JPH0781875A - 懸垂式クレーンの振止め・位置制御方法 - Google Patents
懸垂式クレーンの振止め・位置制御方法Info
- Publication number
- JPH0781875A JPH0781875A JP23265693A JP23265693A JPH0781875A JP H0781875 A JPH0781875 A JP H0781875A JP 23265693 A JP23265693 A JP 23265693A JP 23265693 A JP23265693 A JP 23265693A JP H0781875 A JPH0781875 A JP H0781875A
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- JP
- Japan
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- crane
- control
- equation
- deviation
- acceleration
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 懸垂式クレーンの高速・高精度な振止め位置
制御を可能とする。 【構成】 懸垂式クレーンの自動運転において、速度，
位置，振れ角速度及び振れ角をフィードバックし、トル
ク制御指令によってクレーンの位置目標値への位置決め
と吊荷の振れ角をミニマムとする最適制御系を用い、評
価関数Ｊを最小とするクレーン制御トルク入力を与え
る。
制御を可能とする。 【構成】 懸垂式クレーンの自動運転において、速度，
位置，振れ角速度及び振れ角をフィードバックし、トル
ク制御指令によってクレーンの位置目標値への位置決め
と吊荷の振れ角をミニマムとする最適制御系を用い、評
価関数Ｊを最小とするクレーン制御トルク入力を与え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動運転或いは無人運
転される自動位置決めを伴うロープ式天井クレーンにお
ける、走行及び横行装置の電気的な振止め・位置制御方
法に関するものである。
転される自動位置決めを伴うロープ式天井クレーンにお
ける、走行及び横行装置の電気的な振止め・位置制御方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】クレーン等の走行装置において、ロープ
に物体を吊り下げて吊荷を目標位置に運搬する場合、ク
レーン走行装置の加減速終了時及び目標位置に到達した
時点で吊荷の振れを実質上零にすることが安全面及び作
業効率上、必須の条件となる。この観点で従来より、各
種の振止め制御が実施されている。
に物体を吊り下げて吊荷を目標位置に運搬する場合、ク
レーン走行装置の加減速終了時及び目標位置に到達した
時点で吊荷の振れを実質上零にすることが安全面及び作
業効率上、必須の条件となる。この観点で従来より、各
種の振止め制御が実施されている。
【０００３】振止め制御の基本は、吊荷の振れ周期ＴL
に加減速パターンを適合させることであり、従来から図
１又は図２に示す制御パターンが一般的である。両図に
おいて、（ａ）は速度パターン、（ｂ）は加速度パター
ンである。図１は加減速時間を吊荷の振れ周期ＴLに一
致させ、運転速度ｖに対して、ｖ＝α・ＴLとなるよう
に加速率αを決定して運転するパターンである。図２は
ロープの振れ周期のＴL／４時間だけ、加速率αで加速
して、次のＴL／４時間は定速とし、次のＴL／４時間は
加速率αで加速して、減速時はその逆に同様のパターン
で行う振れ止め方法である。
に加減速パターンを適合させることであり、従来から図
１又は図２に示す制御パターンが一般的である。両図に
おいて、（ａ）は速度パターン、（ｂ）は加速度パター
ンである。図１は加減速時間を吊荷の振れ周期ＴLに一
致させ、運転速度ｖに対して、ｖ＝α・ＴLとなるよう
に加速率αを決定して運転するパターンである。図２は
ロープの振れ周期のＴL／４時間だけ、加速率αで加速
して、次のＴL／４時間は定速とし、次のＴL／４時間は
