JPS60218291A - Automatic operation system of crane - Google Patents

Automatic operation system of crane

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JPS60218291A
JPS60218291A JP59070852A JP7085284A JPS60218291A JP S60218291 A JPS60218291 A JP S60218291A JP 59070852 A JP59070852 A JP 59070852A JP 7085284 A JP7085284 A JP 7085284A JP S60218291 A JPS60218291 A JP S60218291A
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JP
Japan
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speed
fuzzy
trolley
crane
control command
Prior art date
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Pending
Application number
JP59070852A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
安信 誠二
克己 河野
宮本 捷二
薮 博昭
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60218291A publication Critical patent/JPS60218291A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Devices For Executing Special Programs (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は港湾等における荷役作業に用いられるクレーン
の自動運転方式に関し、特に初期振れや突風等の外乱要
因の存在下でも、高い精度で荷物の振れを止めることが
可能なりレーン自動運転方式に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an automatic operation system for cranes used for cargo handling work in ports, etc., and in particular, the present invention relates to an automatic operation system for cranes used for cargo handling work in ports, etc. This relates to an automatic lane driving system that can prevent vibrations.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

本明細書においてクレーンと呼ぶのは、第1図にモデル
的に示した如く、トロリー11の水平面内の移動と、上
記トロリー11から垂らしたロープ12の」二げ下げに
よって荷役を行うものを言う。
In this specification, the crane refers to a crane that handles cargo by moving a trolley 11 in a horizontal plane and lowering a rope 12 hanging from the trolley 11, as shown schematically in FIG. .

また、第1図にモデル的に示したクレーンの自動運転の
目的は、 (1)できるだけ短い時間でトロリー11を目標地点へ
移動させること (乃 目標地点において、荷物13の振れが止まるよう
にクレーンを制御すること である。この振れ止め制御は、原理的には「トロリー1
1が目標地点の近くまで来たとき、荷物13をトロリー
11と相対的に進行方向に振らせるようにし、略目標地
点にまで振れて静止に近い状態にある荷物13にトロリ
ー11を追い付かせ停止させる」ことによって達成でキ
ル。
In addition, the purpose of automatic operation of the crane shown as a model in Fig. 1 is (1) to move the trolley 11 to the target point in the shortest possible time (no movement of the crane so that the load 13 stops swinging at the target point). This steady rest control is, in principle, to control the trolley 1
1 comes close to the target point, the luggage 13 is made to swing in the direction of travel relative to the trolley 11, and the trolley 11 is brought to a stop by catching up with the luggage 13 which has swung almost to the target point and is in a nearly stationary state. Achieve a kill by "let it happen".

従来のクレーン自動運転方式は、例えば、第2図に示す
如き、上記トロリー11のとるべき速度パターンを事前
にめておき、この速度パターンに追従するようにトロリ
ー11の速度を制御するもの(美多、金井;「トロリー
の最大速度に注目したクレーンの最適運転法、計測自動
制御学会論文集、vot、 25 +扁6.(1979
)参照)であった。
Conventional crane automatic operation systems, for example, as shown in FIG. Ta, Kanai; “Optimum Crane Operation Method Focusing on the Maximum Speed of the Trolley,” Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers, vot, 25 + Bian 6. (1979
)).

速度パターンは終端時刻においてロープ系の撮れ角が零
になるように計算してめている。
The speed pattern is calculated so that the angle of view of the rope system becomes zero at the end time.

