JPWO2007094190A1 - 吊荷振れ止め装置 - Google Patents

Abstract

まさつ抵抗分除去のための複雑な演算を必要としない吊荷振れ止め装置を提供する。
速度指令を基にしてトルク指令を出力する速度制御装置（１４）と、トルク指令フィルタ（１６）と、負荷トルクを推定する負荷トルクオブザーバ（４）と、負荷トルク推定信号をトルク指令フィルタ（１６）の出力に加えた値を出力する吊荷振れ止め装置において、負荷トルク推定信号からまさつ抵抗分を除去した信号T_RFLHPFを出力するハイパスフィルタ（３２）と、出力信号T_RFLHPFに振れ角演算器係数を乗じた振れ角推定演算値θeを出力する振れ角演算器（３３）と、を備えて、振れ角推定演算値θeにダンピング補償をしたダンピング補償信号Ｎ_RFDPを速度パターン発生回路（１１）の創出した速度指令から差し引いた値を速度制御装置（１４）の入力とした。

Description

本発明は、例えば岸壁に停留した鉄鉱石や石炭などを積載した船から原料を運び出すアンローダや天井クレーン等の横行運転において荷の振れを抑制する吊荷振れ止め装置に関するものである。

吊荷の従来の振れ止め制御技術としては、例えば、特許文献１記載の「振れ角ダンピング制御方式」がある。
図８は特許文献１記載の走行駆動制御装置２２０のブロック図である。
速度指令器２２１の速度指令信号が直線指令器２２２に入力されてランプ状の速度指令Ｎ_RF0が得られる。また、ロープの振れ角検出器２２９により検出した実測の振れ角θと、ロープ振れ角演算器２３８により演算された振れ角Ｅθのいずれかが切換えスイッチ２３９の選択により選ばれる。そこで、ロープ振れ角演算器２３８により演算された振れ角Ｅθを用いると、ダンピング補償信号Ｎ_ＲＦＤＰは、
Ｎ_ＲＦＤＰ＝振れ角演算値Ｅθ×２δｇ／（ω_ｅＶ_Ｒ）
ここで、δはダンピング係数、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２）、
Ｖ_Ｒはモータ定格速度に相当するトロリ台車速度（ｍ／ｓ）、
ωｅはロープの振れの周波数で、ωｅ＝（ｇ／Ｌｅ）^１／２ （ｒａｄ／ｓ）、
Ｌｅは測定された巻き上げロープ長（ｍ）、
である。
そこで、このようにして得られたダンピング補償信号Ｎ_RFDPを先の速度指令Ｎ_RF0から
減ずると速度指令信号Ｎ_RF1 が得られる。そこで得られた速度指令信号Ｎ_RF1 と速度検出器２２６により検出した速度帰還信号Ｎ_MFB との偏差を、比例ゲインＡおよび時定数τ_1s の積分器を持つ速度制御器２２３に入力して増幅し、トルク指令信号Ｔ_RFを出力する。
さらに、速度指令信号Ｔ_RFを１次遅れ時定数τ_T にて電動機トルクを制御する電動機トルク制御器２２４に入力し、走行用電動機のトルクＴ_M を制御し、走行用電動機の速度を制御する。
なお、速度帰還信号Ｎ_MFB は電動機の回転速度Ｎ_Mを１次遅れ要素２２６を介して生成したものである。２２５は走行用電動機の機械的時定数τ_M を表すブロックであり、Ｎ_M は電動機の速度（ｐ．ｕ）である。２２７はロープの振れ角の運動モデルを表すブロック、２２８は電動機の負荷トルクＴ_L （ｐ．ｕ）のモデルを表すブロックである。ロープ振れ角演算器２３８には、１次遅れ要素２２６からの速度帰還信号Ｎ_MFBとトルク指令信号Ｔ_RFと巻上重量測定値ｍ_LEとが入力され、特許文献１記載の数式を用いて振れ角Ｅθが演算される。
以上のように、コンテナクレーン等ではロープ振れ角検出信号、またはロープ振れ角推定演算によって求めた信号に２δｇ／（ω_ｅ・Ｖ_Ｒ）
［ただし、ここでδはダンピング係数、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２）、
ωｅはロープの振れの周波数で、ωｅ＝（ｇ／Ｌｅ）^１／２ （ｒａｄ／ｓ）、
Ｌｅは測定された巻き上げロープ長（ｍ）、Ｖ_Ｒはモータ定格速度に相当するトロリ台車速度 （ｍ／ｓ）］を乗じた値を、直線指令器２２２を通った速度指令Ｎ_RF0から減ずることによって得られた値を新たな速度指令Ｎ_RF1として速度制御を実行することによって実現されている。
しかしながら、一般にアンローダや天井クレーンにおいては設備の構造上、振れ角検出器２２９の設置が困難であった。
また、ロープ振れ角の演算の際にまさつ抵抗分除去演算のため台車や吊荷の重量およびまさつ係数を必要としたり、計算が煩雑であった。
また、角周波数ωｅを求めるために巻き上げロープ長Ｌ_eの測定が必要であり、やはり計算が煩雑であった。
そこで、運転パターンがほぼ決まっており、吊荷の重量変化も殆どないアンローダや一部の天井クレーンにおいては、より計測項目の少ない簡易でかつ調整の容易な振れ止め制御が望まれていた。
米国特許第５４９５９５５号明細書 特許３１７３００７号公報 特開２００４−１８７３８０号公報

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、吊荷の重量変化も殆どないアンローダや一部の天井クレーンにおいて、まさつ抵抗分除去のための複雑な演算を必要とせずに、しかも従来同等の制御を実現することができ、また、振れ角θｅを推定演算することなく、さらに振れの周波数ωｅを演算することもない、従って巻き上げロープ長ｌｅを測定することも不要でしかも振れ角ダンピング制御方式と同等の制御効果を得ることができ、制御のセットアップが極めて容易となる吊荷振れ止め装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１記載の吊荷振れ止め装置の発明は、先端にバケットを取り付けたロープを巻き付ける巻上用モータおよび走行用モータを備えたトロリ台車用の吊荷振れ止め装置であって、速度指令を創出する速度パターン発生回路と、前記速度指令を基にしてトルク指令を出力する速度制御装置と、前記トルク指令を入力して一次遅れ回路によるトルク指令を出力するトルク指令フィルタと、前記速度制御装置の出力である前記トルク指令を入力して前記トロリ台車にかかる負荷トルクを推定し出力する負荷トルクオブザーバと、前記負荷トルクオブザーバの出力である負荷トルク推定信号を前記トルク指令フィルタの出力に加えた値を出力する吊荷振れ止め装置において、前記負荷トルク推定信号からまさつ抵抗に相当する固定または低周波成分を除去した信号Ｔ_ＲＦＬＨＰＦを出力するハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタからの出力信号Ｔ_ＲＦＬＨＰＦに振れ角演算器係数を乗じた振れ角推定演算値θｅを出力する振れ角演算器と、を備え、前記振れ角推定演算値θｅにダンピング補償をしたダンピング補償信号Ｎ_ＲＦＤＰを前記速度パターン発生回路の創出した速度指令から差し引いた値を前記速度制御装置の入力としたことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の吊荷振れ止め装置において、前記振れ角演算器の振れ角演算器係数がＦ_Ｒ／（Ｍ_Ｂｇ）［ここで、Ｆ_Ｒは定格負荷、Ｍ_Ｂは吊荷重量、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２）］であることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の吊荷振れ止め装置において、
前記ダンピング補償信号Ｎ_ＲＦＤＰが、
Ｎ_ＲＦＤＰ＝振れ角推定演算値θｅ×２δｇ／（ω_ｅＶ_Ｒ）［ここで、δはダンピング係数、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２）、Ｖ_Ｒはモータ定格速度に相当するトロリ台車速度（ｍ／ｓ）、ωｅはロープの振れの周波数で、ωｅ＝（ｇ／ｌｅ）^１／２（ｒａｄ／ｓ）、ｌｅは測定された巻き上げロープ長（ｍ）］であることを特徴としている。

