を走行する右車
輪の進行方向と逆方向に作用する重力の影響による反力
ｆmR，ｆmLはいずれも1/2Mg sin α・cos αとなる。従
って、この重力による左，右モータに作用する反力を求
めれば重力の影響による反力に対応したモータ制御が可
能となる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
如き制御特性では傾斜面は均一な平面ではなく曲率を有
しているのが一般的であるから、実時間で正確に上記し
た重力の影響により左，右モータにもたらす反力ｆmR，
ｆmLを求めることは極めて難しい。
如き制御特性では傾斜面は均一な平面ではなく曲率を有
しているのが一般的であるから、実時間で正確に上記し
た重力の影響により左，右モータにもたらす反力ｆmR，
ｆmLを求めることは極めて難しい。
【００３０】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは重力の影響を抑制し、
走行軌跡の誤差を低減し、停止位置精度の向上を図れる
ようにした搬送車の走行制御方法を提供するにある。
あって、その目的とするところは重力の影響を抑制し、
走行軌跡の誤差を低減し、停止位置精度の向上を図れる
ようにした搬送車の走行制御方法を提供するにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る搬送車の走
行制御方法は、各別のモータによって駆動される左右一
対の車輪を有し、前記モータの回転速度を各別の回転速
度指令値に基づいて制御することによって走行する搬送
車の走行を制御する方法において、前記回転速度指令値
と、前記モータの回転速度に関連する値とに基づいて左
右車輪用のモータに加わる反力を求め、この反力中の重
力が及ぼす左右車輪用モータに作用する反力を数式モデ
ルに基づいて求め、この反力を解消すべく前記左右車輪
用のモータをフィードフォワード制御することを特徴と
する。
行制御方法は、各別のモータによって駆動される左右一
対の車輪を有し、前記モータの回転速度を各別の回転速
度指令値に基づいて制御することによって走行する搬送
車の走行を制御する方法において、前記回転速度指令値
と、前記モータの回転速度に関連する値とに基づいて左
右車輪用のモータに加わる反力を求め、この反力中の重
力が及ぼす左右車輪用モータに作用する反力を数式モデ
ルに基づいて求め、この反力を解消すべく前記左右車輪
用のモータをフィードフォワード制御することを特徴と
する。
【００３２】
【作用】本発明にあっては、左右車輪用モータに作用す
る各反力を夫々求め、その結果を加算する。そしてこれ
に対して加速度補償, 摩擦補償を行って重力の影響によ
る反力を抽出し、この重力の影響による反力相当分を消
去するように前記モータをフィードフォワード制御する
ことで、重力の影響を大幅に低減することが可能とな
る。
る各反力を夫々求め、その結果を加算する。そしてこれ
に対して加速度補償, 摩擦補償を行って重力の影響によ
る反力を抽出し、この重力の影響による反力相当分を消
去するように前記モータをフィードフォワード制御する
ことで、重力の影響を大幅に低減することが可能とな
る。
【００３３】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。図６は本発明に係る搬送車の走行
制御方法（以下本発明方法という）を適用する搬送車の
制御系を示すブロック線図である。
て具体的に説明する。図６は本発明に係る搬送車の走行
制御方法（以下本発明方法という）を適用する搬送車の
制御系を示すブロック線図である。
【００３４】図４と図６とを対比すれば明らかな如く、
本発明の実施例では重力の影響により右車輪用モータMR
に作用する反力ｆmRを抵抗・トルク要素71a に、また左
車輪用モータMLに作用する反力ｆmLを抵抗・トルク要素
71b に夫々与え、夫々のモータ電圧を減算要素63a,63b
に与える。これによって各増幅要素62a,62b で得た左右
車輪用モータML,MR の電機子電圧と抵抗・トルク要素71
a,71b で得たモータ電圧とを加算すると共に、これらか
ら逆起電圧定数要素69a,69b からフィードバックされる
回転角速度に比例した逆起電圧を減算して、その結果を
抵抗・トルク要素64a,64b に与えるようになっている。
他の構成は図４に示す実施例と実質的に同じであり、対
応する部分に同じ番号を付して説明を省略する。
本発明の実施例では重力の影響により右車輪用モータMR
に作用する反力ｆmRを抵抗・トルク要素71a に、また左
車輪用モータMLに作用する反力ｆmLを抵抗・トルク要素
71b に夫々与え、夫々のモータ電圧を減算要素63a,63b
に与える。これによって各増幅要素62a,62b で得た左右
車輪用モータML,MR の電機子電圧と抵抗・トルク要素71
a,71b で得たモータ電圧とを加算すると共に、これらか
ら逆起電圧定数要素69a,69b からフィードバックされる
回転角速度に比例した逆起電圧を減算して、その結果を
抵抗・トルク要素64a,64b に与えるようになっている。
他の構成は図４に示す実施例と実質的に同じであり、対
応する部分に同じ番号を付して説明を省略する。
【００３５】図６に示すブロック線図において、減算要
素65a,65b にフィードバックされる右車輪用モータMRに
作用する反力ＴR （推定反力ＴmR）、左車輪用モータML
に作用する反力ＴL （推定反力ＴmL）は下記(9),(10)式
で表わせる。
素65a,65b にフィードバックされる右車輪用モータMRに
作用する反力ＴR （推定反力ＴmR）、左車輪用モータML
に作用する反力ＴL （推定反力ＴmL）は下記(9),(10)式
で表わせる。
【００３６】
【数４】
【００３７】
【数５】
【００３８】(9),(10)式中Ｄ，Ｂ，ＪZ ，Ｎは既知であ
る。また(9),(10)式中のＴR は外乱オブザーバに基づき
下記(11),(12),(13)式から推定計算出来る。
る。また(9),(10)式中のＴR は外乱オブザーバに基づき
下記(11),(12),(13)式から推定計算出来る。
【００３９】
【数６】
【００４０】
【数７】
【００４１】
【数８】
【００４２】更にＴL は同じく外乱オブザーバに基づき
下記(14),(15),(16)式から推定計算出来る。
下記(14),(15),(16)式から推定計算出来る。
【００４３】
【数９】
【００４４】
【数１０】
【００４５】
【数１１】
【００４６】(11),(14) 式は状態方程式、また(12),(1
3),(15),(16) は（11),(14)式から計算したオブザーバ
