CN111108059A - 起重机 - Google Patents

起重机 Download PDF

Info

Publication number
CN111108059A
CN111108059A CN201880061128.5A CN201880061128A CN111108059A CN 111108059 A CN111108059 A CN 111108059A CN 201880061128 A CN201880061128 A CN 201880061128A CN 111108059 A CN111108059 A CN 111108059A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
control signal
wire rope
crane
resonance frequency
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.)
Pending
Application number
CN201880061128.5A
Other languages
English (en)
Inventor
神田真辅
水木和磨
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.)
Tadano Ltd
Original Assignee
Tadano 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 Tadano Ltd filed Critical Tadano Ltd
Priority to CN202011037421.3A priority Critical patent/CN112010179B/zh
Publication of CN111108059A publication Critical patent/CN111108059A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/04—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • B66C13/063—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B66C23/42—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes with jibs of adjustable configuration, e.g. foldable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C2700/00—Cranes
    • B66C2700/03—Cranes with arms or jibs; Multiple cranes
    • B66C2700/0321—Travelling cranes
    • B66C2700/0357—Cranes on road or off-road vehicles, on trailers or towed vehicles; Cranes on wheels or crane-trucks

Landscapes

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

Abstract

提供能够基于钢缆的悬挂长度有效地抑制在起升载荷上产生的与摆的共振频率相关的振动的起重机。一种起重机(1)，计算基于钢缆(14、16)的悬挂长度L(n)决定的起升载荷的摇动的共振频率ωx(n)，与任意的操作信号相应地生成促动器的控制信号C(n)，并且生成从所述控制信号C(n)以所述共振频率ωx(n)作为基准使任意的频率范围的频率成分以任意的比例衰减而得到的所述促动器的滤波控制信号Cd(n)，其中，基于所述钢缆(14、16)的悬挂长度L(n)，对衰减的所述频率成分的频率范围和衰减的比例之中的至少一个进行变更。