加速率αで加速して、減速時はその逆に同様のパターン
で行う振れ止め方法である。
【０００４】図１の運転パターンについて、簡単に説明
する。ロープ系の振動減衰が無く、理想的な振り子の動
きをするならば、α＝ｖ／ＴLの計算で求まる加速率α
で加速すると振れ角θは零度に収束することになる。そ
の後、ｖ＝α・ＴLで走行すれば、振れ角は零度のまま
運転できる。しかし、クレーンはロープ系の剛性やロー
プとシーブの摩擦抵抗等で減衰振動を生じるので、実際
には振れ角は零度にはならず、かなり大きな残留振れを
生ずることになる。同様に、実際の減速時の振れも、減
速停止した時点では、かなり大きな残留振れが発生す
る。図２に示した方法でも、ロープ系の減衰振動のた
め、加減速終了時点で振れ角は零度に収束せず、残留振
れを無くすことができない。
する。ロープ系の振動減衰が無く、理想的な振り子の動
きをするならば、α＝ｖ／ＴLの計算で求まる加速率α
で加速すると振れ角θは零度に収束することになる。そ
の後、ｖ＝α・ＴLで走行すれば、振れ角は零度のまま
運転できる。しかし、クレーンはロープ系の剛性やロー
プとシーブの摩擦抵抗等で減衰振動を生じるので、実際
には振れ角は零度にはならず、かなり大きな残留振れを
生ずることになる。同様に、実際の減速時の振れも、減
速停止した時点では、かなり大きな残留振れが発生す
る。図２に示した方法でも、ロープ系の減衰振動のた
め、加減速終了時点で振れ角は零度に収束せず、残留振
れを無くすことができない。
【０００５】又、図３に、特公昭６１−３１０３２号公
報に示されている速度制御パタ−ンを示す。この方法で
は、加減速を初期加減速区間，中期加減速区間，終期加
減速区間に分けて制御パターンを設定し、初期加減速区
間はロープ系の振れ周期ＴLの１／２時間だけ、加減速
率αでの加減速を行い、中期加減速区間は、目標速度に
達するために必要な時間だけ、ロープ振れ周期の減衰に
よる振幅係数Ｋとした〔（１＋Ｋ）α〕の加減速率で加
減速を行い、終期加減速区間は加減速率Ｋαで振れ周期
ＴLの１／２時間、加減速を行う方法である。この方法
でも、ロープ系の剛性やロープとシーブの摩擦抵抗等で
振れは減衰振動し、振れ周期も除々に長くなること、
又、時間の経過とともに機械的性質が変化すること等に
より、常に終期加減速終了時点で振れを零にすることが
困難であり、しかも、振れ角の実測がなされていない
為、走行途中の狂い、外乱に対する修正がなされず、安
定した制御ができない。
報に示されている速度制御パタ−ンを示す。この方法で
は、加減速を初期加減速区間，中期加減速区間，終期加
減速区間に分けて制御パターンを設定し、初期加減速区
間はロープ系の振れ周期ＴLの１／２時間だけ、加減速
率αでの加減速を行い、中期加減速区間は、目標速度に
達するために必要な時間だけ、ロープ振れ周期の減衰に
よる振幅係数Ｋとした〔（１＋Ｋ）α〕の加減速率で加
減速を行い、終期加減速区間は加減速率Ｋαで振れ周期
ＴLの１／２時間、加減速を行う方法である。この方法
でも、ロープ系の剛性やロープとシーブの摩擦抵抗等で
振れは減衰振動し、振れ周期も除々に長くなること、
又、時間の経過とともに機械的性質が変化すること等に
より、常に終期加減速終了時点で振れを零にすることが
困難であり、しかも、振れ角の実測がなされていない
為、走行途中の狂い、外乱に対する修正がなされず、安
定した制御ができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の振止め制御方法
では、加減速終了時点で残留振れを極めて小さくするこ
とができず、しかも、高速位置決めと振止めを同時に達
成しようとすると相互に相反する作用をする場合が発生
し、逆に吊荷の振れが大きくなったり、位置決め精度が
悪化するという欠点があった。又、従来の振止め制御方
法は、加減速パターンのみによって達成されており、初
期値に変化があったり、走行途中で外乱等で振れの応動
が変わったりすると、加減速終了時点で振れがどうなる
か分からないという不安定な制御となっていた。更に、
吊荷の振れ角及び振れ角速度により、クレーン速度を可
