JPH10139369A - Bracing control device for hung load - Google Patents

Bracing control device for hung load

Info

Publication number
JPH10139369A
JPH10139369A JP8296048A JP29604896A JPH10139369A JP H10139369 A JPH10139369 A JP H10139369A JP 8296048 A JP8296048 A JP 8296048A JP 29604896 A JP29604896 A JP 29604896A JP H10139369 A JPH10139369 A JP H10139369A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trolley
speed
control
optimal
detector
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.)
Withdrawn
Application number
JP8296048A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Toyohara
尚 豊原
Susumu Kono
進 河野
Hiromitsu Hoshina
博光 星名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP8296048A priority Critical patent/JPH10139369A/en
Priority to DE69730798T priority patent/DE69730798T2/en
Priority to EP97308303A priority patent/EP0841294B1/en
Priority to TW086115681A priority patent/TW380115B/en
Priority to SG1997003923A priority patent/SG67435A1/en
Priority to MYPI97005310A priority patent/MY125688A/en
Priority to KR1019970058884A priority patent/KR100237149B1/en
Publication of JPH10139369A publication Critical patent/JPH10139369A/en
Priority to HK98111733A priority patent/HK1010533A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/04Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • B66C13/063Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads electrical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control to reduce oscillation of a hung load not only at a target position but when a trolley is traveling. SOLUTION: A trolley 12 is hanging a hung load 14 by a rope 13 and traveling along a rail 11. This trolley 12 has a trolley displacement detector 22 for detecting a trolley position x1 and a trolley speed detector 22 for detecting trolley speed x2 and an oscillation motion detector 23 for detecting oscillation displacement x3 of the hanging load 14 and oscillation speed x4. A control device 26 provides a speed instruction u based on the detected values x1, x2, x3 and x4 and a trolley driving device 15 drives according to this speed instruction u and the trolley 12 travels. And also when the trolley is moved to a target position by control of the control device 26, the device controls such that controls to brace as the trolley 12 follows predetermined speed in the first half of the control and positions of the trolley and bracing controls when the trolley 12 approaches the target position.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンにおい
て、吊荷の振れ止め制御を行なう吊荷の振れ止め制御装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling the steadying of a suspended load in a crane.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の吊荷の振れ止め制御装置を、全体
構成図を示す図5,制御装置のブロック図である図6,
制御特性を示す図7を参照しつつ説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram of a conventional apparatus for preventing steadying of a suspended load.
This will be described with reference to FIG. 7 showing the control characteristics.

【0003】図5に示すように、トロリー012は、ト
ロリー駆動装置015が駆動することにより、レール0
11上を走行することができる。トロリー011からは
ロープ013が垂れており、ロープ013先端に吊荷0
14を取り付けることで、吊荷014を運搬する。
[0003] As shown in FIG. 5, a trolley 012 is driven by a trolley driving device 015 to drive a rail 0.
11 can be run. A rope 013 hangs from the trolley 011.
By attaching 14, the suspended load 014 is carried.

【0004】更に、トロリー012には、トロリー位置
x1を検出するトロリー変位検出器021と、トロリー
速度x2を検出するトロリー速度検出器022と、振れ
変位x3及び振れ速度x4を検出する振れ運動検出器0
23が備えられている。
The trolley 012 further includes a trolley displacement detector 021 for detecting a trolley position x1, a trolley speed detector 022 for detecting a trolley speed x2, and a shake motion detector for detecting a shake displacement x3 and a shake speed x4. 0
23 are provided.

【0005】前記振れ運動検出器023は、トロリー0
12に鉛直下方に向けて取り付けたカメラにより、吊荷
014に取り付けたマーカを撮影し、撮影した画像を画
像処理して振れ変位x3および振れ速度x4を検出する
タイプの検出器となっている。
[0005] The swing motion detector 023 includes a trolley 0
A camera attached vertically downward to the camera 12 detects a marker attached to the suspended load 014, and performs image processing on the captured image to detect a shake displacement x3 and a shake speed x4.

【0006】検出されたトロリー位置x1,トロリー速
度x2,振れ変位x3,振れ速度x4は、制御装置02
6に送られる。制御装置026は、内蔵した最適制御部
032(図6参照)により、後述する位置決め最適制御
演算をして、速度指令uを出力する。この速度指令uに
応じてトロリー駆動装置015が駆動して、トロリー0
12が走行する。
The detected trolley position x1, trolley speed x2, runout displacement x3, and runout speed x4 are stored in the control unit 02.
Sent to 6. The control device 026 performs a positioning optimum control operation described later by the built-in optimum control unit 032 (see FIG. 6), and outputs a speed command u. The trolley driving device 015 is driven according to the speed command u, and the trolley 0
12 runs.

