JPH07101672A - Driving control device for wire suspension type conveying device - Google Patents
Driving control device for wire suspension type conveying deviceInfo
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- JPH07101672A JPH07101672A JP24777793A JP24777793A JPH07101672A JP H07101672 A JPH07101672 A JP H07101672A JP 24777793 A JP24777793 A JP 24777793A JP 24777793 A JP24777793 A JP 24777793A JP H07101672 A JPH07101672 A JP H07101672A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、天井走行クレーン、移
動式クレーン、タワークレーン、デリック等をはじめと
するワイヤけん垂型搬送装置の駆動制御装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for a wire hanging type transfer device such as an overhead traveling crane, a mobile crane, a tower crane, a derrick and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ワイヤけん垂式のクレーン等にお
いて、吊り荷の搬送中にその振れを防ぐ手段として次の
ようなものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a wire hanging type crane or the like, the following means have been known as a means for preventing the swing of a suspended load during transportation.
【０００３】Ａ）吊り荷の目標停止位置において吊り荷
の振れを小さく抑えるような加速度パターンを予め定め
ておき、これに従って吊り荷を移動させるオープンルー
プ的なフィードフォワード制御を行う（特公昭６２−２
３７１４号公報）。A) An acceleration pattern that suppresses the swing of the suspended load at the target stop position of the suspended load is set in advance, and open loop feed-forward control for moving the suspended load according to the acceleration pattern is performed (Japanese Patent Publication No. 62- Two
3714 publication).
【０００４】Ｂ）吊り荷巻上げ用の主ロープに加えて振
れ止め用の補助ロープを用い、この補助ロープに吊り荷
振れを減少させるための力を発生させる機構を付設する
（特公昭５２−４５９７１号公報）。B) In addition to the main rope for hoisting the suspended load, an auxiliary rope for steadying is used, and a mechanism for generating a force for reducing the oscillation of the suspended load is attached to this auxiliary rope (Japanese Patent Publication No. 52-45971). Issue).
【０００５】Ｃ）吊り荷の振れ角を検出し、これをフィ
ードバックすることにより吊り荷振動を防ぐ（特開昭６
１−３３４８７号公報）。C) The swing angle of the suspended load is detected and is fed back to prevent the suspended load from vibrating.
1-333487).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】クレーン等において吊
り荷の搬送を行う際、安全等の目的で、運転者が操作レ
バーを操作するなどして目標搬送速度や目標搬送停止位
置を指定したい場合がある。しかしながら、上記の方法
はいずれも、吊り荷の振れを抑えるべくワイヤ支点の速
度や位置が自動的に制御されるものであり、この制御中
に運転者が操作を介入する余地が全くない。When transporting a suspended load in a crane or the like, the driver may want to specify a target transport speed or a target transport stop position by operating an operation lever for the purpose of safety or the like. is there. However, in any of the above methods, the speed and position of the wire fulcrum are automatically controlled in order to suppress the swing of the suspended load, and there is no room for the driver to intervene during the control.
【０００７】一方、上記搬送動作を運転者の操作のみに
依存するとなると、吊り荷の振れを最小限に抑えながら
その搬送を行うのに極めて複雑な操作を行う必要があ
り、運転者の熟練を要するとともに、運転者にかかる負
担が非常に大きくなる。On the other hand, if the above-mentioned transport operation depends only on the driver's operation, it is necessary to perform a very complicated operation to carry the cargo while minimizing the swing of the suspended load, which requires the driver's skill. In addition to that, the burden on the driver becomes very large.
【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、吊り荷
の振れを自動的に抑制しながら運転者の指定した目標速
度や目標停止位置に基づいて吊り荷の搬送制御を実行す
ることができる装置を提供することを目的とする。In view of the above situation, the present invention can execute the transfer control of the suspended load based on the target speed or the target stop position designated by the driver while automatically suppressing the swing of the suspended load. The purpose is to provide a device.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、吊り荷をワイヤでけん垂する
けん垂部材と、このけん垂部材を駆動することにより上
記吊り荷をけん垂状態で搬送する搬送駆動手段とを備え
たワイヤけん垂型搬送装置の駆動制御装置において、上
記ワイヤ支点の所定方向の目標速度を入力するための目
標速度入力手段と、実際のワイヤ支点の速度を上記目標
速度に追従させるための速度制御信号を演算する速度制
御演算手段と、上記吊り荷の搬送中にこの吊り荷の振れ
を減衰させるための振れ止め制御信号を演算する振れ止
め制御演算手段と、上記速度制御信号と振れ止め制御信
号とを合成した合成信号を上記搬送駆動手段に出力する
信号出力手段とを備えたものである（請求項１）。As a means for solving the above problems, the present invention provides a hanging member for hanging a hanging load with a wire and a hanging member for driving the hanging load by driving the hanging member. In a drive control device of a wire suspension type conveying device provided with a conveyance driving means for conveying in a hanging state, a target speed input means for inputting a target speed of the wire fulcrum in a predetermined direction and an actual speed of the wire fulcrum. And a steadying control computing means for computing a steadying control signal for damping the swing of the suspended load during the transportation of the suspended load. And a signal output means for outputting a combined signal obtained by combining the speed control signal and the steady rest control signal to the conveyance driving means (claim 1).
【００１０】また本発明は、吊り荷をワイヤでけん垂す
るけん垂部材と、このけん垂部材を駆動することにより
上記吊り荷をけん垂状態で搬送する搬送駆動手段とを備
えたワイヤけん垂型搬送装置の駆動制御装置において、
上記ワイヤ支点の目標停止位置を入力するための目標停
止位置入力手段と、ワイヤ支点を上記目標停止位置に停
止させるための位置制御信号を演算する停止制御演算手
段と、上記吊り荷の搬送中にこの吊り荷の振れを減衰さ
せるための振れ止め制御信号を演算する振れ止め制御演
算手段と、上記位置制御信号と振れ止め制御信号とを合
成した合成信号を上記搬送駆動手段に出力する信号出力
手段とを備えたものである（請求項２）。The present invention also relates to a wire suspending device comprising a suspending member for suspending a suspended load with a wire, and a transport driving means for driving the suspending member to transport the suspended load in a suspended state. In the drive controller of the die transfer device,
Target stop position input means for inputting the target stop position of the wire fulcrum, stop control calculation means for calculating a position control signal for stopping the wire fulcrum at the target stop position, and during the transportation of the suspended load. A steady rest control computing means for computing a steady rest control signal for attenuating the swing of the suspended load, and a signal output means for outputting a composite signal obtained by combining the position control signal and the steady rest control signal to the transport driving means. And (Claim 2).
【００１１】また本発明は、吊り荷をワイヤでけん垂す
るけん垂部材と、このけん垂部材を駆動することにより
上記吊り荷をけん垂状態で搬送する搬送駆動手段とを備
えたワイヤけん垂型搬送装置の駆動制御装置において、
上記ワイヤ支点の所定方向の目標速度を入力するための
目標速度入力手段と、実際のワイヤ支点の速度を上記目
標速度に追従させるための速度制御信号を演算する速度
制御演算手段と、上記目標速度入力手段により０の目標
速度が入力された場合にこの入力時点におけるワイヤ支
点の位置にこのワイヤ支点を停止させるための位置制御
信号を演算する位置制御演算手段と、上記吊り荷の搬送
中にこの吊り荷の振れを減衰させるための振れ止め制御
信号を演算する振れ止め制御演算手段と、上記目標速度
入力手段により０以外の目標速度が入力された場合には
上記速度制御信号と振れ止め制御信号とを合成した合成
信号を上記搬送駆動手段に出力し、上記目標速度入力手
段により０の目標速度が入力された場合には上記位置制
御信号と振れ止め制御信号とを合成した合成信号を上記
搬送駆動手段に出力する信号出力手段とを備えたもので
ある（請求項３）。Further, the present invention provides a wire suspending device comprising a suspending member for suspending a suspended load with a wire, and a transport drive means for driving the suspending member to transport the suspended load in a suspended state. In the drive controller of the die transfer device,
Target speed input means for inputting a target speed in a predetermined direction of the wire fulcrum, speed control calculation means for calculating a speed control signal for causing the speed of the actual wire fulcrum to follow the target speed, and the target speed Position control calculation means for calculating a position control signal for stopping the wire fulcrum at the position of the wire fulcrum at the time of the input when the target speed of 0 is inputted by the input means; A steady rest control calculation means for computing a steady rest control signal for damping the swing of the suspended load, and the speed control signal and steady rest control signal when a target speed other than 0 is input by the target speed input means. A composite signal obtained by combining and is output to the transport drive means, and when the target speed of 0 is input by the target speed input means, the position control signal and the steady rest are held. A synthesized signal obtained by synthesizing the control signal is obtained and a signal output means for outputting to said transport drive means (Claim 3).
【００１２】[0012]
【作用】請求項１記載の装置によれば、実際のワイヤ支
点の速度を目標速度入力手段で入力された目標速度に追
従させるための速度制御信号と、上記吊り荷の搬送中に
この吊り荷の振れを減衰させるための振れ止め制御信号
とが演算され、両信号の合成信号が搬送駆動手段に出力
されるので、吊り荷の振れを自動的に抑制しながらその
搬送速度を上記目標速度に追従させる制御が実行される
ことになる。According to the apparatus of claim 1, a speed control signal for causing the speed of the actual wire fulcrum to follow the target speed input by the target speed input means, and the suspended load during the transportation of the suspended load. The steady rest control signal for attenuating the run-out is calculated, and the combined signal of both signals is output to the carrying drive means, so that the carrying speed is automatically controlled to the above-mentioned target speed while suppressing the run-out of the suspended load. The control that causes the tracking is executed.
【００１３】同様に、請求項２記載の装置によれば、目
標停止位置入力手段で入力された目標停止位置にワイヤ
支点を停止させるための位置制御信号と、上記振れ止め
制御信号とが演算され、両信号の合成信号が搬送駆動手
段に出力されるので、吊り荷の振れを自動的に抑制しな
がらワイヤ支点を上記目標停止位置に停止させる制御が
実行されることとなる。Similarly, according to the apparatus of claim 2, the position control signal for stopping the wire fulcrum at the target stop position input by the target stop position input means and the steady rest control signal are calculated. Since the combined signal of both signals is output to the transport drive means, control is performed to stop the wire fulcrum at the target stop position while automatically suppressing the swing of the suspended load.
【００１４】さらに、請求項３記載の装置では、目標速
度入力手段により０以外の目標速度が入力された場合に
は、速度制御信号と振れ止め制御信号とを合成した合成
信号とが搬送駆動手段に出力されることにより、吊り荷
の振れを自動的に抑制しながらその搬送速度を上記目標
速度に追従させる制御が実行される一方、上記目標速度
入力手段により０の目標速度が入力された場合には位置
制御信号と振れ止め制御信号とを合成した合成信号が上
記搬送駆動手段に出力されることにより、吊り荷の振れ
を自動的に抑制しながら上記入力の時点におけるワイヤ
支点位置に同ワイヤ支点を停止させる制御が実行される
こととなる。Further, in the apparatus according to the third aspect, when the target speed other than 0 is input by the target speed input means, the combined signal obtained by combining the speed control signal and the steady rest control signal is the conveying drive means. When the target speed of 0 is input by the target speed input means while the control of causing the conveyance speed to follow the target speed while automatically suppressing the swing of the suspended load is output by A composite signal, which is a combination of a position control signal and a steady rest control signal, is output to the transport driving means, so that the wire swing is automatically suppressed at the wire fulcrum position at the time of the input while automatically suppressing the swing of the suspended load. The control for stopping the fulcrum will be executed.
【００１５】[0015]
【実施例】本発明の第１実施例を図１に基づいて説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００１６】図に示すクレーンは、ブーム（けん垂部
材）１２を備え、このブーム１２は固定側壁にピン１０
を中心に回動可能に（すなわち起伏可能に）連結されて
いる。ブーム１２先端のワイヤ支点１３からはワイヤ１
４が垂下され、その下端に吊り荷１６が連結されてい
る。ブーム１２の所定部位は油圧式の起伏シリンダ（搬
送駆動手段）１８を介して固定底壁に連結されており、
この起伏シリンダ１８の伸縮によってブーム１２が起伏
し、吊り荷１６がけん垂状態で搬送されるようになって
いる。The crane shown in the figure comprises a boom (drooping member) 12, which has a pin 10 on a fixed side wall.
Is connected so as to be rotatable about (i.e., undulating). Wire 1 from the wire fulcrum 13 at the tip of the boom 12
4 is hung down, and the hanging load 16 is connected to the lower end thereof. A predetermined portion of the boom 12 is connected to a fixed bottom wall via a hydraulic undulation cylinder (transportation drive means) 18.
The boom 12 is raised and lowered by the expansion and contraction of the hoisting cylinder 18, and the suspended load 16 is transported in a suspended state.
【００１７】このクレーンには、上記起伏シリンダ１８
のシリンダ差圧ｐを検出するシリンダ差圧センサ１９、
ブーム１２の起伏角ψを検出する起伏角センサ２０、ワ
イヤ１４の張力を検出するロードセル２２、ブーム１２
の目標起伏角速度ωｄを入力するための操作レバー２４
等が設けられ、これらがコントローラ３０に入力されて
いる。This crane includes the undulating cylinder 18
Cylinder differential pressure sensor 19 for detecting the cylinder differential pressure p of
A hoisting angle sensor 20 that detects the hoisting angle ψ of the boom 12, a load cell 22 that detects the tension of the wire 14, a boom 12
Control lever 24 for inputting the target undulation angular velocity ωd of
Etc. are provided, and these are input to the controller 30.
【００１８】このコントローラ３０は、図２に示すよう
な振れ止め制御演算部３２、速度制御演算部３４、位置
制御演算部３６、及び信号出力部３８を備えている。The controller 30 is provided with a steady rest control arithmetic unit 32, a speed control arithmetic unit 34, a position control arithmetic unit 36, and a signal output unit 38 as shown in FIG.
【００１９】振れ止め制御演算部３２は、シリンダ差圧
センサ１９で検出されたシリンダ差圧ｐに基づき、吊り
荷１６の搬送中にその振れを抑制するための振れ止め制
御信号ｕｓを演算するものである。速度制御演算部３４
は、操作レバー２４により０以外の目標起伏角速度ωｄ
が入力された場合に、起伏角センサ２０で検出されるブ
ーム起伏角ψに基づき、実際のブーム起伏角速度ω（＝
ｄψ／ｄｔ）を上記目標起伏角速度ωｄに追従させるた
めの速度制御信号ｕvを演算するものである。The steady rest control computing unit 32 computes a steady rest control signal us for suppressing the swing of the suspended load 16 during the transportation thereof, based on the cylinder differential pressure p detected by the cylinder differential pressure sensor 19. Is. Speed control calculation unit 34
Is the target hoisting angular velocity ωd other than 0 by the operating lever 24.
Is input, based on the boom hoisting angle ψ detected by the hoisting angle sensor 20, the actual boom hoisting angular velocity ω (=
dψ / dt) is used to calculate the speed control signal uv for causing the target undulating angular speed ωd to follow.
【００２０】位置制御演算部３６は、操作レバー２４に
より目標起伏角速度ωｄとして０が入力された（すなわ
ち停止指令信号が入力された）場合に、起伏角センサ２
０で検出されるブーム起伏角ψに基づき、上記停止指令
信号が入力された時点におけるワイヤ支点１３の起伏位
置に同ワイヤ支点１３を停止させるための位置制御信号
ｕpを演算するものである。The position control calculation unit 36 receives the undulation angle sensor 2 when 0 is input as the target undulation angular velocity ωd (that is, the stop command signal is input) by the operating lever 24.
A position control signal up for stopping the wire fulcrum 13 at the undulating position of the wire fulcrum 13 at the time when the stop command signal is input is calculated on the basis of the boom hoisting angle ψ detected at 0.
【００２１】信号出力部３８は、操作レバー２４により
０以外の目標起伏角速度ωｄが入力された場合には、上
記速度制御信号ｕv と振れ止め制御信号ｕs との合成信
号ｕを出力する一方、操作レバー２４により目標起伏角
速度ωd として０が入力された場合には、上記位置制御
信号ｕp と振れ止め制御信号ｕs との合成信号ｕを出力
するものである。When a target hoisting angular velocity ωd other than 0 is input by the operating lever 24, the signal output unit 38 outputs a composite signal u of the speed control signal uv and the steady rest control signal us while operating the operation. When 0 is input as the target undulating angular velocity ωd by the lever 24, a composite signal u of the position control signal up and the steady rest control signal us is output.
【００２２】図１に戻って、非線形補償回路４０は、上
記信号出力部３８から出力された合成信号ｕの非線形補
償を行い、増幅器４２を通じて起伏シリンダ駆動回路
（油圧回路）４４に伝達するものである。この起伏シリ
ンダ駆動回路４４は、シリンダ駆動用の油圧ポンプ４６
と上記起伏シリンダ１８との間に介設され、上記信号に
応じた向き及び速度で起伏シリンダ１８を伸縮させるよ
うに同シリンダ１８に上記油圧ポンプ４６の吐出油を導
くものである。Returning to FIG. 1, the non-linear compensation circuit 40 performs non-linear compensation of the composite signal u output from the signal output section 38 and transmits it to the undulating cylinder drive circuit (hydraulic circuit) 44 through the amplifier 42. is there. The undulating cylinder drive circuit 44 includes a hydraulic pump 46 for driving the cylinder.