また、請求項４記載の吊荷振れ止め装置の発明は、先端にバケットを取り付けたロープを巻き付ける巻上用モータおよび走行用モータを備えたトロリ台車用の吊荷振れ止め装置であって、速度指令を創出する速度パターン発生回路と、前記速度指令を基にしてトルク指令を出力する速度制御装置と、前記トルク指令を入力して一次遅れ回路によるトルク指令を出力するトルク指令フィルタと、前記速度制御装置（１４）の出力である前記トルク指令を入力して前記トロリ台車にかかる負荷トルクを推定し出力する負荷トルクオブザーバと、前記負荷トルクオブザーバの出力である負荷トルク推定信号を前記トルク指令フィルタの出力に加えた値を出力する吊荷振れ止め装置において、前記負荷トルク推定信号からまさつ抵抗に相当する固定または低周波成分を除去した信号Ｔ_ＲＦＬＨＰＦを出力するハイパスフィルタを備え、前記ハイパスフィルタからの出力信号Ｔ_ＲＦＬＨＰＦに前記速度パターン発生回路の創出する速度指令の速度パターンの各領域によって決められたダンピング補償ゲインＧ_ＤＰを乗じて生成したダンピング補償信号を前記速度パターン発生回路の創出した速度指令Ｎ_ＲＦ０から差し引いた値を前記速度制御装置の入力としたことを特徴としている。

以上のように、請求項１〜３記載の発明によれば、特許文献１記載の振れ角ダンピング制御技術に基づいて制御する新制御装置として、負荷トルクから振れ角θｅを演算する際、まさつ抵抗分除去のための複雑な演算を必要とせずに、従来技術と同等の制御を実現することができる。
さらに、請求項４記載の発明によれば、振れ角θｅを推定演算することなく、また振れの周波数ωｅ＝（ｇ／ｌｅ）^１／２を演算することもなく、従って巻き上げロープ長ｌｅを測定することも不要であり、運転パターンに合わせてダンピング補償ゲインＧ_ＤＰを決定して振れ止め制御をおこなうことにより、振れ角ダンピング制御方式と同等の制御効果を得ることができ、制御のセットアップが極めて容易となる。

本発明が対象の１例としているアンローダの設備概要図である。 吊荷振れ角のモデル図である。 本発明に係る制御原理を説明する図である。 振れ止め制御なしの吊荷位置シミュレーションである。 振れ止め制御なしの振れ角シミュレーションである。 振れ止め制御ありの吊荷位置シミュレーションである。 振れ止め制御ありの振れ角シミュレーションである。 特許文献１記載の制御原理を説明する図である。

符号の説明

１ 振れ止め制御のコントローラ
２ 吊荷の運動モデル
３ トロリ台車負荷トルクモデル
４ 負荷トルクオブザーバ
１１ 速度パターン発生回路
１２ 速度パターン発生回路から創出された速度指令Ｎ_ＲＦ０（ｐ．ｕ）
１３ 振れ止めダンピング補償信号を加味した速度指令Ｎ_ＲＦ１（ｐ．ｕ）
１４ ＩＰまたはＰＩ制御による速度制御回路
１５ 速度制御回路により創出されたトルク指令Ｔ_ＲＦ０（ｐ．ｕ）
１６ 一次遅れ回路によるトルク指令フィルタ
１７ トルク指令フィルタ後のトルク指令Ｔ_ＲＦ１（ｐ．ｕ）
１８ モータ＋トロリ台車の慣性
１９ 速度フィードバック信号Ｎ_ＦＢ（ｐ．ｕ）
２０ 振れ角θ（ｒａｄ）
２１ 負荷トルクＴ_Ｌ（ｐ．ｕ）
３１ 負荷トルク推定信号Ｔ_ＲＦＬ（ｐ．ｕ）
３２ 一次または二次のハイパスフィルタ
３３ 振れ角演算器
３４ 振れ角推定演算値θｅ（ｒａｄ）
３５ ダンピング補償ゲインＧ_ＤＰ
３６ ダンピング補償信号Ｎ_ＲＦＤＰ（ｐ．ｕ）
Ａ 陸行き
Ｂ 海行き
ＢＫ バケット
Ｄ 原料
Ｈ ホッパ
Ｌ 陸
Ｓ 海
ＳＰ 船
Ｔ トロリ台車
ｌe 巻上ロープ長測定値
Ｍ_Ｂ 巻上重量
Ｐm 吊荷位置
Ｐｔ 台車位置
Ｎ_ＲＦ 速度指令