【0007】このようなクレーンにおいて、自動運転を
行なう場合、吊荷014を指示された目標位置に対して
正確に位置決めする制御を組込む必要がある。
In such a crane, when automatic operation is performed, it is necessary to incorporate a control for accurately positioning the suspended load 014 with respect to a designated target position.

【0008】クレーンは、台車・振り子系としてモデル
化することができ、このようなモデルについては、最適
レギュレータによるフィードバック制御によりトロリー
を駆動することで吊荷の位置決めを実現できることが知
られている。(参考文献「メカニカルシステム制御」、
古田 勝久 他著、オーム社)
[0008] It is known that a crane can be modeled as a bogie / pendulum system, and for such a model, the positioning of a suspended load can be realized by driving a trolley by feedback control by an optimal regulator. (Reference "Mechanical system control",
Katsuhisa Furuta et al., Ohmsha)

【0009】ここで、図6及び図7を参照して、クレー
ンの最適制御手法を説明する。この制御は制御装置02
6の最適制御部(最適レギュレータ)032により、次
の制御則(数式(1))により操作量(ここではトロリ
ーの速度指令uとする。)を計算することにより行って
いる。
Here, an optimal control method of the crane will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. This control is performed by the control device 02
The control amount (here, the speed command u of the trolley) is calculated by the optimum control unit (optimum regulator) 032 according to the following control law (formula (1)).

【0010】[0010]

【数1】 (Equation 1)

【0011】なお、xは以下に示す状態量ベクトルであ
り、各要素は左から順番に、トロリー位置x1と、トロ
リー速度x2と、吊荷の振れ変位x3と、振れ速度x4
である。即ち、下記数式(2)となる。
Here, x is a state quantity vector shown below, and each element is, in order from the left, a trolley position x1, a trolley speed x2, a swing displacement x3 of the suspended load, and a swing speed x4.
It is. That is, the following equation (2) is obtained.

【0012】[0012]

【数2】 (Equation 2)

【0013】さらに、Kは数式(3)に示す4列のゲイ
ンベクトルである。
Further, K is a four-row gain vector shown in equation (3).

【0014】[0014]

【数3】 (Equation 3)

【0015】ここで、上述のゲインベクトルKは以下の
手順で決めた最適ゲインである。
Here, the above-mentioned gain vector K is an optimum gain determined by the following procedure.

【0016】(a)図5のトロリー、振り子系の運動モ
デルから導かれる運動方程式より、下記数式(4)の状
態方程式を導出する。この状態方程式は吊荷014の振
動をバネ・マス系として線形微分方程式として表したも
ので、状態方程式の導出方法も含めてここでは説明を省
略する。u、xはそれぞれ上述の操作量、状態量ベクト
ルであり、Aは4行4列の遷移行列、Bは4行1列の駆
動行列である。
(A) The equation of state of the following equation (4) is derived from the equation of motion derived from the trolley and pendulum motion model of FIG. This state equation expresses the vibration of the suspended load 014 as a linear differential equation as a spring-mass system, and a description thereof is omitted here, including a method of deriving the state equation. u and x are the above-mentioned manipulated variable and state variable vector, respectively, A is a transition matrix of 4 rows and 4 columns, and B is a drive matrix of 4 rows and 1 column.

【0017】[0017]

【数4】 (Equation 4)

【0018】(b)上述した数式(4)の状態方程式に
対して、下記数式(5)の評価関数Jを最小化する数式
(6)の最適ゲインKを求める。なお、Qは4行4列の
重み行列である。rは重み係数である。
(B) With respect to the state equation of the above equation (4), the optimum gain K of the equation (6) for minimizing the evaluation function J of the following equation (5) is obtained. Note that Q is a 4-by-4 weight matrix. r is a weight coefficient.

【0019】[0019]

【数5】 (Equation 5)

【0020】[0020]

【数6】 (Equation 6)

【0021】このように評価関数Jを最小化すること
で、できるだけ小さな操作量(速度指令)uで状態量の
すべての要素を速やかにゼロにする最適ゲインKを求め
たことになる。
By minimizing the evaluation function J in this manner, the optimum gain K for quickly setting all the elements of the state quantity to zero with the smallest possible operation amount (speed command) u is obtained.

【0022】そして、制御演算装置026においては、
上述の演算により求めた最適ゲインKを基に、各検出器
021,022,023による運動状態量と最適ゲイン
Kとの積和により、最適操作量を求める。この最適操作
量をトロリー駆動装置015の制御指令信号(速度指令
u)として出力し、これらを駆動することで最適制御を
実行する。
In the control arithmetic unit 026,
Based on the optimum gain K obtained by the above-described calculation, the optimum operation amount is obtained by the product sum of the motion state amount by each of the detectors 021, 022, and 023 and the optimum gain K. This optimum operation amount is output as a control command signal (speed command u) of the trolley driving device 015, and the optimal control is executed by driving these.