Is provided between the undulation cylinder 18 and the undulation cylinder 18, and guides the oil discharged from the hydraulic pump 46 to the undulation cylinder 18 so as to expand and contract the undulation cylinder 18 at the direction and speed according to the signal.
【００２３】次に、この装置において行われる演算制御
動作を説明する。Next, the arithmetic control operation performed in this apparatus will be described.
【００２４】まず、操作レバー２４により０以外の目標
起伏角速度ωｄが入力された場合、速度制御演算部３４
は、起伏角センサ２０で検出されるブーム起伏角ψと、
これを時間微分して得られる起伏角速度ωとに基づき、
次式で与えられる速度制御信号ｕv を演算する。First, when a target hoisting angular velocity ωd other than 0 is input by the operating lever 24, the velocity control calculation unit 34
Is the boom hoisting angle ψ detected by the hoisting angle sensor 20,
Based on the undulation angular velocity ω obtained by differentiating this with time,
The speed control signal uv given by the following equation is calculated.
【００２５】[0025]
【数１】ｕv ＝−ｆ1・(ω−ωｄ）＋Ｋ・ωｄ なお、Ｋは目標起伏角速度ωｄについて設定されるゲイ
ン、ｆ1は実際の起伏角速度ωを目標起伏角速度ωｄに
追従させるために設定された比例要素ゲインである。Uv = −f 1 · (ω−ωd) + K · ωd where K is the gain set for the target undulating angular velocity ωd, and f 1 is for making the actual undulating angular velocity ω follow the target undulating angular velocity ωd. It is the set proportional element gain.
【００２６】これと同時に、振れ止め制御演算部３２
は、検出シリンダ差圧ｐに基づき、次式で与えられる振
れ止め制御信号ｕs を演算する。At the same time, the steady rest control calculation unit 32
Calculates the steady rest control signal us given by the following equation based on the detected cylinder differential pressure p.
【００２７】[0027]
【数２】ｕs ＝−ｆ2・(ｐ−ｐｄ） ここで、ｐｄは吊り荷の振れ角を定常値に収めるために
起伏角ψ及びロープ張力Ｔに応じて定められる目標シリ
ンダ差圧であり、ｆ2は上記検出シリンダ差圧ｐを目標
シリンダ差圧ｐｄに追従させるために設定された比例要
素ゲインである。[Equation 2] us = −f 2 · (p−pd) where pd is the target cylinder differential pressure determined according to the undulation angle ψ and the rope tension T in order to keep the swing angle of the suspended load within a steady value. , F 2 are proportional element gains set to make the detected cylinder differential pressure p follow the target cylinder differential pressure pd.
【００２８】信号出力部３８は、上記速度制御信号ｕv
と振れ止め制御信号ｕs との合成信号ｕ＝ｕv ＋ｕs を
演算し、非線形補償回路４０に出力する。非線形補償回
路４０は、上記合成信号ｕの非線形補償を行い、増幅器
４２を通じてシリンダ駆動回路４４に出力する。これに
より、吊り荷１６の振れを抑制しながら、ブーム起伏角
速度ωを上記目標起伏角速度ωｄに追従させるような起
伏シリンダ１８の伸縮制御が行われることになる。The signal output unit 38 outputs the speed control signal uv.
Then, a combined signal u = uv + us of the steady rest control signal us is calculated and output to the non-linear compensation circuit 40. The non-linear compensation circuit 40 performs non-linear compensation of the combined signal u and outputs it to the cylinder drive circuit 44 through the amplifier 42. As a result, expansion and contraction control of the hoisting cylinder 18 is performed so that the hoisting angular velocity ω of the boom follows the target hoisting angular velocity ωd while suppressing the swing of the suspended load 16.
【００２９】一方、上記操作レバー２４の操作により目
標起伏角速度ωｄとして０が設定された場合、この０の
目標起伏角速度ωｄが入力された時点でのワイヤ支点１
３の起伏角度位置ψが目標停止角度位置ψｄとして設定
され、この目標停止角度位置ψｄにワイヤ支点１３を停
止させるための位置制御信号ｕp が位置制御演算部３６
により演算される。この位置制御信号ｕp は次式で与え
られる。On the other hand, when 0 is set as the target hoisting angular velocity ωd by operating the operation lever 24, the wire fulcrum 1 at the time when the target hoisting angular velocity ωd of 0 is input.
3 is set as the target stop angular position ψd, and the position control signal up for stopping the wire fulcrum 13 at this target stop angular position ψd is the position control calculation unit 36.
Is calculated by This position control signal up is given by the following equation.
【００３０】[0030]
【数３】ｕp ＝−ｆ3・(ψ−ψｄ）＋ｆ4・ω なお、ｆ4は起伏角速度ωについて設定されるゲイン、
ｆ3は実際の起伏角ψを目標停止角度位置ψｄに合せる
ために設定された比例要素ゲインである。Equation 3] up = -f 3 · (ψ- ψd) + f 4 · ω The gain f 4 is set for relief angular velocity omega,
f 3 is a proportional element gain set to match the actual undulation angle ψ with the target stop angle position ψd.