以下に、主としてアンローダ設備を例として図面を基に説明する。

図１は、本発明が対象とする１例としてのアンローダの設備概要図である。
図１において、Ｔはトロリ台車、Ａは陸行き、Ｂは海行き、Ｈはホッパ、ＳＰは船、ＢＫはバケット、Ｓは海、Ｌは陸、Ｄは原料である。
図において、海Ｓに面した陸Ｌにアンローダが設置されており、陸Ｌから所定高さにトロリ台車Ｔが設けられ、内蔵のモータによって海上と陸上との間を水平に往復運動できるようになっている。
トロリ台車Ｔにはまたロープ巻き上げモータが取り付けられていて、そのロープの先端にバケットＢＫが取り付けられている。
台車は陸に接岸した船ＳＰの上まで移動しバケットＢＫを降ろして船の積荷である原料ＤをバケットＢＫで掬ったあと、ロープを巻き上げてバケットＢＫを引き上げると共に海Ｓから陸Ｌへ移動して、陸上のホッパＨのところまで移動し、ホッパＨに原料Ｄを落とし、その後、台車がバケットＢＫを陸Ｌから海Ｓへ移動させると共にロープを巻き下ろして船ＳＰの原料Ｄを再び掬い上げる。以下、これを繰り返す。
このような装置においてロープに取り付けられたバケットは台車の移動と共に振れることとなる。
図２はこの場合の吊荷の振れ角のモデル図を示している。
図２において、アンローダのクレーン支柱とトロリ台車のレールとの交点を原点０とし、トロリ台車Ｔの現在位置をｃ、巻き上げロープの長さをｌ（ｍ）、バケットの位置を（ｘ、ｙ）、振れ角をθ（ｒａｄ）、吊荷の質量をＭ_Ｂ（Ｋｇ）とすると、
ｘ＝ｃ−ｌｓｉｎθ
ｙ＝−ｌｃｏｓθ
となる。

図３は本発明の制御原理図における負荷トルクモデルおよびトロリ台車負荷トルクモデルを説明する図である。
図において、１は本発明に係る吊荷振れ止め制御を行うコントローラ、２は吊荷の運動モデル、３はトロリ台車負荷トルクモデル、４は本来の負荷トルクセンサの代わりに、トルク指令Ｔ_ＲＦ０（ｐ．ｕ）と速度フィードバック信号Ｎ_ＦＢ（ｐ．ｕ）から負荷トルク推定信号Ｔ_ＲＦＬ（ｐ．ｕ）を推定する負荷トルクオブザーバ、１１は速度指令Ｎ_ＲＦ０（ｐ．ｕ）を発生する速度パターン発生回路、１２は速度パターン発生回路から創出された速度指令Ｎ_ＲＦ０（ｐ．ｕ）、１３は振れ止めダンピング補償信号を加味した速度指令Ｎ_ＲＦ１（ｐ．ｕ）、１４は速度パターン発生回路１１から創出された速度指令Ｎ_ＲＦ０（ｐ．ｕ）から速度フィードバック信号Ｎ_ＦＢ（ｐ．ｕ）および本発明により得られるダンピング補償信号Ｎ_ＲＦＤＰ（ｐ．ｕ）との差分を基にＩＰまたはＰＩ制御によりトルク指令Ｔ_ＲＦ０（ｐ．ｕ）を出力する速度制御回路、１５は速度制御回路により創出されたトルク指令Ｔ_ＲＦ０（ｐ．ｕ）、１６は一次遅れ回路によるトルク指令フィルタ、１７はトルク指令フィルタ後のトルク指令Ｔ_ＲＦ１（ｐ．ｕ）、１８はモータ＋トロリ台車の慣性、１９は速度フィードバック信号Ｎ_ＦＢ（ｐ．ｕ）、２０は振れ角θ（ｒａｄ）、２１は負荷トルクＴ_Ｌ（ｐ．ｕ）、３１は負荷トルク推定信号Ｔ_ＲＦＬ（ｐ．ｕ）、３２は一次または二次のハイパスフィルタ、３３は振れ角演算器、３４は振れ角推定演算値θｅ（ｒａｄ）、３５はダンピング補償ゲインＧ_ＤＰ、、３６はダンピング補償信号Ｎ_ＲＦＤＰ（ｐ．ｕ）である。

吊荷振れの振動運動モデル式は公知の（１）式で与えられる。（図３の２参照）

また、吊荷による横行トロリの負荷モデルを求める。
巻上げロープの張力Ｆ_ＬＴは、

Ｆ_ＬＴの水平方向の成分Ｆ_ＴＨは
Ｆ_ＴＨ ＝Ｆ_ＬＴｓｉｎθ≒Ｆ_ＬＴθ ・・・（３）
Ｆ_ＬＴの鉛直方向成分とトロリ台車重量Ｍ_Ｔによって生じるトロリ台車の横行まさつ抵抗Ｆ_ＴＦは
Ｆ_ＴＦ ＝μ（Ｆ_ＬＴｃｏｓθ＋Ｍ_Ｔｇ）≒μ（Ｆ_ＬＴ＋Ｍ_Ｔｇ） ・・・（４）
よって負荷トルクＴ_Ｌは、定格負荷をＦ_Ｒとすると
Ｆ_ＲＴ_Ｌ＝Ｆ_ＴＨ＋Ｆ_ＴＦ
＝Ｆ_ＬＴθ＋μ（Ｆ_ＬＴ＋Ｍ_Ｔｇ） ・・・（５）
（５）式により負荷トルクには振れ角θに比例する成分が含まれていることが分かる。
従って負荷トルクを検出できれば振れ角θに比例する成分をもつ信号を扱うことができる。

図３において、系をモータとトロリ台車を一体とした一慣性モデルに近似し、特許文献２記載の電動機速度制御系におけるねじり振動抑制装置、ならびに特許文献３記載のねじり振動抑制装置による負荷トルクオブザーバを応用し、トロリ台車にかかる吊荷過重を検出した信号Ｔ_ＲＦＬ３１に一次または二次のＨＰＦ（ハイパスフィルタ）３２を施してまさつ抵抗Ｆ_ＴＦに相当する固定または低周波成分を除去する。
（５）式でＴ_Ｌ＝Ｔ_ＲＦＬとおくと
Ｆ_ＲＴ_ＲＦＬ＝Ｆ_ＴＨ＋Ｆ_ＴＦ
＝Ｆ_ＬＴθ＋μ（Ｆ_ＬＴ＋Ｍ_Ｔｇ） ・・・・・（６）
（６）式に（２）式を代入して整理すると

分母の第２項は１に比べて極めて小さいため無視する。
よって

ここで

はＨＰＦを通したあとの信号を表す。

これをもとの速度指令Ｎ_ＲＦ０から差し引いて生成したＮ_ＲＦ１を指令とした速度制御を実行することにより振れ止めを実現することができる。すなわち特許文献１で公知の式

これは、特許文献１において数種類の方式が示されているが、この振れ角ダンピング制御方式に基づいたもう１種類の方式を追加したことになる。
なお、一方、（１０）式を利用し新たな制御方式を構築することができる。
すなわち、Ｔ_ＲＦＬＨＰＦに速度パターンの各領域によって決められたダンピング補償ゲインＧ_ＤＰ３５を乗じて創出したダンピング補償信号、
即ち、Ｎ_ＲＦＤＰ＝Ｇ_ＤＰ・Ｔ_ＲＦＬＨＰＦを、
速度パターン発生回路１１により作られた信号Ｎ_ＲＦ０から減じてＮ_ＲＦ１１３を作る。このＮ_ＲＦ１１３を指令とした速度制御を実行することにより振れ止め制御を実現できる。
これは以下のことによってその妥当性を示すことができる。
Ｎ_ＲＦＤＰ＝Ｇ_ＤＰＴ_ＲＦＬＨＰＦであるので（１０）式より

一方、特許文献１記載の振れ角ダンピング制御方式に示されるように振れ角ダンピング制御方式では振れ角検出器の信号または振れ角演算推定値θｅにダンピング係数δ、振れの周波数ωｅ（ｒａｄ／ｓ）などから構成される関数を乗じた信号をＮ_ＲＦＤＰとして振れ止め制御を行っている。
この場合の速度補正信号Ｎ_ＲＦＤＰは（１２）式より、

（１５）式の前の括弧内はアンローダの機械設備で決まる固定値であり、一方、振れの角周波数ωｅ、吊荷重量Ｍ_Ｂは変化する。
また、δは安定な振れ止め状態となるように運転パターンに対応させて決めた値を切り替えて使用する制御定数である。即ち後ろの括弧内は運転中変化する値である。しかしながらアンローダ設備においては、吊荷重量Ｍ_Ｂは陸行きと海行きで変化する程度である。また運転パターンもほぼ決まっており種類も少ない。
よって、運転パターンによってＧ_ＤＰを運転パターンに応じて設定して制御すれば、特許文献１記載の振れ角ダンピング制御方式と同等の振れ止め制御効果が実現できる。
この場合、振れ角を推定演算することなく、また振れの周波数ωｅは、

図４〜図７は、シミュレーションにてクレーンモデルを組み込み、この方式により上記設備における振れ止め制御効果を検討した結果を示している。
図４〜図７において、Ａは陸行、Ｂは海行、Ｐｔは台車位置、Ｐｍは吊荷位置、Ｎ_ＲＦは速度指令である。
概略仕様はバケット＋原料の重量約４０トン、横行速度約１８０ｍ／分、横行距離約３３ｍの例である。
図４は振れ止め制御なしのときの台車位置Ｐｔ（点線）と吊荷位置Ｐｍ（実線）の関係を示す図である。図において、縦軸は図１におけるホッパーの中心位置（ホッパーセンター、Ｈｏｐｐｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ）を０（図２のトロリ台車のある座標（ｃ、０））としたときのホッパーセンター０からの台車と吊荷のそれぞれの距離（ｍ）で、プラス側は原点から海側へ、マイナス側は原点からより陸側への向きを示している。また、横軸は時間の推移である。
図で台車が陸上のホッパーセンターに向かって移動しているとき、吊荷（実線）は台車の線図（点線）を中心に上下に振動しており、その揺れの大きさ（ｍ）から、吊荷はホッパ上を大きく（約７ｍ）行き過ぎ、また戻りの船上にても大きな残留振れ（約１０ｍ）が持続しているのが判る。この状態は極めて危険である。
図５は速度指令（太線）とそのときの図２の振れ角θ（細線）を示すもので、縦軸は角度（度）、横軸は時間の推移（秒）を示している。振れ角θも大きく振動している（最大で＋４１°〜−４４°）ことが判る。

これに対して、図６は本発明に係る振れ止め制御を施したときの台車位置Ｐｔ（点線）と吊荷位置Ｐｍ（実線）の関係を示す図である。図において、縦軸はホッパーセンター０からの台車と吊荷のそれぞれの距離（ｍ）で、プラス側は原点から海側へ、マイナス側は原点からより陸側への向きを示している。また、横軸は時間の推移である。
図で台車が陸上のホッパーセンターに向かって移動しているとき、吊荷（実線）は台車の線図（点線）にほぼ重なっており、揺れはとても小さい。吊荷はホッパで止まり行き過ぎていないのが判る。また戻りの船上でもわずかな残留振れで納まっているのが判る。
図７は速度指令（太線）とそのときの図２の振れ角θ（細線）を示すもので、縦軸は角度（度）、横軸は時間の推移（秒）を示している。振れ角θでダンピングがよく効いており本発明に係る振れ止め制御が有効に働いているのが顕著に分かる。

以上のように、請求項１〜３記載の発明によれば、特許文献１記載の振れ角ダンピング制御方式に基づいて制御する新方式として負荷トルクから振れ角θｅを演算する際、まさつ抵抗分除去のための複雑な演算を必要とせず従来同等の制御を実現することができる。
さらに、請求項４記載の発明によれば、振れ角θｅを推定演算することなく、また振れの周波数ωｅは、

また、運転パターンに合わせてダンピング補償ゲインＧ_ＤＰを決定して振れ止め制御をおこなうことにより振れ角ダンピング制御方式と同等の制御効果を得ることができ、制御のセットアップが極めて容易となる。

本発明の吊荷振れ止め装置は、横行運転において荷の振れを抑制することが求められるアンローダや天井クレーン等に好適である。

Claims (4)

1. 先端にバケットを取り付けたロープを巻き付ける巻上用モータおよび走行用モータを備えたトロリ台車用の吊荷振れ止め装置であって、速度指令を創出する速度パターン発生回路（１１）と、前記速度指令を基にしてトルク指令を出力する速度制御装置（１４）と、前記トルク指令を入力して一次遅れ回路によるトルク指令を出力するトルク指令フィルタ（１６）と、前記速度制御装置（１４）の出力である前記トルク指令を入力して前記トロリ台車にかかる負荷トルクを推定し出力する負荷トルクオブザーバ（４）と、前記負荷トルクオブザーバ（４）の出力である負荷トルク推定信号を前記トルク指令フィルタ（１６）の出力に加えた値を出力する吊荷振れ止め装置において、
   前記負荷トルク推定信号からまさつ抵抗に相当する固定または低周波成分を除去した信号Ｔ_ＲＦＬＨＰＦを出力するハイパスフィルタ（３２）と、前記ハイパスフィルタ（３２）からの出力信号Ｔ_ＲＦＬＨＰＦに振れ角演算器係数を乗じた振れ角推定演算値θｅを出力する振れ角演算器（３３）と、を備え、前記振れ角推定演算値θｅにダンピング補償をしたダンピング補償信号Ｎ_ＲＦＤＰを前記速度パターン発生回路（１１）の創出した速度指令から差し引いた値を前記速度制御装置（１４）の入力としたことを特徴とする吊荷振れ止め装置。
2. 前記振れ角演算器（３３）の振れ角演算器係数は、
   Ｆ_Ｒ／（Ｍ_Ｂｇ）
   ここで、Ｆ_Ｒは定格負荷、Ｍ_Ｂは吊荷重量、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２））
   であることを特徴とする請求項１記載の吊荷振れ止め装置。
3. 前記ダンピング補償信号Ｎ_ＲＦＤＰは、
   Ｎ_ＲＦＤＰ＝振れ角推定演算値θｅ×２δｇ／（ω_ｅＶ_Ｒ）
   ここで、δはダンピング係数、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２）、
   Ｖ_Ｒはモータ定格速度に相当するトロリ台車速度（ｍ／ｓ）、
   ωｅはロープの振れの周波数で、ωｅ＝（ｇ／ｌｅ）^１／２ （ｒａｄ／ｓ）、
   ｌｅは測定された巻き上げロープ長（ｍ）、
   であることを特徴とする請求項１記載の吊荷振れ止め装置。
4. 先端にバケットを取り付けたロープを巻き付ける巻上用モータおよび走行用モータを備えたトロリ台車用の吊荷振れ止め装置であって、速度指令を創出する速度パターン発生回路（１１）と、前記速度指令を基にしてトルク指令を出力する速度制御装置（１４）と、前記トルク指令を入力して一次遅れ回路によるトルク指令を出力するトルク指令フィルタ（１６）と、前記速度制御装置（１４）の出力である前記トルク指令を入力して前記トロリ台車にかかる負荷トルクを推定し出力する負荷トルクオブザーバ（４）と、前記負荷トルクオブザーバ（４）の出力である負荷トルク推定信号を前記トルク指令フィルタ（１６）の出力に加えた値を出力する吊荷振れ止め装置において、
   前記負荷トルク推定信号からまさつ抵抗に相当する固定または低周波成分を除去した信号Ｔ_ＲＦＬＨＰＦを出力するハイパスフィルタ（３２）を備え、前記ハイパスフィルタ（３２）からの出力信号Ｔ_ＲＦＬＨＰＦに前記速度パターン発生回路（１１）の創出する速度指令の速度パターンの各領域によって決められたダンピング補償ゲインＧ_ＤＰを乗じて生成したダンピング補償信号を前記速度パターン発生回路（１１）の創出した速度指令Ｎ_ＲＦ０から差し引いた値を前記速度制御装置（１４）の入力としたことを特徴とする吊荷振れ止め装置。