JP2014108865A - Method of suppressing vibration of crane end and sea work ship - Google Patents

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昇二 宮西
Toshifumi Fukazawa
敏史 深澤
Hiroaki Kagaya
博昭 加賀谷
Hisanosuke Kawada
久之輔 河田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of suppressing vibration in vertical direction of a crane end on a sea work ship.SOLUTION: Speed V in vertical direction of a crane end 3a is converted into angular speed ω in roll direction of a hull 2 and moment in roll direction that is opposite direction of the acquired angular speed ω is applied to the hull 2. By the structure, control based on the speed V in the vertical direction of the crane end 3a is performed, so that vibration in the vertical direction of the crane end 3a can be suppressed with respect to all of rolling, pitching, and heaving of a ship 1.

Description

本発明は、船体に設けられたクレーンの先端の上下方向の振動を抑制する方法に関する。また、本発明は、その振動抑制方法を実行可能な海上作業船に関する。   The present invention relates to a method for suppressing vertical vibration of a tip of a crane provided in a hull. The present invention also relates to a marine work boat capable of executing the vibration suppressing method.

オフショア支援船などのクレーンを有する海上作業船では、波等の影響で船体が揺れたときでもクレーンに吊り下げられた吊荷の位置を一定に保つことが望まれる。例えば、特許文献１には、船のローリング（横揺れ）を抑制することにより吊荷の揺れを抑制する海上作業船が開示されている。   In a marine work vessel having a crane such as an offshore support vessel, it is desired to keep the position of a suspended load suspended from the crane constant even when the hull is shaken due to the influence of waves or the like. For example, Patent Document 1 discloses a marine work ship that suppresses the swing of a suspended load by suppressing the rolling (rolling) of the ship.

特許文献１に開示された海上作業船では、クレーン先端に吊荷を撮像するＣＣＤカメラが設けられ、船体にはサーボモータによって船幅方向に錘を揺動させる減揺装置が設けられている。波等の影響により船にローリングが発生すると、吊荷にも船幅方向の揺れが生じる。ＣＣＤカメラに接続された制御装置は、画像処理により吊荷の揺れを検出し、船のローリングのエネルギーを打ち消すように減揺装置を制御する。   The offshore work boat disclosed in Patent Document 1 is provided with a CCD camera for imaging a suspended load at the tip of a crane, and the hull is provided with a vibration reduction device that swings a weight in the width direction of the ship by a servo motor. When rolling occurs on a ship due to the influence of waves or the like, the suspended load also sways in the width direction. The control device connected to the CCD camera detects the swing of the suspended load by image processing and controls the shake reducing device so as to cancel the energy of the ship's rolling.

また、特許文献１には、もう１つの減揺装置を錘が船長方向に揺動するように設け、船のピッチング（縦揺れ）をも抑制してもよいことが記載されている。   Further, Patent Document 1 describes that another vibration reduction device may be provided so that the weight swings in the ship length direction to suppress the pitching (pitch) of the ship.

特開２０００−８６１５９号公報JP 2000-86159 A

しかしながら、ＣＣＤカメラでクレーン先端の真下の吊荷を撮像する方法では、波等の影響により船にヒービング（上下動）が発生し、吊荷に上下方向の移動が生じても、ＣＣＤカメラと吊荷の間の距離は変化しないため、それを検出することができない。すなわち、特許文献１の海上作業船では、船のローリングおよびピッチングによるクレーン先端の上下方向の振動（位置変動）を抑制できても、船のヒービングによるクレーン先端の上下方向の振動を抑制することはできない。   However, in the method of imaging a suspended load directly below the crane tip with a CCD camera, even if a heaving (up and down movement) occurs in the ship due to the influence of waves or the like, and the vertical movement of the suspended load occurs, Since the distance between the loads does not change, it cannot be detected. That is, in the marine work ship of Patent Document 1, even if the vertical vibration (position fluctuation) of the crane tip due to the rolling and pitching of the ship can be suppressed, the vertical vibration of the crane tip due to the heaving of the ship is suppressed. Can not.