Description

起重机
技术领域
本发明涉及起重机。具体而言，涉及从控制信号使共振频率成分衰减的起重机。
背景技术
以往，在起重机中，在搬运时的起升载荷上，以搬运时施加的加速度作为起振力而发生作为以钢缆的前端处悬挂的起升载荷为质点的单摆或者以钩部分为支点的双摆的振动。另外，在由具备伸缩臂的起重机搬运的起升载荷上，不仅发生由单摆或者双摆引起的振动，还发生由伸缩臂或钢缆等构成起重机的构造物的挠曲引起的振动。钢缆上悬挂的起升载荷一边以单摆或者双摆的共振频率振动，并且以伸缩臂的起伏方向的固有振动频率、旋转方向的固有振动频率、由钢缆的伸长引起的伸缩振动时的固有频率等振动，一边被搬运。
在这样的起重机中，操控者为了使起升载荷稳定地下落至规定的位置，需要通过基于操作工具的手动操作使伸缩臂旋转或起伏，来进行抵消起升载荷的振动的操作。因此，起重机的搬运效率受到搬运时发生的振动的大小、起重机操控者的熟练度影响。于是，已知如下起重机：通过根据起重机的促动器的速度指令(控制信号)使起升载荷的共振频率的频率成分衰减，来抑制起升载荷的振动并提高搬运效率。例如专利文献1。
专利文献1中记载的起重机装置是在从行车垂下的钢缆上悬挂起升载荷并移动的起重机装置。起重机装置基于以钢缆的悬挂长度(从钢缆离开滑轮的悬挂位置到钩为止的长度)作为基准来计算的共振频率设定时间延迟滤波器。起重机装置通过对行车速度指令适用了时间延迟滤波器后的校正行车速度指令使行车移动，从而能够抑制起升载荷的振动。
但是，起重机装置在计算共振频率时，没有考虑对钢缆前端的钩与起升载荷进行连结的挂环钢缆的长度。也就是说，起重机设为从钢缆前端到起升载荷为止的距离相对于钢缆的悬挂长度足够小，而没有考虑挂环钢缆的长度。但是，在专利文献1所记载的技术中，随着摆的长度相对于悬挂长度的比率变大，在根据悬挂长度计算的共振频率与实际的共振频率之间产生偏差，有时无法有效地抑制起升载荷的振动。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015－151211号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于，提供能够基于钢缆的悬挂长度有效地抑制在起升载荷上产生的与摆的共振频率相关的振动的起重机。
用于解决课题的手段
本发明的起重机是计算基于钢缆的悬挂长度决定的起升载荷的摇动的共振频率，与任意的操作信号相应地生成促动器的控制信号，并且生成从所述控制信号以所述共振频率作为基准使任意的频率范围的频率成分以任意的比例衰减而得到的所述促动器的滤波控制信号的起重机，基于所述钢缆的悬挂长度，对衰减的所述频率成分的频率范围和衰减的比例之中的至少一个进行变更。
一种起重机，是基于钢缆的悬挂长度计算将起升载荷的摇动的共振频率与构成起重机的构造物由于外力而振动时被激励的固有的振动频率合成而得到的合成频率，与任意的操作信号相应地生成促动器的控制信号，并且生成从所述控制信号以所述合成频率作为基准使任意的频率范围的频率成分以任意的比例衰减而得到的所述促动器的滤波控制信号的起重机，基于所述钢缆的悬挂长度，对衰减的所述频率成分的频率范围和衰减的比例之中的至少一个进行变更。
基于过去的测定值取得从所述钢缆的钩位置到所述起升载荷的重心位置为止的长度的平均值和最小值，计算根据所述钢缆的悬挂长度和从所述钢缆的钩位置到所述起升载荷的重心位置为止的长度的平均值计算的起升载荷的摇动的基准共振频率，计算根据所述钢缆的悬挂长度和从所述钢缆的钩位置到所述起升载荷的重心位置为止的长度的最小值计算的起升载荷的摇动的上限共振频率，与上限共振频率相对于基准共振频率的比率相应地，对衰减的所述频率成分的频率范围和衰减的比例之中的至少一个进行变更。
发明效果
根据本发明，根据钢缆的悬挂长度，估计根据钢缆的悬挂长度计算的共振频率与根据到起升载荷的重心位置为止的距离计算的共振频率之间的偏差，使包含根据到起升载荷的重心位置为止的距离计算的共振频率在内的频率范围衰减。由此，能够基于钢缆的悬挂长度有效地抑制在起升载荷上产生的与摆的共振频率相关的振动。
根据本发明，通过变更以将起升载荷视为单摆的共振频率与臂的固有振动频率的合成频率作为基准的频率成分的频率范围和衰减的比例之中的至少一个，能够不仅抑制起升载荷的摇动，而且抑制臂的振动。由此，能够基于钢缆的悬挂长度有效地抑制在起升载荷上产生的与摆的共振频率相关的振动。
根据本发明，基于按所述钢缆的每个悬挂长度根据从钢缆的钩位置到所述起升载荷的重心位置为止的长度的平均值和最小值计算的共振频率的比率，对衰减的所述频率成分的频率范围和衰减的比例进行设定。由此，能够基于钢缆的悬挂长度有效地抑制在起升载荷上的与摆的共振频率相关的振动。
附图说明
图1是表示起重机的整体构成的侧视图。
图2是表示起重机的控制构成的框图。
图3是表示对陷波滤波器的频率特性进行表现的曲线的图。
图4是表示对陷波滤波器中陷波深度系数不同的情况下的频率特性进行表现的曲线的图。
图5是表示起升载荷的悬挂长度及挂环长度的图。
图6是表示对旋转操作的控制信号、适用了陷波滤波器后的控制信号、以及滤波控制信号进行表现的曲线的图。
图7是表示过去测定的挂环长度的分布的图。
图8是表示对每个悬挂长度的平均挂环长度与最短挂环长度的频率比率之间的关系进行表现的曲线的图。
图9是表示起升载荷的摇动的图。(A)表示平均挂环长度相对于悬挂长度的比率小的情况下的起升载荷的摇动，(B)表示平均挂环长度相对于悬挂长度的比率大的情况下的起升载荷的摇动。
图10是表示对制振控制的整体的控制方式进行表现的流程图的图。
图11是表示对制振控制中一个操作工具的单独操作中的陷波滤波器的适用工序进行表现的流程图的图。
图12是表示对制振控制中多个操作工具的单独操作中的陷波滤波器的适用工序进行表现的流程图的图。
具体实施方式
以下利用图1和图2说明本发明的第一实施方式所涉及的起重机1。此外，在本实施方式中，作为起重机1关于移动式起重机(复杂地形起重机)进行说明，但也可以是汽车起重机等。
如图1所示，起重机1是能够在非特定的场所移动的移动式起重机。起重机1具有车辆2、起重机装置6。
车辆2用于搬运起重机装置6。车辆2具有多个车轮3，以发动机4作为动力源行驶。车辆2上设有外伸支腿5。外伸支腿5由在车辆2的宽度方向两侧能够由油压延伸的突出梁、以及在与地面垂直的方向能够延伸的油压式的起重油缸构成。车辆2通过使外伸支腿5在车辆2的宽度方向上延伸并且使起重油缸接地，能够扩大起重机1的可作业范围。
起重机装置6通过钢缆吊起起升载荷W。起重机装置6具备旋转台7、伸缩臂9、起重杆9a、主带钩滑轮10、副带钩滑轮11、起伏用液压油缸12、主卷扬机13、主钢缆14、副卷扬机15、副钢缆16、驾驶舱17等。
旋转台7以能够旋转的方式构成起重机装置6。旋转台7经由圆环状的轴承设于车辆2的框架上。旋转台7以圆环状的轴承的中心作为旋转中心而旋转自如地构成。在旋转台7设有作为促动器的油压式的旋转用油压电动机8。旋转台7被构成为能够通过旋转用油压电动机8向一个方向和另一方向旋转。
作为促动器的旋转用油压电动机8通过作为电磁比例切换阀的旋转用操作阀23(参照图2)被旋转操作。旋转用操作阀23能够将向旋转用油压电动机8供给的动作油的流量控制为任意的流量。也就是说，旋转台7被构成为：能够经由被旋转用操作阀23旋转操作的旋转用油压电动机8控制为任意的旋转速度。在旋转台7设有对旋转台7的旋转位置(角度)和旋转速度进行检测的旋转用编码器27(参照图2)。
伸缩臂9将钢缆支承为能够吊起起升载荷W的状态。伸缩臂9由多个臂部件构成。伸缩臂9被构成为：利用作为促动器的伸缩用液压油缸(未图示)使各臂部件移动，从而在轴向伸缩自如。伸缩臂9的基臂部件的基端在旋转台7的大致中央以摆动自如的方式设置。
作为促动器的未图示的伸缩用液压油缸通过作为电磁比例切换阀的伸缩用操作阀24(参照图2)被伸缩操作。伸缩用操作阀24能够将向伸缩用液压油缸供给的动作油的流量控制为任意的流量。也就是说，伸缩臂9被构成为：能够通过伸缩用操作阀24控制为任意的臂长度。在伸缩臂9设有对伸缩臂9的长度进行检测的臂长检测传感器28、以及对起升载荷W的重量Wt进行检测的重量传感器29(参照图2)。
起重杆9a用于扩大起重机装置6的扬程、作业半径。起重杆9a被伸缩臂9的基臂部件上设置的起重杆支持部保持为沿着基臂部件的姿势。起重杆9a的基端被构成为能够与顶臂部件的起重杆支持部连结。
主带钩滑轮10和副带钩滑轮11用于悬吊起升载荷W。在主带钩滑轮10设有供主钢缆14卷绕的多个钩滑轮、以及悬吊起升载荷W的主钩。在副带钩滑轮11设有悬吊起升载荷W的副钩。
作为促动器的起伏用液压油缸12用于使伸缩臂9起立及倒伏，并保持伸缩臂9的姿势。起伏用液压油缸12由油缸部和杆部构成。起伏用液压油缸12中，油缸部的端部与旋转台7摆动自如地连结，杆部的端部与伸缩臂9的基臂部件摆动自如地连结。