変するだけでは、加減速終了時点で位置決め精度が悪化
したり、或いは、大きな残留振れが残り、その振れの停
止までの待ち時間、或いは、位置ずれの補正に時間が掛
かってしまうという問題があった。
では、加減速終了時点で残留振れを極めて小さくするこ
とができず、しかも、高速位置決めと振止めを同時に達
成しようとすると相互に相反する作用をする場合が発生
し、逆に吊荷の振れが大きくなったり、位置決め精度が
悪化するという欠点があった。又、従来の振止め制御方
法は、加減速パターンのみによって達成されており、初
期値に変化があったり、走行途中で外乱等で振れの応動
が変わったりすると、加減速終了時点で振れがどうなる
か分からないという不安定な制御となっていた。更に、
吊荷の振れ角及び振れ角速度により、クレーン速度を可
変するだけでは、加減速終了時点で位置決め精度が悪化
したり、或いは、大きな残留振れが残り、その振れの停
止までの待ち時間、或いは、位置ずれの補正に時間が掛
かってしまうという問題があった。
【０００７】本発明はこれら従来の問題点を有利に解消
し、しかも最短時間で位置決めと振止めの達成を可能と
することを目的とする。
し、しかも最短時間で位置決めと振止めの達成を可能と
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、クレーント
ロリーの運動方程式とロープ系の減衰振動を考慮したロ
ープ系の運動方程式を用い、加減速終了時点で吊荷の振
れがミニマムとなるような制御パターンを設定し、それ
より、時々刻々の位置目標値を定め、その時々刻々の吊
荷の振れ角速度，振れ角，クレーンの速度および位置、
の４量により、フィードバック制御を実施することにあ
り、そのフィードバック制御は式(15)の評価関数を最小
とする式(17)のトルク制御入力によりクレーンに駆動力
を付与する。
ロリーの運動方程式とロープ系の減衰振動を考慮したロ
ープ系の運動方程式を用い、加減速終了時点で吊荷の振
れがミニマムとなるような制御パターンを設定し、それ
より、時々刻々の位置目標値を定め、その時々刻々の吊
荷の振れ角速度，振れ角，クレーンの速度および位置、
の４量により、フィードバック制御を実施することにあ
り、そのフィードバック制御は式(15)の評価関数を最小
とする式(17)のトルク制御入力によりクレーンに駆動力
を付与する。
【０００９】更に、本発明は、上記の制御において、制
御応答の遅れを任意数のサンプル周期の将来にわたる制
御入力を予め補正することにより、制御上の遅れを最小
にする。
御応答の遅れを任意数のサンプル周期の将来にわたる制
御入力を予め補正することにより、制御上の遅れを最小
にする。
【００１０】
【作用】図４に、一般的なクレーンの力のつり合いを示
すモデル図を示す。先ず、 ｘ：クレーントロリーの位置 Ｍ：クレーントロリーの重量 ｍ：吊荷の重量 Ｄ1：クレーントロリーのダンピング係数 ｕ：クレーンに作用する外力（クレーンを制御するトル
ク入力） Ｌ：ロープの長さ θ：ロープの振れ角 ｇ：重力加速度 Ｚ：ロープ機構の振動減衰率（０≦Ｚ＜１） ω：振れ角速度〔ω＝√(ｇ／Ｌ)〕 とする。
すモデル図を示す。先ず、 ｘ：クレーントロリーの位置 Ｍ：クレーントロリーの重量 ｍ：吊荷の重量 Ｄ1：クレーントロリーのダンピング係数 ｕ：クレーンに作用する外力（クレーンを制御するトル
ク入力） Ｌ：ロープの長さ θ：ロープの振れ角 ｇ：重力加速度 Ｚ：ロープ機構の振動減衰率（０≦Ｚ＜１） ω：振れ角速度〔ω＝√(ｇ／Ｌ)〕 とする。
【００１１】図４において、θ≒０付近で線型近似し、
sinθ≒０、cosθ≒１と仮定する。この場合のトロリー
系およびロープ系のそれぞれの運動方程式は、
sinθ≒０、cosθ≒１と仮定する。この場合のトロリー
系およびロープ系のそれぞれの運動方程式は、
【００１２】
【数２】
【００１３】式(5)をサンプル周期Ｔで離散化した状態
方程式を次のように置く; X(ｋ＋1)＝Ａ・Ｘ(ｋ)＋Ｂ・ｕ(ｋ)， ｙ(ｋ)＝Ｃ・Ｘ(ｋ) ・・・（７） ここで、目標値に対する離散化した状態のエラー｛ｅ
（ｋ）｝を次式で定義する 。 ｅ（ｋ）＝Ｒ（ｋ）−ｙ（ｋ） ・・・（８） 但し、Ｒ（ｋ）は目標値である。（ｋ）は、サンプル周