そこで、本発明は、海上作業船におけるクレーン先端の上下方向の振動を抑制することができる方法を提供することを目的とする。また、本発明は、その振動抑制方法を実行可能な海上作業船を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the method which can suppress the vibration of the up-down direction of the crane front-end | tip in a marine work boat. Another object of the present invention is to provide a marine work boat capable of executing the vibration suppressing method.

前記課題を解決するために、本発明の１つの観点からのクレーン先端の振動抑制方法は、クレーン先端の上下方向の速度を船体のロール方向の角速度に換算し、得られた角速度と逆向きのロール方向のモーメントを船体に付与する。   In order to solve the above-described problem, a method for suppressing vibration at the crane tip from one aspect of the present invention converts the vertical velocity at the crane tip into an angular velocity in the roll direction of the hull, and is opposite to the obtained angular velocity. A moment in the roll direction is applied to the hull.

上記の構成によれば、クレーン先端の上下方向の速度に基づいた制御を行うため、クレーン先端の上下方向の振動が船のローリング、ピッチングおよびヒービングのいずれに由来する場合でもクレーン先端の上下方向の振動を抑制することができる。   According to the above configuration, since the control based on the vertical speed of the crane tip is performed, the vertical motion of the crane tip can be controlled even when the vertical vibration of the crane tip is caused by any of rolling, pitching, and heaving of the ship. Vibration can be suppressed.

得られた前記角速度にゲインを積算することにより、前記モーメントを決定する制御対象値を算出してもよい。この場合、前記ゲインを、船の重心を通る前後軸から前記クレーン先端までの距離が大きくなるほど大きくしてもよい。   A control target value for determining the moment may be calculated by integrating a gain to the obtained angular velocity. In this case, the gain may be increased as the distance from the longitudinal axis passing through the center of gravity of the ship to the tip of the crane increases.

また、本発明の他の観点からのクレーン先端の振動抑制方法は、クレーン先端の基準位置に対する上下方向のズレを打ち消すように船体にロール方向のモーメントを付与する。この構成によれば、クレーン先端の位置に基づいた制御を行うため、クレーン先端の上下方向の振動が船のローリング、ピッチングおよびヒービングのいずれに由来する場合でもクレーン先端の上下方向の振動を抑制することができる。   In addition, according to another aspect of the present invention, a crane tip vibration suppression method applies a moment in the roll direction to the hull so as to cancel the vertical displacement from the reference position of the crane tip. According to this configuration, since the control based on the position of the crane tip is performed, the vertical vibration of the crane tip is suppressed even when the vertical vibration of the crane tip is derived from any of rolling, pitching, and heaving of the ship. be able to.

また、本発明の海上作業船は、船体と、前記船体に設けられたクレーンと、前記クレーンの先端に設けられた、当該先端の上下方向の加速度を検出する加速度計と、前記クレーンの先端の位置を測定する位置測定装置と、前記船体に付与すべきロール方向のモーメントを調整し得るモーメント調整機構と、前記加速度計の検出値および前記位置測定装置の測定値に基づいて、前記クレーン先端の上下方向の速度を打ち消すモーメントが前記船体に付与されるように前記モーメント調整機構を制御する制御装置と、を備える。   Further, the marine work boat of the present invention includes a hull, a crane provided in the hull, an accelerometer provided at a tip of the crane for detecting vertical acceleration of the tip, and a tip of the crane. Based on the position measuring device for measuring the position, the moment adjusting mechanism capable of adjusting the moment in the roll direction to be applied to the hull, the detected value of the accelerometer and the measured value of the position measuring device, A control device that controls the moment adjustment mechanism so that a moment that cancels the speed in the vertical direction is applied to the hull.

本発明によれば、クレーン先端の上下方向の振動を抑制することができる。   According to the present invention, the vertical vibration of the crane tip can be suppressed.

（ａ）は本発明の一実施形態に係る海上作業船の縦断面での模式図、（ｂ）は同海上作業船の横断面での模式図である。(A) is the schematic diagram in the longitudinal cross-section of the marine work boat which concerns on one Embodiment of this invention, (b) is the schematic diagram in the cross section of the same marine work boat. 海上作業船の制御系統を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of a marine work boat. （ａ）および（ｂ）は船体が波を受けたときのクレーン先端の変位のシミュレーション結果であり、（ａ）は船のロールリングの角速度に基づく制御を行った場合、（ｂ）はクレーン先端の上下方向の速度に基づく制御を行った場合を示す。(A) and (b) are the simulation results of the displacement of the crane tip when the hull receives waves, (a) is the case where control based on the angular velocity of the ship's roll ring is performed, and (b) is the tip of the crane. The case where the control based on the vertical speed of is performed is shown.

図１（ａ）および（ｂ）に、本発明の一実施形態に係る海上作業船１を示す。この海上作業船１は、船体２と、船体２に設けられたクレーン３とを備える。   1 (a) and 1 (b) show an offshore work boat 1 according to an embodiment of the present invention. The offshore work boat 1 includes a hull 2 and a crane 3 provided on the hull 2.

海上作業船１では、船１の重心Ｇを中心として３つの座標軸、すなわち重心Ｇを通って船長方向に延びる前後軸Ｘ、重心Ｇを通って船幅方向に延びる左右軸Ｙおよび重心Ｇを通って上下方向に延びる上下軸Ｚ、が設定される。そして、前後軸Ｘを中心とする周方向がロール方向Ｐ、左右軸Ｙを中心とする周方向がピッチ方向Ｑ、上下軸Ｚを中心とする周方向がヨー方向Ｒである。   The offshore work boat 1 passes through three coordinate axes centered on the center of gravity G of the ship 1, that is, a longitudinal axis X extending in the ship length direction through the center of gravity G, a left-right axis Y extending in the ship width direction through the center of gravity G, and the center of gravity G. A vertical axis Z extending in the vertical direction is set. The circumferential direction centering on the longitudinal axis X is the roll direction P, the circumferential direction centering on the left-right axis Y is the pitch direction Q, and the circumferential direction centering on the vertical axis Z is the yaw direction R.

なお、重心Ｇは、暫定的に、クレーン３が基本位置にあると仮定して、船体２の重量、クレーン３を含む全ての艤装品の重量およびバラストタンク内の水の重量から求めてもよい。あるいは、重心Ｇは、クレーン３の姿勢および吊荷の重量を加味して都度求めてもよい。   The center of gravity G may be provisionally determined from the weight of the hull 2, the weight of all the fittings including the crane 3, and the weight of water in the ballast tank, assuming that the crane 3 is in the basic position. . Alternatively, the center of gravity G may be obtained each time considering the posture of the crane 3 and the weight of the suspended load.

船体２には、スクリュープロペラ２１とサイドスラスタ４が設けられている。クレーン３により作業が行われるときは、船体２が定点保持されるように、スクリュープロペラ２１およびサイドスラスタ４が制御装置７により制御される。なお、スクリュープロペラ２１の代わりに、ウォータージェット推進器が採用されてもよい。   The hull 2 is provided with a screw propeller 21 and a side thruster 4. When work is performed by the crane 3, the screw propeller 21 and the side thruster 4 are controlled by the control device 7 so that the hull 2 is held at a fixed point. Instead of the screw propeller 21, a water jet propulsion device may be employed.

サイドスラスタ４は、重心Ｇよりも下方に配置されたプロペラを回転させることにより、船幅方向の推進力を発生させるものである。その推進力は、プロペラの回転数や、プロペラが可変ピッチプロペラである場合はプロペラの角度により変更される。すなわち、サイドスラスタ４は、船体２に付与すべきロール方向のモーメントを調整し得る本発明のモーメント調整機構に相当する。   The side thruster 4 generates propulsive force in the ship width direction by rotating a propeller arranged below the center of gravity G. The propulsive force is changed depending on the rotation speed of the propeller or the angle of the propeller when the propeller is a variable pitch propeller. That is, the side thruster 4 corresponds to the moment adjusting mechanism of the present invention that can adjust the moment in the roll direction to be applied to the hull 2.

クレーン３は、本実施形態では、船体２に対して旋回可能な基部３１と、基部３１に対して上下方向に揺動可能にピン結合された第１アーム３２と、第１アーム３２に対して上下方向に揺動可能にピン結合された第２アーム３３とを含む。第１アーム３２の俯仰角および第２アーム３３の俯仰角は、図略の２つの油圧シリンダの伸縮によりそれぞれ決定される。なお、クレーン３は、ウィンチにより一本のアームを俯仰させるように構成されていてもよい。   In this embodiment, the crane 3 has a base 31 that can pivot with respect to the hull 2, a first arm 32 that is pin-coupled so as to be swingable in the vertical direction with respect to the base 31, and the first arm 32. And a second arm 33 pin-coupled so as to be swingable in the vertical direction. The elevation angle of the first arm 32 and the elevation angle of the second arm 33 are respectively determined by expansion and contraction of two hydraulic cylinders (not shown). In addition, the crane 3 may be comprised so that one arm may be raised / lowered with a winch.

基部３１には、当該基部３１の旋回角度を検出する旋回角度計５３が設けられている。また、第１アーム３２には、当該第１アーム３２の俯仰角を検出する第１角度計５１が設けられており、第２アーム３３には、当該第２アーム３３の俯仰角を検出する第２角度計５２が設けられている。これらの計器５１〜５３の検出値は、クレーン先端３ａの位置を決定するのに使用される。すなわち、旋回角度計５３、第１角度計５１および第２角度計５２は、クレーン３の先端３ａの位置を測定する位置測定装置５を構成する。   The base 31 is provided with a turning angle meter 53 that detects the turning angle of the base 31. The first arm 32 is provided with a first goniometer 51 that detects the elevation angle of the first arm 32, and the second arm 33 includes a first angle meter 51 that detects the elevation angle of the second arm 33. A two-angle meter 52 is provided. The detected values of these instruments 51 to 53 are used to determine the position of the crane tip 3a. That is, the turning angle meter 53, the first angle meter 51, and the second angle meter 52 constitute a position measuring device 5 that measures the position of the tip 3 a of the crane 3.

クレーン３の先端３ａには、当該先端３ａの少なくとも上下方向の加速度を検出する加速度計（例えば、三次元加速度計）６が設けられている。   The tip 3a of the crane 3 is provided with an accelerometer (for example, a three-dimensional accelerometer) 6 that detects at least the vertical acceleration of the tip 3a.

本実施形態では、制御装置７により、クレーン先端３ａの上下方向の振動を抑制する制御が行われる。この振動抑制制御では、クレーン先端３ａの上下方向の速度Ｖを船体２のロール方向の角速度ωに変換し、得られた角速度ωと逆向きのロール方向のモーメント（前後軸Ｘ回りのモーメント）を船体２に付与する。   In the present embodiment, the control device 7 performs control to suppress the vertical vibration of the crane tip 3a. In this vibration suppression control, the vertical velocity V of the crane tip 3a is converted into the angular velocity ω in the roll direction of the hull 2, and the moment in the roll direction opposite to the obtained angular velocity ω (moment about the longitudinal axis X) is obtained. It is given to the hull 2.

具体的に、制御装置７は、図２に示すように、加速度計６により検出されるクレーン先端３ａの上下方向の加速度Ａ、ならびに旋回角度計５３、第１角度計５１および第２角度計５２の検出値から決定されるクレーン先端３ａの位置に基づいて、クレーン先端３ａの上下方向の速度Ｖを打ち消すモーメントが船体２に付与されるようにサイドスラスタ４を制御する。   Specifically, as shown in FIG. 2, the control device 7 determines the acceleration A in the vertical direction of the crane tip 3 a detected by the accelerometer 6, the turning angle meter 53, the first angle meter 51, and the second angle meter 52. Based on the position of the crane tip 3a determined from the detected value, the side thruster 4 is controlled so that a moment to cancel the vertical velocity V of the crane tip 3a is applied to the hull 2.

まず、制御装置７は、加速度計６により検出されるクレーン先端３ａの上下方向の加速度Ａを積分することにより、クレーン先端３ａの上下方向の速度Ｖを算出する。なお、速度Ｖは、絶対座標系でのクレーン先端３ａの高さ位置を直接的に測定し、これを微分することによっても算出することができる。   First, the control device 7 calculates the vertical velocity V of the crane tip 3 a by integrating the vertical acceleration A of the crane tip 3 a detected by the accelerometer 6. The velocity V can also be calculated by directly measuring the height position of the crane tip 3a in the absolute coordinate system and differentiating it.

速度Ｖを算出した後は、制御装置７は速度Ｖを船体２のロール方向の角速度ωに変換する。船長方向から見たときに、クレーン先端３ａと重心Ｇとを結ぶ線分の長さをｒ、その線分が左右軸Ｙとなす角度をθとすると、速度Ｖと角速度ωは次の式（１）の関係となる。   After calculating the velocity V, the control device 7 converts the velocity V into an angular velocity ω in the roll direction of the hull 2. When viewed from the ship's length direction, if the length of the line segment connecting the crane tip 3a and the center of gravity G is r, and the angle between the line segment and the left and right axis Y is θ, the velocity V and the angular velocity ω 1).

Ｖ／ｃｏｓθ＝ｒ・ω ・・・（１）
船長方向から見たときの、重心Ｇからクレーン先端３ａまでの船幅方向の距離をａ、重心Ｇからクレーン先端３ａまでの上下方向の距離をｂとすると、ｃｏｓθ＝ａ／ｒであるから、式（１）は次の式（２）に書き換えられる。 V / cos θ = r · ω (1)
Since the distance in the ship width direction from the center of gravity G to the crane tip 3a when viewed from the ship length direction is a and the distance in the vertical direction from the center of gravity G to the crane tip 3a is b, cos θ = a / r. Expression (1) can be rewritten as the following expression (2).

ω＝Ｖ／ａ ・・・（２）
すなわち、船体２のロール方向の角速度ωは、クレーン先端３ａの上下方向の速度Ｖをクレーン先端３ａのＹ座標ａで割ることにより得ることができる。 ω = V / a (2)
That is, the angular velocity ω in the roll direction of the hull 2 can be obtained by dividing the vertical velocity V of the crane tip 3a by the Y coordinate a of the crane tip 3a.

次に、制御装置７は、得られた角速度ωと逆向きのロール方向のモーメントを船体２に付与するために、角速度ωにゲインＫを積算することにより、前記モーメントを決定する制御対象値を算出する。制御対象値は、サイドスラスタ４のプロペラの回転数であってもよいし、プロペラが可変ピッチプロペラである場合はプロペラの角度であってもよい。   Next, in order to give the hull 2 a moment in the roll direction opposite to the obtained angular velocity ω, the control device 7 adds a gain K to the angular velocity ω to obtain a control target value for determining the moment. calculate. The control target value may be the rotation speed of the propeller of the side thruster 4, or may be the angle of the propeller when the propeller is a variable pitch propeller.

そして、制御装置７は、算出した制御対象値を補正値として、船体２を定点保持するために算出した制御対象値にその補正値を加算または減算する。これにより、船体２には、角速度ωと逆向きのロール方向のモーメントが付与される。このようにして船体２に付与されるロール方向のモーメントは、ときには波による船１のローリングと逆方向のモーメント、すなわちローリングを抑制するモーメントとなり、ときには波による船１のローリングと同方向のモーメント、すなわちローリングを促進させるモーメントとなる。あるいは、波によって船１にピッチングおよびヒービングのみが発生している場合には、船体２に付与されるロール方向のモーメントによって船１に新たにローリングが発生する。   Then, the control device 7 uses the calculated control target value as a correction value, and adds or subtracts the correction value to the control target value calculated to hold the hull 2 at a fixed point. As a result, a moment in the roll direction opposite to the angular velocity ω is applied to the hull 2. The moment in the roll direction applied to the hull 2 in this manner is sometimes a moment in the opposite direction to the rolling of the ship 1 due to waves, that is, a moment to suppress rolling, and sometimes a moment in the same direction as the rolling of the ship 1 due to waves, That is, it becomes a moment that promotes rolling. Alternatively, when only pitching and heaving are generated in the ship 1 due to the waves, the rolling is newly generated in the ship 1 by the moment in the roll direction applied to the hull 2.

上述したゲインＫは、船長方向から見たときのクレーン先端３ａと重心Ｇとを結ぶ線分の長さｒ、すなわち前後軸Ｘからクレーン先端３ａまでの距離が大きくなるほど大きくすることが望ましい。クレーン先端３ａが前後軸Ｘから遠くなるにつれて、先端３の上下方向の振動を抑制するのに必要なロール方向のモーメントが大きくなるからである。   The gain K described above is desirably increased as the length r of the line segment connecting the crane tip 3a and the center of gravity G when viewed from the ship length direction, that is, the distance from the longitudinal axis X to the crane tip 3a is increased. This is because the moment in the roll direction necessary to suppress the vertical vibration of the tip 3 increases as the crane tip 3a becomes farther from the longitudinal axis X.

以上説明したように、本実施形態の海上作業船１では、クレーン先端３ａの上下方向の速度Ｖに基づいた制御が行われるため、クレーン先端３ａの上下方向の振動が船１のローリング、ピッチングおよびヒービングのいずれに由来する場合でもクレーン先端３ａの上下方向の振動を抑制することができる。   As described above, in the marine work boat 1 according to the present embodiment, the control based on the vertical speed V of the crane tip 3a is performed. Therefore, the vertical vibration of the crane tip 3a causes rolling, pitching, and the like. The vibration in the vertical direction of the crane tip 3a can be suppressed regardless of the heaving.

次に、前記実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションを説明する。   Next, a simulation performed to confirm the effect of the embodiment will be described.

本シミュレーションでは、クレーン先端３ａの上下方向の速度Ｖから角速度ωを求め、角速度ωに係数Ｃを積算した、角速度ωと逆向きのモーメントＭ（Ｍ＝−ω×Ｃ、単位：Ｎ・ｍ）がサイドスラスタ４により船体２に付与されるという条件とした。   In this simulation, the angular velocity ω is obtained from the vertical velocity V of the crane tip 3a and the coefficient C is added to the angular velocity ω, and the moment M opposite to the angular velocity ω (M = −ω × C, unit: N · m). Is applied to the hull 2 by the side thruster 4.

まず、比較のために、船体２が波を受けることにより船１に発生するローリングの角速度を算出し、これを打ち消すようにサイドスラスタ４を制御したケースをシミュレーションした。波は、船に±１ｍのヒービングを発生させるように設定した。その結果であるクレーン先端３ａの変位を図３（ａ）に示す。当然ながら、クレーン先端３ａの上下方向の振動は、船１のヒービング以下に抑えることはできなかった。   First, for comparison, a case was calculated in which the angular velocity of rolling generated in the ship 1 when the hull 2 receives waves was calculated, and the side thruster 4 was controlled to cancel this. The waves were set to generate ± 1 m heaving on the ship. The resulting displacement of the crane tip 3a is shown in FIG. Naturally, the vertical vibration of the crane tip 3a could not be suppressed below the heaving of the ship 1.

次に、同様の波に対し、前記実施形態で説明したとおりにクレーン先端３ａの上下方向の速度Ｖに基づいてサイドスラスタ４を制御したケースをシミュレーションした。その結果であるクレーン先端３ａの変位を図３（ｂ）に示す。このような制御では、クレーン先端３ａの上下方向の振動を、船１のヒービングの半分程度に抑えることができた。   Next, the case where the side thruster 4 was controlled based on the vertical velocity V of the crane tip 3a as described in the above embodiment for the same wave was simulated. The resulting displacement of the crane tip 3a is shown in FIG. With such control, the vertical vibration of the crane tip 3 a could be suppressed to about half of the heaving of the ship 1.

（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 (Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、船体２に付与すべきロール方向のモーメントを調整し得るモーメント調整機構は、必ずしもサイドスラスタ４である必要はなく、モータによって船幅方向に錘を揺動させる減揺装置であってもよい。あるいは、モーメント調整機構は、フィンスタビライザーやアクティブ型のアンチローリングタンクであってもよい。   For example, the moment adjustment mechanism that can adjust the moment in the roll direction to be applied to the hull 2 is not necessarily the side thruster 4 and may be a vibration reducing device that swings the weight in the ship width direction by a motor. . Alternatively, the moment adjustment mechanism may be a fin stabilizer or an active type anti-rolling tank.

また、前記実施形態では、クレーン先端３ａの上下方向の速度Ｖに基づいた制御が行われていたが、クレーン先端３ａの位置に基づいた制御が行われても同様の効果を得ることができる。具体的には、クレーン先端３ａの基準位置に対する上下方向のズレを打ち消すように船体２にロール方向のモーメントを付与すればよい。   Moreover, in the said embodiment, although control based on the vertical speed V of the crane front-end | tip 3a was performed, the same effect can be acquired even if control based on the position of the crane front-end | tip 3a is performed. Specifically, a moment in the roll direction may be applied to the hull 2 so as to cancel the vertical displacement from the reference position of the crane tip 3a.

上記の基準位置とは、波や風等の外乱が無い状態でのクレーン先端３ａの位置である。加速度計６により検出されるクレーン先端３ａの上下方向の加速度を二回積分すれば基準位置に対するクレーン先端３ａの位置が求まるため、制御装置７はまずこの計算を行う。そして、クレーン先端３ａの位置が基準位置より上にズレていれば、クレーン先端３ａが下に動くように制御装置７がサイドスラスタ４に指令を与え、クレーン先端３ａの位置が基準位置より下にズレていれば、クレーン先端３ａが上に動くように制御装置７がサイドスラスタ４に指令を与える。この場合、サイドスラスタ４により船体２に与えられるモーメントの大きさは、基準位置とクレーン先端３ａ位置の間の前後軸Ｘ回りの角度に応じて決定される。   The reference position is a position of the crane tip 3a in a state where there is no disturbance such as waves and winds. If the acceleration in the vertical direction of the crane tip 3a detected by the accelerometer 6 is integrated twice, the position of the crane tip 3a with respect to the reference position is obtained, so the control device 7 first performs this calculation. And if the position of the crane front-end | tip 3a has shifted | deviated from the reference position, the control apparatus 7 will command the side thruster 4 so that the crane front-end | tip 3a may move down, and the position of the crane front-end | tip 3a will be below the reference position. If it is shifted, the control device 7 gives a command to the side thruster 4 so that the crane tip 3a moves upward. In this case, the magnitude of the moment applied to the hull 2 by the side thruster 4 is determined according to the angle around the front-rear axis X between the reference position and the crane tip 3a position.

本発明のクレーン先端の振動抑制方法は、クレーン付き海上作業船を用いて作業を行う際に特に有用である。   The method for suppressing vibration at the tip of the crane of the present invention is particularly useful when working with a marine work boat with a crane.