作为促动器的起伏用液压油缸12通过作为电磁比例切换阀的起伏用操作阀25(参照图2)被伸缩操作。起伏用操作阀25能够将向起伏用液压油缸12供给的动作油的流量控制为任意的流量。也就是说，伸缩臂9被构成为能够通过起伏用操作阀25控制为任意的起伏速度。在伸缩臂9设有对伸缩臂9的起伏角度进行检测的起伏用编码器30(参照图2)。
主卷扬机13和副卷扬机15用于进行主钢缆14和副钢缆16的转入(提升)及送出(下降)。主卷扬机13被构成为：供主钢缆14卷绕的主卷筒通过作为促动器的未图示的主用油压电动机被旋转，副卷扬机15被构成为：供副钢缆16卷绕的副卷筒通过作为促动器的未图示的副用油压电动机被旋转。
作为促动器的主用油压电动机通过作为电磁比例切换阀的主用操作阀26m(参照图2)被旋转操作。主用操作阀26m能够将向主用油压电动机供给的动作油的流量控制为任意的流量。也就是说，主卷扬机13被构成为：能够通过主用操作阀26m控制为任意的转入及送出速度。同样，副卷扬机15被构成为：能够通过作为电磁比例切换阀的副用操作阀26s(参照图2)控制为任意的转入及送出速度。在主卷扬机13设有主送出长度检测传感器31。同样，在副卷扬机15设有副送出长度检测传感器32。
驾驶舱17用于覆盖操控席。驾驶舱17被搭载于旋转台7。设有未图示的操控席。在操控席设有用于对车辆2进行行驶操作的操作工具、用于对起重机装置6进行操作的旋转操作工具18、起伏操作工具19、伸缩操作工具20、主卷筒操作工具21、副卷筒操作工具22等(参照图2)。旋转操作工具18通过对旋转用操作阀23进行操作，能够对旋转用油压电动机8进行控制。起伏操作工具19通过对起伏用操作阀25进行操作，能够对起伏用液压油缸12进行控制。伸缩操作工具20通过对伸缩用操作阀24进行操作，能够对伸缩用液压油缸进行控制。主卷筒操作工具21通过对主用操作阀26m进行操作，能够对主用油压电动机进行控制。副卷筒操作工具22通过对副用操作阀26s进行操作，能够对副用油压电动机进行控制。
像这样构成的起重机1通过使车辆2行驶，能够使起重机装置6移动到任意的位置。另外，起重机1通过起伏操作工具19的操作来利用起伏用液压油缸12使伸缩臂9起立至任意的起伏角度，通过伸缩操作工具20的操作使伸缩臂9延伸至任意的臂长度，从而能够扩大起重机装置6的扬程、作业半径。另外，起重机1通过副卷筒操作工具22等吊起起升载荷W，通过旋转操作工具18的操作使旋转台7旋转，从而能够搬运起升载荷W。
如图2所示，控制装置33用于经由各操作阀对起重机1的促动器进行控制。控制装置33具备控制信号生成部33a、共振频率计算部33b、滤波器部33c、滤波器系数计算部33d。控制装置33设于驾驶舱17内。控制装置33实体上既可以通过CPU、ROM、RAM、HDD等由总线连接而构成，或者也可以由单片的LSI等构成。控制装置33为了对控制信号生成部33a、共振频率计算部33b、滤波器部33c、滤波器系数计算部33d的动作进行控制而存放了各种程序、数据。
控制信号生成部33a是控制装置33的一部分，用于生成作为各促动器的速度指令的控制信号。控制信号生成部33a被构成为：从旋转操作工具18、起伏操作工具19、伸缩操作工具20、主卷筒操作工具21、副卷筒操作工具22等取得各操作工具的操作量，生成旋转操作工具18的控制信号C(1)、起伏操作工具19的控制信号C(2)…………控制信号C(n)(以下简单地统称为“控制信号C(n)”，n设为任意数)。另外，控制信号生成部33a被构成为：生成在伸缩臂9接近作业区域的限制范围的情况下或取得了特定的指令的情况下进行与操作工具的操作(手动控制)无关的自动控制(例如自动停止或自动搬运等)的控制信号C(na)、基于任意的操作工具的紧急停止操作进行紧急停止控制的控制信号C(ne)。
共振频率计算部33b是控制装置33的一部分，用于将主钢缆14或者副钢缆16上悬挂的起升载荷W作为单摆，基于其悬挂长度和后述的挂环长度计算作为在起升载荷W上产生的摆的固有振动频率的共振频率ωx(n)(以下简称为“共振频率ωx(n)”)。共振频率计算部33b取得由滤波器系数计算部33d取得的伸缩臂9的起伏角度，从主送出长度检测传感器31或者副送出长度检测传感器32取得所对应的主钢缆14或者副钢缆16的送出量，在使用了主带钩滑轮10的情况下从未图示的安全装置取得主带钩滑轮10的股数。
进而，共振频率计算部33b被构成为：根据所取得的伸缩臂9的起伏角度、主钢缆14或者副钢缆16的送出量、使用了主带钩滑轮10的情况下的主带钩滑轮10的股数，计算在主钢缆14和副钢缆16中主钢缆14从滑轮离开的位置(悬挂位置)到带钩滑轮为止的主钢缆14的悬挂长度Lm(n)、或者副钢缆16从滑轮离开的位置(悬挂位置)到带钩滑轮为止的副钢缆16的悬挂长度Ls(n)(参照图1)，根据重力加速度g和由主钢缆14的悬挂长度Lm(n)或者副钢缆16的悬挂长度Ls(n)构成的悬挂长度L(n)，计算其共振频率ωx(n)＝√(g/L(n))···(1)。
滤波器部33c是控制装置33的一部分，用于生成使控制信号C(1)·C(2)……C(n)的特定的频域衰减的陷波滤波器Fx(1)·Fx(2)……Fx(n)(以下简单地统称为“陷波滤波器Fx(n)”，n设为任意数)，并对控制信号C(n)适用陷波滤波器Fx(n)。滤波器部33c被构成为：从控制信号生成部33a取得控制信号C(1)、控制信号C(2)……控制信号C(n)，对控制信号C(1)适用陷波滤波器Fx(1)来生成从控制信号C(1)以共振频率ω(1)作为基准使任意的频率范围的频率成分以任意的比例衰减而得到的滤波控制信号Cd(1)，对控制信号C(2)适用陷波滤波器Fx(2)来生成滤波控制信号Cd(2)，……对控制信号C(n)适用陷波滤波器Fx(n)来生成从控制信号C(n)以共振频率ωx(n)作为基准使任意的频率范围的频率成分以任意的比例衰减而得到的滤波控制信号Cd(n)(以下，简单地统称为“滤波控制信号Cd(n)”，n设为任意数)。
滤波器部33c被构成为：向旋转用操作阀23、伸缩用操作阀24、起伏用操作阀25、主用操作阀26m及副用操作阀26s之中的对应的操作阀传递滤波控制信号Cd(n)。也就是说，控制装置33被构成为：能够经由各操作阀，对作为促动器的旋转用油压电动机8、起伏用液压油缸12、未图示的伸缩用液压油缸、未图示的主用油压电动机、副用油压电动机进行控制。
滤波器系数计算部33d是控制装置33的一部分，用于根据起重机1的动作状态计算陷波滤波器Fx(n)所具有的传递函数H(s)(参照式(2))的中心频率系数ωxn、陷波宽度系数ζx、陷波深度系数δx。滤波器系数计算部33d被构成为：计算与取得的共振频率ωx(n)对应的中心频率系数ωxn。另外，滤波器系数计算部33d被构成为：基于主钢缆14的悬挂长度Lm(n)或者副钢缆16的悬挂长度Ls(n)，计算陷波滤波器Fx(n)的陷波宽度系数ζx和陷波深度系数δx(参照图5)。
利用图3和图4说明陷波滤波器Fx(n)。陷波滤波器Fx(n)是以任意的频率作为中心针对控制信号C(n)施加急剧的衰减的滤波器。
如图3所示，陷波滤波器Fx(n)是具有如下频率特性的滤波器：使以任意的中心频率ωc(n)作为中心的任意的频率范围即陷波宽度Bn的频率成分，以中心频率ωc(n)处的任意的频率的衰减比例即陷波深度Dn衰减。也就是说，陷波滤波器Fx(n)的频率特性根据中心频率ωc(n)、陷波宽度Bn及陷波深度Dn被设定。
陷波滤波器Fx(n)具有下式(2)所示的传递函数H(s)。
[数1]
Figure BDA0002418858970000091
在式(2)中，ωn是与陷波滤波器Fx(n)的中心频率ωc(n)对应的中心频率系数ωxn，ζa是与陷波宽度Bn对应的陷波宽度系数，δa是与陷波深度Dn对应的陷波深度系数。陷波滤波器Fx(n)通过中心频率系数ωxn被变更从而陷波滤波器Fx(n)的中心频率ωc(n)被变更，通过陷波宽度系数ζx被变更从而陷波滤波器Fx(n)的陷波宽度Bn被变更，通过陷波深度系数δx被变更从而陷波滤波器Fx(n)的陷波深度Dn被变更。
陷波宽度系数ζx被设定得越大，则陷波宽度Bn被设定得越大。由此，陷波滤波器Fx(n)在适用的输入信号中使其从中心频率ωc(n)衰减的频率范围通过陷波宽度系数ζx被设定。
陷波深度系数δx在0至1之间被设定。
如图4所示，在陷波深度系数δx＝0的情况下，陷波滤波器Fx(n)在陷波滤波器Fx(n)的中心频率ωc(n)处的增益特性成为-∞dB。由此，陷波滤波器Fx(n)在适用的输入信号中中心频率ωc(n)处的衰减量成为最大。也就是说，陷波滤波器Fx(n)使输入信号按照其频率特性最为衰减并输出。