【0023】このとき、トロリー012の位置信号入力
(トロリー位置x1)を、トロリー目標位置psetと
の相対位置としてフィードバックすることで、トロリー
012を目標位置に位置決めすることができ、また、同
時に吊荷014の振れ止めも実行されるので、吊荷01
4を与えられた目標位置に位置決めすることができる。
At this time, the trolley 012 can be positioned at the target position by feeding back the position signal input of the trolley 012 (trolley position x1) as a relative position with respect to the trolley target position pset. 014 is also executed.
4 can be positioned at a given target position.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】このような最適レギュ
レータによる制御を行なうとき、停止状態から目標位置
を変更してトロリーの移動を行なう。このとき、制御の
初期段階ではトロリー位置が目標位置から遠く離れてい
るため、状態量としてのトロリー相対位置x1は他の状
態量に比べて大きい値となり、操作量としての速度指令
uも制御開始直後から大きな値をとることになる。制御
開始直後の速度指令uを図7において点線(時間0〜T
2の間)で示している。
When the control by such an optimum regulator is performed, the trolley is moved by changing the target position from the stopped state. At this time, since the trolley position is far away from the target position in the initial stage of the control, the trolley relative position x1 as the state amount becomes larger than the other state amounts, and the speed command u as the operation amount is also controlled. Immediately after, it takes a large value. The speed command u immediately after the start of the control is indicated by a dotted line in FIG.
2).

【0025】一方、トロリーの初期状態は速度ゼロであ
り、また、実機クレーンにおいては、トロリーの加速
度、速度に制限がある。このため、制御の初期段階では
最大加速度による加速(時間0〜T1)、及び最大速度
による移動(時間T1〜T2)を行なうことになる。こ
のトロリー速度x2を図7において実線で示している。
On the other hand, the initial state of the trolley is zero speed, and the acceleration and speed of the trolley are limited in a real crane. Therefore, in the initial stage of the control, acceleration at the maximum acceleration (time 0 to T1) and movement at the maximum speed (time T1 to T2) are performed. The trolley speed x2 is shown by a solid line in FIG.

【0026】このようなトロリー速度の状態は、トロリ
ーを早く目標位置に到達させるためには有効であるが、
吊荷の振れ状態のフィードバックが働いていない状態で
あり、トロリーの加速に伴って生じた振れが残留したま
ま、目標位置に接近することになる。
Such a state of the trolley speed is effective for causing the trolley to reach the target position quickly.
This is a state in which feedback of the swing state of the suspended load is not working, and the approach to the target position is made with the swing generated due to the acceleration of the trolley remaining.

【0027】これは、トロリー移動時の安全性を低下さ
せているのみならず、位置決め時の収束時間を長くし荷
役効率を低下させるという重大な問題を有するものであ
った。
This not only reduces the safety of the trolley when moving, but also has a serious problem that the convergence time at the time of positioning is lengthened and the cargo handling efficiency is reduced.

【0028】このような実状に鑑み、本発明において
は、従来の最適制御に加えて、与えられた速度指令にト
ロリーを追従させながら振れ止め制御を行なう最適制御
と、これら二つの制御を運転状態に応じて切り替える切
替え装置を有する吊荷の振れ止め制御装置を提案する。
In view of such a situation, in the present invention, in addition to the conventional optimal control, the optimal control for performing the anti-sway control while causing the trolley to follow a given speed command, We propose a steadying control device for a suspended load that has a switching device that switches according to.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、ロープ部材で吊荷を吊るクレーンにおい
て、トロリーの運動状態量を検出するトロリー運動状態
量検出器と、トロリーに吊り下げられた吊荷の運動状態
量を検出する吊荷運動状態量検出器と、前記各検出器か
ら取り入れた検出信号に基づいて、前記吊荷の振れ止め
制御を行なう制御装置とを具え、前記制御装置は、ある
設定速度に追従するように調整された最適ゲインに基づ
く最適操作量で前記トロリーを駆動して振れ止め制御を
実行する速度追従用最適制御部と、ある目標位置に位置
決めするように調整された最適ゲインに基づく最適操作
量で前記トロリーを駆動して振れ止め制御を実行する位
置決め用最適制御部と、トロリーの運転状態量に基づい
て、前記速度追従用最適制御部と前記位置決め用最適制
御部を選択してトロリーの駆動を行なう運転状態別制御
選択部と、を有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a crane for hanging a load by a rope member, a trolley motion state quantity detector for detecting a trolley motion state quantity, and a trolley hanging on the trolley. A load motion state quantity detector for detecting a motion state quantity of the suspended load, and a control device for performing a steadying control of the load based on a detection signal taken from each of the detectors. The apparatus is configured to drive the trolley with an optimal operation amount based on an optimal gain adjusted to follow a certain set speed and perform a steady rest control, and a speed follow-up optimal control unit, and to position the trolley at a certain target position. An optimal control unit for positioning which drives the trolley with an optimal operation amount based on the adjusted optimal gain and executes a steady rest control; and Operating condition-specific control selection unit for driving the trolley to select the positioning optimum control portion and suitable control unit, and having a.

【0030】また本発明では、前記トロリー運動状態量
検出器は、トロリー位置を検出するトロリー変位検出器
と、トロリー速度を検出するトロリー速度検出器であ
り、前記吊荷運動状態量検出器は、吊荷の振れ変位と振
れ速度を検出する振れ運動検出器であり、前記運転状態
別制御選択部は、トロリーと目標位置との相対位置が設
定値よりも大きいときには、速度追従用最適制御部を選
択してトロリーの駆動を行い、トロリーと目標位置との
相対位置が設定値よりも小さいときには、位置決め用最
適制御部を選択してトロリーの駆動を行うことを特徴と
する。
In the present invention, the trolley motion state quantity detector includes a trolley displacement detector for detecting a trolley position and a trolley speed detector for detecting a trolley speed. A swing motion detector that detects a swing displacement and a swing speed of a suspended load, wherein the operating state-based control selection unit includes a speed following optimal control unit when the relative position between the trolley and the target position is larger than a set value. The trolley is selectively driven and, when the relative position between the trolley and the target position is smaller than a set value, the trolley is driven by selecting the optimal positioning control unit.

【0031】〔作用〕本発明にあっては、トロリーを目
標位置に移動させる場合に、制御の前半においては、ト
ロリーが設定速度に追従しつつ振れ止めを行なう制御が
行われ、吊荷の振れを小さく保つことができる。そし
て、トロリーが目標位置に接近すると、トロリーの位置
決めと振れ止めを行なう従来の制御に切り替わるように
したので、制御切り替え時の吊荷の振れが小さく、従来
制御による振れの収束時間を短く保つことができる。
[Operation] In the present invention, when the trolley is moved to the target position, in the first half of the control, the trolley is controlled to follow the set speed and the steady rest is performed. Can be kept small. When the trolley approaches the target position, the control is switched to the conventional control of positioning and swaying the trolley, so that the swing of the suspended load at the time of control switching is small, and the convergence time of the swing by the conventional control is kept short. Can be.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。なお、図1は全体構成図、図2は制御装
置のブロック図、図3は制御動作を示すフロー図、図4
は制御特性図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is an overall configuration diagram, FIG. 2 is a block diagram of a control device, FIG. 3 is a flowchart showing a control operation, FIG.
Is a control characteristic diagram.

【0033】図1に示すように、トロリー12は、トロ
リー駆動装置15が駆動することにより、レール11上
を走行することができる。トロリー11からはロープ1
3が垂れており、ロープ13先端に吊荷14を取り付け
ることで、吊荷14を運搬する。
As shown in FIG. 1, the trolley 12 can run on the rails 11 when driven by the trolley drive device 15. Rope 1 from trolley 11
3 hangs, and the hanging load 14 is carried by attaching the hanging load 14 to the tip of the rope 13.

【0034】更に、トロリー12には、トロリー位置x
1を検出するトロリー変位検出器21と、トロリー速度
x2を検出するトロリー速度検出器22と、振れ変位x
3及び振れ速度x4を検出する振れ運動検出器23が備
えられている。
The trolley 12 has a trolley position x
1, a trolley speed detector 22 for detecting a trolley speed x2, and a deflection displacement x
3 and a shake motion detector 23 for detecting a shake speed x4.

【0035】前記振れ運動検出器23は、トロリー12
に鉛直下方に向けて取り付けたカメラにより、吊荷14
に取り付けたマーカを撮影し、撮影した画像を画像処理
して振れ変位x3および振れ速度x4を検出するタイプ
の検出器となっている。
The swaying motion detector 23 includes the trolley 12
With the camera mounted vertically downward on the
Is a type of detector that captures a marker attached to the camera and processes the captured image to detect a shake displacement x3 and a shake speed x4.