１ 海上作業船
２ 船体
３ クレーン
３ａ 先端
４ サイドスラスタ（モーメント調整機構）
５ 位置測定装置
６ 加速度計
７ 制御装置 1 Marine work boat 2 Hull 3 Crane 3a Tip 4 Side thruster (Moment adjustment mechanism)
5 Position measuring device 6 Accelerometer 7 Control device

Claims (5)

クレーン先端の上下方向の速度を船体のロール方向の角速度に換算し、得られた角速度と逆向きのロール方向のモーメントを船体に付与する、クレーン先端の振動抑制方法。   A crane tip vibration suppression method that converts the vertical speed of the crane tip into an angular velocity in the roll direction of the hull, and applies a moment in the roll direction opposite to the obtained angular velocity to the hull. 得られた前記角速度にゲインを積算することにより、前記モーメントを決定する制御対象値を算出する、請求項１に記載のクレーン先端の振動抑制方法。   The crane tip vibration suppression method according to claim 1, wherein a control target value for determining the moment is calculated by integrating a gain to the obtained angular velocity. 前記ゲインを、船の重心を通る前後軸から前記クレーン先端までの距離が大きくなるほど大きくする、請求項２に記載のクレーン先端の振動抑制方法。   The crane tip vibration suppression method according to claim 2, wherein the gain is increased as the distance from the longitudinal axis passing through the center of gravity of the ship to the crane tip increases. クレーン先端の基準位置に対する上下方向のズレを打ち消すように船体にロール方向のモーメントを付与する、クレーン先端の振動抑制方法。   A crane tip vibration suppression method that applies a moment in the roll direction to the hull so as to cancel the vertical deviation from the reference position of the crane tip. 船体と、
前記船体に設けられたクレーンと、
前記クレーンの先端に設けられた、当該先端の上下方向の加速度を検出する加速度計と、
前記クレーンの先端の位置を測定する位置測定装置と、
前記船体に付与すべきロール方向のモーメントを調整し得るモーメント調整機構と、
前記加速度計の検出値および前記位置測定装置の測定値に基づいて、前記クレーン先端の上下方向の速度を打ち消すモーメントが前記船体に付与されるように前記モーメント調整機構を制御する制御装置と、
を備える、海上作業船。
The hull,
A crane provided in the hull;
An accelerometer provided at the tip of the crane for detecting the acceleration in the vertical direction of the tip;
A position measuring device for measuring the position of the tip of the crane;
A moment adjustment mechanism capable of adjusting the moment in the roll direction to be applied to the hull;
A control device that controls the moment adjustment mechanism so that a moment that cancels the vertical speed of the crane tip is applied to the hull based on the detected value of the accelerometer and the measured value of the position measuring device;
An offshore work ship.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101716366B1 (en) * 2015-12-16 2017-03-15 재단법인한국조선해양기자재연구원 Vertical displacement payback system for telescope type gangway of marine plant
CN108116623A (en) * 2017-10-30 2018-06-05 武汉船用机械有限责任公司 Mining vehicle lays the control method and device of recovery system
JP2020004329A (en) * 2018-07-02 2020-01-09 日本製鉄株式会社 Information processing system, information processing apparatus, information processing method, program, and storage medium
CN113625619A (en) * 2021-07-22 2021-11-09 中际联合（北京）科技股份有限公司 Control method and control system for offshore crane, electronic device, and storage medium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101716366B1 (en) * 2015-12-16 2017-03-15 재단법인한국조선해양기자재연구원 Vertical displacement payback system for telescope type gangway of marine plant
CN108116623A (en) * 2017-10-30 2018-06-05 武汉船用机械有限责任公司 Mining vehicle lays the control method and device of recovery system
JP2020004329A (en) * 2018-07-02 2020-01-09 日本製鉄株式会社 Information processing system, information processing apparatus, information processing method, program, and storage medium
CN113625619A (en) * 2021-07-22 2021-11-09 中际联合（北京）科技股份有限公司 Control method and control system for offshore crane, electronic device, and storage medium

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