期Ｔで離散化していることを示す。又、エラー｛ｅ
（ｋ）｝の一階後退差分（△）は、以下の式で表す。 △ｅ（ｋ＋１）＝ｅ（ｋ＋１）−ｅ（ｋ） ・・・（９） 従って、（７），（８）式より、 ｅ(ｋ＋1)＝△ｅ(ｋ＋1)＋ｅ(ｋ) ＝△Ｒ(ｋ＋1)−Ｃ・Ａ△Ｘ(ｋ)−Ｃ・Ｂ△ｕ(ｋ)＋ｅ(ｋ) ・・・（10) 同様に、（７）式より、 △Ｘ(ｋ＋1)＝Ａ△Ｘ(ｋ)＋Ｂ△ｕ(ｋ) ・・・（11) 以上より、以下の方程式を導出できる。
方程式を次のように置く; X(ｋ＋1)＝Ａ・Ｘ(ｋ)＋Ｂ・ｕ(ｋ)， ｙ(ｋ)＝Ｃ・Ｘ(ｋ) ・・・（７） ここで、目標値に対する離散化した状態のエラー｛ｅ
（ｋ）｝を次式で定義する 。 ｅ（ｋ）＝Ｒ（ｋ）−ｙ（ｋ） ・・・（８） 但し、Ｒ（ｋ）は目標値である。（ｋ）は、サンプル周
期Ｔで離散化していることを示す。又、エラー｛ｅ
（ｋ）｝の一階後退差分（△）は、以下の式で表す。 △ｅ（ｋ＋１）＝ｅ（ｋ＋１）−ｅ（ｋ） ・・・（９） 従って、（７），（８）式より、 ｅ(ｋ＋1)＝△ｅ(ｋ＋1)＋ｅ(ｋ) ＝△Ｒ(ｋ＋1)−Ｃ・Ａ△Ｘ(ｋ)−Ｃ・Ｂ△ｕ(ｋ)＋ｅ(ｋ) ・・・（10) 同様に、（７）式より、 △Ｘ(ｋ＋1)＝Ａ△Ｘ(ｋ)＋Ｂ△ｕ(ｋ) ・・・（11) 以上より、以下の方程式を導出できる。
【００１４】
【数３】
【００１５】尚、Ｉは単位行列を示す。(12)式を次式の
ように書き換える； Ｘ0(ｋ＋1)＝ΦＸ0(ｋ)＋Ｇ△ｕ(ｋ)＋ＧR△Ｒ(ｋ＋1)， ｅ(ｋ)＝Ｃ0Ｘ0(ｋ) ・・・（13) （13)式に対して、評価関数を次のように定義する。
ように書き換える； Ｘ0(ｋ＋1)＝ΦＸ0(ｋ)＋Ｇ△ｕ(ｋ)＋ＧR△Ｒ(ｋ＋1)， ｅ(ｋ)＝Ｃ0Ｘ0(ｋ) ・・・（13) （13)式に対して、評価関数を次のように定義する。
【００１６】
【数４】
【００１７】ここで、重み係数ｑ1，ｑ2およびｈは、目
標値に対するトロリーの追従性，振れ角に対する抑制
力、および、入力に対する抑制力に作用するものであ
る。又、ｅ(ｋ)は目標位置とクレーン追従位置の差の積
分値、△θ(ｋ)は振れ角のサンプル１周期の差、△ｕ
(ｋ)は制御入力のサンプル１周期の差を示す。尚、(13)
式に対する制御入力は、(16)式となる。
標値に対するトロリーの追従性，振れ角に対する抑制
力、および、入力に対する抑制力に作用するものであ
る。又、ｅ(ｋ)は目標位置とクレーン追従位置の差の積
分値、△θ(ｋ)は振れ角のサンプル１周期の差、△ｕ
(ｋ)は制御入力のサンプル１周期の差を示す。尚、(13)
式に対する制御入力は、(16)式となる。
【００１８】
【数５】
【００１９】以上のように、クレーン設備諸元（Ｄ1，
Ｌ，Ｚ，Ｍ，ｍ）を設定し、(15)式の評価関数のそれぞ
れの重み係数（ｑ1，ｑ2，ｈ）をシミュレーション等に
より、最適値を求めればよい。(14)式にｑ1，ｑ2および
ｈの最適値を設定し、最小となる解を求め、(17)式のト
ルク制御指令に従って、クレーンを制御する。この方法
を制御システム図で表すと図５のようになる。
Ｌ，Ｚ，Ｍ，ｍ）を設定し、(15)式の評価関数のそれぞ
れの重み係数（ｑ1，ｑ2，ｈ）をシミュレーション等に
より、最適値を求めればよい。(14)式にｑ1，ｑ2および
ｈの最適値を設定し、最小となる解を求め、(17)式のト
ルク制御指令に従って、クレーンを制御する。この方法
を制御システム図で表すと図５のようになる。
【００２０】図５において、クレーンの基本運転パター
ンに基づく時々刻々の位置目標値１と実際の位置フィー
ドバック値８により、偏差量２が算出される。偏差に対
する積分ゲイン３を介してクレーン制御系９に対して、
クレーンを駆動するためのトルク制御指令５を出力す
る。この制御出力を、クレーンの速度及び位置の現在値
６と振れ角センサー１０で検出される吊荷の振れ角速度
及び振れ角の現在値７より、状態フィードバックゲイン
４を介して、補正する。
ンに基づく時々刻々の位置目標値１と実際の位置フィー
ドバック値８により、偏差量２が算出される。偏差に対
する積分ゲイン３を介してクレーン制御系９に対して、
クレーンを駆動するためのトルク制御指令５を出力す
る。この制御出力を、クレーンの速度及び位置の現在値
６と振れ角センサー１０で検出される吊荷の振れ角速度
及び振れ角の現在値７より、状態フィードバックゲイン
４を介して、補正する。
【００２１】これまで説明した制御方法では、目標値と
追従位置の間に、必ず時間遅れが生ずる。この時間遅れ
を小さくするために、予め現在時刻から、ＭRサンプル
周期の未来までの目標値動作に対して、制御入力を次の
ように置く。
追従位置の間に、必ず時間遅れが生ずる。この時間遅れ
を小さくするために、予め現在時刻から、ＭRサンプル
周期の未来までの目標値動作に対して、制御入力を次の
ように置く。
【００２２】
【数６】
【００２３】で求められる。
【００２４】以上のようにして、現在時刻から、ＭRサ
ンプル周期の未来までの目標値を設定することにより、
目標値を予め、制御遅れに見合うサンプル周期に設定す
ることで、制御遅れを大幅に改善することができる。こ
の方法を制御システム図で表すと図６のようになる。図
６において、図５の位置目標値に予見ゲイン１１を介し
て、クレーンの駆動トルク制御指令５を補正することに
より、制御遅れを改善することができる。
ンプル周期の未来までの目標値を設定することにより、
目標値を予め、制御遅れに見合うサンプル周期に設定す
ることで、制御遅れを大幅に改善することができる。こ
の方法を制御システム図で表すと図６のようになる。図
６において、図５の位置目標値に予見ゲイン１１を介し
て、クレーンの駆動トルク制御指令５を補正することに
より、制御遅れを改善することができる。
【００２５】以上、説明したように、時々刻々のクレー
ンの目標位置に対して、位置の追従基準として、振れ抑
制をも同時に成し得るようなトルク制御にて、クレーン
を駆動することにより、位置制御と振れ抑制を同時に達
成できるシステムを構築したものである。クレーンの物
理的な動きは、時々刻々のクレーン目標位置に対して、
制御遅れが大きくなれば、駆動トルクを大きくして追従
力を増し、吊荷の振れがクレーンの移動方向に対して、
逆方向なら駆動トルクを小さく、同方向なら大きくする
ことで、振れを抑制する。これらが、重み係数ｑ1，ｑ2
およびｈの設定によって、最適な複合作用度合いとする
ことで、クレーン到達位置精度と振れ抑制を同時に達成
することが可能になる。
ンの目標位置に対して、位置の追従基準として、振れ抑
制をも同時に成し得るようなトルク制御にて、クレーン
を駆動することにより、位置制御と振れ抑制を同時に達
成できるシステムを構築したものである。クレーンの物
理的な動きは、時々刻々のクレーン目標位置に対して、
制御遅れが大きくなれば、駆動トルクを大きくして追従
力を増し、吊荷の振れがクレーンの移動方向に対して、
逆方向なら駆動トルクを小さく、同方向なら大きくする
ことで、振れを抑制する。これらが、重み係数ｑ1，ｑ2
およびｈの設定によって、最適な複合作用度合いとする
ことで、クレーン到達位置精度と振れ抑制を同時に達成
することが可能になる。
【００２６】
【実施例】本発明における実施例を以下に説明する。実
機クレーンの設備諸元は次の通りである； クレーントロリーの重量（Ｍ）： 23,000ｋｇ 吊荷の量（ｍ）： 14,500ｋｇ クレーントロリーのダンピング係数（Ｄ1)： 3,500ｋｇ
／sec ロープの長さ（Ｌ）： 5.7ｍ ロープ機構の振動減衰率（Ｚ）： 0.1 この場合、制御パラメータを下記に設定し、予見ステッ
プ数を30(50msec／サンプリング）とした時、 クレーンの位置追従に対する重み係数（ｑ1）： 5,000 吊荷の振れ抑制に対する重み係数 （ｑ2）：50,000 制御入力に対する重み係数 （ｈ）： 0.001 制御ゲインは、Ｆe＝2,125.6 ｆx1＝−66,535 ｆx2＝−76,111 ｆx3＝ 47,258 ｆx4＝ ５４，８９０ となる。
機クレーンの設備諸元は次の通りである； クレーントロリーの重量（Ｍ）： 23,000ｋｇ 吊荷の量（ｍ）： 14,500ｋｇ クレーントロリーのダンピング係数（Ｄ1)： 3,500ｋｇ