【００３１】このような位置制御信号ｕp と振れ止め制
御信号ｕs との合成信号ｕ＝ｕp ＋ｕs が信号出力部３
８で演算、出力され、以下、前記と同様に非線形補償回
路４０から増幅器４２を通じて起伏シリンダ駆動回路４
４に入力されることにより、吊り荷１６の振れを抑制し
ながら、ブーム１２を上記目標停止角度位置ψｄで停止
させるような起伏シリンダ１８の伸縮制御が行われるこ
ととなる。The composite signal u = up + us of the position control signal up and the steady rest control signal us is the signal output unit 3
8 is calculated and output, and thereafter, the undulating cylinder drive circuit 4 is passed from the non-linear compensation circuit 40 through the amplifier 42 in the same manner as described above.
4 is input, the expansion / contraction control of the undulating cylinder 18 is performed so as to stop the boom 12 at the target stop angle position ψd while suppressing the swing of the hanging load 16.
【００３２】図３（ａ）（ｂ）は、制御信号ｕ＝Ｋωの
みで速度制御を行うと想定した場合のシュミレーション
結果を示したものであり、同図（ａ）の破線は操作レバ
ー２４からの入力信号（すなわち目標起伏角速度ωｄ）
を示し、同図（ａ）の実線は実際の起伏角速度ωを示
し、同図（ｂ）の実線はブーム半径方向の吊り荷の振れ
角を示している。この図から明らかなように、上記のよ
うな単純な制御では、実際の起伏角速度ωを目標起伏角
速度ωｄに追従させることはできるものの、吊り荷１６
の振れ角は摩擦がない限り減衰させることができない。FIGS. 3A and 3B show the simulation results when it is assumed that the speed control is performed only with the control signal u = Kω, and the broken line in FIG. Input signal (ie target undulation angular velocity ωd)
The solid line in FIG. 7A shows the actual hoisting angular velocity ω, and the solid line in FIG. 7B shows the swing angle of the suspended load in the radial direction of the boom. As is clear from this figure, with the simple control as described above, the actual hoisting angular velocity ω can be made to follow the target hoisting angular velocity ωd, but the suspended load 16
The deflection angle of cannot be damped unless there is friction.
【００３３】これに対し、図４（ａ）（ｂ）は、上記実
施例のように制御信号ｕ＝ｕv ＋ｕs ＝−ｆ1・(ω−ω
ｄ）＋Ｋ・ωｄ−ｆ2・(ｐ−ｐｄ）によって制御を行う
と想定した場合のシュミレーション結果を示したもので
あり、同図（ａ）の破線は操作レバー２４からの入力信
号（すなわち目標起伏角速度ωｄ）を示し、同図（ａ）
の実線は実際の起伏角速度ωを示し、同図（ｂ）の実線
はブーム半径方向の吊り荷の振れ角を示している。この
図から明らかなように、本実施例制御では、実際の起伏
角速度ωを目標起伏角速度ωｄにほぼ追従させながら、
吊り荷１６の振れ角も抑制することが可能となってい
る。On the other hand, in FIGS. 4A and 4B, the control signal u = uv + us = -f 1. (Ω-ω) as in the above embodiment.
d) + K · ωd−f 2 · (p−pd) is a simulation result when the control is assumed to be performed. The broken line in FIG. The undulation angular velocity ωd) is shown in FIG.
The solid line indicates the actual undulation angular velocity ω, and the solid line in FIG. 7B indicates the deflection angle of the suspended load in the boom radial direction. As is clear from this figure, in the control of the present embodiment, while making the actual undulation angular velocity ω substantially follow the target undulation angular velocity ωd,
The swing angle of the suspended load 16 can also be suppressed.
【００３４】次に、第２実施例を図５に基づいて説明す
る。この実施例では、ワイヤ支点１３がＸ軸に沿って直
線上を走る天井クレーンにおいて、前記第１実施例で示
した操作レバー２４により上記Ｘ軸方向のワイヤ支点速
度ｖの目標速度ｖｄが指定されるようになっている。ま
た、前記起伏角センサ２０の代わりに、ワイヤ支点１３
のＸ軸方向の位置を検出する図略の位置センサが設けら
れ、前記シリンダ差圧センサ１９の代わりに、吊り荷１
６の振れ角θを直線検出する図略の振れ角センサが設置
されている。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, in the overhead crane in which the wire fulcrum 13 runs along a straight line along the X axis, the target speed vd of the wire fulcrum speed v in the X axis direction is designated by the operation lever 24 shown in the first embodiment. It has become so. Further, instead of the undulation angle sensor 20, the wire fulcrum 13
A position sensor (not shown) for detecting the position in the X-axis direction is provided, and instead of the cylinder differential pressure sensor 19, the suspended load 1
An unillustrated shake angle sensor for linearly detecting the shake angle θ of 6 is installed.
【００３５】このような構成においても、前記実施例に
示したコントローラ３０により例えば以下に示すような
駆動制御を行うことにより、吊り荷１６の振れを抑制し
ながら目標速度ｖd や目標停止位置ｘd にワイヤ支点１
３を追従させることができる。Even in such a configuration, the controller 30 shown in the above-described embodiment performs the following drive control, for example, to control the target speed vd and the target stop position xd while suppressing the swing of the suspended load 16. Wire fulcrum 1
3 can be followed.
【００３６】まず、操作レバー２４により０以外の目標
速度ｖｄが入力された場合、速度制御演算部３４によっ
て次式に基づき速度制御信号ｕv を演算する。First, when the target speed vd other than 0 is input by the operating lever 24, the speed control calculation unit 34 calculates the speed control signal uv based on the following equation.
【００３７】[0037]
【数４】ｕv ＝−ｆ11・(ｖ−ｖｄ）＋Ｋ′・ｖｄ なお、Ｋ′は目標速度ｖｄについて設定されるゲイン、
ｆ11は実際の速度ｖを目標速度ｖｄに追従させるために
設定された比例要素ゲインである。Uv = −f 11 · (v−vd) + K ′ · vd where K ′ is the gain set for the target speed vd,
f 11 is a proportional element gain set to make the actual speed v follow the target speed vd.