の出力方程式である。更に(9),(10)式中右車輪用モータ
MRの角加速度, 左車輪用モータMLの角加速度は夫々(13)
式, (16)式から得た値を時間微分することで推定計算可
能である。従って(9),(10)式から左右車輪用モータに作
用する反力ｆmR，ｆmLを求めることが出来、これらを夫
々図６に示す抵抗・トルク要素71a,71b を経て減算要素
63a,63b にフィードフォワードすればよい。
3),(15),(16) は（11),(14)式から計算したオブザーバ
の出力方程式である。更に(9),(10)式中右車輪用モータ
MRの角加速度, 左車輪用モータMLの角加速度は夫々(13)
式, (16)式から得た値を時間微分することで推定計算可
能である。従って(9),(10)式から左右車輪用モータに作
用する反力ｆmR，ｆmLを求めることが出来、これらを夫
々図６に示す抵抗・トルク要素71a,71b を経て減算要素
63a,63b にフィードフォワードすればよい。
【００４７】
【発明の効果】以上の如く本発明方法にあっては左右車
輪用のモータに作用する反力を求め、この反力中から重
力が左右車輪用モータに及ぼす反力を求め、この反力に
よる影響を解消すべく左右車輪用モータをフィードフォ
ワード制御することとしているから、重力の影響、特に
傾斜面の走行を含む場合において走行軌跡の誤差を大幅
に低減出来て、停止位置精度が向上し、それだけ走行路
面積を狭く出来、更に重力の影響による反力を求めるた
めの特別なセンサを必要としない等、本発明は優れた効
果を奏するものである。
輪用のモータに作用する反力を求め、この反力中から重
力が左右車輪用モータに及ぼす反力を求め、この反力に
よる影響を解消すべく左右車輪用モータをフィードフォ
ワード制御することとしているから、重力の影響、特に
傾斜面の走行を含む場合において走行軌跡の誤差を大幅
に低減出来て、停止位置精度が向上し、それだけ走行路
面積を狭く出来、更に重力の影響による反力を求めるた
めの特別なセンサを必要としない等、本発明は優れた効
果を奏するものである。
【図１】本発明に係る搬送車の走行制御方法を適用する
搬送車の側面図である。
搬送車の側面図である。
【図２】搬送車の要部断面図である。
【図３】搬送車の旋回走行状態を表す説明図である。
【図４】本発明者が重力の影響を考慮して設計したモー
タ, 台車部の制御特性を示すブロック線図である。
タ, 台車部の制御特性を示すブロック線図である。
【図５】搬送車が傾斜面を走行する際の説明図である。
【図６】本発明方法に用いるモータ，台車部の制御系を
示すブロック線図である。
示すブロック線図である。
１ 台車部 ２ ボギー部 ML 左車輪用モータ MR 右車輪用モータ WL 左車輪 WR 右車輪
Claims (1)
- 【請求項１】 各別のモータによって駆動される左右一
対の車輪を有し、前記モータの回転速度を各別の回転速
度指令値に基づいて制御することによって走行する搬送
車の走行を制御する方法において、 前記回転速度指令値と、前記モータの回転速度に関連す
る値とに基づいて左右車輪用のモータに加わる反力を求
め、この反力中の重力が及ぼす左右車輪用モータに作用
する反力を数式モデルに基づいて求め、この反力を解消
すべく前記左右車輪用のモータをフィードフォワード制
御することを特徴とする搬送車の走行制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4350387A JPH06175724A (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 搬送車の走行制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4350387A JPH06175724A (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 搬送車の走行制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06175724A true JPH06175724A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18410145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4350387A Pending JPH06175724A (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 搬送車の走行制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06175724A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06174487A (ja) * | 1992-12-10 | 1994-06-24 | Haruo Nonin | 姿勢検出装置 |
| WO2007129505A1 (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Equos Research Co., Ltd. | 車両、特性量推定装置及び搭載物判定装置 |
| JP2007302061A (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Equos Research Co Ltd | 車両 |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP4350387A patent/JPH06175724A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06174487A (ja) * | 1992-12-10 | 1994-06-24 | Haruo Nonin | 姿勢検出装置 |
| WO2007129505A1 (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Equos Research Co., Ltd. | 車両、特性量推定装置及び搭載物判定装置 |
| JP2007302061A (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Equos Research Co Ltd | 車両 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |