JP5688834B2 - Crane steady rest control device - Google Patents

Description

本発明は、天井型クレーンの台車を自動運転して吊り荷を目標位置に搬送する天井型クレーン搬送システムにおいて、吊り荷を搬送する際の加減速終了時における振動を低減するためのクレーンの振れ止め制御装置に関するものである。   The present invention relates to a crane for reducing vibration at the end of acceleration / deceleration when a suspended load is conveyed in an overhead crane conveyance system that automatically operates a carriage of an overhead crane to convey a suspended load to a target position. The present invention relates to a stop control device.

この種のクレーン搬送システムでは、ある位置に置かれた吊り荷を吊り上げて目標位置まで搬送し、吊り荷を降ろすという一連の動作のサイクルタイムを減少させるため、水平方向へ搬送する際の加減速終了時における吊り荷の振動を抑制する制御（いわゆる振れ止め制御）が採用されている。   In this type of crane transport system, acceleration / deceleration during transport in the horizontal direction is performed to reduce the cycle time of a series of operations in which a suspended load placed at a certain position is lifted, transported to a target position, and unloaded. Control that suppresses the vibration of the suspended load at the end (so-called steadying control) is employed.

例えば、特許文献１には、クレーン台車の実際位置を目標位置に一致させるような位置制御部の出力と、フィードバック量算出部の出力との偏差を目標速度としてクレーン台車の速度を制御する制御装置であって、クレーン台車の位置、速度、ロープの振れ角度、振れ角速度をセンサによりそれぞれ検出してこれらに最適フィードバックゲインを乗じた値の加算値を前記フィードバック量とすると共に、前記最適フィードバックゲインを、ロープ長及びスラブ重量の変化に対してロバスト安定性を有する値となるように決定するクレーンの振れ止め移動制御装置が記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses a control device that controls the speed of a crane carriage using a deviation between an output of a position control unit that matches the actual position of the crane carriage as a target position and an output of a feedback amount calculation section as a target speed. The position of the crane carriage, the speed, the swing angle of the rope, and the swing angular speed are respectively detected by sensors, and an added value obtained by multiplying these by the optimum feedback gain is used as the feedback amount, and the optimum feedback gain is set. A crane steady-state movement control device that determines a value having robust stability against changes in rope length and slab weight is described.

特許文献２には、クレーンの状態量を測定するクレーン状態量測定装置と、クレーンの停止時に前記状態量に基づいてクレーンの振れ止め・位置制御に必要なパラメータを推定学習する状態量推定・学習装置とを備え、環境変化やクレーンの経年変化がある場合でも、学習済みのパラメータを用いることで高精度に吊り荷の振れ止め・位置制御を行うようにしたクレーンの振れ止め・位置制御装置が記載されている。   Patent Document 2 discloses a crane state quantity measuring device that measures a state quantity of a crane, and state quantity estimation / learning that estimates and learns parameters necessary for crane steady state / position control based on the state quantity when the crane is stopped. A crane steady-state and position control device that uses a learned parameter to perform steady suspension and position control of suspended loads even when there are environmental changes and crane aging. Have been described.

特許文献３には、吊り荷の吊り下げ時の台車の加速度がゼロであるときの吊り荷の振れ角がゼロとなるような速度パターンを指令として用い、台車の現在位置をフィードバックして速度パターンに追従させつつ台車を所定距離まで移動させる速度指令値を生成するための位置制御手段と、前記速度パターンと吊り荷の数学モデルに基づき吊り荷の動作指令を求める吊り荷運動モデルと、前記振れ角から吊り荷の動作量を推定する吊り荷動作推定手段と、推定された動作量を動作指令に追従させる補償量を算出して速度指令値を補償する補償手段と、を備えたクレーンの振れ止め制御装置及び制御方法が記載されている。   In Patent Document 3, a speed pattern is used as a command so that the swing angle of a suspended load is zero when the acceleration of the suspended cart is zero, and the current position of the cart is fed back to the speed pattern. Position control means for generating a speed command value for moving the carriage up to a predetermined distance while following the vehicle, a suspended load motion model for obtaining a suspended load motion command based on the speed pattern and a mathematical model of the suspended load, and the runout A crane runout comprising: a suspended load motion estimating means for estimating a lifted load motion amount from a corner; and a compensating means for calculating a compensation amount for causing the estimated motion amount to follow the motion command to compensate the speed command value. A stop control device and control method are described.

特許文献４には、クレーン等の移動体の振動をモデル化してその固有周期を求め、加減速時の加速度パターンをジャーク（加速度の時間微分値）一定の台形パターンとし、各ジャーク一定時間を固有周期の整数倍として加速度パターンを設定すると共に、この加速度パターンに従って移動体の移動を制御しつつ移動体の状態変数を検出し、加速度パターンによる状態変数の目標値と検出値との偏差に基づいて移動体をフィードバック制御するようにした制振位置決め制御方法及び装置が記載されている。   In Patent Document 4, the vibration of a moving body such as a crane is modeled and its natural period is obtained. The acceleration pattern during acceleration / deceleration is a trapezoidal pattern with a constant jerk (time differential value of acceleration), and each jerk has a fixed time. The acceleration pattern is set as an integer multiple of the period, and the state variable of the moving body is detected while controlling the movement of the moving body according to the acceleration pattern. Based on the deviation between the target value of the state variable and the detected value based on the acceleration pattern A vibration damping positioning control method and apparatus for performing feedback control of a moving body is described.

特開２０００−７２７４号公報（段落［０００８］〜［００１２］、図１〜図３等）JP 2000-7274 A (paragraphs [0008] to [0012], FIGS. 1 to 3 etc.) 特開２００３−１７６０９３号公報（段落［０００９］，［００１０］、図１等）JP 2003-176093 A (paragraphs [0009], [0010], FIG. 1 and the like) 特開２００９−６７５０７号公報（段落［００１０］〜［００１４］、図１〜図４等）JP 2009-67507 A (paragraphs [0010] to [0014], FIGS. 1 to 4, etc.) 特開２０１０−９１９７号公報（段落［００１５］〜［００２６］、図４，図５，図７等）JP 2010-9197 (paragraphs [0015] to [0026], FIG. 4, FIG. 5, FIG. 7 etc.)

特許文献１に係る従来技術では、最適フィードバックゲインの算出やロバスト安定性を有する制御則の導出に複雑な演算を必要とするため、実用性に乏しく、現場向きでないという問題がある。
特許文献２に係る従来技術では、制御に必要なパラメータを過去の運転結果から学習するので、運転期間が短く学習が不十分な場合には高精度な振れ止め制御が難しいという問題がある。
特許文献３に係る従来技術は、速度パターンに基づいた加減速制御と比例制御または比例積分制御による位置制御との組み合わせで制御を行っており、制御系の構成が比較的複雑である。
特許文献４に係る従来技術は、ジャーク一定時間をモデルの固有周期の整数倍に設定した台形の加速度パターンに基づいて加減速制御するものであり、加速度パターンの設定装置や状態変数検出装置における演算負荷が少なくない。 The conventional technique according to Patent Document 1 requires a complicated calculation for calculating an optimum feedback gain and derivation of a control law having robust stability.
In the prior art according to Patent Document 2, since parameters necessary for control are learned from past operation results, there is a problem that high-accuracy steady-state control is difficult when the operation period is short and learning is insufficient.
The prior art according to Patent Document 3 performs control by a combination of acceleration / deceleration control based on a speed pattern and position control by proportional control or proportional-integral control, and the configuration of the control system is relatively complicated.
The prior art according to Patent Document 4 performs acceleration / deceleration control based on a trapezoidal acceleration pattern in which a certain period of jerk is set to an integral multiple of the natural period of the model, and is calculated by an acceleration pattern setting device or a state variable detection device. The load is not small.

更に、特許文献１〜４に係る従来技術では、基本的に、クレーン−吊り荷系を単振り子構造とみなすモデルを用いて位置決め制御を行っている。
すなわち、図１０はクレーン−吊り荷系の単振り子モデルであり、５０１はクレーンの台車、５０２はワイヤロープ、５０３は吊り荷、Ｌはロープ長（台車５０１から吊り荷５０３の重心までの距離）、θ_０は吊り荷５０３の振れ角度である。
ここで、台車５０１の加速時間及び減速時間（吊り荷５０３の振れ周期）ＴはＴ＝２π√（Ｌ／ｇ）によって表されることが知られており（ｇは重力加速度）、台車５０１の加速終了時及び減速終了時に吊り荷５０３の振れ角度θ_０が何れも０になるため、距離Ｌから求めた加減速時間Ｔに基づき速度パターンを作成して台車５０１を走行させれば、理論上、吊り荷５０３の振れ止め制御を行うことができる。 Furthermore, in the prior arts according to Patent Documents 1 to 4, positioning control is basically performed using a model in which the crane-suspended load system is regarded as a single pendulum structure.
That is, FIG. 10 shows a single pendulum model of a crane-suspended load system, 501 is a crane carriage, 502 is a wire rope, 503 is a suspended load, and L is a rope length (a distance from the carriage 501 to the center of gravity of the suspended load 503). , Θ ₀ is the swing angle of the suspended load 503.
Here, it is known that the acceleration time and the deceleration time (the swing period of the suspended load 503) T of the carriage 501 are expressed by T = 2π√ (L / g) (g is gravitational acceleration). Since the swing angle θ ₀ of the suspended load 503 becomes 0 at the end of acceleration and at the end of deceleration, theoretically, if a speed pattern is created based on the acceleration / deceleration time T obtained from the distance L and the carriage 501 travels. The steadying control of the suspended load 503 can be performed.

しかしながら、図１１に示すように、ビーム５０４及びスプレッダ５０５を用いて吊り荷５０３を搬送する天井型クレーン搬送システムは、いわゆる二重振り子構造となっている。すなわち、ビーム５０４と、スプレッダ５０５及び吊り荷５０３の結合体との固有振動数がそれぞれ異なるため、台車５０１から吊り荷５０３の重心までの距離Ｌを求めてＴ＝２π√（Ｌ／ｇ）により周期Ｔつまり加減速時間を求めたとしても、この加減速時間Ｔでは正確に振れ止めを行うことができない。なお、図１１において、５０７，５０８は滑車、５０９は巻き上げ・巻き下げ用のドラム、５１０はワイヤロープ、５１１はロープを示す。
このように、二重振り子構造のクレーン搬送システムにおいては、台車５０１から吊り荷５０３の重心までの距離Ｌに基づいて加減速時間を決定することができず、振れ止め制御の精度が低くなるという問題があった。 However, as shown in FIG. 11, the overhead crane transportation system that transports the suspended load 503 using the beam 504 and the spreader 505 has a so-called double pendulum structure. That is, since the natural frequency of the beam 504 and the combined body of the spreader 505 and the suspended load 503 are different from each other, the distance L from the carriage 501 to the center of gravity of the suspended load 503 is obtained and T = 2π√ (L / g) Even if the period T, that is, the acceleration / deceleration time is obtained, the steadying cannot be accurately performed at the acceleration / deceleration time T. In FIG. 11, 507 and 508 are pulleys, 509 is a drum for winding and lowering, 510 is a wire rope, and 511 is a rope.
Thus, in the crane transfer system having a double pendulum structure, the acceleration / deceleration time cannot be determined based on the distance L from the carriage 501 to the center of gravity of the suspended load 503, and the accuracy of steady rest control is reduced. There was a problem.

そこで、本発明の解決課題は、二重振り子構造、単振り子構造を含むクレーン搬送システムにおいて、速度パターンを持たずに、吊り荷の振れ止めを高精度に実現可能としたクレーンの振れ止め制御装置を提供することにある。   Accordingly, a problem to be solved by the present invention is to provide a crane steady-state control device capable of realizing the steady rest of a suspended load with high accuracy without having a speed pattern in a crane transport system including a double pendulum structure and a single pendulum structure. Is to provide.

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、吊り荷及びその支持構造が単振り子構造または多重振り子構造を構成し、クレーン本体の台車を駆動して吊り荷を目標位置まで搬送するクレーン搬送システムにおいて、
吊り荷の振動による振れ角度を検出する振れ角センサと、
吊り荷の速度検出値及び位置検出値をフィードバックして吊り荷を前記目標位置まで搬送するための第１の操作量を演算し、かつ、前記振れ角センサから得られた前記振れ角度をフィードバックして吊り荷の振れ止めを行うための第２の操作量を演算する演算制御手段と、
前記第１の操作量及び第２の操作量を加算して前記台車に与える手段と、
を備え、
前記吊り荷及びその支持構造が、前記台車側の支点から吊り下げられた第１の質点と、この第１の質点から吊り下げられた吊り荷を含む第２の質点と、を有し、かつ、前記振れ角センサが前記第２の質点に配置されている二重振り子構造であり、
前記演算制御手段は、
前記振れ角センサにより検出される前記振れ角度が、
前記支点から第１の質点までの距離と、第１の質点から第２の質点までの距離と、前記支点からの鉛直線と第１の質点との間の角度と、第１の質点からの鉛直線と第２の質点との間の角度と、を用いて表されるものとして、第２の操作量を演算するものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a crane in which a suspended load and its supporting structure constitute a single pendulum structure or a multi-pendulum structure, and the suspended load is transported to a target position by driving a carriage of the crane body. In the transport system,
A deflection angle sensor for detecting a deflection angle caused by the vibration of the suspended load;
A first operation amount for conveying the suspended load to the target position is calculated by feeding back the speed detection value and position detection value of the suspended load, and the deflection angle obtained from the deflection angle sensor is fed back. Calculation control means for calculating a second operation amount for performing steady rest of the suspended load;
Means for adding the first operation amount and the second operation amount to give to the carriage;
With
Wherein the suspended load and its supporting structure, possess first and mass suspended from the fulcrum of the bogie side, a second mass comprising hung suspended load from the first mass, a, and , The swing angle sensor is a double pendulum structure arranged at the second mass point ,
The arithmetic control means includes
The deflection angle detected by the deflection angle sensor is
The distance from the fulcrum to the first mass point, the distance from the first mass point to the second mass point, the angle between the vertical line from the fulcrum and the first mass point, and from the first mass point The second operation amount is calculated as expressed using the angle between the vertical line and the second mass point.

本発明によれば、二重振り子構造、単振り子構造を含むクレーン搬送システムにおいて、予め設定された速度パターンを用いることなく、吊り荷の振れ止め制御を高精度に実現することができる。これにより、クレーン搬送システムにおけるサイクルタイムの短縮が可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the crane conveyance system containing a double pendulum structure and a single pendulum structure, suspension control of a suspended load can be realized with high accuracy without using a preset speed pattern. Thereby, the cycle time in a crane conveyance system can be shortened.

本発明の実施形態における天井型クレーン搬送システムの主要部構成図である。It is a principal part block diagram of the overhead crane transportation system in embodiment of this invention. 図１におけるクレーン本体の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the crane main body in FIG. 本発明の実施形態における概略的な機能ブロック図である。It is a schematic functional block diagram in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における二重振り子モデルの説明図である。It is explanatory drawing of the double pendulum model in embodiment of this invention. 図３に対応する制御ブロック図である。FIG. 4 is a control block diagram corresponding to FIG. 3. 図３に対応する制御ブロック図である。FIG. 4 is a control block diagram corresponding to FIG. 3. 図５における位置決め制御系を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the positioning control system in FIG. Ｋ_ｓを算出するための制御ブロック図である。It is a control block diagram for calculating the K _s. 本実施形態によるシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result by this embodiment. クレーン−吊り荷系の単振り子モデルの説明図である。It is explanatory drawing of the single pendulum model of a crane-hanging load system. 二重振り子構造を有する天井型クレーン搬送システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the overhead crane transportation system which has a double pendulum structure.

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図１は本実施形態に係る天井型クレーン搬送システムの主要部構成図、図２は図１におけるクレーン本体１００の概略説明図（図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図）であり、建屋内の天井（高所）に設置されたクレーン本体１００によって吊り荷５０３を始点位置から目標位置まで搬送するシステムを示している。ここで、主に吊り荷５０３の支持構造に関して、図１１と同一の構成要素には同一の番号を付してある。
本実施形態において、吊り荷５０３は例えばプレス加工用の金型であり、この金型を天井型クレーン搬送システムにより金型置場とプレス機との間で搬送する場合を想定しているが、本発明における吊り荷の種類や搬送場所等は何ら限定されないことは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a configuration diagram of main parts of an overhead crane transportation system according to the present embodiment, FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a crane main body 100 in FIG. 1 (FIG. 2A is a plan view, and FIG. It is a side view), and shows a system for transporting a suspended load 503 from a starting point position to a target position by a crane main body 100 installed on a ceiling (high place) in the building. Here, regarding the support structure of the suspended load 503, the same components as those in FIG.
In the present embodiment, the suspended load 503 is, for example, a mold for press working, and it is assumed that the mold is transported between the mold place and the press by the overhead crane transportation system. Needless to say, the type of the suspended load and the transfer location in the invention are not limited.

クレーン本体１００は、図２に示すように基台１００Ａと台車１００Ｂとを備えている。基台１００Ａは図１，図２のＹ方向、台車１００ＢはＸ方向にそれぞれ走行可能であるものとし、これによって台車１００Ｂに吊り下げられた吊り荷５０３はＸ−Ｙ平面を水平方向に移動可能である。なお、台車１００ＢのＸ方向の移動を「走行」、基台１００ＡのＹ方向の移動を「横行」という。また、図１には、吊り荷５０３の昇降方向をＺで示している。
図１では、基台１００Ａ及び台車１００Ｂを図示しておらず、これらを有するクレーン本体１００を一つのブロックとして示してあるが、このブロック内の各構成要素は、基台１００Ａまたは台車１００Ｂの何れかに配置されるものである。 As shown in FIG. 2, the crane body 100 includes a base 100A and a carriage 100B. The base 100A can travel in the Y direction in FIGS. 1 and 2, and the cart 100B can travel in the X direction, so that the suspended load 503 suspended on the cart 100B can move in the horizontal direction on the XY plane. It is. The movement of the carriage 100B in the X direction is referred to as “travel”, and the movement of the base 100A in the Y direction is referred to as “transverse”. In FIG. 1, the lifting direction of the suspended load 503 is indicated by Z.
In FIG. 1, the base 100A and the carriage 100B are not shown, and the crane body 100 having these is shown as one block, but each component in the block is either the base 100A or the carriage 100B. It is arranged in the crab.

始めに、図１を参照しながらクレーン本体１００の構成を説明する。
クレーン本体１００において、１１０はＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラあるいはシーケンサ）等により構成されたクレーン制御部であり、後述するアシスト制御部１０１からの運転指令に従い、インバータ１１１，１１３，１１５を運転して走行用モータ１１２、横行用モータ１１４、ドラム５０９の駆動用（巻き上げ・巻き下げ用）モータ１１６をそれぞれ駆動するようになっている。ここで、クレーン制御部１１０及びインバータ１１１，１１３，１１５による各モータ１１２，１１４，１１６の駆動システムや、モータ１１２による台車１００Ｂの走行機構、モータ１１４による基台１００Ａの走行機構、モータ１１６によるドラム５０９の駆動機構は、何れも既知のものであり、本発明の要旨ではないため、詳述を省略する。 First, the configuration of the crane body 100 will be described with reference to FIG.
In the crane main body 100, reference numeral 110 denotes a crane control unit constituted by a PLC (programmable logic controller or sequencer) or the like, and drives the inverters 111, 113, and 115 according to an operation command from an assist control unit 101 to be described later. The motor 112, the traversing motor 114, and the driving motor 116 for winding (winding / lowering) of the drum 509 are driven. Here, the drive system of each motor 112, 114, 116 by the crane control unit 110 and the inverters 111, 113, 115, the traveling mechanism of the carriage 100B by the motor 112, the traveling mechanism of the base 100A by the motor 114, the drum by the motor 116 Since all of the drive mechanisms 509 are known and are not the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

アシスト制御部１０１も同じくＰＬＣ等の演算制御手段により構成されており、主として前記モータ１１２，１１４，１１６に対する運転指令や走行時、横行時に吊り荷５０３の振れ止めを行うための速度指令を前記クレーン制御部１１０に送出する機能を備えている。   The assist control unit 101 is also composed of arithmetic control means such as a PLC, and mainly provides an operation command for the motors 112, 114, and 116 and a speed command for performing steadying of the suspended load 503 during traveling and traversing. A function of sending to the control unit 110 is provided.

アシスト制御部１０１には受信部１０２が接続されており、この受信部１０２は、作業員が地上で設定操作するアシスト設定部２００との間で、無線ＬＡＮシステムにより各種データを送受信可能である。
アシスト設定部２００は、例えばタッチパネル方式により、台車１００Ｂの運行パターン（搬送速度、搬送経路上の中継場所の有無等）や目標位置、吊り荷５０３のパラメータ（吊り荷の種類、振れ止め制御を行わずに通常の搬送を行う場合の重心位置等）を設定するためのものである。なお、２０１は、上記運行パターンに応じたモータ制御用プログラムや吊り荷５０３のパラメータ等が格納されたメモリカードを示している。 A receiving unit 102 is connected to the assist control unit 101, and the receiving unit 102 can transmit and receive various data to and from the assist setting unit 200 that is set and operated by a worker on the ground by a wireless LAN system.
The assist setting unit 200 performs, for example, the operation pattern (transport speed, presence / absence of a relay location on the transport route), the target position, and the parameters of the suspended load 503 (the type of the suspended load and the steadying control) by a touch panel method. For example, the position of the center of gravity in the case of performing normal conveyance without setting). Reference numeral 201 denotes a memory card in which a motor control program corresponding to the operation pattern, parameters of the suspended load 503, and the like are stored.

更に、１０３は吊り荷５０３の高さ（地上からの距離）を検出するための距離検出部であり、光学式エンコーダ等を利用して、ワイヤロープ５１０を巻き上げ、または巻き下げるドラム５０９の回転数から吊り荷５０３の高さを検出するようになっている。ここで、ドラム５０９は台車１００Ｂ上に固定されているものとする。
１０４は基台１００Ａ及び台車１００ＢのＸ方向、Ｙ方向の位置を検出するための距離検出部であり、詳しくは、図２（ａ）に示すように構成されている。 Further, reference numeral 103 denotes a distance detection unit for detecting the height of the suspended load 503 (distance from the ground), and the number of rotations of the drum 509 for winding up or down the wire rope 510 using an optical encoder or the like. Thus, the height of the suspended load 503 is detected. Here, it is assumed that the drum 509 is fixed on the carriage 100B.
A distance detection unit 104 detects the positions of the base 100A and the carriage 100B in the X direction and the Y direction, and is configured in detail as shown in FIG.

すなわち、図２（ａ）において、１０４ａ，１０４ｂは基台１００Ａの端部に固定されたレーザ距離計、１０５ａは台車１００Ｂの側面に固定された反射板、１０５ｂは基台１００Ａの外部の適宜な静止位置に固定された反射板であり、これらによって図１の距離検出部１０４が構成される。
反射板１０５ａからのレーザ反射光を受光するレーザ距離計１０４ａの出力信号を用いれば台車１００ＢのＸ方向の位置（距離）を検出することができ、同様に反射板１０５ｂからのレーザ反射光を受光するレーザ距離計１０４ｂの出力信号を用いれば基台１００ＡのＹ方向の位置（距離）を検出することができる。よって、これらの検出値から台車１００Ｂ言い換えれば吊り荷５０３の絶対位置が求められ、吊り荷５０３の搬送先である目標位置（アシスト設定部２００により設定される）までの距離も求められる。 That is, in FIG. 2 (a), 104a and 104b are laser distance meters fixed to the end of the base 100A, 105a is a reflector fixed to the side surface of the carriage 100B, and 105b is an appropriate outside of the base 100A. It is a reflecting plate fixed at a stationary position, and the distance detecting unit 104 in FIG.
The position (distance) in the X direction of the carriage 100B can be detected by using the output signal of the laser distance meter 104a that receives the laser reflected light from the reflecting plate 105a. Similarly, the laser reflected light from the reflecting plate 105b is received. The position (distance) in the Y direction of the base 100A can be detected by using the output signal of the laser distance meter 104b. Accordingly, the absolute position of the suspended load 503 is obtained from these detection values, in other words, the distance to the target position (set by the assist setting unit 200), which is the transport destination of the suspended load 503, is also obtained.

再び図１において、１０６はスプレッダ操作部であり、吊り荷５０３を保持するスプレッダ５０５のロック・アンロック操作を行うためのものである。このスプレッダ操作部１０６の動作は、機械式制御となっている。
３００は作業員による遠隔操作用の無線送信部であり、基台１００Ａ側に設置された受信部１１７を介してアシスト制御部１０１及びクレーン制御部１１０に指令を送り、本発明に係る振れ止め制御による搬送モードと振れ止め制御を行わない通常の搬送モードとの選択、クレーン搬送システム全体の起動、停止等を行わせる。
１１８は地上の作業員がクレーン本体１００の行先を確認するための行先表示灯であり、この行先はアシスト制御部１０１から表示データとして行先表示灯１１８に与えられる。 In FIG. 1 again, reference numeral 106 denotes a spreader operation unit for performing a lock / unlock operation of the spreader 505 that holds the suspended load 503. The operation of the spreader operation unit 106 is mechanical control.
Reference numeral 300 denotes a wireless transmission unit for remote operation by an operator, which sends a command to the assist control unit 101 and the crane control unit 110 via the reception unit 117 installed on the base 100A side, thereby controlling the steadying according to the present invention. Selection of the transfer mode by the normal transfer mode without the steady-state control, starting and stopping of the entire crane transfer system.
Reference numeral 118 denotes a destination indicator for a ground worker to confirm the destination of the crane body 100, and this destination is given from the assist control unit 101 to the destination indicator 118 as display data.

更に、スプレッダ５０５の上端部には、振れ角センサ５１２が取り付けられている。この振れ角センサ５１２は、台車側のドラム５０９を支点としたワイヤロープ５１０、ビーム５０４、ロープ５１１、スプレッダ５０５及び吊り荷５０３等からなる二重振り子構造における吊り荷５０３の振れ角度φ（図４参照）を検出するものであり、この振れ角度φは受信部１０２または受信部１１７を介してアシスト制御部１０１に無線にて送信されるようになっている。   Further, a deflection angle sensor 512 is attached to the upper end portion of the spreader 505. The swing angle sensor 512 includes a swing angle Φ of a suspended load 503 in a double pendulum structure including a wire rope 510, a beam 504, a rope 511, a spreader 505, a suspended load 503, and the like with a drum 509 on a cart side as a fulcrum (FIG. 4). This deflection angle φ is transmitted wirelessly to the assist control unit 101 via the reception unit 102 or the reception unit 117.

次に、図３は本実施形態における概略的な機能ブロック図である。ここでは、台車１００ＢをＸ方向に駆動する場合について説明するが、Ｙ方向に駆動する場合も実質的に同様である。
図３において、位置決め制御手段１２０には、台車１００Ｂの目標位置ｘ_ｒと位置検出値ｘとの偏差が入力され、その出力である速度目標値が速度制御手段１４０に入力される。速度制御手段１４０では、図示されていない速度検出値が速度目標値に一致するように制御が行われ、第１の操作量ｕ_１０が出力される。 Next, FIG. 3 is a schematic functional block diagram in the present embodiment. Here, the case where the carriage 100B is driven in the X direction will be described, but the case where the carriage 100B is driven in the Y direction is substantially the same.
In Figure 3, the positioning control unit 120, the deviation between the target position x _r and the position detection value x of the carriage 100B is inputted, the speed target value which is the output is input to the speed control means 140. The speed control means 140, the speed detection value which is not shown, control is performed so as to match the speed target value, the first manipulated variable u ₁₀ is outputted.

一方、台車１００Ｂから吊り下げられた二重振り子構造部１５０は、台車１００Ｂと共に目標位置ｘ_ｒまで搬送される。ここで、二重振り子構造部１５０は、図１におけるドラム５０９、ワイヤロープ５１０、ビーム５０４、ロープ５１１、スプレッダ５０５、吊り荷５０３からなるものである。
吊り荷５０３の振れ角度φは、前述した振れ角センサ５１２によって検出され、振れ止め制御手段１３０に入力される。この制御手段１３０からは振れ止め制御を行うための第２の操作量ｕ_２０が出力され、前記第１の操作量ｕ_１０と第２の操作量ｕ_２０との加算値が、最終的な操作量として台車１００Ｂに与えられる。
ここで、位置決め制御手段１２０及び振れ止め制御手段１３０は、主として図１のアシスト制御部１０１により実現され、速度制御手段１４０は図１のクレーン制御部１１０及びインバータ並びにモータ１１１〜１１６により実現される。 On the other hand, the double pendulum structure portion 150 suspended from the carriage 100B is conveyed with carriage 100B to the target position _{x r.} Here, the double pendulum structure 150 includes the drum 509, the wire rope 510, the beam 504, the rope 511, the spreader 505, and the suspended load 503 in FIG.
The swing angle φ of the suspended load 503 is detected by the swing angle sensor 512 described above, and is input to the steady control unit 130. The control means 130 outputs a second operation amount u ₂₀ for performing steadying control, and an added value of the first operation amount u ₁₀ and the second operation amount u ₂₀ is the final operation amount. The amount is given to the cart 100B.
Here, the positioning control unit 120 and the steadying control unit 130 are mainly realized by the assist control unit 101 in FIG. 1, and the speed control unit 140 is realized by the crane control unit 110 and the inverter and motors 111 to 116 in FIG. .

図４は、二重振り子構造部１５０及び振れ角センサ５１２を含む二重振り子モデルの説明図である。
図４において、Ｍは台車１００Ｂの質量、ｍ_１はビーム５０４の質量（第１の質点）、ｍ_２はスプレッダ５０５及び吊り荷５０３の合計質量（第２の質点）、Ｌ_１はワイヤロープ５１０の長さ、Ｌ_２はロープ５１１の長さ、Ｌ_３は台車１００Ｂから質点ｍ_２までの長さ、θ_１は台車１００Ｂからの鉛直線と質点ｍ_１との間の角度、θ_２は質点ｍ_１からの鉛直線と質点ｍ_２との間の角度、φは振れ角センサ５１２によって検出される、鉛直線からの振れ角度である。 FIG. 4 is an explanatory diagram of a double pendulum model including the double pendulum structure 150 and the swing angle sensor 512.
In FIG. 4, M is the mass of the carriage 100B, m ₁ is the mass of the beam 504 (first mass point), m ₂ is the total mass (second mass point) of the spreader 505 and the suspended load 503, and L ₁ is the wire rope 510. , L ₂ is the length of the rope 511, L ₃ is the length from the bogie 100B to the mass point m ₂ , θ ₁ is the angle between the vertical line from the bogie 100B and the mass point m _1, and θ ₂ is the mass point The angle between the vertical line from m ₁ and the mass point m ₂ , φ is the deflection angle from the vertical line detected by the deflection angle sensor 512.

次いで、図５及び図６は、図３に対応する制御ブロック図である。
まず、図５において、Ｋ_ｐは位置決め制御手段１２０の伝達関数（ゲイン）、Ｋ_ｓは速度制御手段１４０の伝達関数（ゲイン）である。また、操作量ｕが入力される台車１００Ｂ及び二重振り子構造部１５０において、ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２，ａ_３１，ｂ_１，ｂ_２はパラメータ、１／ｓは積分手段（ｓはラプラス演算子）、Ｌ_１，Ｌ_２は前述したごとくワイヤロープ５１０及びロープ５１１の長さを示している。
ここで、台車１００Ｂは、操作量ｕ及び角度θ_１に基づき位置（位置検出値）ｘを出力し、二重振り子構造部１５０は、操作量ｕに基づいて角度θ_１，θ_２とロープ長Ｌ_１，Ｌ_２とのそれぞれの乗算結果並びに角度θ_１を出力するように作用する。
また、二重振り子構造部１５０から出力されるＬ_１θ_１とＬ_２θ_２との加算結果は、ロープ５１０，５１１のパラメータ１５１を介して振れ角センサ５１２に作用し、その出力である振れ角度φが位置決め制御手段１３０を介して操作量ｕ_２０にフィードバックされる。なお、操作量ｕ_２０は、図示するようにフィードバックゲインｆ_１，ｆ_２と振れ角度φ及びその一階微分値（本文上、「・」を所定位置に表記できないため、φの一階微分値を「φドット」ともいい、φの二階微分値を「φツードット」ともいう。）によって表されるものとする。 5 and 6 are control block diagrams corresponding to FIG.
First, in FIG. 5, K _p is a transfer function (gain) of the positioning control means 120, and K _s is a transfer function (gain) of the speed control means 140. Further, in the cart 100B and the double pendulum structure unit 150 to which the operation amount u is input, a ₁₁ , a ₁₂ , a ₂₁ , a ₂₂ , a ₃₁ , b ₁ , b ₂ are parameters, and 1 / s is an integrating means ( s is a Laplace operator), and L ₁ and L ₂ indicate the lengths of the wire rope 510 and the rope 511 as described above.
Here, the cart 100B outputs a position (position detection value) x based on the operation amount u and the angle θ ₁ , and the double pendulum structure unit 150 uses the angles θ ₁ and θ ₂ and the rope length based on the operation amount u. It acts to output the respective multiplication results of L ₁ and L ₂ and the angle θ ₁ .
Further, the addition result of L ₁ θ ₁ and L ₂ θ ₂ output from the double pendulum structure unit 150 acts on the deflection angle sensor 512 via the parameter 151 of the ropes 510 and 511, and the deflection that is the output thereof. The angle φ is fed back to the operation amount u ₂₀ via the positioning control means 130. It should be noted that the manipulated variable u ₂₀ is the feedback gains f ₁ and f ₂ , the deflection angle φ, and the first-order differential value (in the text, “·” cannot be expressed at a predetermined position, so the first-order differential value of φ Is also referred to as “φ dot”, and the second-order differential value of φ is also referred to as “φ two dots”.

図６は、図５における位置決め制御手段１２０及び速度制御手段１４０の伝達関数をフィードバックゲインｆ_１，ｆ_２に置き換えたものである。
この実施形態では、図６に示した制御ブロックにおいて、振れ角センサ５１２から送信される振れ角度φをアシスト制御部１０１内の振れ止め制御手段１３０に直接取り込み、第２の操作量ｕ_２０にフィードバックして最終的な操作量ｕ_２０を得ることとし、後述するような演算により制御系のフィードバックゲイン及びパラメータを求めるようにしたものである。 FIG. 6 is obtained by replacing the transfer functions of the positioning control unit 120 and the speed control unit 140 in FIG. 5 with feedback gains f ₁ and f ₂ .
In this embodiment, in the control block shown in FIG. 6, the shake angle φ transmitted from the shake angle sensor 512 is directly taken into the shake prevention control means 130 in the assist control unit 101 and fed back to the second operation amount u ₂₀ . Thus, the final manipulated variable u ₂₀ is obtained, and the feedback gain and parameters of the control system are obtained by calculation as will be described later.

さて、図４に示した二重振り子モデルに対して、質点ｍ_１の位置（ｘ，ｙ座標）をｘ_１＝ｘ＋Ｌ_１ｓｉｎθ_１，ｙ_１＝Ｌ_１ｃｏｓθ_１、質点ｍ_２の位置（ｘ，ｙ座標）をｘ_２＝ｘ_１＋Ｌ_２ｓｉｎθ_２，ｙ_２＝ｙ_１＋Ｌ_２ｃｏｓθ_２としたとき、ｃｏｓθ_１＝ｃｏｓθ_２＝１，ｓｉｎθ_１＝θ_１，ｓｉｎθ_２＝θ_２，θ_１≒θ_２，θ_２の１階微分値≒０とそれぞれ近似すると、数式１〜３に示すような線形近似運動方程式が得られる。なお、数式１は第２の質点ｍ_２に、数式２は第１の質点ｍ_１に、数式３は台車に、それぞれ対応する。

Now, with respect to the double pendulum model shown in FIG. 4, the position (x, y coordinates) of the mass point m ₁ is set to x ₁ = x + L ₁ sin θ ₁ , y ₁ = L ₁ cos θ ₁ , and the position of the mass point m ₂ (x , Y coordinates) where x ₂ = x ₁ + L ₂ sin θ ₂ and y ₂ = y ₁ + L ₂ cos θ ₂ , cos θ ₁ = cos θ ₂ = 1, sin θ ₁ = θ ₁ , sin θ ₂ = θ ₂ , θ ₁ Approximating the first-order differential values ≈0 of ≈θ ₂ and θ ₂ respectively yields linear approximate equations of motion as shown in equations 1-3. Formula 1 corresponds to the second mass point m ₂ , Formula 2 corresponds to the first mass point m ₁ , and Formula 3 corresponds to the carriage.

ここで、図６の制御ブロック図から数式４を仮定すると、この数式４と数式３とから数式５が得られ、更に数式６が得られる。なお、ｍ＝ｍ_１＋ｍ_２，Ｌ＝Ｌ_１＋Ｌ_２である。

Here, assuming Equation 4 from the control block diagram of FIG. 6, Equation 5 is obtained from Equation 4 and Equation 3, and Equation 6 is further obtained. Note that m = m ₁ + m ₂ and L = L ₁ + L ₂ .

数式６の左辺第４項〜第９項までを、数式７のようにおき、これを行列式に変換して数式８を得る。なお、数式８の左辺における各係数行列を、数式中に付記したようにそれぞれＭ_０，Ｌとする。

The fourth term to the ninth term on the left side of Equation 6 are set as Equation 7, and this is converted into a determinant to obtain Equation 8. Note that the coefficient matrices on the left side of Equation 8 are M ₀ and L, respectively, as indicated in the equation.

数式８をベクトル形式で表し、更にラプラス演算子を用いて表すと、それぞれ数式９、数式１０となる。

When Expression 8 is expressed in a vector format and further expressed using a Laplace operator, Expression 9 and Expression 10 are obtained, respectively.

数式１０の解をｕ_１，ｕ_２とすると、数式１１、数式１２を得る。

If the solution of Equation 10 is u ₁ and u ₂ , Equation 11 and Equation 12 are obtained.

数式１０、数式１２から、数式１３、数式１４を得る。

Expressions 13 and 14 are obtained from Expressions 10 and 12.

数式１３から数式１５、数式１６が得られ、数式１４から数式１７、数式１８が得られる。また、数式１５、数式１６から数式１９が、数式１７、数式１８から数式２０が得られる。

Expressions 15 and 16 are obtained from Expression 13, and Expressions 17 and 18 are obtained from Expression 14. In addition, Equations 15 and 16 to Equation 19 and Equations 17 and 18 to Equation 20 are obtained.

ここで、ω_ｃを振れ止め制御周期として、数式２１を仮定すると、数式２２が得られる。また、数式２２の最下段の式を解くことにより、数式２３の上段に示すようにｕ_２が得られ、また、数式２２の最上段の関係から、数式２３の下段に示す如くｕ_１が得られる。 Here, assuming that ω _c is the steady-state control period and Equation 21 is assumed, Equation 22 is obtained. Further, by solving the lowermost expression of Equation 22, u ₂ is obtained as shown in the upper portion of Equation 23, and u ₁ is obtained from the uppermost relationship of Equation 22 as shown in the lower portion of Equation 23. It is done.

このようにして数式２３により求めたｕ_１，ｕ_２を数式１９、数式２０に代入することにより、図６の振れ止め制御手段１３０におけるフィードバックゲインｆ_１，ｆ_２を決定することができる。 Thus, by substituting u ₁ and u ₂ obtained by Expression 23 into Expression 19 and Expression 20, the feedback gains f ₁ and f ₂ in the steadying control means 130 in FIG. 6 can be determined.

なお、前述の数式４に示したように、第２の操作量ｕ_２０を角度θ_１，θ_２及びロープ長Ｌ_１，Ｌ_２から求められればよいが、本実施形態において角度θ_１，θ_２を直接検出することはできず、振れ角センサ５１２によって検出されるのは振れ角度φだけである。
このため、数式２４が成り立てば、前述したフィードバックゲインｆ_１，ｆ_２と、振れ角センサ５１２によって検出される振れ角度φから第２の操作量ｕ_２０を求めることができる。

Note that, as shown in Equation 4, the second operation amount u ₂₀ may be obtained from the angles θ ₁ , θ ₂ and the rope lengths L ₁ , L _{2. In} this embodiment, the angles θ ₁ , θ ₂ cannot be detected directly, and only the deflection angle φ is detected by the deflection angle sensor 512.
Therefore, if Expression 24 is established, the second manipulated variable u ₂₀ can be obtained from the feedback gains f ₁ and f ₂ described above and the shake angle φ detected by the shake angle sensor 512.

ここで、図４の二重振り子モデルにおいて、質点ｍ_２のｘ座標、ｙ座標に関して数式２５が成り立ち、数式２５におけるφ≒０とおくと、数式２６が成り立つ。更に、この数式２６から数式２７が導かれるので、結果として数式２４が成り立つことになり、図６の振れ止め制御手段１３０は、振れ角度φに基づいて操作量ｕ_２０を求めることができる。

Here, in the double pendulum model of FIG. 4, Formula 25 is established with respect to the x-coordinate and y-coordinate of the mass point m ₂ , and when φ≈0 in Formula 25, Formula 26 is satisfied. Furthermore, since Expression 27 is derived from Expression 26, Expression 24 is satisfied as a result, and the steadying control means 130 in FIG. 6 can obtain the manipulated variable u ₂₀ based on the shake angle φ.

次に、図５における位置決め制御系について説明し、図６に示したフィードバックゲインｆ_３，ｆ_４の算出方法について説明する。
図７は、位置決め制御系の制御ブロック図である。この図７から、数式２８〜数式３０が得られる。なお、前述したようにＫ_ｐは位置決め制御手段１２０の伝達関数、Ｋ_ｓは速度制御手段１４０の伝達関数、Ｍは台車１００Ｂの質量、ｍ＝ｍ_１＋ｍ_２である。

Next, the positioning control system in FIG. 5 will be described, and the calculation method of the feedback gains f ₃ and f ₄ shown in FIG. 6 will be described.
FIG. 7 is a control block diagram of the positioning control system. From FIG. 7, Expressions 28 to 30 are obtained. Incidentally, the transfer function of the transfer function, _{K s} is the speed control means 140 of _{K p} is positioning control unit 120 as described above, M is the mass of the carriage 100B, is _{m = m} 1 + _{m 2.}

これらの数式２８〜数式３０から、数式３１が得られる。

From these equations 28 to 30, equation 31 is obtained.

前述した数式４から、数式３２の上段の式が得られ、この式におけるｕ_１ ^＊を数式２８に代入することにより、数式３２の下段の式が得られる。

From the above equation 4, the upper equation of the equation 32 is obtained, and the lower equation of the equation 32 is obtained by substituting u ₁ ^* in the equation into the equation 28.

数式３１及び数式３２の下段の式を比較して、数式３３が得られる。すなわち、数式６におけるフィードバックゲインｆ_３，ｆ_４は数式３３のように設定すればよい。

By comparing the lower expressions of Expression 31 and Expression 32, Expression 33 is obtained. That is, the feedback gains f ₃ and f ₄ in Equation 6 may be set as in Equation 33.

次に、数式３３におけるＫ_ｓ，Ｋ_ｐの算出方法を説明する。
まず、Ｋ_ｓを算出するには、図８に示すような速度制御系の制御ブロック図を想定すると、数式３４〜数式３６が得られ、数式３６を変形して数式３７、数式３８が得られるため、この数式３８からＫ_ｓを求めることができる。なお、Ｔ_ｓは台車１００Ｂの加速時間に相当する。

Next, a method for calculating K _s and K _p in Expression 33 will be described.
First, in order to calculate K _s , assuming a control block diagram of a speed control system as shown in FIG. 8, Equations 34 to 36 are obtained, and Equations 37 and 38 are obtained by modifying Equation 36. Therefore, K _s can be obtained from Equation 38. Note that T _s corresponds to the acceleration time of the carriage 100B.

また、Ｋ_ｐは、例えば、Ｋ_ｐ＝（Ｔ_ｓ／２）／２σによって算出すればよい。ここで、σは速度制御の遅れ時間である。 Further, K _p may be calculated by, for example, K _p = (T _s / 2) / 2σ. Here, σ is the speed control delay time.

次いで、図６に示した制御ブロック図における各パラメータａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２，ａ_３１，ｂ_１，ｂ_２の算出方法について説明する。
まず、数式１から求めたｘ（ツードット）を数式２に代入し、数式３９を得る。

Next, a method of calculating each parameter a ₁₁ , a ₁₂ , a ₂₁ , a ₂₂ , a ₃₁ , b ₁ , b _{2 in} the control block diagram shown in FIG. 6 will be described.
First, x (two dots) obtained from Equation 1 is substituted into Equation 2 to obtain Equation 39.

数式３９にｍ＝ｍ_１＋ｍ_２を代入して整理し、数式４０を得る。

また、数式１、数式３からｘ（ツードット）を消去して数式４１、数式４２を得る。

Substituting m = m ₁ + m ₂ into Equation 39 and rearranging the result, Equation 40 is obtained.

Further, x (two dots) is eliminated from Equations 1 and 3 to obtain Equations 41 and 42.

次に、数式４０×（Ｍｍ_１）＋数式４２×（ｍ_１）の演算を行い、θ_２（ツードット）を消去して数式４３を得ると共に、これを変形して数式４４を得る。

Next, calculation of Formula 40 × (Mm ₁ ) + Formula 42 × (m ₁ ) is performed to eliminate θ ₂ ( _two dots) to obtain Formula 43, and this is transformed to obtain Formula 44.

数式４４から数式４５を得ることができ、数式４５におけるθ_１，θ_２，ｕの係数からパラメータａ_１１，ａ_１２，ｂ_１を求めることができる。
また、数式４０から数式４６を得ることができ、数式４６におけるθ_１，θ_２の係数からパラメータａ_２１，ａ_２２を求めることができる。

Equation 45 can be obtained from Equation 44, and parameters a ₁₁ , a ₁₂ , and b ₁ can be obtained from the coefficients of θ ₁ , θ ₂ , and u in Equation 45.
Further, Expression 46 can be obtained from Expression 40, and the parameters a ₂₁ and a ₂₂ can be obtained from the coefficients of θ ₁ and θ ₂ in Expression 46.

更に、数式４０と数式４２とを加算して数式４７を得ると共に、数式１にＭを乗じて数式４８を得る。

Further, the mathematical formula 40 and the mathematical formula 42 are added to obtain the mathematical formula 47, and the mathematical formula 1 is multiplied by M to obtain the mathematical formula 48.

数式４７、数式４８から数式４９によりｘ（ツードット）を求め、この数式４９を数式５０のように変形して、θ_１，ｕの係数からパラメータａ_３１，ｂ_２をそれぞれ求めることができる。

Equation (47) to Equation (49) can be used to obtain x (two dots), and Equation (49) can be transformed into Equation (50) to obtain parameters a ₃₁ and b ₂ from the coefficients of θ ₁ and u, respectively.

なお、数式５１の行列式は、図６におけるロープ長Ｌ_１，Ｌ_２を除いた台車１００Ｂ及び二重振り子構造部１５０の入出力関係を、上記パラメータａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２，ａ_３１，ｂ_１，ｂ_２を用いて表したものである。

Note that the determinant of Formula 51 indicates the input / output relationship between the bogie 100B and the double pendulum structure 150 excluding the rope lengths L ₁ and L ₂ in FIG. 6 and the parameters a ₁₁ , a ₁₂ , a ₂₁ , and a _22. , A ₃₁ , b ₁ , b ₂ .