このクレーン自動運転方式は、前記制御を実現できるト
ロリーの速度パターンを、幾何学的手法や最適制御手法
によって事前に計算して第2図の如くめておき、トロリ
ーの速度に対してサーボ系を構成して速度パターン追従
を行わせるものである。この方式の最大の問題はロープ
の振れ角に対して制御系がオープンループとなっている
ことであり、このため、上記自動運転方式では、初期振
れ、突風、制御系遅れ時間等の様々な誤差要因カ存在し
た場合に、ロープの振れ角に対して何の補正も加えるこ
とができないという重大な問題を有するものであった。
This crane automatic operation system calculates the speed pattern of the trolley that can achieve the above control in advance using a geometric method or an optimal control method, as shown in Figure 2, and then adjusts the servo system to the speed of the trolley. This system is configured to perform speed pattern tracking. The biggest problem with this method is that the control system is in an open loop with respect to the swing angle of the rope. Therefore, in the automatic operation method described above, various errors such as initial swing, gust of wind, control system delay time, etc. This has a serious problem in that it is not possible to make any correction to the swing angle of the rope when a factor exists.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、初期振れや突風等の外乱の存在下でも、
高い精度で荷物の振れを止めることが可能なりレーン自
動運転方式を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a
The purpose is to provide an automatic lane driving system that can stop the swinging of cargo with high precision.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の要点は、トロリー位置・速度、ロープ振れ角お
よび角速度の測定データをファジー量として評価し、フ
ァジー推論により制御指令を決定するようにして、高精
度のクレーン自動運転を可能としだ点にある。
The key point of the present invention is to evaluate measurement data of trolley position/velocity, rope deflection angle, and angular velocity as fuzzy quantities, and to determine control commands by fuzzy inference, thereby enabling highly accurate crane automatic operation. be.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、まず、本発明の第1の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
Hereinafter, first, a first embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第3図は本発明の第1の実施例を示すクレーン自動運転
制御装置のブロック図である。図において、1はロープ
系の賑れ角の測定装置、2は過去の撮れ角の測定値に基
づき、現在の撮れ角θ(1)を演算する装置、3は掘れ
角の時間微分である角速度δ(1)を過去の振れ角の測
定値の基づいて演算する装置を示している。
FIG. 3 is a block diagram of a crane automatic operation control device showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a device for measuring the angle of the rope system, 2 is a device that calculates the current angle of view θ(1) based on the measured value of the angle of view in the past, and 3 is the angular velocity which is the time differential of the angle of view. This figure shows a device that calculates δ(1) based on past deflection angle measurements.

また、4はトロリー系の速度を測定するだめの速度発電
器、5は該速度発電器4のパルスによりトロリー書速度
V (t)を演算する装置、6は該演算装置t5と同様
にしてトロリーの加速度α(1)を計算する装置、7は
運搬する荷の重置をMを測定する荷重量測定装置を示し
ており、8は上記データに基づbた制御指令u (t)
を演算するマイクロコンピュータ、9はトロリーを駆動
制御する制御装置を示している。
Further, 4 is a speed generator for measuring the speed of the trolley system, 5 is a device for calculating the trolley writing speed V (t) from the pulses of the speed generator 4, and 6 is a speed generator for measuring the speed of the trolley system in the same way as the calculation device t5. 7 is a load measuring device that measures the weight of the load to be transported, M, and 8 is a control command u (t) based on the above data.
9 indicates a control device that drives and controls the trolley.

第4図はトロリー速度に関するファジー量の演算の様子
を説明するだめの図、第5図はロープ系の振れに関する
ファジー社の演算の様子を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the calculation of fuzzy quantities related to the trolley speed, and FIG. 5 is a diagram for explaining the calculation of Fuzzy Co., Ltd. regarding the deflection of the rope system.

第6図は前記マイクロコンピュータ8で処理されるプロ
グラムの一例を示すもので、一定のJUtQ(例えば、
100m5ec)で起動されるものである。
FIG. 6 shows an example of a program processed by the microcomputer 8, in which a certain JUtQ (for example,
100m5ec).

以下、第3図〜第6図に従って、本実施例の動作を説明
する。
The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 3 to 6.

プログラムが起動されると、前記演算装置2〜6で演算
されたロープ系の振れ角θ(t)、角速度j(t)、)
ロリーの速度v (t) 、加速度α(1)および荷重
量測定装置7で測定された荷重量Mを入力しくステップ
21)、次式により、41秒後まで現在の制御指令u 
(t)を保持した場合の速度Vz、制御指令をΔUだけ
増減した場合の速度VpおよびVwをめる(ステップ2
2)。
When the program is started, the swing angle θ(t), angular velocity j(t), ) of the rope system calculated by the calculation devices 2 to 6 are calculated.
Input the speed v (t), acceleration α (1), and load amount M measured by the load amount measuring device 7 of the trolley (step 21), and use the following formula to obtain the current control command u until 41 seconds later.
(t) is maintained, and the speeds Vp and Vw are calculated when the control command is increased or decreased by ΔU (Step 2
2).

次に、トロリーの走行速度のファジー量による評価を行
う。ここでは、トロリー速度が許容速度誤差内に入る(
μv1)、目標速度に一致する(μvz)の2つのファ
ジ一台集合から成るものとする。
Next, the running speed of the trolley is evaluated using fuzzy quantities. Here, the trolley speed falls within the permissible speed error (
μv1) and (μvz) that match the target speed.

このファジ一台集合を表わすメンバシップ関数は、例え
ば、次のように定義される。すなわち、Xを速度誤差と
し、Fl[容誤差を±0.5m/mとすると、許容誤差
範囲内に追従できるファジ一台集合のメンバシップ関数
μvt (X) ハ、・・・・・・・・・(4) と定義でき、目標速度に一致するファジ一台集合のメン
バシップ関数11 v 2 (X)は、・・・・・・・
・・(5) と定義できる。
The membership function representing this fuzzy single set is defined as follows, for example. In other words, if X is the speed error and Fl[capacity error is ±0.5 m/m, then the membership function μvt (X) of the fuzzy one-unit set that can track within the permissible error range is: ...(4) The membership function 11 v 2 (X) of the fuzzy one-vehicle set that matches the target speed can be defined as ...
...(5) It can be defined as:

この2つのメンバシップ関数によシ、走行速度のファジ
ー量Cvをμvt (X)とμm 鵞(X)の2つの値
のペアで表わす。式(1)、 (2)によシ計算した7
1秒後の走行速度のスカラ量Vz 、Vp 、Vwから
、制御指令を保持した場合、ΔUだけ増減した場合にお
ける走行速度のファジー量CvZ @ CvPおよびC
fNを次の如くめる(ステップ23)。
Based on these two membership functions, the fuzzy quantity Cv of the traveling speed is expressed as a pair of two values μvt (X) and μm (X). 7 calculated using formulas (1) and (2)
From the scalar quantities Vz, Vp, and Vw of the running speed after 1 second, if the control command is held, the fuzzy quantity of the running speed when increased or decreased by ΔU CvZ @ CvP and C
Set fN as follows (step 23).

次に、ロープ系の振れ角θ(t)、角速度jl (t)
から、トロリー速度と同様に、71秒後まで現在の制御
指令11 (1)を保持した場合の振れ角θ2.角速度
θz1制御指令をΔUだけ増減した場合の振れ角θP、
θN;角速度δP、δNをめる。
Next, the swing angle θ(t) of the rope system and the angular velocity jl (t)
Similarly to the trolley speed, the deflection angle θ2. Deflection angle θP when the angular velocity θz1 control command is increased or decreased by ΔU,
θN: Calculate the angular velocities δP and δN.

ロープ系の運動方程式は次式で表わされる。The equation of motion of the rope system is expressed by the following equation.

ここで、θは振れ角の角加速度、gは重力加速度、tは
ロープ長、また、mはロープ系重量を示している。上記
(7)式において1 、U と置くと、 となる。ここで、VjT77 を固有振動数Wとおくと
、θ2.θ2は θz=RWsin(wΔT十α0) ・・団・・・・・
・・αQでめることができる。ここで、 である。
Here, θ is the angular acceleration of the deflection angle, g is the gravitational acceleration, t is the rope length, and m is the weight of the rope system. When 1 and U are placed in the above equation (7), the following is obtained. Here, if VjT77 is set as the natural frequency W, then θ2. θ2 is θz=RWsin(wΔT×α0)... group...
...can be determined by αQ. Here, .

θp、θN;θ2.θNも同様にしてめることができる
θp, θN; θ2. θN can also be determined in the same way.

上述の方法でめたθおよびθから、残留振れrz、rp
、rNf、、それぞれ、次式によってまた、現在の残留
振れrも、次式によってめ次に、残留振れの増減をファ
ジー量により評価する。ここでは、現在と同程度である
(μr1)。
From θ and θ obtained in the above method, the residual runout rz, rp
, rNf, respectively, the current residual runout r is also evaluated using the following equation, and the increase or decrease in the residual runout is evaluated using a fuzzy amount. Here, it is about the same as the current value (μr1).

現在より少なくなる(μn)の2つのファジ一台集合か
ら成るものとする。このファジ一台集合を(10) 表わすメンバシップ関数は、例えば、次の如く定義され
る。すなわち、rを残留振れとし、許容誤差を0.00
5radとした場合、上述の同程度であるファジ一台集
合のメンバシップ関数μr=(r)は、と定義でき、振
れが少々くなるファジ一台集合のメンバシップ関数μr
=(r)は、 と定義できる。
It is assumed that there are two fuzzy single sets with fewer (μn) than the current number. The membership function representing this fuzzy one-set (10) is defined as follows, for example. In other words, r is the residual runout and the tolerance is 0.00.
In the case of 5 rad, the membership function μr of the same fuzzy one-set set mentioned above can be defined as μr = (r), and the membership function μr of the fuzzy one-set set with a slight fluctuation
=(r) can be defined as follows.

この2つのメンバシップ関数により、残留損れのファジ
ー量C,を、μrt(r)とμrz(r)の2つの値の
ベアで表わす。上に示した弐α1)〜Oz書により計算
した31秒後の残留振れのスカラ量rz、rp。
Using these two membership functions, the residual loss fuzzy amount C, is represented by two bare values μrt(r) and μrz(r). The scalar amounts rz, rp of the residual runout after 31 seconds calculated according to the book 2α1) to Oz shown above.

rNから、制御指令を保持した場合、ΔUだけ増(11
) 減した場合の残留振れのファジー量C,、C,P。
From rN, if the control command is maintained, it will increase by ΔU (11
) The fuzzy amount of residual runout C,,C,P when reduced.

CrNを、次の如くめる(ステップ25)。CrN is prepared as follows (step 25).

Cyg = (Cyg11 Cyxg )=(μyt(
rz)、μr2(rz) )Cyp = (Crpt 
、 Crpz )2(μlx(rp )、μ72(rp
) )CrN= (CyNl l Cyxg )= (
μys(7”s)、 、ay2ON) )次に、ファジ
ー推論による制御則の選択を、次の如きルールに従って
行う。
Cyg = (Cyg11 Cyxg ) = (μyt(
rz), μr2(rz))Cyp = (Crpt
, Crpz)2(μlx(rp), μ72(rp
) )CrN= (CyNl l Cyxg )= (
μys(7”s), , ay2ON) Next, a control law is selected by fuzzy inference according to the following rules.

(1) 現在の制御指令u (t)で、許容誤差範囲内
で走行し振れが同程度ならば、現在の制御指令を保持す
る。
(1) If the vehicle travels within the allowable error range with the current control command u (t) and the runout is the same, the current control command is maintained.

(2)制御指令をΔUだけ増して、許容誤差範囲内で走
行し、振れが少なくなるならば、制御指令をΔ11だけ
増す。
(2) If the control command is increased by ΔU and the vehicle runs within the allowable error range and the runout is reduced, the control command is increased by Δ11.

(3)制御指令をΔUだけ減じて、許容誤差範囲内で走
行し、振れが少なくなるならば、制御指令を5ΔUだけ
減する。
(3) Reduce the control command by ΔU, and if the vehicle runs within the allowable error range and the runout is reduced, reduce the control command by 5ΔU.

(4)制御指令をΔUだけ増して、目標速度に一致(1
2) して走行し振れが同程度ならば、制御指令をΔUだけ増
す。
(4) Increase the control command by ΔU to match the target speed (1
2) If the vehicle runs and the runout is the same, increase the control command by ΔU.

(5)制御指令をΔUだけ減じて、目標速度に一致して
走行し振れが同程度ならば、制御指令をΔUだけ減する
(5) Decrease the control command by ΔU. If the vehicle travels at the target speed and the runout is the same, reduce the control command by ΔU.

上記ファジー推論の具体的な演算は、 (1) mr (Cvzt 、 Crzl)(2) ”
 (CVPI 、 C1p2)(3) ” (CvNl
、 CrN2)(4) ” (CVP2 、 Cypt
 )(5) ” (CrN2. C,Nl )の各位の
内、最大の値を有する制御則を選択し、そこで仮定して
いる制御指令を出力することにより行う(ステップ26
)。
The specific operation of the above fuzzy inference is (1) mr (Cvzt, Crzl) (2) ”
(CVPI, C1p2) (3) ” (CvNl
, CrN2) (4) ” (CVP2, Cypt
26
).

本実施例によれば、トロリー系の走行速度を一定に保つ
とともに、ロープ系の残留振れを減少させることが可能
なりレーンの制御を実現することができる。
According to this embodiment, it is possible to maintain the running speed of the trolley system constant and to reduce the residual swing of the rope system, thereby realizing lane control.

次に、本発明の第2の実施例を説明する。本実施例【お
いては、先に第12頁に示した推論ルー(13) ルの代9に、トロリーの位置・速度やローブの振れ角・
角速度等の状態量に基づいて定めた制御指令による制御
結果をファジー量として評価して、この内から最良の制
御指令を決定するものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this example, the position and speed of the trolley, the deflection angle of the lobe, and
Control results based on control commands determined based on state quantities such as angular velocity are evaluated as fuzzy quantities, and the best control command is determined from among them.

第7図は本発明の第2の実施例を示すクレーン自動運転
制御装置のブロック図である。図において、31はクレ
ーンの位置の測定値Xおよび経過時間から目標速度vT
、目標加速度α!、目標振れ角θT、目標角速度θTを
演算する装置(以下、「パターン発生装置」という)。
FIG. 7 is a block diagram of a crane automatic operation control device showing a second embodiment of the present invention. In the figure, 31 is the target speed vT based on the measured value X of the crane position and the elapsed time.
, target acceleration α! , a device that calculates a target deflection angle θT, and a target angular velocity θT (hereinafter referred to as a "pattern generator").

32はクレーン位置の測定値Xからトロリーの速度、加
速度の推定値V、αを演算する、第3図に示した構成要
素5.6の機能を合わせた機能を有する演算装置、33
はロープ振れ角の測定値θから現在の振れ角。
Reference numeral 32 denotes an arithmetic device having a function combining the functions of component 5.6 shown in FIG. 3, which calculates estimated values V and α of the speed and acceleration of the trolley from the measured value X of the crane position;
is the current swing angle from the measured rope swing angle θ.

角速度の推定値θ、θを演算する。第3図に示した構成
要素2.3の機能を合わせた機能を有する演算装置を示
している。
Calculate estimated values θ and θ of angular velocity. This figure shows an arithmetic device having a combined function of the component 2.3 shown in FIG.

また、41,42.43はトロリー速度Vと目標値Vy
との差ΔVから、「速度偏差が正である(VP)J、r
速度偏差がOである(VZ)J。
Also, 41, 42.43 are trolley speed V and target value Vy
From the difference ΔV between
(VZ)J where the speed deviation is O.

(14) 「速度偏差が負である(VN)Jの各ファジー量を演算
する装置を、51,52,5:(はトロリー加速度αと
目標加速度6丁との差Δαから、「加速度偏差が正であ
る(αP)J、V加速度偏差が0である(aZ)J、r
加速度偏差が負である(αN)Jの各ファジー量を演算
する装置を、61.62.63はロープ振れ角θと目標
振れ角0丁との差Δθから、「J辰れ角偏差が正である
(aP)J、r振れ角偏差が0である(aZ)」。
(14) ``51, 52, 5: ( is the difference Δα between the trolley acceleration α and the target acceleration 6). Positive (αP) J, V Acceleration deviation is 0 (aZ) J, r
61.62.63 is a device that calculates each fuzzy amount of (αN)J where the acceleration deviation is negative, and 61.62.63 calculates from the difference Δθ between the rope deflection angle θ and the target deflection angle 0, “J deflection angle deviation is positive. (aP)J, r deflection angle deviation is 0 (aZ).