在陷波深度系数δx＝1的情况下，陷波滤波器Fx(n)在陷波滤波器Fx(n)的中心频率ωc(n)处的增益特性成为0dB。由此，陷波滤波器Fx(n)使适用的输入信号的全部频率成分不衰减。也就是说，陷波滤波器Fx(n)将输入信号原样输出。
如图2所示，控制装置33的控制信号生成部33a与旋转操作工具18、起伏操作工具19、伸缩操作工具20、主卷筒操作工具21及副卷筒操作工具22连接，能够与旋转操作工具18、起伏操作工具19、主卷筒操作工具21及副卷筒操作工具22各自的操作量(操作信号)相应地生成控制信号C(n)。
控制装置33的共振频率计算部33b与主送出长度检测传感器31和副送出长度检测传感器32、滤波器系数计算部33d连接，能够取得主钢缆14的悬挂长度Lm(n)和副钢缆16的悬挂长度Ls(n)。
控制装置33的滤波器部33c与旋转用操作阀23、伸缩用操作阀24、起伏用操作阀25、主用操作阀26m及副用操作阀26s连接，能够传递与旋转用操作阀23、伸缩用操作阀24、起伏用操作阀25、主用操作阀26m及副用操作阀26s对应的滤波控制信号Cd(n)。另外，滤波器部33c与控制信号生成部33a连接，能够取得控制信号C(n)。另外，滤波器部33c与滤波器系数计算部33d连接，能够取得陷波宽度系数ζx、陷波深度系数δx及中心频率系数ωxn。
控制装置33的滤波器系数计算部33d与旋转用编码器27、臂长检测传感器28、重量传感器29及起伏用编码器30连接，能够取得旋转台7的旋转位置、臂长度、起伏角度及起升载荷W的重量Wt。另外，滤波器系数计算部33d与控制信号生成部33a连接，能够取得控制信号C(n)。另外，滤波器系数计算部33d与共振频率计算部33b连接，能够取得主钢缆14的悬挂长度Lm(n)和副钢缆16的悬挂长度Ls(n)(参照图1)及共振频率ωx(n)。
控制装置33在控制信号生成部33a中，基于旋转操作工具18、起伏操作工具19、伸缩操作工具20、主卷筒操作工具21及副卷筒操作工具22的操作量，生成与各操作工具对应的控制信号C(n)。另外，控制装置33在共振频率计算部33b中，基于主钢缆14的悬挂长度Lm(n)或者副钢缆16的悬挂长度Ls(n)与后述的挂环长度的合计值，计算共振频率ωx(n)。另外，控制装置33在滤波器系数计算部33d中，以共振频率计算部33b中计算的共振频率ωx(n)作为陷波滤波器Fx(n)的成为基准的中心频率ωc(n)来计算对应的中心频率系数ωxn。进而，控制装置33在滤波器系数计算部33d中，基于主钢缆14的悬挂长度Lm(n)或者副钢缆16的悬挂长度Ls(n)与后述的挂环长度的合计值，计算陷波滤波器Fx(n)的陷波宽度系数ζx和陷波深度系数δx。
如图6所示，控制装置33在滤波器部33c中，将适用了陷波宽度系数ζx、陷波深度系数δx及中心频率系数ωxn后的陷波滤波器Fx(n)，适用于控制信号C(n)来生成滤波控制信号Cd(n)。被适用了陷波滤波器Fx(n)后的滤波控制信号Cd(n)中共振频率ωx(n)的频率成分被衰减，因此与控制信号C(n)相比上升变得平缓，到动作完成为止的时间延长。也就是说，通过被适用了陷波深度系数δx接近于0(陷波深度Dn深)的陷波滤波器Fx(n)后的滤波控制信号Cd(n)控制的促动器，与通过被适用了陷波深度系数δx接近于1(陷波深度Dn浅)的陷波滤波器Fx(n)后的滤波控制信号Cd(n)或者未被适用陷波滤波器Fx(n)的控制信号C(n)控制的情况相比，基于操作工具的操作的动作的反应变得缓慢，操作性低下。
同样，通过被适用了陷波宽度系数ζx比标准的值更大(陷波宽度Bn比较宽)的陷波滤波器Fx(n)后的滤波控制信号Cd(n)控制的促动器，与通过被适用了陷波宽度系数ζx比标准的值更小(陷波宽度Bn比较窄)的陷波滤波器Fx(n)后的滤波控制信号Cd(n)或者未被适用陷波滤波器Fx(n)的控制信号C(n)控制的情况相比，基于操作工具的操作的动作的反应变得缓慢，操作性低下。
接下来，利用图7，说明基于主钢缆14的悬挂长度Lm(n)或者副钢缆16的悬挂长度Ls(n)计算陷波滤波器Fx(n)的陷波宽度系数ζx和陷波深度系数δx。此外，在本实施方式中，起重机1设为通过副钢缆16悬挂起升载荷W来进行说明。
如图7所示，从副钩到挂环钢缆上悬吊的起升载荷W的上表面为止的长度即悬吊长度和从起升载荷W的上表面到重心位置为止的长度(以下简称为“挂环长度”)的分布，遵循正态分布。也就是说，挂环长度以平均挂环长度Lw(n)作为中央值，在比平均挂环长度Lw(n)长标准偏差σ的最长挂环长度Lwl(n)到短标准偏差σ的最短挂环长度Lws(n)的范围内分布。因此，起升载荷W作为单摆振动时的共振频率以根据副钢缆16的悬挂长度Ls(n)和平均挂环长度Lw(n)的合计值计算的基准共振频率ωxs(n)作为中央值，在挂环长度为最长挂环长度Lwl(n)的情况下的下限共振频率ωxl(n)到挂环长度为最短挂环长度Lws(n)的情况下的上限共振频率ωxh(n)的范围内产生偏差。悬挂长度Ls(n)越短，则下限共振频率ωxl(n)、基准共振频率ωxs(n)及上限共振频率ωxh(n)越高。另外，关于频率相对于悬挂长度Ls(n)变化的上升率，与下限共振频率ωxl(n)相比，上限共振频率ωxh(n)更大。
如图8所示，副钢缆16的悬挂长度Ls(n)与平均挂环长度Lw(n)的每个合计值的上限共振频率ωxh(n)相对于基准共振频率ωxs(n)的频率比fr(频率比fr＝上限共振频率ωxh(n)/基准共振频率ωxs(n))，如果悬挂长度Ls(n)越短则越增大。即，基准共振频率ωxs(n)与上限共振频率ωxh(n)之间的偏差，如果悬挂长度Ls(n)越短则越增大。像这样，基准共振频率ωxs(n)与上限共振频率ωxh(n)之间的偏差，如果频率比fr越大则越增大。因此，通过以频率比fr越大则陷波滤波器Fx(n)的陷波宽度Bn越宽而且陷波深度Dn越浅的方式，设定陷波宽度系数ζx和陷波深度系数δx，即使基准共振频率ωxs(n)与上限共振频率ωxh(n)产生偏差，也能够吸收振动。
控制装置33预先存储了平均挂环长度Lw(n)、最长挂环长度Lwl(n)及最短挂环长度Lws(n)。另外，控制装置33按频率比fr的每个范围存储了作为陷波宽度系数ζx与陷波深度系数δx的组合的参数。例如，控制装置33在以操作工具的操作性优先的手动控制等中，存储了与频率比fr为100％以上且小于120％的范围对应的参数Pm0、与频率比fr为120％以上且小于140％的范围对应的参数Pm1、与频率比fr为140％以上的范围对应的参数Pm2。各参数Pm0·Pm1·Pm2以在相同的悬挂长度Ls(n)下适用了陷波滤波器Fx(n)时的偏移量大致相同的方式被设定。进而，控制装置33在以抑制起升载荷W的摇动优先的自动控制等中，存储了与频率比fr为100％以上且小于120％的范围对应的参数Pa0、与频率比fr为120％以上且小于140％的范围对应的参数Pa1、与频率比fr为140％以上的范围对应的参数Pa2。
在相同的频率比fr的范围中，以操作工具的操作性优先的参数Pm0·Pm1·Pm2的陷波深度系数δx比以抑制起升载荷W的摇动优先的参数Pa0·Pa1·Pa2的陷波深度系数δx设定得小。也就是说，被适用了以操作工具的操作性优先的参数Pm0·Pm1·Pm2中的一个后的陷波滤波器Fx(n)，在相同的频率比fr的范围内，与被适用了以抑制起升载荷W的摇动优先的参数Pa0·Pa1·Pa2中的一个后的情况相比，陷波深度Dn较浅。通过像这样构成，控制装置33能够在以维持操作工具的操作性优先的手动控制的情况与以抑制起升载荷W的摇动优先的情况下，切换陷波滤波器Fx(n)的特性。
控制装置33的滤波器系数计算部33d计算悬挂长度Ls(n)下的上限共振频率ωxh(n)相对于基准共振频率ωxs(n)的频率比fr。在手动控制的情况下，滤波器系数计算部33d从参数Pm0、参数Pm1、参数Pm2中，选择与包含所计算的频率比fr的带域对应的参数。在自动控制的情况下，滤波器系数计算部33d从参数Pa0、参数Pa1、参数Pa2中，选择与包含所计算的频率比fr的带域对应的参数。
控制装置33的滤波器部33c将适用了计算的参数的陷波宽度系数ζx、陷波深度系数δx及中心频率系数ωxn后的陷波滤波器Fx(n)，适用于控制信号C(n)，来生成滤波控制信号Cd(n)。
如图6所示，控制装置33在滤波器部33c中被适用了陷波滤波器Fx(n)后的滤波控制信号Cd(n)中，共振频率ωx(n)的频率成分被衰减，与控制信号C(n)相比上升变得平缓，到动作完成为止的时间延长。也就是说，通过被适用了陷波深度系数δx接近于0(陷波深度Dn深)的陷波滤波器Fx(n)后的滤波控制信号Cd(n)控制的促动器，与通过被适用了陷波深度系数δx接近于1(陷波深度Dn浅)的陷波滤波器Fx(n)后的滤波控制信号Cd(n)或者未被适用陷波滤波器Fx(n)的控制信号C(n)控制的情况相比，基于操作工具的操作的动作的反应变得缓慢，操作性低下。