【００３８】これと同時に、振れ止め制御演算部３２
は、検出振れ角θに基づき、次式で与えられる振れ止め
制御信号（フィードバック制御信号）ｕs を演算する。At the same time, the steady rest control calculation unit 32
Calculates the steady rest control signal (feedback control signal) us given by the following equation based on the detected shake angle θ.
【００３９】[0039]
【数５】ｕs ＝ｆ12・θ＋ｆ13・(ｄθ／ｄｔ） ここで、ｆ12，ｆ13は吊り荷の振れ角を定常値に収める
ために設定された比例要素ゲインである。Equation 5] us = f 12 · θ + f 13 · (dθ / dt) where, f 12, f 13 is a proportional element gain set to fit the deflection angle of the suspended load to a steady value.
【００４０】これらの速度制御信号ｕv と振れ止め制御
信号ｕs との合成信号ｕ＝ｕv ＋ｕs を信号出力部３８
により演算し、出力することにより、前記第１実施例と
同様、吊り荷１６の振れを抑制しながら、ブーム速度ｖ
を上記目標速度ｖｄに追従させるようなワイヤ支点１３
の走行制御を行うことができる。A signal output unit 38 outputs a composite signal u = uv + us of the speed control signal uv and the steady rest control signal us.
According to the first embodiment, the boom speed v is reduced by suppressing the vibration of the suspended load 16 as in the first embodiment.
Of the wire fulcrum 13 to make the target follow the target speed vd.
Can be controlled.
【００４１】一方、上記操作レバー２４の操作により目
標速度ｖｄとして０が設定された場合、この０の目標速
度ｖｄが入力された時点でのワイヤ支点１３の位置ｘを
目標停止位置ｘｄとして設定し、この目標停止位置ｘｄ
にワイヤ支点１３を停止させるための位置制御信号ｕp
を位置制御演算部３６により演算すればよい。この位置
制御信号ｕp は次式で与えられる。On the other hand, when 0 is set as the target speed vd by operating the operation lever 24, the position x of the wire fulcrum 13 at the time when the target speed vd of 0 is input is set as the target stop position xd. , This target stop position xd
Position control signal up to stop the wire fulcrum 13
May be calculated by the position control calculation unit 36. This position control signal up is given by the following equation.
【００４２】[0042]
【数６】ｕp ＝−ｆ14・(ψ−ψｄ）＋ｆ15・ｖ なお、ｆ15は速度ｖについて設定されるゲイン、ｆ14は
実際の位置ｘを目標停止位置ｘｄに合せるために設定さ
れた比例要素ゲインである。[6] up = -f 14 · (ψ- ψd) + f 15 · v Note, f 15 is gain set for the speed v, f 14 is set to match the actual position x at the target stop position xd It is a proportional element gain.
【００４３】このような位置制御信号ｕp と振れ止め制
御信号ｕs との合成信号ｕ＝ｕp ＋ｕs を信号出力部３
８で演算し、出力することにより、前記第１実施例と同
様、ワイヤ支点１３を上記目標停止位置ｘｄで停止させ
るような搬送制御を行うことができる。The signal output unit 3 outputs the composite signal u = up + us of the position control signal up and the steady rest control signal us.
By carrying out the calculation and output in 8, it is possible to perform the transport control so as to stop the wire fulcrum 13 at the target stop position xd, as in the first embodiment.
【００４４】以上のように、本発明ではワイヤ支点１３
の移動方向を問わず、また吊り荷振れの方向も問わな
い。例えば、図６に示すようにブーム１２が伸縮可能で
かつ旋回可能に構成された一般のクレーンでは、ブーム
の起伏角ψ、旋回角φ、伸縮量ｒ、ワイヤ長Ｌのそれぞ
れについて上記速度制御及び停止位置制御が実行可能で
あり、例えば、吊り荷１６の高さを一定に保ちながら起
伏角ψあるいは伸縮量ｒとワイヤ長Ｌとが同時に制御さ
れる場合や、ワイヤ支点１３の高さを一定に保ちながら
起伏角ψ及び伸縮量ｒが同時制御される場合にも、本発
明を適用することができる。ここで、吊り荷１６の半径
方向の振れ角θの抑制は、ブーム伸縮量ｒや起伏角ψの
制御で行うことが可能であり、吊り荷１６の旋回方向の
振れ角ρの抑制は旋回角φの制御で行うことが可能であ
る。As described above, according to the present invention, the wire fulcrum 13
It does not matter whether the moving direction of the load is irrelevant, or the direction of the hanging load shake. For example, in a general crane in which the boom 12 is extendable and retractable as shown in FIG. 6, the speed control and The stop position control can be executed, for example, when the undulation angle ψ or the expansion / contraction amount r and the wire length L are simultaneously controlled while keeping the height of the suspended load 16 constant, or the height of the wire fulcrum 13 is constant. The present invention can be applied to a case where the undulation angle ψ and the expansion / contraction amount r are simultaneously controlled while maintaining Here, the radial deflection angle θ of the suspended load 16 can be suppressed by controlling the boom expansion / contraction amount r and the undulation angle ψ, and the suspension angle ρ of the suspended load 16 in the swing direction can be suppressed. It can be performed by controlling φ.
【００４５】また、前記各実施例では、目標速度入力手
段である操作レバー２４を目標停止位置入力手段として
兼用し、この単一の操作レバー２４の操作に基づいて速
度制御と停止位置制御の双方を行うものを示したが、本
発明は、目標速度入力手段、あるいは目標停止位置入力
手段のいずれか一方のみを単独で備えたものにも適用が
可能である。In each of the above embodiments, the operation lever 24, which is the target speed input means, is also used as the target stop position input means, and both speed control and stop position control are performed based on the operation of this single operation lever 24. However, the present invention can also be applied to an apparatus including only one of the target speed input means and the target stop position input means.
【００４６】また、本発明では、上記実施例で示した比
例要素のほか、定常偏差をなくすための積分要素や、即
応性向上のための微分要素、安定性確保のための一次遅
れ要素を追加したり、吊り荷の振れ角を推定するオブザ
ーバを構成するなど、各制御機能を向上させる種々の手
段を応用することが可能である。また、ロープ長、ブー
ム長、車体傾斜等に対応するため、前記実施例で示した
各種制御ゲインを外部からの操作で調節できるように構
成してもよい。Further, in the present invention, in addition to the proportional element shown in the above embodiment, an integral element for eliminating steady deviation, a differential element for improving responsiveness, and a first-order lag element for ensuring stability are added. It is possible to apply various means for improving each control function, such as configuring an observer for estimating the swing angle of the suspended load. Further, in order to cope with the rope length, boom length, vehicle body inclination, etc., the various control gains shown in the above embodiment may be adjusted by an external operation.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上のように本発明は、ワイヤ支点の所
定方向の目標速度や目標停止位置を入力するための入力
手段を備え、実際のワイヤ支点の速度や停止位置を上記
入力手段による目標値に合せるための速度制御信号を位
置制御信号を演算する一方、吊り荷の搬送中にこの吊り
荷の振れを減衰させるための振れ止め制御信号を演算
し、上記速度制御信号や位置制御信号と振れ止め制御信
号とを合成した合成信号を搬送駆動手段に出力するよう
にしたものであるので、吊り荷の振れの抑制を自動的に
行いながら、運転者の操作により指定される目標搬送速
度や目標停止位置を考慮した制御を行うことができる。
従って、熟練を要しない簡単な操作で吊り荷を安全に目
標速度で搬送し、あるいは目標停止位置で停止させるこ
とができる効果がある。As described above, the present invention is provided with the input means for inputting the target speed or the target stop position of the wire fulcrum in the predetermined direction, and the actual speed or stop position of the wire fulcrum is the target by the input means. While calculating the position control signal for the speed control signal to match the value, it also calculates the steady rest control signal for attenuating the shake of the suspended load during the transportation of the suspended load, and the speed control signal and the position control signal Since the composite signal obtained by combining the steady rest control signal is output to the transport driving means, while automatically suppressing the swing of the suspended load, the target transport speed specified by the driver's operation or Control can be performed in consideration of the target stop position.
Therefore, there is an effect that the suspended load can be safely transported at the target speed or stopped at the target stop position by a simple operation that does not require skill.
【００４８】特に、請求項３記載の装置では、目標速度
入力手段により０以外の目標速度が入力された場合に
は、この目標速度に追従させるための速度制御信号と振
れ止め制御信号とを合成した合成信号を上記搬送駆動手
段に出力し、上記目標速度入力手段により０の目標速度
が入力された場合には、この０の目標速度が入力された
時点でのワイヤ支点の位置に同ワイヤ支点を停止させる
ための位置制御信号と振れ止め制御信号とを合成した合
成信号を上記搬送駆動手段に出力するようにしているの
で、単一の目標速度入力手段の操作で、上記速度制御と
停止位置制御とを任意選択して行わせることができる効
果がある。Particularly, in the apparatus according to the third aspect, when a target speed other than 0 is input by the target speed input means, the speed control signal and the steady rest control signal for following the target speed are combined. When the target speed of 0 is input by the target speed input means, the combined signal is output to the transport driving means, and the wire fulcrum is located at the position of the wire fulcrum at the time when the target speed of 0 is input. Since the composite signal obtained by combining the position control signal for stopping the sway control signal and the steady rest control signal is output to the conveyance drive means, the speed control and the stop position can be performed by operating a single target speed input means. There is an effect that control and control can be performed arbitrarily.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の第１実施例におけるクレーンの全体構
成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a crane according to a first embodiment of the present invention.
【図２】上記クレーンの駆動制御装置を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram showing a drive control device for the crane.
【図３】（ａ）（ｂ）は従来の制御装置についてのシュ
ミレーション結果を示すグラフである。3A and 3B are graphs showing simulation results for a conventional control device.
【図４】（ａ）（ｂ）は上記実施例装置についてのシュ
ミレーション結果を示すグラフである。4 (a) and (b) are graphs showing simulation results for the apparatus of the above-described embodiment.
【図５】本発明の第２実施例における吊り荷のけん垂状
態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a suspended state of a suspended load in the second embodiment of the present invention.
【図６】一般的な旋回式クレーンの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a general swing crane.
１２ ブーム １３ ワイヤ支点 １４ ワイヤ １６ 吊り荷 １８ 起伏シリンダ（搬送駆動手段） １９ シリンダ差圧センサ ２０ 起伏センサ ２４ 操作レバー（目標速度入力手段及び目標停止位置
入力手段） ３０ コントローラ ３２ 振れ止め制御演算部（振れ止め制御演算手段） ３４ 速度制御演算部（速度制御演算手段） ３６ 位置制御演算部（位置制御演算手段） ３８ 信号出力部（信号出力手段）12 boom 13 wire fulcrum 14 wire 16 suspended load 18 undulation cylinder (conveyance drive means) 19 cylinder differential pressure sensor 20 undulation sensor 24 operation lever (target speed input means and target stop position input means) 30 controller 32 steady rest control calculation section ( Steady stop control calculation means) 34 Speed control calculation part (speed control calculation means) 36 Position control calculation part (position control calculation means) 38 Signal output part (signal output means)
Claims (3)
と、このけん垂部材を駆動することにより上記吊り荷を
けん垂状態で搬送する搬送駆動手段とを備えたワイヤけ
ん垂型搬送装置の駆動制御装置において、上記ワイヤ支
点の所定方向の目標速度を入力するための目標速度入力
手段と、実際のワイヤ支点の速度を上記目標速度に追従
させるための速度制御信号を演算する速度制御演算手段
と、上記吊り荷の搬送中にこの吊り荷の振れを減衰させ
るための振れ止め制御信号を演算する振れ止め制御演算
手段と、上記速度制御信号と振れ止め制御信号とを合成
した合成信号を上記搬送駆動手段に出力する信号出力手
段とを備えたことを特徴とするワイヤけん垂型搬送装置
の駆動制御装置。1. A wire pendant type conveying device comprising: a hanging member for hanging a suspended load with a wire; and a transport drive means for driving the suspended member to transport the suspended load in a suspended state. In the drive control device, a target speed input means for inputting a target speed of the wire fulcrum in a predetermined direction, and a speed control calculation for calculating a speed control signal for causing an actual wire fulcrum speed to follow the target speed. Means, a steady rest control computing means for computing a steady rest control signal for attenuating the swing of the suspended load during conveyance of the suspended load, and a composite signal obtained by combining the speed control signal and the steady rest control signal. A drive control device for a wire pendant type transport device, comprising: a signal output means for outputting to the transport drive means.
と、このけん垂部材を駆動することにより上記吊り荷を
けん垂状態で搬送する搬送駆動手段とを備えたワイヤけ
ん垂型搬送装置の駆動制御装置において、上記ワイヤ支
点の目標停止位置を入力するための目標停止位置入力手
段と、ワイヤ支点を上記目標停止位置に停止させるため
の位置制御信号を演算する停止制御演算手段と、上記吊
り荷の搬送中にこの吊り荷の振れを減衰させるための振
れ止め制御信号を演算する振れ止め制御演算手段と、上
記位置制御信号と振れ止め制御信号とを合成した合成信
号を上記搬送駆動手段に出力する信号出力手段とを備え
たことを特徴とするワイヤけん垂型搬送装置の駆動制御
装置。2. A wire pendant type conveying device provided with a hanging member for hanging a suspended load with a wire, and a transport driving means for driving the suspended member to transport the suspended load in a suspended state. In the drive control device, the target stop position input means for inputting the target stop position of the wire fulcrum, the stop control calculating means for calculating a position control signal for stopping the wire fulcrum at the target stop position, A steady rest control calculation means for computing a steady rest control signal for damping the swing of the suspended load during transport of the suspended load, and a composite signal obtained by combining the position control signal and the steady rest control signal with the transport drive means. And a signal output means for outputting to a drive control device for a wire pendant type transport device.
と、このけん垂部材を駆動することにより上記吊り荷を
けん垂状態で搬送する搬送駆動手段とを備えたワイヤけ
ん垂型搬送装置の駆動制御装置において、上記ワイヤ支
点の所定方向の目標速度を入力するための目標速度入力
手段と、実際のワイヤ支点の速度を上記目標速度に追従
させるための速度制御信号を演算する速度制御演算手段
と、上記目標速度入力手段により０の目標速度が入力さ
れた場合にこの入力時点におけるワイヤ支点の位置にこ
のワイヤ支点を停止させるための位置制御信号を演算す
る位置制御演算手段と、上記吊り荷の搬送中にこの吊り
荷の振れを減衰させるための振れ止め制御信号を演算す
る振れ止め制御演算手段と、上記目標速度入力手段によ
り０以外の目標速度が入力された場合には上記速度制御
信号と振れ止め制御信号とを合成した合成信号を上記搬
送駆動手段に出力し、上記目標速度入力手段により０の
目標速度が入力された場合には上記位置制御信号と振れ
止め制御信号とを合成した合成信号を上記搬送駆動手段
に出力する信号出力手段とを備えたことを特徴とするワ
イヤけん垂型搬送装置の駆動制御装置。3. A wire pendant type conveying device comprising: a hanging member for hanging a suspended load with a wire; and a transport drive means for driving the suspended member to convey the suspended load in a suspended state. In the drive control device, a target speed input means for inputting a target speed of the wire fulcrum in a predetermined direction, and a speed control calculation for calculating a speed control signal for causing an actual wire fulcrum speed to follow the target speed. Means, position control calculation means for calculating a position control signal for stopping the wire fulcrum at the position of the wire fulcrum at the time when the target speed of 0 is input by the target speed input means, and the suspension. A steady-state control calculation means for calculating a steady-state control signal for damping the swing of the suspended load during the transportation of the load, and a target speed other than 0 by the target speed input means. Is input, a composite signal obtained by combining the speed control signal and the steady rest control signal is output to the conveyance drive means, and when the target speed of 0 is input by the target speed input means, the position A drive control device for a wire pendant type transporting device, comprising: a signal output means for outputting a synthesized signal obtained by synthesizing a control signal and a steady rest control signal to the transport driving means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24777793A JPH07101672A (en) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | Driving control device for wire suspension type conveying device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24777793A JPH07101672A (en) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | Driving control device for wire suspension type conveying device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07101672A true JPH07101672A (en) | 1995-04-18 |
Family
ID=17168501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24777793A Pending JPH07101672A (en) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | Driving control device for wire suspension type conveying device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101672A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020007130A (en) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 株式会社タダノ | crane |
| JP2021156085A (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 住友重機械工業株式会社 | Shovel |
| EP3822221A4 (en) * | 2018-07-09 | 2022-03-23 | Tadano Ltd. | Crane and crane control method |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP24777793A patent/JPH07101672A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3822221A4 (en) * | 2018-07-09 | 2022-03-23 | Tadano Ltd. | Crane and crane control method |
| JP2020007130A (en) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 株式会社タダノ | crane |
| WO2020013054A1 (en) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 株式会社タダノ | Crane |
| JP2021156085A (en) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 住友重機械工業株式会社 | Shovel |
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