【0036】検出されたトロリー位置x1,トロリー速
度x2,振れ変位x3,振れ速度x4は、制御装置26
に送られる。制御装置26は、内蔵した最適制御部3
1,32(図2参照)により、後述するように、制御の
前半においてはトロリー12が設定速度に追従しつつ振
れ止めを行う制御をして吊荷14の振れを小さく保ち
(本発明により追加した制御)、トロリー12が目標位
置に接近するとトロリー12の位置決めと振れ止め制御
を行う制御(従来から行われていた制御)に切り替わ
る。この速度指令uに応じてトロリー駆動装置15が駆
動して、トロリー012が走行する。
The detected trolley position x1, trolley speed x2, deflection displacement x3, deflection speed x4 are determined by the control unit 26.
Sent to The control device 26 has a built-in optimal control unit 3
1, 32 (see FIG. 2), as described later, in the first half of the control, the trolley 12 controls the steady rest while following the set speed to keep the swing of the suspended load 14 small (added by the present invention). When the trolley 12 approaches the target position, the control is switched to the control for performing the positioning of the trolley 12 and the anti-sway control (control conventionally performed). The trolley drive device 15 is driven according to the speed command u, and the trolley 012 travels.

【0037】制御装置26には、図2に示すように、ト
ロリー12を設定速度vsetに追従させるよう制御す
る加速定速度最適制御部31と、トロリーの位置決めと
振れ止めを目的とした制御をする位置決め最適制御部3
2を配置する。
As shown in FIG. 2, the control device 26 controls the trolley 12 to follow the set speed vset so as to make the trolley 12 follow the set speed vset, and controls the trolley for positioning and steadying. Positioning optimal control unit 3
2 is arranged.

【0038】各検出器21,22,23で検出した測定
値はこれら最適制御部31、32に入力するが、トロリ
ー位置については、目標位置psetとの相対位置を制
御入力とするため、 x1’=x1−pset とし、相対位置x1’を制御入力とする。
The measured values detected by the detectors 21, 22, and 23 are input to these optimal control units 31 and 32. Regarding the trolley position, the relative position with respect to the target position pset is used as a control input. = X1-pset, and the relative position x1 'is used as a control input.

【0039】また、加速定速度最適制御部31への入力
については、トロリー速度を設定速度vsetからの相
対速度とするため、 x2’=x2−vset とし、相対速度x2’を最適制御部31への入力信号と
する。
As for the input to the acceleration constant speed optimum control unit 31, in order to make the trolley speed a relative speed from the set speed vset, x2 '= x2-vset, and the relative speed x2' to the optimum control unit 31. Input signal.

【0040】また、加速定速度最適制御部31の出力で
ある速度指令u1も設定速度からの相対速度であるた
め、 u1’=u1+vset とし、これを最適制御部31の演算結果(トロリー速度
指令)とする。
Since the speed command u1 output from the acceleration constant speed optimum control unit 31 is also a relative speed from the set speed, u1 '= u1 + vset is set, and this is calculated by the optimum control unit 31 (trolley speed command). And

【0041】加速定速度最適制御部31で行われる処理
は次のようなものである。即ち、最適制御ゲインは従来
の制御ゲインと同様にして求めるが、設定速度に追従さ
せる制御ではトロリー位置に乗ずるゲインは不要なの
で、トロリー位置に乗ずるゲインがゼロとなるように設
定した重み行列Q’を使用し、次の評価関数J’を最小
化する最適ゲインK’を求める。
The processing performed by the acceleration / constant speed optimum control unit 31 is as follows. That is, the optimal control gain is obtained in the same manner as the conventional control gain. However, in the control for following the set speed, the gain for multiplying the trolley position is unnecessary, so the weight matrix Q ′ set so that the gain for multiplying the trolley position becomes zero. Is used to find an optimal gain K ′ that minimizes the next evaluation function J ′.

【0042】[0042]

【数7】 (Equation 7)

【0043】[0043]

【数8】 (Equation 8)

【0044】なお、出力信号であるトロリー速度指令u
1’は上述のように設定速度vsetを加えた値とす
る。
The output signal trolley speed command u
1 'is a value obtained by adding the set speed vset as described above.

【0045】位置決め最適制御部32は、図6に示す従
来の最適制御部032と同様な演算をして、トロリーの
位置決めと振れ止めを行うためのトロリー速度指令u2
を出力する。
The positioning optimum control unit 32 performs the same calculation as the conventional optimum control unit 032 shown in FIG. 6 to provide a trolley speed command u2 for positioning the trolley and preventing the trolley from oscillating.
Is output.

【0046】運転状態別制御選択部33では、加速定速
度最適制御部31のトロリー速度指令u1’と位置決め
最適制御部32で計算したトロリー速度指令u2、およ
びトロリー12の目標位置psetからの相対位置x
1’を入力とする。この運転状態別制御選択部33では
トロリー12の目標位置psetからの相対位置x1’
が、ある設定値よりも大きい場合は加速定速度最適制御
部31の結果(トロリー速度指令)u1’を速度指令u
として出力し、また、相対位置x1’がある設定値より
も小さい場合には位置決め最適制御部32の結果である
トロリー速度指令u2を速度指令uとして出力するよう
に切り替える処理を行なう。
The operation-state-specific control selection unit 33 includes a trolley speed command u1 'of the acceleration constant speed optimum control unit 31, a trolley speed command u2 calculated by the positioning optimum control unit 32, and a relative position of the trolley 12 from the target position pset. x
Input 1 '. In the operation state-based control selection unit 33, the relative position x1 ′ of the trolley 12 from the target position pset.
Is larger than a certain set value, the result (trolley speed command) u1 ′ of the acceleration constant speed optimum control unit 31 is changed to the speed command u
When the relative position x1 ′ is smaller than a certain set value, a process of switching the trolley speed command u2, which is the result of the positioning optimum control unit 32, to be output as the speed command u is performed.

【0047】運転状態別制御選択部33で選択された速
度指令u1’または速度指令u2をトロリー駆動装置1
5に出力しトロリー12を駆動する。
The speed command u1 'or speed command u2 selected by the operation state-based control selection section 33 is applied to the trolley driving device 1.
5 to drive the trolley 12.

【0048】制御装置26における処理をまとめると次
のようになる。即ち、図3に示すフローチャートを参照
しつつ説明すると次のようになる。
The processing in the control device 26 is summarized as follows. That is, the following will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0049】〔ステップ1〕各検出器21,22,23
の信号x1、x2、x3、x4を取り込む。
[Step 1] Each detector 21, 22, 23
Signals x1, x2, x3, and x4.

【0050】〔ステップ2〕トロリーの目標位置からの
相対位置x1’を次式のように計算する。 x1’=x1−pset トロリーの設定速度からの相対速度x2’を次式のよう
に計算する。 x2’=x2−vset
[Step 2] The relative position x1 'of the trolley from the target position is calculated as follows. x1 '= x1-pset The relative speed x2' from the set speed of the trolley is calculated as follows. x2 '= x2-vset

【0051】[ステップ3〕数式(9)を基に加速定速
度最適制御演算を行なう。また、数式(10)に示すよ
うに、演算結果に設定速度を加える。
[Step 3] Based on equation (9), an acceleration constant speed optimal control calculation is performed. Further, as shown in Expression (10), the set speed is added to the calculation result.

【0052】[0052]

【数9】 (Equation 9)

【0053】[0053]

【数10】 (Equation 10)

【0054】[ステップ4〕数式(11)を基に位置決
め最適制御演算を行なう。
[Step 4] A positioning optimum control calculation is performed based on the equation (11).

【0055】[0055]

【数11】 [Equation 11]

【0056】〔ステップ5〕トロリーの目標位置からの
相対位置がある設定値よりも大きいかどうか判定する。
[Step 5] It is determined whether the relative position of the trolley from the target position is larger than a certain set value.

【0057】〔ステップ6〕トロリーの目標位置からの
相対位置がある設定値よりも大きい場合は、加速定速度
最適制御の結果をトロリー速度指令とする。つまり、 u=u1’ とする。
[Step 6] If the relative position of the trolley from the target position is larger than a certain set value, the result of the acceleration constant speed optimal control is set as a trolley speed command. That is, u = u1 ′.

【0058】〔ステップ7〕一方トロリーの目標位置か
らの相対位置がある設定値よりも小さい場合は、位置決
め最適制御の結果をトロリー速度指令とする。つまり、 u=u2 とする。
[Step 7] On the other hand, if the relative position of the trolley from the target position is smaller than a certain set value, the result of the positioning optimal control is used as a trolley speed command. That is, u = u2.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、制
御量として、トロリー速度と振れをとる制御と、トロリ
ー位置と振れをとる制御の二つの制御ゲインを有し、こ
れを切り替えて制御を行なうので、トロリー走行中にも
吊荷の振れを少なく保つことのできる吊荷の振れ止め制
御装置を構成することができる。
As described above, according to the present invention, there are provided two control gains, namely, a control for obtaining the trolley speed and the shake and a control for obtaining the trolley position and the shake, as the control amounts. Therefore, it is possible to configure a suspension control device for the suspension of the suspended load which can keep the vibration of the suspended load small even during the traveling of the trolley.

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

【図1】本発明の実施例による吊荷の振れ止め制御装置
を示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a suspension control device for a suspended load according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例による吊荷の振れ止め制御装置
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a swing load steadying control device according to an embodiment of the present invention.

【図3】制御装置で行なわれる処理を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process performed by the control device.

【図4】本発明による吊荷の振れ止め制御装置の制御特
性を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a control characteristic of the steady rest control device for a suspended load according to the present invention.

【図5】従来の吊荷の制御装置を示す全体構成図であ
る。
FIG. 5 is an overall configuration diagram showing a conventional suspended load control device.

【図6】従来の吊荷の振れ止め制御装置を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional suspended load steadying control device.

【図7】従来の吊荷の振れ止め制御装置の制御特性を示
す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing control characteristics of a conventional suspension control device for a suspended load.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 レール 12 トロリー 13 ロープ 14 吊荷 15 トロリー駆動装置 21 トロリー変位検出器 22 トロリー速度検出器 23 振れ運動検出器 26 制御装置 31 加速定速度最適制御部 32 位置決め最適制御部 33 運転状態別制御選択部 x1 トロリー位置 x2 トロリー速度 x3 振れ変位 x4 振れ速度 x1’ 相対位置 x2’ 相対速度 u 速度指令 u1’ トロリー速度指令 u2 トロリー速度指令 Reference Signs List 11 rail 12 trolley 13 rope 14 suspended load 15 trolley drive device 21 trolley displacement detector 22 trolley speed detector 23 swing motion detector 26 control device 31 acceleration constant speed optimal control unit 32 positioning optimal control unit 33 control selection unit for each operation state x1 Trolley position x2 Trolley speed x3 Shake displacement x4 Shake speed x1 'Relative position x2' Relative speed u Speed command u1 'Trolley speed command u2 Trolley speed command

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロープ部材で吊荷を吊るクレーンにおい
て、 トロリーの運動状態量を検出するトロリー運動状態量検
出器と、 トロリーに吊り下げられた吊荷の運動状態量を検出する
吊荷運動状態量検出器と、 前記各検出器から取り入れた検出信号に基づいて、前記
吊荷の振れ止め制御を行なう制御装置とを具え、 前記制御装置は、 ある設定速度に追従するように調整された最適ゲインに
基づく最適操作量で前記トロリーを駆動して振れ止め制
御を実行する速度追従用最適制御部と、 ある目標位置に位置決めするように調整された最適ゲイ
ンに基づく最適操作量で前記トロリーを駆動して振れ止
め制御を実行する位置決め用最適制御部と、 トロリーの運転状態量に基づいて、前記速度追従用最適
制御部と前記位置決め用最適制御部を選択してトロリー
の駆動を行なう運転状態別制御選択部と、 を有することを特徴とする吊荷の振れ止め制御装置。
1. A crane in which a load is hung by a rope member, a trolley motion state detector for detecting a motion state of the trolley, and a load motion state for detecting a motion state of a load suspended on the trolley. An amount detector, and a control device for performing a steadying control of the suspended load based on a detection signal taken from each of the detectors, wherein the control device is an optimal device adjusted to follow a certain set speed. An optimal control unit for speed following that drives the trolley with the optimal operation amount based on the gain and executes the steadying control; and drives the trolley with the optimal operation amount based on the optimal gain adjusted to be positioned at a certain target position. And selecting the optimal control unit for speed following and the optimal control unit for positioning based on the operation state amount of the trolley. Steadying control apparatus of the suspended load, characterized in that it has a, operating condition-specific control selection unit for driving the trolley.
【請求項2】 前記トロリー運動状態量検出器は、トロ
リー位置を検出するトロリー変位検出器と、トロリー速
度を検出するトロリー速度検出器であり、 前記吊荷運動状態量検出器は、吊荷の振れ変位と振れ速
度を検出する振れ運動検出器であり、 前記運転状態別制御選択部は、トロリーと目標位置との
相対位置が設定値よりも大きいときには、速度追従用最
適制御部を選択してトロリーの駆動を行い、トロリーと
目標位置との相対位置が設定値よりも小さいときには、
位置決め用最適制御部を選択してトロリーの駆動を行う
ことを特徴とする吊荷の振れ止め制御装置。
2. The trolley motion state quantity detector is a trolley displacement detector for detecting a trolley position, and a trolley speed detector for detecting a trolley speed. A deflection motion detector that detects a deflection displacement and a deflection speed, wherein the operation-state-specific control selection unit selects the speed following optimal control unit when the relative position between the trolley and the target position is larger than a set value. When the trolley is driven and the relative position between the trolley and the target position is smaller than the set value,
A steady rest control device for a suspended load, wherein a trolley is driven by selecting an optimal control unit for positioning.
JP8296048A 1996-11-08 1996-11-08 Bracing control device for hung load Withdrawn JPH10139369A (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8296048A JPH10139369A (en) 1996-11-08 1996-11-08 Bracing control device for hung load
DE69730798T DE69730798T2 (en) 1996-11-08 1997-10-20 Control device for holding suspended loads
EP97308303A EP0841294B1 (en) 1996-11-08 1997-10-20 Suspended load steadying control device
TW086115681A TW380115B (en) 1996-11-08 1997-10-23 Suspended load steadying control device
SG1997003923A SG67435A1 (en) 1996-11-08 1997-10-31 Suspended load steadying control device
MYPI97005310A MY125688A (en) 1996-11-08 1997-11-07 Suspended load steadying control device
KR1019970058884A KR100237149B1 (en) 1996-11-08 1997-11-08 Suspended load steadying control device
HK98111733A HK1010533A1 (en) 1996-11-08 1998-11-04 Suspended load steadying control device.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8296048A JPH10139369A (en) 1996-11-08 1996-11-08 Bracing control device for hung load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10139369A true JPH10139369A (en) 1998-05-26