ここで、図９は、本実施形態により振れ止め制御を行った場合の台車１００Ｂの位置、速度、及び、振れ角センサ５１２による振れ角度φのフィードバック信号をシミュレーションした結果を示している。
シミュレーションの条件として、ロープ長はＬ_１＝０．６［ｍ］，Ｌ_２＝０．３［ｍ］とし、フィードバックゲインはｆ_１＝−４．５，ｆ_２＝−２．７３，ｆ_３＝２０，ｆ_４＝１００とし、Ｋ_ｓ＝２０，Ｋ_ｐ＝５とした。
この図９によれば、台車１００Ｂの位置が目標位置に到達した時点で速度はほぼゼロとなり、同時に振れ角度φもほぼゼロに収束して良好な振れ止め制御が行われていることがわかる。 Here, FIG. 9 shows the result of simulating the position and speed of the carriage 100B and the feedback signal of the deflection angle φ by the deflection angle sensor 512 when the steadying control is performed according to the present embodiment.
As conditions for the simulation, the rope length is L ₁ = 0.6 [m], L ₂ = 0.3 [m], and the feedback gains are f ₁ = −4.5, f ₂ = −2.73, and f _3. = 20, f ₄ = 100, K _s = 20, and K _p = 5.
According to FIG. 9, it can be seen that when the position of the carriage 100B reaches the target position, the speed becomes almost zero, and at the same time, the shake angle φ converges to almost zero, and good steadying control is performed.

上記実施形態では、ドラム５０９により吊り荷５０３を昇降する機構を備えたクレーン搬送システムについて説明したが、本発明は、吊り荷５０３の昇降機構を持たず、少なくとも吊り荷を水平方向に搬送するクレーン搬送システムであれば適用可能である。
また、本発明は、ビーム５０４、スプレッダ５０５及び吊り荷５０３等からなる二重振り子構造だけでなく、図１０に示したような単振り子構造のクレーンにも適用可能である。その場合には、図５及び図６の二重振り子構造部１５０におけるパラメータａ_１２，ａ_２１，ａ_２２，二段階の積分手段（１／ｓ）及びロープ長Ｌ_２の部分を除いて、単振り子構造部の制御系を構成すればよい。
なお、吊り荷５０３の昇降機構や走行・横行機構は、図示例に何ら限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the crane transport system including the mechanism for lifting and lowering the suspended load 503 by the drum 509 has been described. However, the present invention does not have the lifting mechanism for the suspended load 503 and at least the crane that transports the suspended load in the horizontal direction. Any conveyance system can be applied.
Further, the present invention can be applied not only to a double pendulum structure including a beam 504, a spreader 505, a suspended load 503, and the like, but also to a crane having a single pendulum structure as shown in FIG. In that case, except for the parameters a ₁₂ , a ₂₁ , a ₂₂ , the two-stage integration means (1 / s) and the rope length L _{2 in} the double pendulum structure 150 of FIGS. What is necessary is just to comprise the control system of a pendulum structure part.
The lifting mechanism and the traveling / traversing mechanism of the suspended load 503 are not limited to the illustrated example.

１００：クレーン本体
１００Ａ：基台
１００Ｂ：台車
１０１：アシスト制御部
１０２：受信部
１０３，１０４：距離検出部
１０４ａ，１０４ｂ：レーザ距離計
１０５ａ，１０５ｂ：反射板
１０６：スプレッダ操作部
１１０：クレーン制御部
１１１，１１３，１１５：インバータ
１１２，１１４，１１６：モータ
１１７：受信部
１１８：行先表示灯
１２０：位置決め制御手段
１３０：振れ止め制御手段
１４０：速度制御手段
１５０：二重振り子構造部
２００：振れ止め設定部
２０１：メモリカード
３００：無線送信部
５０３：吊り荷
５０４：ビーム
５０５：スプレッダ
５０９：ドラム
５１０：ワイヤロープ
５１１：ロープ
５１２：振れ角センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Crane main body 100A: Base 100B: Carriage 101: Assist control part 102: Reception part 103,104: Distance detection part 104a, 104b: Laser distance meter 105a, 105b: Reflecting plate 106: Spreader operation part 110: Crane control part 111, 113, 115: Inverter 112, 114, 116: Motor 117: Receiver 118: Destination indicator lamp 120: Positioning control means 130: Stabilization control means 140: Speed control means 150: Double pendulum structure part 200: Stabilization Setting unit 201: Memory card 300: Wireless transmission unit 503: Hanging load 504: Beam 505: Spreader 509: Drum 510: Wire rope 511: Rope 512: Sway angle sensor

Claims (1)

吊り荷及びその支持構造が単振り子構造または多重振り子構造を構成し、クレーン本体の台車を駆動して吊り荷を目標位置まで搬送するクレーン搬送システムにおいて、
吊り荷の振動による振れ角度を検出する振れ角センサと、
吊り荷の速度検出値及び位置検出値をフィードバックして吊り荷を前記目標位置まで搬送するための第１の操作量を演算し、かつ、前記振れ角センサから得られた前記振れ角度をフィードバックして吊り荷の振れ止めを行うための第２の操作量を演算する演算制御手段と、
前記第１の操作量及び第２の操作量を加算して前記台車に与える手段と、
を備え、
前記吊り荷及びその支持構造が、前記台車側の支点から吊り下げられた第１の質点と、この第１の質点から吊り下げられた吊り荷を含む第２の質点と、を有し、かつ、前記振れ角センサが前記第２の質点に配置されている二重振り子構造であり、
前記演算制御手段は、
前記振れ角センサにより検出される前記振れ角度が、
前記支点から第１の質点までの距離と、第１の質点から第２の質点までの距離と、前記支点からの鉛直線と第１の質点との間の角度と、第１の質点からの鉛直線と第２の質点との間の角度と、を用いて表されるものとして、第２の操作量を演算することを特徴とするクレーンの振れ止め制御装置。 In the crane transport system in which the suspended load and its supporting structure constitute a single pendulum structure or a multi-pendulum structure, and the suspended load is transported to the target position by driving the carriage of the crane body,
A deflection angle sensor for detecting a deflection angle caused by the vibration of the suspended load;
A first operation amount for conveying the suspended load to the target position is calculated by feeding back the speed detection value and position detection value of the suspended load, and the deflection angle obtained from the deflection angle sensor is fed back. Calculation control means for calculating a second operation amount for performing steady rest of the suspended load;
Means for adding the first operation amount and the second operation amount to give to the carriage;
With
The suspended load and its supporting structure, possess a first and a mass suspended from the fulcrum of the bogie side, a second mass comprising hung suspended load from the first mass, a, and , The swing angle sensor is a double pendulum structure arranged at the second mass point ,
The arithmetic control means includes
The deflection angle detected by the deflection angle sensor is
The distance from the fulcrum to the first mass point, the distance from the first mass point to the second mass point, the angle between the vertical line from the fulcrum and the first mass point, and from the first mass point A crane steady-state control device that calculates a second operation amount as expressed using an angle between a vertical line and a second mass point.

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