另外，如图9所示，起重机1在与钢缆(主钢缆14或者副钢缆16)对应的带钩滑轮(主带钩滑轮10或者副带钩滑轮11)上使用挂环钢缆来将起升载荷W挂环，因此严密地说，带钩滑轮及起升载荷W作为双摆进行往返运动。
如图9的(A)所示，随着平均挂环长度Lw(n)相对于悬挂长度Ls(n)的比率接近于0，能够将起升载荷W视为单摆。因此，控制装置33以随着频率比fr变小，使得以根据悬挂长度L(n)计算的共振频率ωx(n)作为中心频率ωc(n)的陷波滤波器Fx(n)的陷波宽度Bn变窄且陷波深度Dn变深的方式设定参数。
如图9的(B)所示，随着平均挂环长度Lw(n)相对于悬挂长度Ls(n)的比率接近于1，作为双摆的特性变强，根据悬挂长度L(n)计算的共振频率ωx(n)、与根据到作为起升载荷W的重心位置的重心G为止的距离计算的共振频率ωx(n)之间的偏差变大。因此，控制装置33以使得以根据悬挂长度L(n)计算的共振频率ωx(n)作为中心频率ωc(n)的陷波滤波器Fx(n)的陷波宽度Bn更宽且陷波深度Dn更浅的方式设定参数。
像这样，控制装置33基于频率比fr，设定陷波滤波器Fx(n)的频率范围和衰减比例，即使在作为双摆的特性强的状态下，也能够抑制起升载荷W的振动。
接下来，说明控制装置33中基于起重机1的动作状态进行的制振控制。在以下的实施方式中，控制装置33在通过基于旋转操作工具18、起伏操作工具19、伸缩操作工具20、主卷筒操作工具21及副卷筒操作工具22之中的任意的操作工具(以下简称为“操作工具”)的操作的手动操作而起重机1动作的情况下，控制装置33如果从控制信号生成部33a取得了基于一个操作工具生成的控制信号C(n)，则进行陷波滤波器Fx(n)的设定。控制装置33以共振频率计算部33b中计算的共振频率ωx(n)作为陷波滤波器Fx(n)的成为基准的中心频率ωc(n)来计算中心频率系数ωxn。另外，控制装置33设定陷波滤波器Fx(n)的陷波深度系数δx和陷波宽度系数ζx之中的至少一个。
在希望使操作工具的操作性优先的手动控制的情况下，控制装置33根据预先存储的平均挂环长度Lw(n)、最短挂环长度Lws(n)以及取得的悬挂长度Ls(n)，计算基准共振频率ωxs(n)及上限共振频率ωxh(n)。控制装置根据基准共振频率ωxs(n)和上限共振频率ωxh(n)计算频率比fr。控制装置33计算参数Pm0·Pm1·Pm2之中的与计算的频率比fr对应的参数。控制装置33将计算的参数的陷波宽度系数ζx和陷波深度系数δx适用于传递函数H(s)，设定陷波滤波器Fx(n1)。由此，起重机1适用以维持操作工具的操作性优先并且考虑了平均挂环长度Lw(n)所引起的误差的陷波滤波器Fx(n1)。
另一方面，在希望使振动抑制效果优先的自动控制的情况下，控制装置33计算参数Pa0·Pa1·Pa2之中的与计算的频率比fr对应的参数。控制装置33将计算的参数的陷波宽度系数ζx和陷波深度系数δx适用于传递函数H(s)，并设定陷波滤波器Fx(n2)。由此，起重机1适用以起升载荷W的共振频率ωx(n)处的振动抑制效果优先并且考虑了平均挂环长度Lw(n)所引起的误差的陷波滤波器Fx(n2)。
在本实施方式中，控制装置33如果从控制信号生成部33a取得了基于一个操作工具生成的控制信号C(n)，则为了使操作工具的操作性优先，将被设定为参数Pm0·Pm1·Pm2之中的与计算的频率比fr相应的陷波深度系数δx后的陷波滤波器Fx(n1)，适用于控制信号C(n)，来生成滤波控制信号Cd(n1)。
在单独操作一个操作工具中进一步操作其他操作工具的手动控制的情况下，控制装置33如果从控制信号生成部33a取得了基于其他操作工具的操作而生成的控制信号C(n+1)，则为了使振动抑制效果优先，替代陷波滤波器Fx(n1)而将陷波滤波器Fx(n2)适用于基于一个操作工具的控制信号C(n)和基于其他操作工具的控制信号C(n+1)，来生成滤波控制信号Cd(n2)和滤波控制信号Cd(n2+1)。进而，控制装置33在变更为基于一个操作工具的单独操作的情况下，为了使操作工具的操作性优先，从陷波滤波器Fx(n2)切换为陷波滤波器Fx(n1)，适用于基于一个操作工具的控制信号C(n)来生成滤波控制信号Cd(n1)。
例如，在基于远程操作装置等的操作中，一个操作工具的操作量被适用于其他操作工具的操作量的情况下，其他操作工具的控制信号C(n+1)的每单位时间的变化量(加速度)有可能大幅变大。具体而言，在具备旋转操作的通断开关和起伏操作的通断开关、以及对各操作的速度进行设定的共通的速度手柄的情况下，如果旋转操作的通断开关被设为通状态，在以任意的速度的旋转动作中将起伏开关设为通状态，则旋转动作的速度设定被适用于起伏操作。也就是说，在通过多个操作工具开始了操作的情况下，有时发生较大振动。因此，在单独操作一个操作工具中进一步操作其他操作工具的情况下，为了使振动抑制效果优先，切换陷波滤波器Fx(n)。
由此，起重机1在一个操作工具的单独操作中通过适用陷波滤波器Fx(n1)，能够生成使维持操作工具的操作性优先的滤波控制信号Cd(n1)。另外，起重机1在易于发生振动的多个操作工具的并用操作中通过适用陷波滤波器Fx(n2)，能够生成使操作工具的振动抑制效果优先的滤波控制信号Cd(n2)和滤波控制信号Cd(n2+1)。
另外，在通过到达动作限制范围之前的自动停止或自动搬运等自动控制而起重机1动作的情况下，控制装置33如果从控制信号生成部33a取得了滤波器系数计算部33d不基于操作工具的操作的控制信号C(na)，则通过将陷波滤波器Fx(n2)适用于控制信号C(na)，能够生成使操作工具的振动抑制效果优先的滤波控制信号Cd(na2)。
例如，起重机1在由于作业区域的限制而被设定了限制或停止位置的情况下，如果起升载荷W进入这样的作业区域，则与操作工具的操作无关地基于自动控制的控制信号C(na)动作，另外，起重机1在被设定为自动搬运模式设定的情况下，基于在规定的起升载荷的搬运路径上以规定的搬运速度、搬运高度搬运的自动控制的控制信号C(na)动作。也就是说，起重机1通过自动控制而未由操控者操作，因此无需使操作工具的操作性优先。因此，控制装置33为了使振动抑制效果优先，将陷波滤波器Fx(n2)适用于控制信号C(na)来生成滤波控制信号Cd(na2)。由此，起重机1中起升载荷W的共振频率ωx(n)处的振动抑制效果提高。也就是说，起重机1能够在自动控制中生成使振动抑制效果优先的滤波控制信号Cd(na2)。
另外，在通过特定的操作工具的手动操作进行紧急停止操作、或者通过操作工具的特定的操作次序进行紧急停止操作的情况下，控制装置33针对基于任意的操作工具的紧急停止操作而生成的控制信号C(ne)，不适用陷波滤波器Fx(n)。
例如，在为了使起重机1的旋转台7或伸缩臂9立即停止，而进行使全部操作工具一下都返回中立状态的紧急停止操作的情况下，控制装置33针对作为进行了特定的手动操作而基于操作工具的紧急停止操作生成的控制信号C(ne)，不适用陷波滤波器Fx(n)。由此，起重机1优先维持操作工具的操作性，使得旋转台7或伸缩臂9的停止没有延迟地立即停止。也就是说，起重机1在操作工具的紧急停止操作中不实施制振控制。
以下利用图10至图11，具体说明控制装置33中基于起重机1的动作状态进行的制振控制。控制装置33设为从副送出长度检测传感器32取得悬挂长度Ls(n)，预先存储了平均挂环长度Lw(n)、最长挂环长度Lwl(n)及最短挂环长度Lws(n)。另外，控制装置33设为在控制装置生成部33a中，基于旋转操作工具18、起伏操作工具19、伸缩操作工具20、主卷筒操作工具21及副卷筒操作工具22的操作量，每扫描时间生成作为任意的操作工具的速度指令的控制信号C(n)。起重机1设为与操作工具的操作状态相应地，生成基于一个操作工具的操作的控制信号C(n)、基于其他操作工具的操作的控制信号C(n+1)、或者基于操作工具的紧急停止操作的紧急操作时的控制信号C(ne)之中的至少一个控制信号。
如图10所示，在制振控制的步骤S110中，控制装置33判定是否是操作工具***作的手动控制。
在其结果是操作工具***作的手动控制的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S120。
另一方面，在不是操作工具***作的手动控制的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S160。
在步骤S120中，控制装置33判定是否是单独的操作工具***作。
在其结果是单独的操作工具***作的情况下，即，在通过单独的操作工具的操作控制着单独的促动器的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S200。
另一方面，在不是仅由单独的操作工具操作的情况下，即，在通过多个操作工具的操作控制着多个促动器的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S300。
在步骤S200中，控制装置33开始陷波滤波器Fx(n1)的适用工序A，使步骤过渡至步骤S210(参照图11)。然后，如果陷波滤波器Fx(n1)的适用工序A结束，则使步骤过渡至步骤S130(参照图10)。
如图10所示，在步骤S130中，控制装置33判定是否进行了基于操作工具的特定的操作次序的紧急停止操作。
在其结果是进行了基于操作工具的特定的操作次序的紧急停止操作的情况下，即，在生成了紧急停止操作时的控制信号C(ne)的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S140。
另一方面，在未进行基于操作工具的特定的操作次序的紧急停止操作的情况下，即，在未生成紧急停止操作时的控制信号C(ne)的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S150。
在步骤S140中，控制装置33生成基于紧急停止操作的紧急操作时的控制信号C(ne)。即，生成未适用陷波滤波器Fx(n1)或者陷波滤波器Fx(n2)的控制信号C(ne)，使步骤过渡至步骤S150。
在步骤S150中，控制装置33将生成的各滤波控制信号传递至对应的操作阀，使步骤过渡至步骤S110。另外，控制装置33在生成了紧急停止操作时的控制信号C(ne)的情况下，仅将紧急停止操作时的控制信号C(ne)传递至对应的操作阀，使步骤过渡至步骤S110。
在步骤S160中，控制装置33判定是否实施了自动控制。
在其结果是实施了自动控制的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S300。
另一方面，在未实施自动控制的情况下，即，在未生成手动控制的控制信号C(n)和自动控制的控制信号C(na)的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S110。
在步骤S300中，控制装置33开始陷波滤波器Fx(n2)的适用工序B，使步骤过渡至步骤S310(参照图12)。然后，如果陷波滤波器Fx(n2)的适用工序B结束，则使步骤过渡至步骤S130(参照图10)。
如图11所示，在陷波滤波器Fx(n1)的适用工序A的步骤S210中，控制装置33根据取得的悬挂长度Ls(n)与预先存储的平均挂环长度Lw(n)的合计值计算基准共振频率ωxs(n)，根据悬挂长度Ls(n)和预先存储的最短挂环长度Lws(n)计算上限共振频率ωxh(n)，使步骤过渡至步骤S220。
在步骤S220中，控制装置33根据计算的基准共振频率ωxs(n)和上限共振频率ωxh(n)计算频率比fr，使步骤过渡至步骤S230。
在步骤S230中，控制装置33选择参数Pm0·Pm1·Pm2之中的与计算的频率比fr对应的参数，使步骤过渡至步骤S240。
在步骤S240中，控制装置33将选择的参数的陷波深度系数δx及陷波宽度系数ζx代入传递函数H(s)(参照式(2))来生成陷波滤波器Fx(n1)，使步骤过渡至步骤S250。
在步骤S250中，控制装置33将陷波滤波器Fx(n1)适用于控制信号C(n)来生成与控制信号C(n)对应的滤波控制信号Cd(n1)，结束陷波滤波器Fx(n1)的适用工序A，使步骤过渡至步骤S130(参照图10)。
如图12所示，在陷波滤波器Fx(n2)的适用工序B的步骤S310中，控制装置33根据取得的悬挂长度Ls(n)与预先存储的平均挂环长度Lw(n)的合计值计算基准共振频率ωxs(n)，根据悬挂长度Ls(n)和预先存储的最短挂环长度Lws(n)计算上限共振频率ωxh(n)，使步骤过渡至步骤S320。
在步骤S320中，控制装置33根据计算的基准共振频率ωxs(n)和上限共振频率ωxh(n)计算频率比fr，使步骤过渡至步骤S330。
在步骤S330中，控制装置33选择参数Pa0·Pa1·Pa2之中的与计算的频率比fr对应的参数，使步骤过渡至步骤S340。
在步骤S340中，控制装置33将选择的参数的陷波深度系数δx及陷波宽度系数ζx代入传递函数H(s)(参照式(2))来生成陷波滤波器Fx(n2)，使步骤过渡至步骤S350。
在步骤S350中，控制装置33判定是否正实施手动控制。
在其结果是正实施手动控制的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S360。
另一方面，在未实施手动控制的情况下，控制装置33使步骤过渡至步骤S370。
在步骤S360中，控制装置33将陷波滤波器Fx(n2)适用于基于一个操作工具的控制信号C(n)和基于其他操作工具的控制信号C(n+1)，来生成与控制信号C(n)对应的滤波控制信号Cd(n2)和与控制信号C(n+1)对应的滤波控制信号Cd(n2+1)，结束陷波滤波器Fx(n2)的适用工序B，使步骤过渡至步骤S130。
在步骤S370中，控制装置33将陷波滤波器Fx(n2)适用于与一个操作工具对应的自动控制的控制信号C(na)和与其他操作工具对应的自动控制的控制信号C(na+1)，来生成与控制信号C(na)对应的滤波控制信号Cd(na2)和与控制信号C(na+1)对应的滤波控制信号Cd(na2+1)，结束陷波滤波器Fx(n2)的适用工序B，使步骤过渡至步骤S130(参照图10)。
像这样，起重机1即使由于挂环钢缆的偏差引起的上限共振频率ωxh(n)与陷波滤波器Fx(n)的中心频率ωc(n)所成的频率比fr按副钢缆的每个悬挂长度Ls(n)变动，也与该频率比fr相应地设定由合适的陷波宽度Bn和陷波深度Dn构成的陷波滤波器Fx(n)。进而，起重机1在手动控制中，在多个操作工具同时***作的情况下实施提高振动抑制效果的制振控制。另外，起重机1在包含由于作业区域的限制而进行的自动停止控制或自动搬运控制等在内的自动控制中，实施提高振动抑制效果的制振控制。另一方面，在通过操作工具的操作而生成了紧急停止信号的情况下，切换为使操作性优先的制振控制。也就是说，起重机1被构成为：与操作工具的操作状态相应地，在控制装置33中选择性地切换对控制信号C(n)适用的陷波滤波器Fx(n)。由此，起重机1能够与起重机1的动作状态相应地，基于钢缆的悬挂长度L(n)有效地抑制在起升载荷W上产生的与摆的共振频率相关的振动。
本发明所涉及的制振控制通过将适用于控制信号C(n)的陷波滤波器Fx(n1)及陷波滤波器Fx(n2)的成为基准的中心频率ωc(n)，设为构成起重机1的构造物由于外力而振动时被激励的固有的振动频率与共振频率ωx(n)的合成频率，能够不仅抑制基于共振频率ωx(n)的振动，而且还抑制基于构成起重机1的构造物所具有的固有的振动频率的振动。在此，构成起重机1的构造物由于外力而振动时被激励的固有的振动频率，指的是伸缩臂9的起伏方向及旋转方向的固有振动频率、伸缩臂9的绕轴的扭曲所引起的固有振动频率，由主带钩滑轮10或者副带钩滑轮11和挂环钢缆构成的双摆的共振频率、主钢缆14或者副钢缆16的伸长所引起的伸缩振动时的固有频率等振动频率。
此外，在本实施方式中，平均挂环长度Lw(n)、最长挂环长度Lwl(n)、最短挂环长度Lws(n)根据汇总了全部使用状态的一个正态分布计算，但也可以与起重机1的用途、起升载荷W的种类相应地分类，设为各自的分类按照正态分布，按每个分类计算平均挂环长度Lw(n)、最长挂环长度Lwl(n)、最短挂环长度Lws(n)。
另外，在本实施方式中，各参数Pm0·Pm1·Pm2和各参数Pa0·Pa1·Pa2以在相同的悬挂长度Ls(n)下适用了陷波滤波器Fx(n)时的偏移量大致相同的方式被设定，但也可以以即使悬挂长度Ls(n)变化也成为相同的偏移量的方式设定。进而，陷波宽度系数ζx和陷波深度系数δx通过与频率比fr相应地选择参数而被设定，但也可以构成为与频率比fr相应地连续变更陷波宽度系数ζx和陷波深度系数δx。
上述实施方式不过示出了代表性的方式，能够在不脱离一个实施方式的主旨的范围内进行各种变形来实施。显然，还能够以其他各种方式实施，本发明的范围由权利要求书的记载示出，还包含与权利要求书的记载等同的含义及范围内的全部变更。
工业实用性
本发明能够用于根据控制信号使共振频率成分衰减的起重机。
附图标记说明
1 起重机
8 旋转用油压电动机
12 起伏用液压油缸
14 主钢缆
16 副钢缆
18 旋转操作工具
19 起伏操作工具
33 控制装置
L(n) 钢缆的悬挂长度
ωx(n) 共振频率
ωxs(n) 基准共振频率
ωxh(n) 上限共振频率
Lw(n) 平均挂环长度
Lws(n) 最短挂环长度
fr 频率比
C(n) 控制信号
Cd(n) 滤波控制信号