／sec ロープの長さ（Ｌ）： 5.7ｍ ロープ機構の振動減衰率（Ｚ）： 0.1 この場合、制御パラメータを下記に設定し、予見ステッ
プ数を30(50msec／サンプリング）とした時、 クレーンの位置追従に対する重み係数（ｑ1）： 5,000 吊荷の振れ抑制に対する重み係数 （ｑ2）：50,000 制御入力に対する重み係数 （ｈ）： 0.001 制御ゲインは、Ｆe＝2,125.6 ｆx1＝−66,535 ｆx2＝−76,111 ｆx3＝ 47,258 ｆx4＝ ５４，８９０ となる。
【００２７】この条件でクレーンの横行にて、振止め・
位置制御を実施した結果を図７に示す。図７の（ｂ）ク
レーン位置目標値は、図７の（ａ）速度パターンより、
演算して設定する。ここで、点線は設定目標値であり、
実線は制御結果の実績を示す。図７の（ｃ）制御トルク
指令は、クレーンを駆動するため出力した制御トルク指
令であり、図７の（ｄ）振れ角速度および図７の（ｅ）
振れ角は、クレ−ンに現われたものを示す。減速開始か
ら振止め完了迄、約９．５秒程度であり、残留振れも約
25mm以内に収束しており、極めて、高速且つ高精度で、
振止め・位置制御が実現できている。
位置制御を実施した結果を図７に示す。図７の（ｂ）ク
レーン位置目標値は、図７の（ａ）速度パターンより、
演算して設定する。ここで、点線は設定目標値であり、
実線は制御結果の実績を示す。図７の（ｃ）制御トルク
指令は、クレーンを駆動するため出力した制御トルク指
令であり、図７の（ｄ）振れ角速度および図７の（ｅ）
振れ角は、クレ−ンに現われたものを示す。減速開始か
ら振止め完了迄、約９．５秒程度であり、残留振れも約
25mm以内に収束しており、極めて、高速且つ高精度で、
振止め・位置制御が実現できている。
【００２８】
【発明の効果】クレーン搬送を自動化或いは無人化する
上で、現状のオペレータ並み、更にはそれ以上のタイム
サイクルの短縮を要求されるが、本発明による振止め・
位置制御を適用すれば、その条件を満足し、安定した操
業が可能となる。
上で、現状のオペレータ並み、更にはそれ以上のタイム
サイクルの短縮を要求されるが、本発明による振止め・
位置制御を適用すれば、その条件を満足し、安定した操
業が可能となる。
【図１】 従来の振止め制御の１つの運転パターンを示
すタイムチャ−トであり、図中の（ａ）は速度パタ−ン
を、（ｂ）は加減速度パタ−ンを示す。
すタイムチャ−トであり、図中の（ａ）は速度パタ−ン
を、（ｂ）は加減速度パタ−ンを示す。
【図２】 従来の振止め制御のもう１つの運転パターン
を示すタイムチャ−トであり、図中の（ａ）は速度パタ
−ンを、（ｂ）は加減速度パタ−ンを示す。
を示すタイムチャ−トであり、図中の（ａ）は速度パタ
−ンを、（ｂ）は加減速度パタ−ンを示す。
【図３】 従来の振止め制御のもう１つの運転パターン
を示すタイムチャ−トであり、図中の（ａ）は速度パタ
−ンを、（ｂ）は加減速度パタ−ンを示す。
を示すタイムチャ−トであり、図中の（ａ）は速度パタ
−ンを、（ｂ）は加減速度パタ−ンを示す。
【図４】 クレーンの運動方程式を導出するための一般
的なクレーンの簡易モデルを示すブロック図である。
的なクレーンの簡易モデルを示すブロック図である。
【図５】 本発明を実現する制御システムの一態様を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図６】 図５に示す制御システムに制御遅れ補償系を
加えた制御システムを示すブロック図である。
加えた制御システムを示すブロック図である。
【図７】 本発明の一実施例における制御結果を示すタ
イムチャ−トである。
イムチャ−トである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高 橋 啓 一 室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式会社室 蘭製鐵所内 (72)発明者 佐 藤 信 也 室蘭市仲町12番地 ニッテツ北海道制御シ ステム株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 予め定められたパターンに沿って移動せ
しめる懸垂式クレーンの自動運転方法において、時々刻
々変化する吊荷の振れ角速度，振れ角，クレーンの移動
速度及び位置をフィードバック信号とし、クレーンの移
動目標位置への移動時間と吊荷の振れ角が最小となるよ
うに、下記(15)式の評価関数を最小とする下記(17)式の
トルク制御入力によりクレーンに駆動力を付与してクレ
ーンの目標位置への位置決め制御と振止め制御を同時に
制御することを特徴とする懸垂式クレーンの振止め・位
置制御方法； 【数１】 - 【請求項２】 請求項１において、制御応答の遅れを任
意数のサンプル周期の将来にわたる制御入力を予め補正
することにより、制御上の遅れを最小にすることを特徴
とする懸垂式クレーンの振止め・位置制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23265693A JPH0781875A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 懸垂式クレーンの振止め・位置制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23265693A JPH0781875A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 懸垂式クレーンの振止め・位置制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0781875A true JPH0781875A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16942728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23265693A Pending JPH0781875A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 懸垂式クレーンの振止め・位置制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781875A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104828704A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-08-12 | 中南大学 | 一种桥式起重机大车行走最小时间控制的方法 |
| JP2016169091A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 国立大学法人三重大学 | 単振り子式搬送装置 |
| JP2020021312A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | Ｊｆｅ物流株式会社 | 経路探索方法及びクレーンの動作パターンの作成方法 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23265693A patent/JPH0781875A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016169091A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 国立大学法人三重大学 | 単振り子式搬送装置 |
| CN104828704A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-08-12 | 中南大学 | 一种桥式起重机大车行走最小时间控制的方法 |
| JP2020021312A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | Ｊｆｅ物流株式会社 | 経路探索方法及びクレーンの動作パターンの作成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001219 |