Family

ID=17828433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8296048A Withdrawn JPH10139369A (en) 1996-11-08 1996-11-08 Bracing control device for hung load

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0841294B1 (en)
JP (1) JPH10139369A (en)
KR (1) KR100237149B1 (en)
DE (1) DE69730798T2 (en)
HK (1) HK1010533A1 (en)
MY (1) MY125688A (en)
SG (1) SG67435A1 (en)
TW (1) TW380115B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100803737B1 (en) 2006-09-20 2008-02-15 한국생산기술연구원 Vibrational frequency measuring device for the hoisting rope of a crane

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2923819A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-22 Ledent Machines Equipements Sa PEDAGOGICAL PORTAL.
CN105152016B (en) * 2015-08-25 2017-08-25 山东大学 The overhead crane energy coupling controller and control method constrained with initial input
CN105152017B (en) * 2015-08-25 2017-03-22 山东大学 Tracking controller and control method for enhancing coupling nonlinearity of three-dimensional bridge crane
CN105152020B (en) * 2015-09-30 2017-03-22 山东大学 Bridge crane self-adaptation track controller with tracking error restraint and method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3513007A1 (en) * 1984-04-11 1985-12-19 Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo Method and arrangement for the automatic control of a crane
FR2701467B1 (en) * 1993-02-12 1995-05-12 Caillard Control system for controlling the speed of movement of a pendulum load and lifting device comprising such a system.
FR2704847A1 (en) * 1993-05-05 1994-11-10 Bertin & Cie Process and device for limiting the swing of a load suspended from a motorised support
DE4405683A1 (en) * 1994-02-22 1995-08-24 Siemens Ag Method of conveying a load using a crane
KR970003508B1 (en) * 1994-03-25 1997-03-18 한국원자력연구소 Speed control process for swing prevention of crane

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100803737B1 (en) 2006-09-20 2008-02-15 한국생산기술연구원 Vibrational frequency measuring device for the hoisting rope of a crane

Also Published As

Publication number Publication date
TW380115B (en) 2000-01-21
EP0841294B1 (en) 2004-09-22
HK1010533A1 (en) 1999-06-25
EP0841294A2 (en) 1998-05-13
EP0841294A3 (en) 2000-01-12
KR19980042223A (en) 1998-08-17
SG67435A1 (en) 1999-09-21
DE69730798T2 (en) 2005-09-29
MY125688A (en) 2006-08-30
DE69730798D1 (en) 2004-10-28
KR100237149B1 (en) 2000-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7818087B2 (en) Method and control device for guiding the movement of a movable machine element of a machine
JP6684442B2 (en) Control method and control device for suspension crane
JPH10139369A (en) Bracing control device for hung load
WO2019138616A1 (en) Hoisting machine
KR100237150B1 (en) Suspended load steadying/positioning control device
JP2569446B2 (en) Control method of steadying operation of suspended load
JP3132757B2 (en) Crane control method
JPH10258987A (en) Anti-swinging device for slung load
JP2971318B2 (en) Sway control device for suspended load
JP4183316B2 (en) Suspension control device for suspended loads
JP2021102503A (en) Control device of suspension-type crane and inverter device
JPH112508A (en) Position detecting device for lifting load
JP2631721B2 (en) Sway control method for overhead crane
JPS5912085A (en) Method of controlling center rest of hung load of crane
JP2000313586A (en) Swing stopping controller for suspended cargo
JP3268222B2 (en) Redundancy synchronization control method and apparatus
JP2018167961A (en) Swing stop method of hoisted load and crane
JPH1160152A (en) Swing-stop device
JPH05796A (en) Device for controlling suppression of swing motion of crane
KR100344101B1 (en) Method and apparatus for controlling speed of trolley
JPH07223185A (en) Control method for industrial robot and device thereof
JPH0597386A (en) Crane controller
JPH11322263A (en) Suspended type elevating/lowering device
JP2000318973A (en) Steady rest control device for hung load
JP3165634B2 (en) Control method and device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040203