JPS6364393B2 - - Google Patents

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JPS6364393B2
JPS6364393B2 JP57120882A JP12088282A JPS6364393B2 JP S6364393 B2 JPS6364393 B2 JP S6364393B2 JP 57120882 A JP57120882 A JP 57120882A JP 12088282 A JP12088282 A JP 12088282A JP S6364393 B2 JPS6364393 B2 JP S6364393B2
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speed
crane
speed pattern
constant velocity
error correction
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JP57120882A
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Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、プログラム方式のクレーンの振れ
止め制御装置に関するものである。 一般に、クレーンの運転においては、吊荷を吊
下げるロープを保持し、レール等の所定軌跡上を
走行するクレーンの走行体を、最短時間で目的位
置に位置決めし、その位置で荷振れを許容値以下
にすることが望まれている。荷振れを許容値以下
にする手段としては振れ角フイードバツク方式、
プログラム方式等がある。 第1図は従来のプログラム方式のクレーンの振
れ止め制御を示すブロツク図であり、図中1はク
レーンの走行体、2はロープ3で吊下げられた吊
荷、4はクレーンの走行車輪、5は速度パターン
発生装置であり、行先位置指令Xcに応じて表1
に示すような運転速度パターンのいずれかを演算
発生してクレーンの振れ止め運転を実行するもの
である。6は速度制御装置であり、速度パターン
発生装置5で発生した速度パターンによる速度指
令Vcに従がつて駆動装置、例えば電動機7を駆
動制御しており、電動機7はクレーンの走行車輪
4に機械結合されクレーンの走行体1を移動させ
ている。8は指速発電機であり、速度制御装置6
へ速度フイードバツクし速度制御ループを形成し
ている。9はクレーンの位置X(あるいは移動量
L)を検出する位置検出装置である。なお、Vは
クレーンの移動速度、uはクレーンの加減速度、
lはロープ長である。 このような構成において、クレーンの走行体1
を現在位置Xoから行先位置X3に行先位置指令Xc
により移動させるとき、加速、等速、減速の運転
が行なわれることになり、吊荷2は運転途中で振
れ角θを生じるが、走行体1が行先位置X3に移
動したとき、振れ角θ=0になることが必要であ
る。
【表】
【表】 次に、表1の運転速度パターン1を速度パター
ン発生装置1が発生した場合のクレーンの振れ止
め制御の動作について説明する。なお、速度パタ
ーン1は定速区間に於いて荷振れをフリーな形で
運転する方法で第2図aで示す運転パターンで運
転される。第2図aにおいて、縦軸は速度v、横
軸は時刻tを示し、Vaは加速時の速度、Voptは
等速運転速度、Vbは減速時の速度で、t1,t2、t3
は速度切換タイミングであり、Vopt,t1,t2,t3
は次式で求められる。 Vopt=L/nT≦Vmax () 但し、 L……移動量=|X3−Xp
【式】 Vmax……クレーンの最大速度 n……〔L/Vmax・T〕+1 l……ロープ長 t1=Vopt/n t2=n・T () t3=t1+t2 従つて、第2図aに示す運転パターンの面積は
クレーンの移動量Lに等しいことになる。 第2図bは第2図aの運転パターンによりクレ
ーンを運転した際の振れ角θと振れ角速度θ/ω
の位相平面での軌跡図であり、同中αは加速時の
加速度、βは減速時の減速度である。この図で
は、tpにおいて振れ角θが零、t1まで加速度αで
運転することにより振れ角θが変動し、その後t2
で減速を開始することにより振れ角θがt4で再び
零になることを示している。 第3図は第2図aの速度パターンを実現する場
合の速度パターン発生装置5の機能プログラムを
表わしたものである。図中、Aは速度基準及びタ
イミングL,Vopt,t1,t2,t3の計算部、Dは時
間tのカウント部、Eは切換タイミングt1,t2
t3の判定部、Fは各々の時点の速度(Vc=Va,
Vopt,Vb)の算出部、Gは速度指令Vcを速度
制御装置6へ出力する部分であり、D〜Gにより
速度計算部を構成してあり、各々の時間tに対し
て速度Vcをリアルタイム処理で演算実行し、出
力している。従つて、Va≦Vopt、Vb≦Voptと
なる。 この従来装置における制御のポイントは、速度
パターン発生装置5からの速度パターンに速度制
御装置6が精度よくいかに追従してくれるかにか
かわつてくるものであるが、実際には速度制御系
のレギユレーシヨンや応答遅れあるいは回路的な
切換え時間による遅れ等があり、速度パターン発
生装置5で与えた指令通りに追従してくれないと
いう不具合があつた。 これらに不具合に対して、従来は速度制御装置
6のループゲインや応答性を上げたり、進み補償
回路等を設けることにより対応していたが、この
ような対応ではハンチングを起こしたり、回路構
成が著しく複雑になる等の問題があり、充分なる
性能を有する振れ止め制御装置とするには限度が
あつた。 この発明は、上記不具合を除去するためになさ
れたものであり、速度パターンに対する追従精度
のよいクレーンの振れ止め制御装置を提供するこ
とを目的とする。この目的を達成するために、こ
の発明ではプログラム方式の振れ止め制御はフイ
ードフオワード制御であることに着目し、速度制
御系のレギユレーシヨンや応答遅れなどは定数的
にわかつている事が多いことを鑑みて、あらかじ
めこれらの制御誤差量を速度パターン発生時に組
み込むようにしたものである。 以下この発明装置を図面に基づき詳述する。 第4図は表1に示す速度パターンに制御誤差量
を補償した一例を示すもので、起動時には初期速
度Voを与え、運転途中のレギユレーシヨン誤差
は補正値△vを速度に加え、又切換え時のタイミ
ング遅れに対しては補正量td1,td2をタイミング
t1,t2に加えて補償するように速度パターン発生
装置に組み込んだものである。なお、図中実線
P1は理想的な速度パターンであり、破線P2は補
償制御を行なつた際の実際の速度パターンの指令
である。 第5図はこの発明の一実施例を説明するための
ブロツク図であり、速度パターン発生装置5に制
御誤差の補正量を入力する入力手段を設けるとと
もに、指速発電機8の速度フイードバツク量Vf
を速度パターン発生装置5に入力するようにした
ものである。また、この実施例では、時間ベース
または距離ベースによるモード選択信号COSを
速度パターン発生装置5へ入力するようにしてい
る。なお、第1図と同一または相当部分には同一
符号を付してあり、その説明を省略している。 この第5図の実施例の動作を第6図の速度パタ
ーン発生装置5の機能プログラムを用いて第3図
との相異点に基づき説明する。なお、ここでの説
明以外は第3図と同一動作を行なつている。 まず、第6図のAaは切換タイミングの補償部
で、タイミングt1′,t2′は下式()で求められ
る。 t1′=t1−td1 t2′=t2−td2 () 次にBは起動時の補償速度Voの出力部であり、
この時点で速度制御装置6に補償速度が速度指令
(Vc=Vo)として与えられる。また、Faは速度
算出部Fで得た速度(Vc=Va,Vopt,Vb)と
速度フイードバツク量Vfとにより式()の演
算 |Vc−Vf|<K () 但しK=許容誤差 を行ない、許容値Kとの大小判別をして演算結果
が許容値Kより大であれば速度補正部Fbを実行
する。速度補正部Fbは速度算出部Fで求めた速
度Vcに補正量△vを付加して実際の補正後の速
度指令Vc′を下式()により求めている。な
お、補正を要しない場合は速度指令部Gにおいて
速度Vcを速度指令Vc′として出力している。 Vc′=Vc±△v () 以上の如く速度パターン発生装置5を構成する
事によつて、速度パターンを予め補正することが
できるので、上述のような従来装置の不具合を除
去できる。 なお、各時間毎の速度Vcの求め方は第7図に
示した方式で行なつている。即ち、下式式によ
り時刻ti+1とtiとの間のtの速度Vを求めている。
なお、Vi+1はti+1の速度、Viはtiの速度を示す。 V=Vi+1−Vi/ti+1−t1t+ti+1・Vi−ti・Vi+1/ti+1
−t1() 但し、ti≦t≦ti+1 ところで、上述した実施例の振れ止め制御装置
は装置内に時刻発生器を持ち、時間軸をベースに
速度の切換えを行なつているので、下記のような
場合には制御終了時に所定の位置に位置決めでき
ないという不具合、あるいは残留振れ角が生じる
といつた不具合が生じる。 (1) 時間カウントの精度の乱れや制御に必要な分
解等が得られない場合 (2) 走行体の機械系、例えば走行車輪の摩耗を生
じた場合 このような不具合を生じる場合には、距離をベ
ースとした制御をするのが望ましい。 第8図は距離ベースでの速度パターンの一例で
距離x1,x2,x3は上述の速度Vopt、タイミング
t1,t2より下式()で容易に求められる。 故に、位置検出装置9で得た位置データXをも
とに速度パターンを発生すれば距離ベースの振れ
止め制御を実現できる。 ところで、上述の時間軸をベースとしたクレー
ンの振れ止め制御装置にも次のような利点があつ
てすてがたい。即ち、 (1) 移動距離Lが一定であれば位置検出装置9が
故障した場合や、位置検出装置がない場合にも
使用できる。 (2) 速度パターン発生装置5の構成が簡単にな
る。 従つて、いずれかの方法を適当に切換える事が
できればクレーンの状況に応じた適切な運転を実
現できるので有用性が著しく向上する。このよう
な切換え可能な構成を有する制御装置を第9図を
用いて説明する。 第9図は時間、距離ベースの切換えを可能とし
た速度パターン発生装置5の機能プログラムであ
り、第6図に示す機能プログラムに下記機能を追
加したものである。即ち、Abは切換距離、x1
x2,x3の算出部、Dは時間、距離ベースの運転モ
ード判定部である。モードの判定に必要な信号は
第5図に於いてモード選択切換スイツチ11を付
加し、この信号を速度パターン発生回路5に入力
する事によつて判定する。以下のプログラムは時
間ベースの場合と同様であり、距離ベースの場合
にはH,I,Jの部分が付加される。即ちHは位
置検出部、Iは切換位置判定部、Jは速度指令値
の算出部であり、第10図に示すように距離xに
より所要の速度Vを求めている。なお、ここでx
=X−Xoである。第10図において、距離xに
おける速度は下記()式で求められる。なお、
距離xiの速度はVi,xi+1はVi+1である。 V=Vi±√2|i+1i| () 但し、加速時に+、減速時に− uは加減速度である。 なお、上記実施例では、表1の速度パターン1
を用いて説明を行なつたが、この発明装置は他の
速度パターン2〜5にも適用でき、誤差制御量の
入力を変更すればよい。 以上のように、この発明装置では速度制御系の
誤差、遅れ及び機械系の誤差や位置検出装置の故
障などを実験値等により求め、あらかじめ速度パ
ターン発生装置5に補償する形で入力する手段を
設け、又クレーンの状況に応じて運転モードを切
換る信号を入力できるようにしているので、速度
パターンに対し追従精度がよく振れ止めを確実に
行なうことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の振れ止め制御ブロツク図、第2
図−aは振れ止め制御の速度パターンの一例を示
す図、第2図bは振れ角と振れ角速度の関係の位
相平面軌跡図、第3図は従来の速度パターン発生
装置のプログラムを示す図、第4図はこの発明の
実施例を示す速度パターンを示す図、第5図はこ
の発明の実施例を示す制御ブロツク図、第6図は
この発明の実施例を示す速度パターン発生プログ
ラムを示す図、第7図は第6図に於ける速度算出
の方法を示す図、第8図はこの発明の距離ベース
による制御の速度パターン図、第9図はこの発明
の距離ベースによる制御の速度パターン発生プロ
グラムを示す図、第10図は第9図に於ける速度
算出の方法を示した図である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。5は速度パターン発生装置、6は速度制御装
置である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 プログラム方式のクレーンの振れ止め制御装
    置において、クレーンの走行体の行先位置指令に
    応じてクレーンの移動量L、加速時の速度Va、
    等速時の速度Vopt、減速時の速度Vb、並びに加
    速から等速及び等速から減速への切替えタイミン
    グt1,t2を算出し、クレーンの振れ止め制御
    が行なえる速度パターンをなす速度指令Vcを発
    生する速度パターン発生装置と、駆動制御系のレ
    ギレーシヨンによる制御誤差量を速度誤差補正量
    △Vとし、また上記各切替えタイミング遅れによ
    る制御誤差量を切替えタイミング誤差補正値td
    1,td2とし、かつ加速開始時の起動補償に必要
    な起動補償速度Voとして上記速度パターン発生
    装置へ入力し上記速度パターンを修正させるため
    の誤差補正量入力手段と、上記速度パターン発生
    装置から発生した速度パターンによる速度指令に
    応じて駆動信号を出力する速度制御装置と、上記
    速度制御装置からの駆動信号により駆動制御され
    上記クレーンの走行体を移動させる駆動装置とを
    備え、上記速度パターン発生装置は、上記切替え
    タイミング誤差補正量td1,td2に応じて加速か
    ら等速及び等速から減速への切替えタイミングを
    補正するとともに、加速開始時は上記速度指令
    Vcに上記起動補償速度Voを、また加速、等速、
    減速の運転期間中は上記速度指令Vcに上記速度
    誤差補正量△Vを付加した値Vc′を速度指令とし
    て出力し、かつ上記速度パターン発生装置には時
    間ベースと位置ベースのいずれか選択された信号
    が入力され、この選択された信号により速度パタ
    ーンを演算出力することを特徴とするクレーンの
    振れ止め制御装置。
JP12088282A 1982-07-12 1982-07-12 クレ−ンの振れ止め制御装置 Granted JPS5912084A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60188297A (ja) * 1984-03-05 1985-09-25 株式会社ダイフク 搬送用移動装置の非常時停止方式
EP2069067B1 (en) 2006-08-10 2014-04-16 Allen C. Barnes Portable biological testing device and method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5675385A (en) * 1979-11-20 1981-06-22 Sumitomo Electric Industries Automatic operation controller for overhead travelling crane

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