「振れ角偏差が負である(θN)Jの各ファジー量を演
算する装置を、71,72.73はロープ角速度Oと目
標角速度θTとの差Δθから、「角速度偏差が正である
(aP)J、r角速度偏差がOである(aZ)J、r角
速度偏差が負である(θN)Jの各ファジー量を演算す
る装置を、それぞれ、示している。
71, 72.73 is a device that calculates each fuzzy quantity of "(θN) J when the deflection angle deviation is negative," and 71, 72. )J, (aZ)J in which the r angular velocity deviation is O, and (θN)J in which the r angular velocity deviation is negative are respectively shown.

なお、34は上記各ファジー量演算装#41〜73でめ
た目標値との偏差のファジー量を、ファジー制御則によ
って評価し、制御指令Uの変化分ΔUを推論するファジ
ー推論装置、35は上記(15) 制御指令の変化分ΔUを前回の制御指令Uに加える制御
指令積算装置、36はトロリーの速度を調節する駆動・
制動装置、37はクレーン装置を示している。
In addition, 34 is a fuzzy inference device that evaluates the fuzzy amount of the deviation from the target value determined by each of the fuzzy amount calculation devices #41 to 73 using a fuzzy control law, and infers the change ΔU of the control command U. (15) A control command integration device that adds the change in control command ΔU to the previous control command U; 36 is a drive controller that adjusts the speed of the trolley;
Braking device 37 indicates a crane device.

第8図は上述の速度偏差に関するファジー量、VP、V
Z、VNを演算する装置41,42゜43の動作を説明
するだめの図である。
Figure 8 shows the fuzzy quantities related to the speed deviation mentioned above, VP, V
It is a diagram for explaining the operation of devices 41, 42 and 43 that calculate Z and VN.

以下、第8図を用いて、速度偏差ΔVのファジー量VP
、VZ、VNの演算の様子を説明する。
Hereinafter, using FIG. 8, the fuzzy amount VP of the speed deviation ΔV
, VZ, and VN will be explained.

まず、vP演算装置41においては、第8図に示す如く
、速度偏差ΔVの入力に対して、ΔV≦00場合には0
.0の評価値を、OくΔV (0,4の間では0.0〜
1.0の直線的に変化する評価値を、また、0.4≦Δ
Vの場合には1,0の評価値を出力する。
First, in the vP calculation device 41, as shown in FIG. 8, when the input speed deviation ΔV is 0
.. The evaluation value of 0 is divided by ΔV (0.0 to 4 between 0 and 4)
The linearly changing evaluation value of 1.0, and the linearly changing evaluation value of 0.4≦Δ
In the case of V, an evaluation value of 1 or 0 is output.

vZ演算装置42におAては、速度偏差ΔVの入力に対
して、ΔV≦−0,5および0.5≦ΔVの場合には0
.0の評価値を、また、−0,5(ΔV〈−0o1およ
び0.1<ΔV<O,Sの場合には0.0から1.0ま
で直線的に変化する評価値を、−〇、1≦(16) ΔV≦0.1の場合には1.0の評価値を出力する。
In the vZ arithmetic unit 42, when ΔV≦−0,5 and 0.5≦ΔV, the input speed deviation ΔV is 0.
.. An evaluation value of 0, and an evaluation value that changes linearly from 0.0 to 1.0 in the case of -0,5 (ΔV<-0o1 and 0.1<ΔV<O,S, -〇 , 1≦(16) If ΔV≦0.1, an evaluation value of 1.0 is output.

■N演算装(W2Bにおいては、前述のVP演算装置4
1と対称形のd・1価値を出力する。
■N arithmetic units (in W2B, the aforementioned VP arithmetic unit 4
1 and outputs the d・1 value of the symmetric form.

上記速度偏差のファジー量の演算装置41゜42.43
によって、速度偏差ΔVが与えられたときのVP、VZ
、VNの呟がめられる。向えば、ΔV U T −0,
2m/l![lO)ときには、VN=0.5.VZ=0
.7 s、VP=0.0の評価値となる。
A calculation device for the fuzzy amount of the speed deviation 41゜42.43
VP, VZ when the speed deviation ΔV is given by
, VN's mutter is heard. If you go, ΔV U T −0,
2m/l! [lO) When VN=0.5. VZ=0
.. 7 seconds, the evaluation value is VP=0.0.

同様にして、加速度偏差Δαのファジー量αP。Similarly, the fuzzy amount αP of the acceleration deviation Δα.

α2.αN;振れ角偏差Δθのファジー量θP。α2. αN: Fuzzy amount θP of deflection angle deviation Δθ.

δZ、θNの値をめることができる。これらのファジー
量を用いて、ファジー推論装置34により制御指令の変
化分ΔUを推論する。推論のルールは例えば、次の如き
ものである。
The values of δZ and θN can be calculated. Using these fuzzy quantities, the fuzzy inference device 34 infers the amount of change ΔU in the control command. Examples of inference rules are as follows.

(1)速度偏差が0(VZ)で加速度偏差が0(α2)
ならば、制御指令を保持する。
(1) Speed deviation is 0 (VZ) and acceleration deviation is 0 (α2)
If so, hold the control command.

Δu=Q (2)速度偏差が正(VP)で加速度偏差が正(αP)
ならば、制御指令を少し増す。
Δu=Q (2) Velocity deviation is positive (VP) and acceleration deviation is positive (αP)
If so, increase the control command a little.

(17) 例えば、Δu=−1−0,1m/5ea(3)速度偏差
が負(VN)で加速度偏差が負(αN)ならば、制御指
令を少し減する。
(17) For example, Δu=-1-0, 1 m/5ea (3) If the velocity deviation is negative (VN) and the acceleration deviation is negative (αN), reduce the control command a little.

例えば、Δu ’: Q、 l m/(8)(4)撮れ
角偏差が0(aZ)で角速度偏差が0<jz>ならば、
制御指令を保持する。
For example, Δu': Q, l m/(8) (4) If the angle of view deviation is 0 (aZ) and the angular velocity deviation is 0<jz>,
Holds control commands.

Δu=Q (5)振れ角偏差が正(aP)で角速度偏差が正(aP
)ならば、制御指令を少し増す。
Δu=Q (5) If the deflection angle deviation is positive (aP) and the angular velocity deviation is positive (aP)
), increase the control command slightly.

例えば、Δu=+0.1m/、+ec (6)振れ角偏差が負(θN)で角速度偏差が負(θN
)ならば、制御指令を少し減する。
For example, Δu=+0.1m/, +ec (6) The deflection angle deviation is negative (θN) and the angular velocity deviation is negative (θN
), reduce the control command a little.

例えば、Δu = −Q、 l m /灘上記推論の具
体的な演算は、各ルールの評価値を (1) R1=m (VZ、aZ ) (2) R2=m (VP 、aP )(3) fLs
 =m(VN、αN) (4)R4=閘(θZ、 aZ) (5) Rs =m (θP、 aP)(18) (6)Ra=m(θN、δN) からめ、このルールのうち、最も評価値の高いルールを
選択し、そのルールで規定してbる制御指令の変化指示
を推論結果ΔUとして制御指令積算装置35に出力する
ものである。
For example, Δu = -Q, l m /nadaThe concrete calculation of the above inference is to calculate the evaluation value of each rule as (1) R1=m (VZ, aZ) (2) R2=m (VP, aP) (3 ) fLs
= m (VN, αN) (4) R4 = lock (θZ, aZ) (5) Rs = m (θP, aP) (18) (6) Ra = m (θN, δN) Among these rules, The rule with the highest evaluation value is selected, and the control command change instruction specified by that rule is output to the control command integration device 35 as the inference result ΔU.

本果流例によっても、前述の実施例によったと同様の、
ロープ系の残留振れを減少させることが可能なりレーン
の制御を実現することができる。
According to this fruit flow example, the same as that according to the above-mentioned example,
It is possible to reduce the residual swing of the rope system, and lane control can be realized.

なお、上記実施例においては、各演算装置dを独立した
ものとしてi(説明したが、その一部または全部をマイ
クロコンピュータで実現し、一定周期でプログラムを起
動し、制御指令を決定するようにしても良すことは言う
捷でもない。
In the above embodiment, each arithmetic unit d is assumed to be an independent unit i (explained), but a part or all of it is realized by a microcomputer, and a program is started at a constant cycle to determine control commands. I can't say anything good about it.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた如く、本発明によれば、トロリー位置・速度
、ロープ振れ角および角速度の測定データをファジー量
と[7て評価し、ファジー推論により制御指令を決定す
るようにしたので、初朋恨れや突風等の外乱の存在下で
も、高い精度で荷物の振れを止めることが可能なりレー
ン自動運転方式(19) を実現できるという顕著な効果を奏するものである。
As described above, according to the present invention, the measurement data of trolley position/velocity, rope deflection angle, and angular velocity are evaluated as fuzzy quantities [7], and control commands are determined by fuzzy inference. This has the remarkable effect of being able to stop the swing of the load with high precision even in the presence of external disturbances such as waves and gusts of wind, making it possible to realize an automatic lane driving system (19).

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

第1図はモデル的クレーンを示す図、第2図は従来のク
レーン自動運転方式における速度パターンを示す図、第
3図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、第4図
、第5図はファジー量の演算の様子を説明するだめの図
、第6図は処理の手順を示すフローチャート、第7図は
本発明の第2の実施例を示すブロック図、第8図はファ
ジー量の演算動作を説明するだめの図である。 1・・・ロープ振れ角測定装置、2・・・振れ角演算装
置、3・・・角速度演算装置、4・・・速度発電機、5
・・・トロリー速度演算装置、6・・・加速度演算装置
、7・・・荷重量測定装置、8・・・マイクロコンピュ
ータ、9・・・トロリー制御装置、31・・・パターン
発生装置、32・・・トロリー速度・加速度演算装置、
33・・・ロープ振れ角・角速度演算装置、34・・・
ファジー推〔Sμ〕 X 第 3 図 2 百 4 図 蔓5図 )■ 乙 図
Fig. 1 is a diagram showing a model crane, Fig. 2 is a diagram showing speed patterns in a conventional automatic crane operation system, Fig. 3 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention, Figs. Fig. 5 is a diagram for explaining the operation of fuzzy quantities, Fig. 6 is a flowchart showing the processing procedure, Fig. 7 is a block diagram showing the second embodiment of the present invention, and Fig. 8 is a diagram showing fuzzy quantities. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Rope deflection angle measuring device, 2... Deflection angle calculation device, 3... Angular velocity calculation device, 4... Speed generator, 5
...Trolley speed calculation device, 6.. Acceleration calculation device, 7.. Load amount measurement device, 8.. Microcomputer, 9.. Trolley control device, 31.. Pattern generation device, 32.・Trolley speed/acceleration calculation device,
33...Rope deflection angle/angular velocity calculation device, 34...
Fuzzy guess [Sμ]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、トロリーの位置・速度や、トロリーから垂らしたロ
ープの振れ角・振れ角速度等のクレーン状態量の測定装
置と、前記トロリーの速度調整用のアクチュエータおよ
び該アクチュエータに与える制御指令を計算・決定する
制御機構を備えたクレーンにおいて、前記測定装置の出
力をファジー集合として評価し、ファジー推論により前
記トロリーの速度調整用アクチュエータに与える制御指
令を決定することを特徴とするクレーン自動運転方式。 2、前記ファジー推論の形式が、前記測定装置の出力に
基づいて定めた制御指令による制御結果をファジー量と
して時々刻々評価して、この内から最良の制御指令を決
定するものであることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のクレーン自動運転方式。
[Claims] 1. A device for measuring crane state quantities such as the position and speed of the trolley, the swing angle and swing angular speed of a rope hanging from the trolley, an actuator for adjusting the speed of the trolley, and control given to the actuator. An automatic crane comprising a control mechanism for calculating and determining commands, characterized in that the output of the measuring device is evaluated as a fuzzy set, and the control command to be given to the speed adjusting actuator of the trolley is determined by fuzzy reasoning. Driving method. 2. The fuzzy inference format is characterized in that control results based on control commands determined based on the output of the measuring device are evaluated from time to time as fuzzy quantities, and the best control command is determined from among them. Claim No. 1
Crane automatic operation method described in section.
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