DE69217353T2

DE69217353T2 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der verhütung des ausschlags eines kranseils

Info

Publication number: DE69217353T2
Application number: DE69217353T
Authority: DE
Inventors: Naotake Tokyo-Branch Shibata
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-10-17
Also published as: DE69217353D1; WO1993008115A1; KR100220202B1; SG47510A1; EP0562124A1; EP0562124B1; EP0562124A4; KR930703199A; TW252088B; US5495955A

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontrollverfahren und -gerät zum Dämpfen des Schwingens des Hubseils von einem Hängekran, mit einer Laufkatze, welche aus einer Fahrvorrichtung und einer Hubvorrichtung zusammengesetzt ist, oder einem Containerkran mit Seillaufkatze, welcher eine Verfahrvorrichtung und eine Hubvorrichtung aufweist.
Die Druckschrift DE-A-2 005 323 ist auf die Kontrolle des Schwingens einer Last gerichtet, indem ein Signal, welches proportional zum Schwingwinkel eines Seils ist, rückgeführt wird.
In der Druckschrift "PROCEEDINGS OF THE EIGHTH TRIENNIAL WORLD CONGRESS OF THE INTERNATIONAL FEDERATION OF AUTOMATIC CONTROL, Vol 4, 24. August 1981, Kyoto, Japan, pages 1885 - 1890 E. OHNISHI ET AL." ist ein Kontrollsystem offenbart, welches ein Kontrollsystem für die Position der Laufkatze, ein Kontrollsystem für die Dämpfung des Schwingens und ein Geschwindigkeitskontroll system enthält.
Die Druckschrift DE-A-3513007 offenbart ein Kontrollverfahren für das Schwingen einer Last, bei dem der Betrag eines Korrekturwertes der Laufkatzengeschwindigkeit, angepaßt an verschiedene Antriebszustände des Krans, mit Hilfe einer unscharfen Interferenz bestimmt wird und die Kontrolle der Laufkatzengeschwindigkeit durch eine Bezugsgröße für die Laufkatzengeschwindigkeit, korrigiert mit dem Betrag des Korrekturwertes, ausgeführt wird.
In der Druckschrift JP-B2-54-37377 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der die Summe des Schwingwinkels, welcher nach dem Beendigen einer Fahrbeschleunigung oder -verlangsamung ermittelt wird, und der Winkelgeschwindigkeit der Lastschwingung zum Bezugssignal der Fahrgeschwindigkeit als Korrektursignal addiert wird.
Bei der Erfindung der JP-A1-59-203093 wird ein Schwingen dadurch gedämpft, daß ein Umkehrsignal einer Änderung eines Motorstroms, welches durch die schwingende Last erzeugt wird, zu einem Geschwindigkeitsbezugssignal addiert wird.
Verarbeitungsgerät, welches den Schwingwinkel einer Last aus einem Signal, welches durch einen Lastschwingwinkeldetektor mit Berücksichtigung einer Störung ermittelt wird, in Echtzeit berechnet.
Im Dokument JP-A1-60-106795 wird eine Erfindung vorgestellt, bei welcher ein Korrektursignal, das einen monotonen Dämpfungsterm des Schwingens einer Last auslöscht, aus dem von einem Lastschwingwinkeldetektor ermittelten Schwingwinkelsignal berechnet wird, woraufhin das Korrektursignal zum Fahrgeschwindigkeitsbezugssignal addiert wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Mit Bezug auf Figur 1, ist bei einem Hängekran mit einer Laufkatze, welche aus einer Fahrvorrichtung und einer Hubvorrichtung zusammengesetzt ist, die Laufkatze 1 im allgemeinen mit Rädern 2 ausgestattet, die entlang Schienen 3. laufen, wobei die Räder 2 über eine Reduktionsvorrichtung 12 durch einen Fahrmotor 11, welcher auf der Laufkatze 1 montiert ist, angetrieben werden. Eine elektromagnetische. Bremse 13 und ein Geschwindigkeitsdetektor 14 zum Ermitteln der Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors 11 sind mit der Ausgangsantriebswelle des Fahrmotors 11 verbunden.
Eine Hubvorrichtung 4, welche mit einer Hubantriebstrommel 41 ausgestattet ist, ist auf der Laufkatze 1 montiert. Die Hubantriebstrommel 41 wird zur Rotation über eine Reduktionsvorrichtung 43 durch einen Hubmotor 42 angetrieben. Eine elektromagnetische Bremse 44 und ein Motorgeschwindigkeitsdetektor 45 mit einem Impulssignalgenerator sind mit der Ausgangsantriebswelle des Hubmotors 42 verbunden. Ein Hubseil 5 ist um die Hubantriebstrommel 41 gewickelt, wobei das Hubseil 5 eine Hublast 6 trägt.
Eine Kontrolleinheit für den Fahrantrieb 20 kontrolliert den Fahrmotor 11 zur Kontrolle der Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze 1. Mit Bezug auf Figur 2, welche die Anordnung der Kontrolleinheit für den Fahrantrieb 20 in einem Blockdiagramm darstellt, übergibt eine Geschwindigkeitsbezugs - vorrichtung 21 ein Geschwindigkeitsbezugssignal auf eine lineare Beschleunigungsstartvorrichtung 22. Eine geschwindigkeitsregulierende Kontrolleinheit 23, welche mit einer proportionalen Verstärkung A und einem Integrator mit einer Zeitkonstante τ1 ausgestattet ist, verstärkt die Differenz zwischen einem Bezugsignal für die Rampengeschwindigkeit NRF, welches von der linearen Beschleunigungsstartvorrichtung 22 zur Verfügung gestellt wird, und einem rückgeführten Geschwindigkeitssignal NMFB, welches von dem Geschwindigkeitsdetektor zur Verfügung gestellt wird, und liefert das Drehmomentbezugssignal TRF. Das Drehmomentbezugssignal TRF wird auf eine Kontrolleinheit für das Motordrehmoment 24 gegeben, welche das Drehmoment TM des Fahrmotors 11 bei einer Verzögerungszeitkonstante erster Ordnung τT kontrolliert, um so die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors 11 zu kontrollieren. Das rückgeführte Geschwindigkeitssignal NMFB wird von einem Verzögerungselement erster Ordnung auf der Basis des Motors erzeugt. Der Block 25 stellt die mechanische Zeitkonstante τM des Fahrmotors 11 dar. NM ist die Rotationsgeschwindigkeit (p. u), d. h. ausgedrückt als Verhältnis zu einer berechneten Rotationsgeschwindigkeit. Der Block 27 stellt ein kinematisches Modell des Schwingwinkels des Hubseus dar. Der Block 28 steht stellt das Lastdrehmoment TL (p. u) dar, als Verhältnis zum berechneten Drehmoment, welches auf den Motor wirkt.
Im Block 27, ist VR die Fahrgeschwindigkeit (m/sec) der Laufkatze 1, welche zur berechneten Geschwindigkeit des Fahrmotors 11 korrespondiert, g ist die Gravitationsbeschleunigungskonstante (m/sec²), ω, ist die Winkelgeschwindigkeit (rad/sec) der Schwingbewegung der Hublast 6, L ist die Länge des Hubseils 5, und θ ist der Schwingwinkel (rad) des Hubseils 5. Dementsprechend gilt ω, = (g/L)½.
In Block 28 ist m&sub0; die Last. (p u) als Verhältnis zum berechneten Drehmoment auf der Laufkatze 1, m&sub1; ist das Gewicht (p. u) als Verhältnis zum berechneten Drehmoment der Hublast 6, und k&sub1; ist ein Konversionsfaktor um das Reibungsdrehmoment, welches durch das Gesamtgewicht der Laufkatze 1 und der Hublast 6 erzeugt wird, in ein Lastdrehmoment auf die Antriebswelle der Laufkatze 1 zu konvertieren.
Bei der Kontrolleinheit für den Fahrantrieb 20, welche in Figur 2 gezeigt wird, oszilliert das Hubseil 5 gemäß der Beschleunigung und Verlangsamung der Laufkatze 1, wenn die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze. gemäß dem Bezugssignal für die Rampengeschwindigkeit NRF kontrolliert wird, welches durch die lineare Beschleunigungsstartvorrichtung 22 in Reaktion auf ein Hochgeschwindigkeits- oder Niedriggeschwindigkeitsbezugsignal, geliefert von der Geschwindigkeitsbezugsvorrichtung 21, zur Verfügung gestellt wird. Wenn die Beschleunigung oder Verlangsamung der Laufkatze 1 anwächst, wächst auch der Schwingwinkel des Hubseils 5 dementsprechend an. Bei einer herkömmlichen Methode, mit der dem Oszillieren des Hubseils Einhalt geboten werden kann, wird die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze manuell gemäß dem Zustand des Schwingens der Hublast während der Beschleunigung oder Verlangsamung der Laufkatze reguliert.
Figur 3 zeigt die entsprechenden Veränderungen der Rotationsgeschwindigkeit des Motors, des Schwingwinkels des Hubseils, des Drehmomentes des Motors und des Lastdrehmomentes mit Veränderungen des Geschwindigkeitsbezugssignals. Anhand von Figur 3 ist offensichtlich, daß das Hubseil kontinuierlich während der Beschleunigung und Verlangsamung der Laufkatze oszilliert und die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze nicht stabil ist. In Figur 3 ist der Schwingwinkel θ des Hubseils in Grad (º) ausgedrückt.
Da die Bedienungsperson des Krans die Laufkatze zum Beschleunigen oder verlangsamen kontrollieren muß, während sie den Zustand des Schwingens des Hubseils beobachtet, ist für das Anhalten des Schwingens des Hubseils erforderlich, daß die Laufkatze in sehr geringem Maße beschleunigt oder verlangsamt wird, wenn die Laufkatze von einem entfernten Ort kontrolliert wird oder wenn die Laufkatze automatisch arbeitet, wodurch die Transportfähigkeit des Krans bemerkenswert vermindert wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Dementsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Kran, dessen Laufkatze mit hoher Geschwindigkeit fährt, den automatischen Betrieb zu ermöglichen, indem die Oszillation des Hubseils abhängig von der Beschleunigung oder Verlangsamung der Laufkatze unterdrückt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Dämpfen des Schwingens des Hubseils von einem Hängekran zur Verfügung mit: einer Laufkatze; einem Fahrmotor, um das Fahren der Laufkatze anzutreiben; einer Kontrolleinheit für den Fahrantrieb, welche ein Drehmomentbezugssignal über eine geschwindigkeitsregulierende Kontroll einheit berechnet, die eine proportionale Verstärkung und einen Integrator oder lediglich eine proportionale Verstärkung aufweist, auf Grundlage eines Abweichungssignals, das die Abweichung eines Geschwindigkeitssignals darstellt, stellvertretend für die Fahrmotorgeschwindigkeit, die mit einem Geschwindigkeitsdetektor aus einem Geschwindigkeitsbezugssignal zur Kontrolle der Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors ermittelt wird, und durch eine Geschwindigkeitsbezugsvorrichtung über eine lineare Beschleunigungsstartvorrichtung zur Verfügung gestellt wird, wobei die Fahrmotorgeschwindigkeit gemäß dem Drehmomentbezugssignal kontrolliert wird; einem Hubmotor zum Heben einer Hublast; und einer Antriebskontrolleinheit zur Kontrolle des Hubmotors. Das Verfahren berechnet das Geschwindigkeitskorrektursignal für die Dämpfungskontrolle NRFDP einer Dämpfungskontrolleinheit mittels:
NRFDP = (2δ/ωBVR) (Eθ), ωE = (g/LE)½
wobei (Eθ) ein geschätzter Schwingwinkel des Hubseils ist, geschätzt durch ein Schwingwinkelberechnungselement, δ ein festgesetzter Wert des Dämpfungsfaktors ist, g die Gravitationsbeschleunigungskonstante ist, VR die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze entsprechend der berechneten Fahrmotorgeschwindigkeit ist und LE die gemessene Länge des Hubseils zwischen der Hublast und der Hubantriebstrommel ist, welche durch den Hubmotor angetrieben wird und die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors gemäß einem Geschwindigkeitsbezugssignal (NRF1) kontrolliert, erhalten durch Subtraktion des Geschwindigkeitskorrektursignals für die Dämpfungskontrolle NRFDP von dem Geschwindigkeitsbezugsignal (NRF0), welches von der linearen Beschleunigungsstartvorrichtung zur Verfügung gestellt wird, um so das Schwingen des Hubseils zu dämpfen.
Vier Rechenvorrichtungen sind zum Berechnen des geschätzten Schwingwinkels (Eθ) des Hubseils verfügbar.
Eine erste Rechenvorrichtung ermittelt den geschätzten Schwingwinkel (Eθ) des Hubseils, durch Ermitteln eines geschätzte Drehmomentsignals der Motorbeschleunigung (ETA), indem ein Signal, welches man dadurch erhält, daß ein Signal, das durch Differentiation des ermittelten Geschwindigkeitssignals (NMPB) des Fahrmotors durch einen Filter mit einem Verzögerungselement erster Ordnung gegeben wird, mit der mechanischen Zeitkonstante des Fahrmotors in einem Rechenelement für das Motorbeschleunigungsdrehmoment multipliziert wird, ermittelt ein geschätztes Lastdrehmomentsignal (ETL) durch Subtraktion des geschätzten Drehmomentsignals der Motorbeschleunigung (ETA) vom Bezugssignal für das Ausgangsdrehmoment (TRF) aus der geschwindigkeitsregulierenden Kontrolleinheit, erhalten von einem Rechenelement für das Motorlastdrehmoment, und ermittelt den geschätzten Schwingwinkel (Eθ) des Hubseils durch Filtern eines Signals, das durch Teilen eines Signals, welches sich durch Subtraktion des Reibungsdrehmoments der Last auf dem Fahrmotor von dem geschätzten Lastdrehmoment (ETL) ergibt, durch das gemessene Gewicht der Hublast erhalten wird, durch einen Filter mit einem Verzögerungselement erster Ordnung.
Eine zweite Rechenvorrichtung verwendet das Geschwindigkeitsbezugssignal (NRF1), das sich durch Subtraktion des Geschwindigkeitskorrektursignals für die Dämpfungskontrolle (NRFDP) von dem Bezugsignal für die Ausgangsgeschwindigkeit(NRF0) der linearen Beschleunigungsstartvorrichtung ergibt, statt von dem nachgewiesenen Geschwindigkeitssignal (NMFB), welches die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors darstellt und von der ersten Rechenvorrichtung verwendet wird.
Beim berechnen des Motorbeschleunigungssdrehmomentes multipliziert die erste Rechenvorrichtung das Signal, welches sich durch Differentiation des nachgewiesenen Geschwindigkeitssignals ergibt, mit der mechanischen Zeitkonstante des Fahrmotors, während die zweite Rechenvorrichtung das Signal, welches sich durch Differentiation des Geschwindigkeitsbezugssignals (NRF1) ergibt, das man durch Subtraktion des Geschwindigkeitsbezugskorrektursignals für die Dämpfungskontrolle (NNFPD) von dem Bezugssignal für die Ausgangsgeschwindigkeit (NRF0) aus der linearen Beschleunigungsstartvorrichtung erhält, mit der mechanischen Zeitkonstante des Fahrmotors multipliziert.
Eine dritte Rechenvorrichtung bestimmt das geschätzte Drehmomentsignal der Motorbeschleunigung (ETA), welches sich durch Multiplikation eines Signals ergibt, das man durch Filtern eines Signals erhält, welches sich durch Differentiation des nachgewiesenen Geschwindigkeitssignals (NMFB), das die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors darstellt, ergibt, mit einem ein Verzögerungselement erster Ordnung aufweisenden Filter, mit der mechanischen Zeitkonstante des Fahrmotors, bestimmt das geschätzte kinetische, auf die Laufkatze wirkende Reibungsdrehmoment (ETF) aus der gemessene Hublast mit dem Rechenelement für das kinetische Reibungsdrehmoment, bestimmt einen geschätzten kinetischen Widerstand (ETL11) der Hublast, die auf die Laufkatze wirkt, durch Multiplikation des geschätzten Schwingwinkels (Eθ), welcher durch das Schwingwinkelrechenelement zur Verfügung gestellt wird, mit der gemessenen Hublast und bestimmt das geschätzte Drehmomentsignal (ETM) des Motors durch Addition des geschätzten Drehmomentsignals der Motorbeschleunigung (ETA), des geschätzten kinetischen Reibungsdrehmoments (ETF), welches auf die Laufkatze wirkt, und des geschätzten kinetischen Widerstandes (ETL11), welcher auf die Laufkatze wirkt.
Der Schwingwinkel (Eθ) des Hubseils wird bestimmt, indem die Abweichung des geschätzten Drehmomentsignals (ETM) von dem Ausgangsdrehmomentbezugssignal (TRF) aus der geschwindigkeitsregulierenden Kontrolleinheit berechnet wird und das erhaltene Signal durch Multiplikation der Abweichung mit einer proportionalen Verstärkung (G) durch den Filter mit einem verzögerungselement erster Ordnung gefiltert wird.
Eine vierte Rechenvorrichtung berechnet den geschätzten Schwingwinkel (Eθ) durch Berechnen der Abweichung zwischen einem Signal, welches sich durch Division eines Signals ergibt, erhalten durch Multiplikation des nachgewiesenen Geschwindigkeitssignals (NMFB), welches die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors darstellt, mit der Fahrgeschwindigkeit (VR) der Laufkatze, durch die Gravitationsbeschleunigung (g) und Integration eines Signals über die Zeit, welches durch Multiplikation der Abweichung mit dem Quadrat der geschätzten Winkelfrequenz (ω,E) berechnet wird, durch Verwendung des Ausdrucks:
ωE = (g/LE)½
wobei g die Gravitationsbeschleunigungskonstante und LE die gemessene Länge des Hubseiles ist.
Das Bedienen der Kontrolleinheit, um die Oszillation des Hubseiles durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu unterdrücken, und das Prinzip, durch welches die Oszillation des Hubseiles unterdrückt wird, werden im folgenden beschrieben.
Bezugnehmend auf Figur 4, wird der Schwingwinkel θ (rad) des Hubseils mittels einer bekannten Bewegungsgleichung ermittelt:
d²θ/dt² + ω²θ = (ω²/g) (dV&sub1;/dt) ...(1)
wobei ω = (g/L)½, V&sub1; (m/sec) die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze ist und L (m) die Länge des Hubseiles ist.
Die Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit V&sub1; und der Motorgeschwindigkeit NM wird ausgedrückt durch:
V&sub1; = VRNM ...(2)
Durch Substitution der Gleichung (1) in die Gleichung (2) erhalten wir
d²θ/dt² + ω²θ = (ω²VR/g) (dNM/dt) ...(3)
Umformen der Gleichung (3) unter Verwendung des Laplaceoperanden s ergibt
s²θ(s) + ω²θ = (ω²VR/g)sNM(s) ...(4) Daher gilt
θ(s) = {ω²ss/(s²+ω²)} (VR/g)NM(s) ...(5)
Die Gleichung (5) ist äquivalent zum kinematischen Modell des Schwingwinkels des Hubseils, welches durch den Block 27 dargestellt wird.
Eine Funktion θ(t) zum Beschleunigen des Fahrmotors mit fester Beschleunigung α (p. u/sec), d. .h. als Verhältnis zu einem Wert, den man durch Teilen einer berechneten Geschwindigkeit durch die Zeit erhält, wird durch. den Ausdruck (4) ausgedrückt, wobei angenommen wird, daß θ = 0, wenn t = 0,
θ(t) = (VRα/g) (1 - cos ωt) ...(6)
Aus Gleichung (6) ergibt sich, daß der Schwingwinkel θ oszilliert. Wenn die Laufkatze mit der Beschleunigung beginnt, beginnt das Hubseil zu oszillieren. Nachdem die Beschleunigung der Laufkatze auf Null reduziert ist, sind Luftwiderstand und dergleichen, was gegen die Oszillation des Hubseiles wirkt, die einzigen Kräfte, die die Oszillation des Hubseiles dämpfen. Daher wird eine beträchtlich lange Zeit benötigt, um die Oszillation anzuhalten. Die Oszillation des Hubseiles kann gedämpft werden, indem NM (s) auf der rechten Seite der Gleichung (4) kontrolliert wird, so daß NM (s) eine Funktion von -θ beinhaltet. Daher wird die rechte Seite der Gleichung (4) wie folgt beschrieben:
(ω²VR/g)sNM(s) = (ω²VRα/g) (1/s) - 2 ωsθ(s) ...(7)
wobei δ ein Dämpfungsfaktor ist.
Durch Umformen der linken Seite von Gleichung (4) und der rechten Seite der Gleichung (7) für θ(s) erhalten wir:
s²θ(s) + 2δωsθ(s) + ω²θ(s) = (ω²VRα/α) (1/s) ...(8)
Mit gegebenen Anf angsbedingungen: θ(t) = 0, wenn t = 0, aus der Gleichung (8) erhalten wir:
θ(t)=(VRα/g) [1+{exp(-δωt)/(1-δ²)½}sin{ω(1-δ²)½t-ψ}] ... (9)
wobei ψ = tan&supmin;¹{-(1-δ²)½/δ}
Aus der Gleichung (9) ist bekannt, daß sich die Winkelfrequenz des Hubseiles 0 nähert und die Oszillation des Hubseiles unterdrückt werden kann, wenn der Dämpfungsfaktor δ von 0 aus ansteigt und sich 1 nähert.
Durch Umformen der Gleichung (7) erhalten wir:
NM(s) = (α/s²) - (2δg/ωVR)θ(s) ...(10)
Durch Inversion beider Seiten der Gleichung (10) erhalten wir:
NM(t) = αt - (2öδg/ωVR)θ(t) ...(11)
Der erste Term der rechten Seite von Gleichung (11) stellt die Motorgeschwindigkeit während einer Beschleunigung mit einem Beschleunigungswert von α dar, was ungefähr gleich dem Ausgangsgeschwindigkeitsbezugssignal NRF0 der linearen Beschleunigungsstartvorrichtung ist (Figur 4).
Der zweite Term der rechten Seite von Gleichung (11) stellt ein Dämpfungssignal zum Unterdrücken der Oszillation des Hubseils dar und ist eine Funktion.des Schwingwinkels θ und der Winkelfrequenz ω.
Daher wird ein Geschwindigkeitsbezugssignal auf die Kontrolleinheit für den Fahrantrieb gegeben, so daß die Rotationsgeschwindigkeit NM (p. u) mit der Geschwindigkeit, die durch Gleichung (11) ausgedrückt wird, zusammenfällt.
Das Geschwindigkeitsbezugssignal NRF1 (p. u), welches auf die Kontrolleinheit für den Fahrantrieb zur Kontrolle des Fahrmotors zu geben ist, wird ausgedrückt durch:
NRF1 = NRF0 - NRFDP = NRF0 - (2 g/ωEVR)Eθ(t) ...(12)
wobei ωE = (g/LE)½
Wenn das Geschwindigkeitsbezugssignal NRF1, ausgedrückt durch Gleichung (12), auf die Kontrolleinheit für den Fahrantrieb gegeben wird, um den Fahrmotor zu kontrollieren, so daß die Motorgeschwindigkeit gemäß dem Geschwindigkeitsbezugssignal verändert wird, kann die Oszillation des Hubsei les unterdrückt werden.
Zwei Prinzipien, durch die der Schwingwinkel des Hubseils berechnet wird, werden im folgenden beschrieben.
Ein erstes Verfahren, den Schwingwinkel auf Grundlage des ersten Prinzips zu berechnen, verwendet die dynamische Wirkung der Hublast auf das Antriebssystem der Laufkatze.
Zunächst wird der Weg beschrieben, bei dem das Lastdrehmoment des Fahrmotors, resultierend aus der Wirkung der Hublast auf das Antriebssystem der Laufkatze, eine Funktion des Schwingwinkels θ ist.
Bezugnehmend auf Figur 5, welche in einem dynamischen Diagramm Kräfte zeigt, die durch die Laufkatze von der Hublast aufgenommen werden, ist die Spannung des Hubseils die Summe einer Komponente m1g cosθ der Gewichtskraft mlg der Hublast und einer Zentrifugalkraft, die durch die kreisförmige Bewegung der Hublast erzeugt wird, wenn das Hubseil schwingt. Da die Geschwindigkeit der kreisförmigen Bewegung der Hublast gering ist und daher die Zentrifugalkraft verglichen zur Komponente der Schwerkraft der Hublast gering ist, ist die Zentrifugalkraft vernachlässigbar. Daher ist die Spannung des Hubseils im wesentlichen gleich m1g cosθ.
Darüberhinaus, wie in Figur 5 gezeigt, wirkt eine Kraft F&sub2; = m1g cosθ cosθ, das heißt, eine Komponente der Spannung des Hubseils wirkt auf die Laufkatze. Da der Winkel θ sehr klein ist, gilt F&sub2; m1gθ.
Daher ist das Lastdrehmoment der Laufkatze eine Funktion des Produktes der Schwerkraft der Hublast und des Schwingwinkels θ. Die vorliegende Erfindung nutzt diese Tatsache zum Berechnen des geschätzten Schwingwinkels Eθ des Hubseils auf Basis des Lastdrehmoments der Laufkatze aus.
Ein zweites Verfahren, den Schwingwinkel auf Basis des zweiten Prinzips zu berechnen, verwendet eine Bewegungsgleichung, welche die Schwingbewegung des Hubseils darstellt. Die geschätzte Winkelfrequenz ωE (rad/sec) wird ausgedrückt durch:
ωE= (g/LE)½ (13)
wobei LE (m) die Länge des Hubseils zwischen der Hubantriebstrommel und der Hublast ist, gemessen durch das Abzählen von Impulsen, welche von einem Pulsgenerator erzeugt werden, der der Ausgangsantriebswelle des Hubmotors zugeordnet ist, wobei g (m/sec²) die Gravitationsbeschleunigungskonstante ist.
Subtitution des Schwingwinkels θ(s), der Motorgeschwindigkeit NM(s) und der Winkelgeschwindigkeit ω des Hubseils in Gleichung (4) durch jeweils den geschätzten Schwingwinkel Eθ(s), das nachgewiesene Geschwindigkeitssignal NMFB(s) und die geschätzte Winkelfrequenz ωE, und Umformen der Gleichung (4) ergibt:
s²Eθ(s) = (ω²VR/g)sNMFB(s) - ωE²Eθ(s) ...(14)
Durch Division beider Seiten der Gleichung (14) durch s² und Umformung derselben erhalten wir:
Eθ(s) = {(VR/g)NMFB(s) - θ(s)/5}(ωE²/s) (15)
Der geschätzte Schwingwinkel des Hubseils wird durch Konstruktion eines Kontrollblockdiagrammes entsprechend der Gleichung (15) berechnet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Hängekrans mit einer Fahrantriebseinheit, einer Hubantriebseinheit und einer Laufkatze, welche die Fahrantriebseinheit und die Hubantriebseinheit trägt;
Figur 2 ist ein Blockdiagramm einer Fahrantriebseinheit gemäß dem Stand der Technik;
Figur 3 ist ein Diagramm, welches die Beschleunigungs- und Verlangsamungscharakteristika einer Fahrantriebseinheit nach dem Stand der Technik erläutert;
Figur 4 ist ein Blockdiagramm einer Kontrolleinheit für den Fahrantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 5 ist eine dynamische Ansicht in Form eines Diagramms, welches Kräfte erläutert, die von der Hublast auf die Laufkatze eines Krans wirken;
Figur 6 ist ein Blockdiagramm eines Fahrantriebskontrollsystems in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 7 ist ein Blockdiagramm eines: Fahrantriebskontrollsystems in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 8 ist ein Blockdiagramm eines Fahrantriebskontrollsystems in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 9 ist ein Blockdiagramm eines Fahrantriebskontrollsystems in einer- vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 10 ist ein Blockdiagramm eines Fahrantriebskontrollsystems in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 11 ist ein diagrammartige Darstellung eines Seillaufkatzenkrans mit einer stationären Fahrvorrichtung und einer stationären Hubvorrichtung; und
Figur 12 ist ein Diagramm, welches die Beschleunigungs- und Verlangsamungscharakteristika eines Fahrantriebskontrollsystems gemäß der vorliegenden Erfindung zum Antreiben und Kontrollieren einer Laufkatze zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen werden im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Figuren 6, 7, 8, 9 und 10 sind Blockdiagramme von Fahrantriebskontrollsystemen, welche mit einer geschwindigkeitsregulierenden Kontrolleinheit ausgestattet sind und die vorliegende Erfindung zum Antreiben einer Laufkatze verkörpern, wobei ähnliche Komponenten oder zu jenen des Fahrantriebskontrollsystems korrespondierende, welches oben unter Bezugnahme auf Figuren 1 und 2 beschrieben wurde, mit denselben Bezeichnungen und denselben Bezugszeichen versehen sind. Ihre Beschreibungen werden ausgelassen.
Bezugnehmend auf Figur 6, welche ein Fahrantriebskontrollsystem in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn das Ausgangssignal aus dem Geschwindigkeitsdetektor 14, welches zugehörig zur Antriebswelle des Verschiebemotors 11 ist, auf ein Geschwindigkeitsbezugssignal NRF1 rückgeführt wird, erhalten durch Subtraktion eines Geschwindigkeitsbezugskorrektursignals für die Dämpfungskontrolle NFDP von dem Ausgangssignal NRF0 der Geschwindigkeitsbezugsvorrichtung 21, wird ein Signal NMFB, gefiltert durch einen Filter 26 mit einem Verzögerungselement erster Ordnung, rückgeführt. Wenn ein Geschwindigkeitsabweichungssignal, welches die Abweichung des nachgewiesenen Geschwindigkeitssignals NMFB von dem Geschwindigkeitsbezugssignal NRF1 darstellt, auf die geschwindigkeitsregulierende Kontrolleinheit 23 gegeben wird, so liefert die geschwindigkeitsregulierende Kontrolleinheit 23 ein Drehmomentbezugssignal TRF, welches man durch Addition eines Signals, das man durch Multiplikation des Geschwindigkeitsabweichungssignals mit einer proportionalen Verstärkung A erhält, und eines Signals, das man durch Integration des Signals, erhalten durch Multiplikation des Geschwindigkeitsabweichungssignal mit der proportionalen Verstärkung A unter Berücksichtigung einer Zeitkonstante τ&sub1; erhält. Wenn die geschwindigkeitsregulierende Kontrolleinheit 23 nur die proportionale Verstärkung A enthält, so wird ein Signal, welches man durch Multiplikation des Geschwindigkeitsabweichungssignals mit der proportionalen verstärkung A erhält, als Drehmomentbezugssignal TRF verwendet.
Im folgenden wird der Betrieb eines Rechenelementes für das Motorbeschleunigungsdrehmoment 30 beschrieben
Auf den Empfang des nachgewiesenen Motorgeschwindigkeitssignals NMFB hin, stellt das Rechenelement für das Motorbeschleunigungsdrehmoment 30 ein Signal ETA zur Verfügung, welches durch das Filtern eines Signals erhalten wird, das durch Multiplikation des Differentials des nachgewiesenen Motorgeschwindigkeitssignals NMFB mit der mechanischen Zeitkonstante τM des Fahrmotors 11 erhalten wird, mit einem Filter, der mit einem Verzögerungselement mit einer Zeitkonstante τF1 erster Ordnung ausgestattet ist. Das Signal ETA ist ein Beschleunigungsdrehmomentsignal zum Beschleunigen des Fahrmotors 11.
Im folgenden wird der Betrieb eines Rechenelementes für das Motorreibungsdrehmoment 31 beschrieben.
Ein geschätztes Reibungsdrehmomentsignal ETF (p. u), welches das Reibungsdrehmoment der Laufkatze darstellt, bestimmt man durch Multiplikation der Summe des Gewichts m0E (p. u) der Laufkatze 1, welches im Vorfeld gemessen wird und des Gewichts m1E (p. u) der Hublast 6, bestimmt auf Grundlage eines Drehmomentbezugswertes, welcher auf den Hubmotor 42 oder das Drehmoment des Hubmotors 42 während des Hebens der Hublast 6 mit konstantem Wert wirkt, mit einem Konversionsfaktor K1E zum Konvertieren der Summe in das Reibungsdrehmoment der Antriebswelle der Laufkatze.
Ein Rechenelement für den Schwingwinkel 32 wird im folgenden beschrieben.
Zum Berechnen eines geschätzten Schwingwinkels Eθ (rad) des Hubseils wird ein Signal ETL (p u), erhalten durch Addition eines Signals, welches man durch Subtraktion des Drehmomentsignals der Motorbeschleunigung ETA (p. u) vom Drehmomentbezugssignal TRF (p. u) erhält, geliefert von der Kontrolleinheit für die Geschwindigkeitsregulierung 23, und des geschätzten Reibungsdrehmoments (p. u), durch das Gewicht mle (p. u) der Hublast 6 dividiert, woraufhin das so erhaltene Signal durch einen Filter mit einem Verzögerungselement erster Ordnung mit einer Zeitkonstante τF gefiltert wird. (p u) zeigt an, daß ein Verhältnis zu einem berechneten Drehmoment des Motors angegeben wird.
Der Betrieb einer Dämpfungskontrolleinheit 33 zum Dämpfen der Oszillation des Hubseus wird im folgenden beschrieben.
Die Dämpfungskontrolleinheit 33 berechnet ein Geschwindigkeitskorrektursignal NRFDP (p. u), dargestellt durch ein Verhältnis zu einer berechneten Geschwindigkeit des Motors, zur Dämpfungskontrolle auf Grundlage des geschätzten Schwingwinkels Eθ (rad), einen festgesetzten Dämpfungsfaktor δ, die Gravitationsbeschleunigung g (m/sec²), die Fahrgeschwindigkeit VR (m/sec) der Laufkatze 1, entsprechend der berechneten Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors 11 und die gemessene Länge L (m) des Hubseils zwischen der Hubantriebstrommel 41 und der Hublast 6, bestimmt durch das Zählen von Pulsen, die von dem Geschwindigkeitsdetektor 45 erzeugt werden, zugehörig zu der Antriebswelle des Hubmotors 42, durch Anwendung der folgenden Gleichung:
NRFDP = (2δg/ωEVR)Eθ ...(16)
wobei ωE = (g/LE)½.
Wenn die Kontrolleinheit zur Geschwindigkeitsregulierung 23 die Abweichung des nachgewiesenen Geschwindigkeitssignals NMFR (p. u) von einem Geschwindigkeitsbezugssignal NRF1 (P. u) empfängt, erhalten durch Subtraktion des Geschwindigkeitsbezugskorrektursignals NRFDP (p. u) zur Dämpfungskontrolle vom Geschwindigkeitsbezugssignal NRF0, geliefert von einer linearen Beschleunigungsstartvorrichtung 22, kontrolliert die Kontrolleinheit zur Geschwindigkeitsregulierung 23 die Rotationsgeschwindigkeit NM des Motors, um sie gemäß dem Geschwindigkeitsbezugssignal NRRF1 zu verändern. (p. u) zeigt an, daß die Geschwindigkeitswerte durch ein Verhältnis zu einer berechneten Geschwindigkeit des Motors dargestellt werden.
Somit wird die Oszillation des Hubseils mit dem Dämpfungsfaktor δ gedämpft.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf Figur 7 beschrieben, wobei nur solche Komponenten, die verschieden von jenen der ersten Ausführungsform, dargestellt in Figur 6, beschrieben werden.
Das Geschwindigkeitsbezugssignal NRF1 wird dem Rechenelement für das Beschleunigungsdrehmoment des Fahrmotors 30 der zweiten Ausführungsform übergeben, statt des. nachgewiesenen Motorgeschwindigkeitssignals NMFB, welches bei der ersten Ausführungsform dem Rechenelement für das Beschleunigungsdrehmoment 30 übergeben wird.
Bei der zweiten Ausführungsform erhält man das geschätzte Drehmomentsignal der Motorbeschleunigung ETA durch Multiplikation eines Signals, erhalten durch Filtern eines Signals, welches man durch Differentiation des Geschwindigkeitsbezugssignals NRF1 mit dem Rechenelement des Be-schleunigungsdrehmoments 30 erhält, mit einem Filter, der ein Verzögerungselement erster Ordnung mit einer Zeit-konstante τF1 aufweist, mit der mechanischen Zeitkonstante TM des Fahrmotors 11.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf Figur 8 beschrieben.
Die einzige Komponente der dritten Ausführungsform, welche in Figur 8 dargestellt ist, die verschieden von derjenigen der ersten Ausführungsform ist, dargestellt in Figur 6, ist ein Rechenelement für den Schwingwinkel 32A, welches sich von dem Rechenelement für den Schwingwinkel 32 der ersten Ausführungsform unterscheidet, während die restlichen Komponenten der dritten Ausführungsform identisch mit jenen der ersten Ausührungsform sind. Daher wird hier nur das Rechenelement für den Schwingwinkel 32A beschrieben.
Das Rechenelement für den Schwingwinkel 32A.addiert den Fahrwiderstand ETL11 (p. u) der Hublast gegen das Verfahren der Laufkatze, erhalten durch Multiplikation des Ausgangssignals Eθ davqn zu dem gemessenen Gewicht m1E, dem Fahrreibungsdrehmoment ETF und dem Beschleunigungsdrehmoment ETA zum Beschleunigen des Fahrmotors, um so ein geschätztes Drehmoment ETM (p. u) des Motors zu bestimmen.
Das Rechenelement für den Schwingwinkel 32A berechnet die Abweichung des geschätzten Motordrehmoments von dem Bezugssignal für das Ausgangsdrehmoment TRP (p. u) der Kontrolleinheit für die Geschwindigkeitsregulierung und filtert ein Signal, erhalten durch Multiplikation eines Abweichungssignals, welches die Abweichung durch eine proportionale Verstärkung G darstellt, mit einem Filter, der ein Verzögerungselement erster Ordnung aufweist, um so den Schwingwinkel Eθ (rad) zur Verfügung zu stellen.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf Figur 9 beschrieben, wobei nur jene Komponenten der vierten Ausführungsform, dargestellt in Figur 9, beschrieben werden, die verschieden sind vonjenen der ersten Ausführungsform, dargestellt in Figur 6.
Während bei der ersten Ausführungsform der Schwingwinkel auf Grundlage des Lastdrehmoments des Fahrmotors berechnet wird, wird bei der vierten Ausführungsform selbiger durch ein Rechenelement für den Schwingwinkel 34 auf Grundlage der Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors berechnet, worin der einzige Unterschied zwischen der vierten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform besteht.
Das Rechenelement für den Schwingwinkel 34 stellt einen geschätzten Schwingwinkel Eθ (rad) zur Verfügung, erhalten durch Berechnen der Abweichung zwischen einem Signal, welches man durch Division eines Signals erhält, erhalten durch Multiplikation des nachgewiesenen Geschwindigkeitssignals NMFB (p. u), welches die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors darstellt, mit der Fahrgeschwindigkeit VR (m/min) der Laufkatze, entsprechend der berechneten Geschwindigkeit des Fahrmotors, durch die Gravitiationsbeschleunigung (m/sec²) und einem Signal, erhalten durch Integration des geschätzten Schwingwinkels Eθ (rad) über die Zeit, welcher von dem Rechenelement für den Schwingwinkel 31 zur Verfügung gestellt wird, und Integration eines Signals über die Zeit, erhalten durch Multiplikation eines Abweichungssignals, welches die quadratische Abweichung von einer geschätzten Winkelfrequenz ωE (rad/sec) darstellt, berechnet durch Anwendung der Gleichung (13), unter Verwendung der gemessenen Länge LE (m) des Hubseils zwischen der Hubantriebstrommel des Hubgerätes und der Hublast und der Gravitationsbeschleunigung g (m/sec²).
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf Figur 10 beschrieben, wobei nur jene Tatsachen, welche sich von der vierten Ausführungsform, dargestellt in Figur 9, unterscheiden, beschrieben werden.
Eine Dämpfungskontrolleinheit 35 weist sowohl die arithmetischen Funktionen des Rechenelementes für den Schwingwinkel 34 und der Dämpfungskontrolleinheit 33 der vierten Ausführungsform auf, wobei die Fahrgeschwindigkeit VR der Laufkatze, welche der berechneten Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors entspricht, nicht verwendet wird.
Dementsprechend ist, wenn dieselben nachgewiesenen Geschwindigkeitssignale entweder auf die Dämpfungskontrolleinheit 33 der vierten Ausführungsform oder auf die Dämpfungskontrolleinheit 35 der fünften Ausführungsform angewendet werden, das Ausgangssignal der Dämpfungs-kontrolleinheit 35 dasselbe wie das der Dämpfungs-kontrolleinheit 33.
Eine Übertragungsfunktion zwischen dem nachgewiesenen Geschwindigkeitssignal NMFB, d.h. dem Eingangssignal des Rechenelementes für den Schwingwinkel 34 der vierten Ausführungsform und dem Geschwindigkeitsbezugskorrektursignal für die D&mpfungskont rolle NRFDF, dem Ausgangssignal der D&mpfungskontrolleinheit, wird ausgedruckt durch:
Eine Übertragungsfünktion zwischen detn nachgewiesenen Geschwindigkeitsdignal NMFB, d. h. dem Einganssignal der Dämpgungskontrolleinheit 35 der fünften Ausführungsform und dem Geschwindigkeitsbezugskorrektursignal für die Dampfungskontrolle NRFDP, d. h. dem Ausgangssignal der Dämpfungskontrolleinheit 35, wird ausgedrückt durch: Damit sind die Übertragungsfunktionen, welche jeweils durch die Gleichungen (17) und (18) ausgedrückt werden, identisch.
Obwohl die vorliegende Erfindung bei Kränen Anwendung findet, welche eine Dahrvorrichtung, eine Hubvorrichtung und eine Laufkatze, die die Fahrvorrichtung und die Hubvorrichtung trägt, aufweisen, ist die vorliegende Erfindung ebenso auf einen Kran mit Seillaufkatze anwendbar, welcher eine stationäre Verfahrvorrichtung, eine stationäre Hubvorrichtung und eine Laufkatze aufweist, so wie einen Containerkran, wie dargestellt in Figur 11. In Figur 11 ist eine Verfahrvorrichtung 50, eine Schiene 51, eine Laufkatze 52, eine Hubvorrichtung 53, ein Container 54, d.h eine Hublast, eine Kontrolleinheit 55, ein Verf ahrseil 56, Räder 59, eine Antriebstrommel G1 zum Antreiben des Verfahrseils, eine Reduziervorrichtung 62, ein elektrischer Verfahrmotor 63, eine elektromagnetische Bremse 64, ein Geschwindigkeitsdetektor 65, Führungsrollen 67 und 69, eine Hubantriebstrommel 71, eine Reduziervorrichtung 72, ein Hubmotor 73, eine elektromagnetische Bremse 74, ein Geschwindigkeitsdetektor 75, ein Hubseil 76, ein hängender Teil 77, Hubzubehör 80, Führungsrollen 81 bis 89 und eine Wicklungstrommel 90. Die Begriffe "Fahrkontrolle" und "Fahrreibungsdrehmoment", die bei der Beschreibung des Verfahrens zur Kontrolle der Fahrvorrichtung verwendet wurden, werden jeweils beim Verfahren zur Kontrolle der Verfahrvorrichtung, dargestellt in Figur 11, ersetzt durch die Begriffe "Verfahrkontrolle" und "Verfahrreibungsdrehmoment" und die Begriffe "fahren" und "verfahren" werden in den beigefügten Ansprüchen implizit durch den Begriff "bewegen" repräsentiert.
In Figur 12, welche Figur 3 entspricht, sind die kennzeichnenden Betriebsmerkmale der Laufkatze bei einer Kontrolle durch das Verfahren zur Dämpfung des Schwingens des Hubseils gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Anhand von Figur 12 ist deutlich, daß die Charakteristika der Geschwindigkeitsveränderung der Laufkatze, verglichen zu jenen aus Figur 3, stabilisiert sind.
Wie in Figur 4 dargestellt ist, kann ein Schwingwinkel des Hubseils, der von einem Schwingwinkeldetektor 29 nachgewiesen wird, anstelle des geschätzten Schwingwinkels verwendet werden, welcher von dem Rechenelement für den Schwingwinkel 38 für den Kontrollbetrieb bestimmt wird.
Mit der vorangehenden Beschreibung ist deutlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die Oszillation des Hubseils, die auf Beschleunigung oder Verlangsamung der Laufkatze zurückgeführt werden kann, automatisch unterdrückt wird, ohne das Erfordernis einer manuellen Bedienung zum Unterdrücken der Oszillation von einer Bedienungsperson des Krans. Dementsprechend kann die Laufkatze bei relativ hoher Geschwindigkeit fahren und der automatische Betrieb des Krans in bemerkenswerter Weise die Transportfähigkeit des Krans verbessern.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Die vorliegende Erfindung ist zur Kontrolle von Schwingsignalen anwendbar, die die Schwingbewegung des Hubseils von einem Hängekran repräsentieren, mit einer Fahrvorrichtung, einer Hubvorrichtung und einer Laufkatze, welche die Fahrvorrichtung und die Hubvorrichtung trägt oder von einem Containerkran mit einer Verfahrvorrichtung für eine Seillaufkatze und einer Hubvorrichtung.

Claims

1. Verfahren zum Dämpfen des Schwingens des Hubseils (5), von einem Hängekran, der eine Kontrolleinheit für einen Laufkatzenantrieb aufweist, mit einem Fahrmotor (11) zum Antreiben einer Laufkatze (1); einem Hubmotor (42) zum Heben einer Hublast (6); einem Schwingwinkeldetektor (29) zum Ermitteln des Schwingwinkels (Eθ) des Hubseils (5); und einer Kontrolleinheit für den Hubmotorantrieb zum Antreiben und Kontrollieren des Hubmotors (42); wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze (1) und Erzeugen eines davon abhängigen Geschwindigkeitssignals;

- Bestimmen eines Drehmomentbezugssignals durch eine geschwindigkeitsregulierende Kontrolleinheit (23) auf Grundlage eines Abweichungssignals, welches die Abweichung des Geschwindigkeitssignals von einem Geschwindigkeitsbezugssignal darstellt;

-Kontrolle der Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors (11) gemäß dem. Drehmomentbezugssignal; und

- Ermitteln eines Schwingwinkels (Eθ) des Hubseils (5) mit dem Schwingwinkeldetektor (29);

gekennzeichnet durch

- Berechnen eines Geschwindigkeitskorrektursignals für die Dämpfungskontrolle (NRFDP) mit einer Dämpfungskontrolleinheit (35), mittels:

NRFDP = (2δg/ωEVR) (Eθ) und

ωE= (g/LE)½;

wobei δ ein gesetzter Dämpfungsfaktor, g die Gravitationsbeschleunigungskonstante, VR die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze entsprechend der berechneten Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors (11), ωE die geschätzte Winkelgeschwindigkeit und LE die Länge des Hubseils (5) zwischen der Hubantriebstrommel (61) und der Hublast (6) ist; und

- Kontrolle der Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors (11) gemäß einem korrigierten Geschwindigkeitsbezugssignal (NRF1), erhalten durch Subtraktion des Geschwindigkeitskorrektursignals für die Dämpfungskontrolle (NRFDP) von einem Geschwindigkeitsbezugssignal (NRF0).

2. Kontrollgerät zum Dämpfen des Schwingens des Hubseils (5) von einem Hängekran, mit:

- einer Kontrolleinheit für einen Laufkatzenantrieb mit einem Fahrmotor (11) zum Antreiben der Laufkatze (1) des Krans und einer Kontrolleinheit zur Geschwindigkeitsregulierung (23), welche ein Drehmomentbezugssignal auf Grundlage eines Abweichungssignals berechnet, das die Abweichung eines Fahrgeschwindigkeitssignals, stellvertretend für die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze (1), von einem Geschwindigkeitsbezugssignal darstellt, das die erwünschte Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze (1) bezeichnet, und die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors (11) gemäß dem Drehmomentbezugssignal kontrolliert;

- einem Hubmotor (42) zum Heben einer Hublast (6) mit einem Hubseil (5);

- einem Schwingwinkeldetektor (29) zum Ermitteln des Schwingwinkels (Eθ) des Hubseils (5); und

- einer Antriebskontrolleinheit zum Antreiben und zur Kontrolle eines Hubmotors (42)

dadurch gekennzeichnet, daß das Kontrollgerät aufweist:

- eine Dämpfungskontrolleinheit (35), die ein Geschwindigkeitskorrektursignal zur Dämpfungskontrolle (NRFDP) ermittelt, mittels:

NRFDP = (2δg/ωEVR) (Eθ) und ωE = (g/LE)½,

wobei Eθ der durch den Schwingwinkeldetektor ermittelte Schwingwinkel des Hubseils ist, ein gesetzter Dämpfungsfaktor ist, g die Gravitationsbeschleunigungskonstante ist, VR die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze entsprechend der berechneten Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors (11) ist, ωE die geschätzte Winkelgeschwindigkeit ist und LE die gemessene Länge des Hubseils (5) zwischen der Hubantriebstrommel (61) und der Hublast (6) ist, ermittelt auf Grundlage der Rotationsgeschwindigkeit des Hubmotors (42); und

- eine Geschwindigkeitskontrollvorrichtung zur Kontrolle der Rotationsgeschwindigkeit des Fahrmotors (11) gemäß einem korrigierten Geschwindigkeitsbezugssignal (NRF1), erhalten durch Subtraktion des Geschwindigkeitskorrektursignals für die Dämpfungskontrolle (NRFDP) von einem Geschwindigkeitsbezugssignal.