Claims (3)

1.一种起重机，
计算基于钢缆的悬挂长度决定的起升载荷的摇动的共振频率，
与任意的操作信号相应地生成促动器的控制信号，并且生成从所述控制信号以所述共振频率作为基准使任意的频率范围的频率成分以任意的比例衰减而得到的所述促动器的滤波控制信号，其中，
基于所述钢缆的悬挂长度，对衰减的所述频率成分的频率范围和衰减的比例之中的至少一个进行变更。
2.一种起重机，
基于钢缆的悬挂长度，计算将起升载荷的摇动的共振频率和构成起重机的构造物由于外力而振动时被激励的固有的振动频率合成而得到的合成频率，
与任意的操作信号相应地生成促动器的控制信号，并且生成从所述控制信号以所述合成频率作为基准使任意的频率范围的频率成分以任意的比例衰减而得到的所述促动器的滤波控制信号，其中，
基于所述钢缆的悬挂长度，对衰减的所述频率成分的频率范围和衰减的比例之中的至少一个进行变更。
3.如权利要求1或者权利要求2所述的起重机，
基于过去的测定值，取得从所述钢缆的钩位置到所述起升载荷的重心位置为止的长度的平均值和最小值，
计算根据所述钢缆的悬挂长度和从所述钢缆的钩位置到所述起升载荷的重心位置为止的长度的平均值计算的起升载荷的摇动的基准共振频率，
计算根据所述钢缆的悬挂长度和从所述钢缆的钩位置到所述起升载荷的重心位置为止的长度的最小值计算的起升载荷的摇动的上限共振频率，
与上限共振频率相对于基准共振频率的比率相应地，对衰减的所述频率成分的频率范围和衰减的比例之中的至少一个进行变更。
CN201880061128.5A 2017-09-29 2018-09-28 起重机 Pending CN111108059A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011037421.3A CN112010179B (zh) 2017-09-29 2018-09-28 作业机及方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-192191 2017-09-29
JP2017192191A JP6870558B2 (ja) 2017-09-29 2017-09-29 クレーン
PCT/JP2018/036410 WO2019066016A1 (ja) 2017-09-29 2018-09-28 クレーン

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011037421.3A Division CN112010179B (zh) 2017-09-29 2018-09-28 作业机及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111108059A true CN111108059A (zh) 2020-05-05

Family

ID=65901964

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011037421.3A Active CN112010179B (zh) 2017-09-29 2018-09-28 作业机及方法
CN201880061128.5A Pending CN111108059A (zh) 2017-09-29 2018-09-28 起重机

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011037421.3A Active CN112010179B (zh) 2017-09-29 2018-09-28 作业机及方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11518658B2 (zh)
EP (2) EP3822220A1 (zh)
JP (1) JP6870558B2 (zh)
CN (2) CN112010179B (zh)
WO (1) WO2019066016A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116946874A (zh) * 2023-06-27 2023-10-27 广州海洋地质调查局 一种海工吊止荡装置及方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6897352B2 (ja) * 2017-06-13 2021-06-30 株式会社タダノ クレーン
CA3171550A1 (en) * 2021-09-06 2023-03-06 Manitou Italia S.R.L. Telehandler with improved winch

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0891774A (ja) * 1994-07-28 1996-04-09 Kobe Steel Ltd クレーンの旋回停止制御方法および同装置
JPH10120367A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の振れ止め制御装置
US8005598B2 (en) * 2003-08-05 2011-08-23 Sintokogio, Ltd. Crane and controller thereof
JP4472949B2 (ja) * 2003-08-21 2010-06-02 秀和 西村 ジブクレーンの制御方法及び装置
JP4787589B2 (ja) * 2005-10-04 2011-10-05 寄神建設株式会社 吊荷の揺れ低減装置
JP5168482B2 (ja) * 2008-06-25 2013-03-21 株式会社Ｉｈｉ 制振位置決め制御方法および装置
CN101659379B (zh) * 2009-08-27 2012-02-08 三一汽车制造有限公司 一种吊钩偏摆控制方法、***及装置
JP6192559B2 (ja) 2014-02-12 2017-09-06 三菱電機株式会社 クレーン装置
EP3034455B1 (en) * 2014-12-18 2017-08-23 Iveco Magirus Ag Method for controlling an aerial apparatus, and aerial apparatus with controller implementing this method
JP6458558B2 (ja) * 2015-03-04 2019-01-30 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 走行式荷役機械の操作制御装置及び走行式荷役機械
CN110573448B (zh) * 2017-05-15 2020-11-27 株式会社日立产机*** 起重机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116946874A (zh) * 2023-06-27 2023-10-27 广州海洋地质调查局 一种海工吊止荡装置及方法
CN116946874B (zh) * 2023-06-27 2024-01-26 广州海洋地质调查局 一种海工吊止荡装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3689808A1 (en) 2020-08-05
CN112010179A (zh) 2020-12-01
US11518658B2 (en) 2022-12-06
JP2019064795A (ja) 2019-04-25
EP3689808A4 (en) 2021-05-12
US20200223670A1 (en) 2020-07-16
CN112010179B (zh) 2022-09-09
JP6870558B2 (ja) 2021-05-12
EP3822220A1 (en) 2021-05-19
EP3689808B1 (en) 2024-04-10
WO2019066016A1 (ja) 2019-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111132922B (zh) 起重机
CN112010179B (zh) 作业机及方法
JP5827421B2 (ja) 作業機械の緩停止装置
CN110709348B (zh) 起重机
CN111867964B (zh) 起重机
CN111741920B (zh) 起重机及挂环工具的长度取得方法
CN111836774B (zh) 起重机及起重机的控制方法
JP6524772B2 (ja) ブーム長さ制限装置
JP6555457B1 (ja) クレーン及び玉掛け具の長さ取得方法
JP7414672B2 (ja) クレーンの旋回振れ止め装置およびこれを備えたクレーン
JP2019147686A (ja) クレーン

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200505

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication