JPH10184780A - Anti-rolling device - Google Patents
Anti-rolling deviceInfo
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- JPH10184780A JPH10184780A JP34839096A JP34839096A JPH10184780A JP H10184780 A JPH10184780 A JP H10184780A JP 34839096 A JP34839096 A JP 34839096A JP 34839096 A JP34839096 A JP 34839096A JP H10184780 A JPH10184780 A JP H10184780A
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- Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、減揺対象物の動揺
を軽減するための減揺装置に関し、特に、軌道上を往復
運動する可動質量によって減揺対象物の動揺を軽減する
ように構成された動吸振器型の減揺装置に関する。減揺
対象物には、停船中の船舶、パージ等の海上又は水上に
浮遊した海洋構造物及びリフト、ゴンドラ等の空中に吊
り下げられた構造物がある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anti-oscillation device for reducing the oscillation of an object to be reduced, and more particularly to a device for reducing the oscillation of an object to be reduced by a movable mass reciprocating on a track. The present invention relates to a dynamic vibration absorber type vibration reducing device. The object to be attenuated includes a suspended ship, a marine structure floating on the sea or water such as a purge, and a structure suspended in the air such as a lift and a gondola.
【０００２】[0002]
【従来の技術】減揺装置には、能動型と受動型が知られ
ている。能動型の減揺装置は、減揺対象物の動揺をセン
サによって検出し、アクチュエータによって可動質量を
振動させるように構成されている。可動質量の振動は、
減揺対象物の動揺を軽減するように位相制御される。ま
たジャイロ効果によるトルクを用いて減揺作用を生成す
るものもある。2. Description of the Related Art Active and passive vibration reduction devices are known. The active type rocking device is configured to detect the rocking of the rocking object by a sensor and vibrate the movable mass by an actuator. The vibration of the moving mass is
The phase is controlled so as to reduce the motion of the object to be reduced. Further, there is also a type in which a damping action is generated by using torque due to a gyro effect.
【０００３】一方、受動型の減揺装置は動吸振器原理を
用い、可動質量を駆動させるためのアクチュエータを用
いない。従って構造がより簡単であり、また電力を消費
しないため適用範囲が広い。一般に動吸振器原理の減揺
装置は、典型的には軌道に沿って往復運動する可動質量
と可動質量に復元力を付与する復元力発生装置とを有す
る。On the other hand, the passive type rocking device uses the dynamic vibration absorber principle and does not use an actuator for driving a movable mass. Therefore, the structure is simpler and the range of application is wide because no power is consumed. In general, a vibration damping device based on the dynamic vibration absorber principle typically includes a movable mass that reciprocates along a track and a restoring force generator that applies a restoring force to the movable mass.
【０００４】図５を参照して従来の減揺装置の例につい
て説明する。この減揺装置は本願出願人と同一の出願人
によって平成８年３月２５日付にて出願された特願平第
８−６８１０９号（Ｔ９６０００２２）に記載されたも
のであり、詳細については同出願を参照されたい。[0004] An example of a conventional rocking device will be described with reference to FIG. This vibration reduction device is described in Japanese Patent Application No. 8-68109 (T9600022) filed on Mar. 25, 1996 by the same applicant as the applicant of the present invention. Please refer to.
【０００５】この減揺装置は軌道部材１１と軌道部材１
１に沿って自由に移動可能な可動質量１２と軌道部材１
１を両側にて支持する支持部材１３Ａ、１３Ｂと可動質
量１２に装着されたワイヤ１５とワイヤ１５を案内する
１対のローラ１７Ａ、１７Ｂとを有する。可動質量１２
の下端には小さなローラ１２Ａが装着され、ワイヤ１５
の一端１５Ａはこのローラ１２Ａに装着されている。[0005] This rocking device comprises a track member 11 and a track member 1.
The movable mass 12 and the track member 1 that can move freely along the
It has supporting members 13A and 13B for supporting the wire 1 on both sides, a wire 15 mounted on the movable mass 12, and a pair of rollers 17A and 17B for guiding the wire 15. Movable mass 12
A small roller 12A is attached to the lower end of the wire 15A.
Is attached to this roller 12A.
【０００６】減揺装置は、ワイヤ１５を所定の張力にて
引っ張るための張力発生装置２０とワイヤ１５の張力を
調節するための張力調節装置３０とを有する。張力発生
装置２０によって可動質量２１の往復運動の復元力が生
成される。また張力調節装置３０によって可動質量２１
の往復運動の復元力が調節される。従って張力発生装置
２０は復元力発生装置であり、張力調節装置３０は復元
力調節装置である。[0006] The rocking device has a tension generating device 20 for pulling the wire 15 with a predetermined tension and a tension adjusting device 30 for adjusting the tension of the wire 15. A restoring force of the reciprocating motion of the movable mass 21 is generated by the tension generator 20. Further, the movable mass 21 is controlled by the tension adjusting device 30.
The restoring force of the reciprocating motion of the is adjusted. Therefore, the tension generating device 20 is a restoring force generating device, and the tension adjusting device 30 is a restoring force adjusting device.
【０００７】張力発生装置２０は、ワイヤ１５の他端１
５Ｂに接続された引っ張りばね２１と張りばね２１の一
端２１Ａに装着されたリミットスイッチ装置２３とを有
する。引っ引っ張りばねはコイルばねであってよい。リ
ミットスイッチ装置２３は引っ張りばね２１の伸びが所
定の大きさより大きくなると信号を生成するように構成
されている。[0007] The tension generating device 20 is connected to the other end 1 of the wire 15.
The tension spring 21 includes a tension spring 21 connected to the extension spring 5B and a limit switch device 23 attached to one end 21A of the tension spring 21. The tension spring may be a coil spring. The limit switch device 23 is configured to generate a signal when the extension of the extension spring 21 becomes larger than a predetermined amount.
【０００８】リミットスイッチ装置２３は例えば、引っ
張りばね２１の一端２１Ａに装着された第１の接点２３
Ａと基台５１に装着された第２の接点２３Ｂとを有し、
引っ張りばね２１の伸びが所定の大きさを越えると２つ
の接点の開閉状態が変化し、信号を生成するように構成
されてよい。The limit switch device 23 includes, for example, a first contact 23 mounted on one end 21 A of a tension spring 21.
A and a second contact 23B attached to the base 51,
When the extension of the extension spring 21 exceeds a predetermined magnitude, the open / close state of the two contacts may be changed to generate a signal.
【０００９】張力調節装置３０は例えば、張力発生装置
２０の引っ張りばねを変位させるように構成されてよ
い。本例の張力調節装置３０は、引っ張りばね２１の他
端２１Ｂに接続されたワイヤ３１を巻き取るための巻き
取りローラ３３とこのローラ３３に装着された歯車３５
とこの歯車３５と係合するウォーム歯車３７とウォーム
歯車３７を回転させるためのハンドル付き回転軸３８と
を有する。The tension adjusting device 30 may be configured, for example, to displace a tension spring of the tension generating device 20. The tension adjusting device 30 according to the present embodiment includes a winding roller 33 for winding the wire 31 connected to the other end 21 </ b> B of the tension spring 21 and a gear 35 mounted on the roller 33.
And a worm gear 37 engaged with the gear 35 and a rotating shaft 38 with a handle for rotating the worm gear 37.
【００１０】また張力調節装置３０はワイヤ１５の引っ
張力を指示する指示装置を有し、この指示装置は図示の
ように引っ張りばね２１の一端２１Ｂのワイヤ３１に装
着された針４１と目盛り４２とを有する。尚、針４１は
巻き取りローラ３３又は歯車３５に装着されてよく、目
盛り４２はこの針４１の動きを指示するように配置され
る。The tension adjusting device 30 has an indicating device for instructing the tension of the wire 15, and the indicating device includes a needle 41 and a scale 42 attached to the wire 31 at one end 21B of the tension spring 21 as shown in the drawing. Having. The needle 41 may be attached to the take-up roller 33 or the gear 35, and the scale 42 is arranged so as to indicate the movement of the needle 41.
【００１１】図示のように軌道部材１１に沿ってｘ軸を
とり、それに垂直下方にｙ軸をとる。またｘｙ軸に垂直
に（紙面に垂直に）ｚ軸をとる。座標の原点Ｏを軌道部
材１１の中央位置にとる。支持部材１３Ａ、１３Ｂは減
揺対象物の所定の基台５１に垂直に装着される。軌道部
材１１は基台５１に平行に配置される。As shown, the x-axis is taken along the track member 11, and the y-axis is taken vertically below it. Also, the z-axis is taken perpendicular to the xy-axis (perpendicular to the paper). The origin O of the coordinates is set at the center position of the track member 11. The support members 13A and 13B are vertically mounted on a predetermined base 51 of the object to be reduced. The track member 11 is arranged parallel to the base 51.
【００１２】本例の減揺装置はｚ軸（紙面に垂直な軸
線）に平行な回転軸線周りの動揺を減少させるように構
成されている。ローラ１７Ａ、１７Ｂは原点Ｏの下方に
配置されており、可動質量１２が原点Ｏの位置にあると
き、ワイヤ１５はＹ軸に沿って延在する。このときのワ
イヤ１５の張力を初期張力Ｆ0 とする。減揺対象物が動
揺すると可動質量１２は原点Ｏを中心に往復運動する。
例えば、可動質量１２が第１の支持部材１３Ａの近くに
配置されたものとする。このときの可動質量１２の変位
をｘ、ワイヤ１５の張力をＦとする。The oscillating device of this embodiment is configured to reduce sway around a rotation axis parallel to the z-axis (an axis perpendicular to the paper surface). The rollers 17A and 17B are arranged below the origin O, and when the movable mass 12 is at the position of the origin O, the wire 15 extends along the Y axis. The tension of the wire 15 at this time is the initial tension F 0. When the object to be reduced rocks, the movable mass 12 reciprocates around the origin O.
For example, it is assumed that the movable mass 12 is arranged near the first support member 13A. The displacement of the movable mass 12 at this time is x, and the tension of the wire 15 is F.
【００１３】ワイヤ１５の弾性変形は十分小さいから無
視することができる。ワイヤ１５の初期張力Ｆ0 及び張
力Ｆは、張力発生装置２０の引っ張りばね２１によって
生成される。一方、可動質量１２の往復運動の復元力は
ワイヤ１５の張力Ｆとワイヤ１５の傾斜角θによって決
まる。The elastic deformation of the wire 15 is sufficiently small that it can be ignored. The initial tension F 0 and the tension F of the wire 15 are generated by the tension spring 21 of the tension generator 20. On the other hand, the restoring force of the reciprocating motion of the movable mass 12 is determined by the tension F of the wire 15 and the inclination angle θ of the wire 15.
【００１４】後に説明するが、ワイヤ１５の張力Ｆは、
引っ張りばね２１の伸びδと引っ張りばね２１の初期張
力Ｆ0 によって決まる。従って、往復運動の復元力を調
節するためには、引っ張りばね２１の初期張力Ｆ0 を調
節すればよい。As will be described later, the tension F of the wire 15 is
It is determined by the extension δ of the extension spring 21 and the initial tension F 0 of the extension spring 21. Therefore, in order to adjust the restoring force of the reciprocating motion, it may be adjusted initial tension F 0 of the tension spring 21.
【００１５】可動質量１２の固有動揺周期Ｔは復元力の
関数だから、可動質量１２の固有動揺周期Ｔを変化させ
るためには、引っ張りばね２１の初期張力Ｆ0 を調節す
ればよい。Since the natural oscillation period T of the movable mass 12 is a function of the restoring force, in order to change the natural oscillation period T of the movable mass 12, the initial tension F 0 of the extension spring 21 may be adjusted.
【００１６】本例によると、引っ張りばね２１の初期張
力Ｆ0 は張力調節装置３０によって調節されることがで
きる。張力調節装置３０は手動で作動することができ
る。図示のように、ウォーム歯車３７は、ハンドル付き
回転軸３８に接続されることができるように構成されて
いる。According to this embodiment, the initial tension F 0 of the tension spring 21 can be adjusted by the tension adjusting device 30. The tension adjusting device 30 can be operated manually. As shown, the worm gear 37 is configured to be connected to a rotating shaft 38 with a handle.
【００１７】先ず可動質量１２を原点Ｏの位置に配置
し、ハンドル付き回転軸３８をウォーム歯車３７に接続
して作動する。それによって、ウォーム歯車３７は回転
し、それに係合している歯車３５も回転する。歯車３５
が回転するとそれに装着された巻き取りローラ３３が回
転し、引っ張りばね２１の他端２１Ｂに接続されたワイ
ヤ３１が巻き取られ又は緩められる。引っ張りばね２１
は巻き取りローラ３３方向に引っ張られ又は緩められ
る。それによって引っ張りばね２１は伸縮し、ワイヤ１
５に作用する初期張力Ｆ0 は増加又は減少する。First, the movable mass 12 is arranged at the position of the origin O, and the rotating shaft 38 with the handle is connected to the worm gear 37 to operate. Thereby, the worm gear 37 rotates, and the gear 35 engaged with it also rotates. Gear 35
Is rotated, the take-up roller 33 attached thereto rotates, and the wire 31 connected to the other end 21B of the tension spring 21 is taken up or loosened. Tension spring 21
Is pulled or loosened in the direction of the take-up roller 33. As a result, the tension spring 21 expands and contracts, and the wire 1
The initial tension F 0 acting on 5 increases or decreases.
【００１８】以下に、引っ張りばね２１の初期張力Ｆ0
とワイヤ１５の張力Ｆ、可動質量１２の復元力ＦX 及び
固有動揺周期Ｔの関係を解析する。ここでは、図１に示
すように軌道部材１１が直線状であり、可動質量１２の
運動経路が直線である場合について考える。Hereinafter, the initial tension F 0 of the tension spring 21 will be described.
And the tension F of the wire 15, the restoring force F X of the movable mass 12, and the natural oscillation period T are analyzed. Here, consider a case where the track member 11 is linear and the motion path of the movable mass 12 is linear as shown in FIG.
【００１９】可動質量１２が原点Ｏに配置されていると
き、ワイヤ１５に作用する張力、即ち、初期張力をＦ0
とする。次に、図示の一点鎖線１２’にて示すように、
可動質量１２が原点Ｏから右側の支持部材１３Ａ方向に
移動した状態を考える。このときの可動質量１２の座標
をｘとし、ワイヤ１５のｙ軸に対する傾斜角をθ、ワイ
ヤ１５に作用する張力をＦとする。When the movable mass 12 is located at the origin O, the tension acting on the wire 15, that is, the initial tension is represented by F 0.
And Next, as shown by a dashed line 12 'in the drawing,
Consider a state in which the movable mass 12 has moved from the origin O toward the right support member 13A. The coordinate of the movable mass 12 at this time is x, the inclination angle of the wire 15 with respect to the y-axis is θ, and the tension acting on the wire 15 is F.
【００２０】引っ張りばね２１の伸びδは次のように表
される。但し、可動質量１２に装着されたローラ１２Ａ
の中心からローラ１７Ａ、１７Ｂの中心までのｙ軸方向
の距離をｂとする。また、ローラ１７Ａ、１７Ｂの半径
は十分小さいものとする。The extension δ of the tension spring 21 is expressed as follows. However, the roller 12A attached to the movable mass 12
Is the distance in the y-axis direction from the center of the roller 17A to the center of the rollers 17A and 17B. The radius of the rollers 17A and 17B is sufficiently small.
【００２１】[0021]
【数１】δ＝√（ｂ2 ＋ｘ2 ）−ｂΔ = √ (b 2 + x 2 ) −b
【００２２】引っ張りばね２１のばね定数をＫとする
と、ワイヤ１５に作用する張力Ｆは次のように表され
る。Assuming that the spring constant of the tension spring 21 is K, the tension F acting on the wire 15 is expressed as follows.
【００２３】[0023]
【数２】 Ｆ＝Ｆ0 ＋Ｋδ ＝Ｆ0 ＋Ｋ〔√（ｂ2 ＋ｘ2 ）−ｂ〕F = F 0 + Kδ = F 0 + K [√ (b 2 + x 2 ) −b]
【００２４】可動質量１２に作用する復元力ＦX は、ワ
イヤ１５の張力Ｆのｘ軸方向の成分であるから次のよう
に表される。The restoring force F X acting on the movable mass 12 is a component of the tension F of the wire 15 in the x-axis direction, and is expressed as follows.
【００２５】[0025]
【数３】 ＦX ＝Ｆｓｉｎθ＝［Ｆ0 ＋Ｋ〔√（ｂ2 ＋ｘ2 ）−ｂ〕］・［ｘ／√（ｂ2 ＋ ｘ2 ）］ ＝Ｋｘ＋（Ｆ0 −Ｋｂ）ｘ／√（ｂ2 ＋ｘ2 ） ＝ＫEQｘEquation 3] F X = Fsinθ = [F 0 + K [√ (b 2 + x 2) -b ]] · [x / √ (b 2 + x 2)] = Kx + (F 0 -Kb) x / √ ( b 2 + x 2 ) = K EQ x
【００２６】ここでＫEQは等価ばね定数と称され次の式
によって表される。Here, K EQ is called an equivalent spring constant and is represented by the following equation.
【００２７】[0027]
【数４】 ＫEQ＝Ｋ＋（Ｆ0 −Ｋｂ）／√（ｂ2 ＋ｘ2 ）## EQU4 ## K EQ = K + (F 0 −Kb) / √ (b 2 + x 2 )
【００２８】ここで、変位ｘが距離ｂに比べて十分小さ
いと仮定すると、等価ばね定数ＫEQ及び復元力ＦX は次
のように表される。Here, assuming that the displacement x is sufficiently smaller than the distance b, the equivalent spring constant K EQ and the restoring force F X are expressed as follows.
【００２９】[0029]
【数５】ＫEQ＝Ｆ0 ／ｂ ＦX ＝ＫEQｘ＝（Ｆ0 ／ｂ）ｘ## EQU5 ## K EQ = F 0 / b F X = K EQ x = (F 0 / b) x
【００３０】この振動系の固有周期Ｔは次の式によって
表される。The natural period T of this vibration system is expressed by the following equation.
【００３１】[0031]
【数６】Ｔ＝２π√（ｍ／ＫEQ）T = 2π√ (m / K EQ )
【００３２】ここでｍは可動質量１２の質量である。固
有動揺周期Ｔは、等価ばね定数ＫEQが増加すると減少
し、等価ばね定数ＫEQが減少すると増加する。数４の式
又は数５の式より明らかなように、等価ばね定数Ｋ
EQは、初期張力Ｆ0 が増加すると増加し、初期張力Ｆ0
が減少すると減少する。結局、固有動揺周期Ｔは、初期
張力Ｆ0 が増加すると減少し、初期張力Ｆ0 が減少する
と増加する。Here, m is the mass of the movable mass 12. Natural sway period T decreases as the equivalent spring constant K EQ increases, increases the equivalent spring constant K EQ is reduced. As is clear from the equation (4) or the equation (5), the equivalent spring constant K
EQ increases the initial tension F 0 is increased, the initial tension F 0
Decreases when decreases. After all, the natural sway period T, decreases the initial tension F 0 is increased, increasing the initial tension F 0 is reduced.
【００３３】数４の式及び数５の式により明らかなよう
に、等価ばね定数ＫEQは、初期張力Ｆ0 とＫｂの大小関
係によって変化し、次のような３つの場合に分けられ
る。As is apparent from the equations (4) and (5), the equivalent spring constant K EQ changes according to the magnitude relationship between the initial tension F 0 and Kb, and is divided into the following three cases.
【００３４】（１）Ｆ0 ＝Ｋｂの場合 この場合をここでは、基準状態と称することとする。こ
のとき、等価ばね定数ＫEQ、復元力ＦX 及び固有周期Ｔ
は次のようになる。(1) When F 0 = Kb This case is referred to as a reference state here. At this time, the equivalent spring constant K EQ , the restoring force F X and the natural period T
Is as follows.
【００３５】[0035]
【数７】ＫEQ＝Ｋ ＦX ＝Ｋｘ Ｔ＝２π√（ｍ／Ｋ）Equation 7] K EQ = K F X = Kx T = 2π√ (m / K)
【００３６】等価ばね定数ＫEQは引っ張りばね２１のば
ね定数Ｋに等しく、復元力ＦX 及び固有周期Ｔはばね定
数Ｋと変位ｘのみによって決まる。The equivalent spring constant K EQ is equal to the spring constant K of the extension spring 21, and the restoring force F X and the natural period T are determined only by the spring constant K and the displacement x.
【００３７】（２）Ｆ0 ＞Ｋｂの場合 これは、初期張力Ｆ0 を基準状態の場合より増加させた
場合に相当する。このとき、等価ばね定数ＫEQ、復元力
ＦX 及び固有周期ＴEQは次のようになる。(2) Case of F 0 > Kb This corresponds to a case where the initial tension F 0 is increased from that in the reference state. At this time, the equivalent spring constant K EQ, restoring force F X and the natural period T EQ is as follows.
【００３８】[0038]
【数８】ＫEQ＞Ｋ ＦX ＞Ｋｘ Ｔ＜２π√（ｍ／Ｋ）[Equation 8] K EQ> K F X> Kx T <2π√ (m / K)
【００３９】基準状態と比較して、等価ばね定数ＫEQ及
び復元力ＦX は増加し、固有周期Ｔは減少する。As compared with the reference state, the equivalent spring constant K EQ and the restoring force F X increase, and the natural period T decreases.
【００４０】（３）Ｆ0 ＜Ｋｂの場合 これは、初期張力Ｆ0 を基準状態の場合より減少させた
場合に相当する。このとき、等価ばね定数ＫEQ、復元力
ＦX 及び固有周期Ｔは次のようになる。(3) In the case of F 0 <Kb This corresponds to the case where the initial tension F 0 is reduced from that in the reference state. At this time, the equivalent spring constant K EQ, restoring force F X and the natural period T is as follows.
【００４１】[0041]
【数９】ＫEQ＜Ｋ ＦX ＜Ｋｘ Ｔ＞２π√（ｍ／Ｋ）[Equation 9] K EQ <K F X <Kx T> 2π√ (m / K)
【００４２】基準状態と比較して、等価ばね定数ＫEQ及
び復元力ＦX は減少し、固有周期Ｔは増加する。As compared with the reference state, the equivalent spring constant K EQ and the restoring force F X decrease, and the natural period T increases.
【００４３】以上の解析より明らかなように、この減揺
装置によると、初期張力Ｆ0 を調節することによって等
価ばね定数ＫEQが変化し、復元力ＦX 及び固有周期Ｔが
変化する。初期張力Ｆ0 を増加させれば、可動質量１２
の復元力ＦX は増加し固有周期Ｔは減少する。また初期
張力Ｆ0 を減少させれば、可動質量１２の復元力ＦXは
減少し固有周期Ｔは増加する。As is clear from the above analysis, according to this vibration reducing device, the equivalent spring constant K EQ changes by adjusting the initial tension F 0 , and the restoring force F X and the natural period T change. If the initial tension F 0 is increased, the movable mass 12
, The restoring force F X increases and the natural period T decreases. If the initial tension F 0 is reduced, the restoring force F X of the movable mass 12 decreases and the natural period T increases.
【００４４】[0044]
【発明が解決しようとする課題】一般に、動吸振器原理
を用いた減揺装置では、可動質量１２の振動周期と減揺
対象物の動揺周期が等しく且つ可動質量１２の振動と減
揺対象物の動揺の間に最適な位相関係が存在するとき、
最も効果的な減揺効果が得られる。より詳細には、可動
質量１２の振動の位相が減揺対象物の動揺の位相より約
９０°遅れているとき、最も効果的な減揺効果が得られ
ることが知られている。Generally, in a vibration reducing device using the principle of a dynamic vibration absorber, the vibration period of the movable mass 12 and the vibration period of the object to be attenuated are equal, and the vibration of the movable mass 12 and the vibration of the object to be attenuated. When there is an optimal phase relationship between the oscillations of
The most effective damping effect is obtained. More specifically, it is known that the most effective damping effect is obtained when the phase of the vibration of the movable mass 12 is delayed by about 90 ° from the phase of the motion of the object to be damped.
【００４５】可動質量１２の振動の周期及び位相と減揺
対象物の動揺の周期及び位相はその固有周期Ｔの関数で
ある。従って、搭載している積み荷又は人間の数が変化
して減揺対象物の固有動揺周期が変化した場合には、可
動質量１２の固有周期を変化させることによって最適な
減揺効果が得られる。上述の例では、初期張力Ｆ0 を調
節することによって、可動質量１２の固有周期Ｔを変化
させ、それによって最適な減揺効果を得ることができ
る。The period and phase of the vibration of the movable mass 12 and the period and the phase of the oscillation of the object to be reduced are functions of the natural period T thereof. Therefore, when the natural oscillation period of the object to be attenuated changes due to a change in the number of loaded loads or persons, an optimal anti-shake effect can be obtained by changing the natural period of the movable mass 12. In the above-described example, by adjusting the initial tension F 0 , the natural period T of the movable mass 12 is changed, whereby an optimal anti-rolling effect can be obtained.
【００４６】しかしながら、従来の減揺装置では、予め
初期張力Ｆ0 を所望の値に設定することはできても、減
揺対象物が動揺している間にこの初期張力Ｆ0 を最適な
値に変化させることはできなかった。[0046] However, in the conventional swinging motion reducing apparatus, although it is possible to preset the initial tension F 0 to the desired value, the optimum value of this initial tension F 0 while reducing rocking object is upset Could not be changed.
【００４７】例えば、減揺対象物の動揺中に、突然の波
浪又は突風のような外力が加わり、減揺対象物の動揺の
位相が不規則に変化することがある。すると、それまで
維持されていた最適な位相関係が劣化し、所定の減揺効
果が得られなくなる場合がある。For example, an external force such as a sudden wave or a gust is applied during the swinging of the object to be reduced, and the phase of the oscillation of the object to be reduced may be changed irregularly. Then, the optimal phase relationship maintained up to that point may be degraded, and a predetermined anti-oscillation effect may not be obtained.
【００４８】本発明は斯かる点に鑑み、減揺対象物が動
揺している間に制御系によって常に最適な位相関係を得
ることができる減揺装置を提供することを目的とする。In view of the above, an object of the present invention is to provide an anti-oscillation device which can always obtain an optimum phase relationship by a control system while an anti-oscillation object is oscillating.
【００４９】[0049]
【課題を解決するための手段】本発明の減揺装置による
と、所定の軌道に沿って往復運動可能な可動質量と該可
動質量の復元力を発生するための復元力発生装置と復元
力を調節するための復元力調節装置とを有し、該復元力
調節装置は可動質量の振動の位相と減揺対象物の動揺の
位相が常に所定の最適位相関係に維持されるように可動
質量の位相を調節するように構成されている。According to the rocking device of the present invention, a movable mass capable of reciprocating along a predetermined trajectory, a restoring force generating device for generating a restoring force of the movable mass, and a restoring force are provided. A restoring force adjusting device for adjusting the movable mass of the movable mass so that the phase of the oscillation of the movable mass and the phase of the oscillation of the object to be reduced are always maintained in a predetermined optimal phase relationship. It is configured to adjust the phase.
【００５０】本発明によると、減揺装置において、復元
力調節装置は可動質量の振動の位相を検出するための第
１の位相検出装置と減揺対象物の動揺の位相を検出する
ための第２の位相検出装置と第１及び第２の位相検出装
置の出力信号を入力して可動質量の振動の位相の所定の
最適位相関係に対する偏差量を演算する位相差演算部と
を有する。第１の位相検出装置は可動質量が軌道に沿っ
て正の方向に原点を通過したときに正のパルスを発生し
軌道に沿って負の方向に原点を通過したときに負のパル
スを発生するように構成されている。According to the present invention, in the vibration reducing device, the restoring force adjusting device includes a first phase detecting device for detecting the phase of the vibration of the movable mass and a second phase detecting device for detecting the phase of the vibration of the object to be reduced. And a phase difference calculator for inputting output signals of the second phase detector and the first and second phase detectors and calculating a deviation amount of a phase of vibration of the movable mass from a predetermined optimal phase relationship. The first phase detector generates a positive pulse when the movable mass passes the origin in a positive direction along the trajectory, and generates a negative pulse when the movable mass passes the origin in a negative direction along the trajectory. It is configured as follows.
【００５１】本発明によると、減揺装置において、第２
の位相検出装置は減揺対象物の傾斜角が負の最大値に達
したときに正のパルスを発生し減揺対象物の傾斜角が正
の最大値に達したときに負のパルスを発生するように構
成されている。第１の位相検出装置が正又は負のパルス
を発生した時点に時間の計測を開始し第２の位相検出装
置が負又は正のパルスを発生した時点で時間の計測を終
了し、それによって得られた計測時間に基づいて偏差量
を演算するように構成されている。計測時間は所定の最
適位相関係からの偏倚量を表している。According to the present invention, in the vibration reduction device, the second
Phase detector generates a positive pulse when the tilt angle of the object to be reduced reaches a negative maximum value, and generates a negative pulse when the tilt angle of the object to be reduced reaches the positive maximum value It is configured to be. The time measurement is started when the first phase detection device generates a positive or negative pulse, and the time measurement is ended when the second phase detection device generates a negative or positive pulse. It is configured to calculate a deviation amount based on the measured time. The measurement time represents a deviation amount from a predetermined optimum phase relationship.
【００５２】本発明によると、減揺装置において、復元
力発生装置は可動質量を引っ張るためのばねを含む。復
元力調節装置はばねの偏差量を調節するように構成され
ている。復元力調節装置はばねの調整量を制限するよう
に構成されている。復元力調節装置は、ばねの端部に接
続された巻き取りワイヤと該巻き取りワイヤを巻き取る
ための巻き取りローラと該巻き取りローラに装着された
歯車と該歯車に係合しているウォーム歯車と該ウォーム
歯車を駆動するためのステップモータとを有し、該ステ
ップモータを作動させることによってばねの偏差量が調
節されるように構成されている。According to the present invention, in the rocking device, the restoring force generating device includes a spring for pulling the movable mass. The restoring force adjusting device is configured to adjust the amount of deviation of the spring. The restoring force adjustment device is configured to limit the amount of adjustment of the spring. The restoring force adjusting device includes a winding wire connected to an end of a spring, a winding roller for winding the winding wire, a gear mounted on the winding roller, and a worm engaged with the gear. It has a gear and a step motor for driving the worm gear, and is configured such that the amount of deviation of the spring is adjusted by operating the step motor.
【００５３】[0053]
【発明の実施の形態】図１を参照して本発明による減揺
装置の例を説明する。本例の減揺装置は図５に示した従
来の減揺装置と比較して、張力調節装置３０の構成が異
なり、それ以外の構成は従来の減揺装置の構成と同様で
あってよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a vibration reducing device according to the present invention will be described with reference to FIG. The rocking device of this example is different from the conventional rocking device shown in FIG. 5 in the configuration of the tension adjusting device 30, and the other configuration may be the same as that of the conventional rocking device.
【００５４】本例の減揺装置によると、張力調節装置３
０は、引っ張りばね２１の先端２１Ｂに接続されたワイ
ヤ３１を巻き取るための巻き取りローラ３３とこのロー
ラ３３に装着された歯車３５とこの歯車３５に係合する
ウォーム歯車３７とウォーム歯車３７を回転させるため
のステップモータ３９を有する。According to the rocking device of this embodiment, the tension adjusting device 3
Reference numeral 0 denotes a winding roller 33 for winding the wire 31 connected to the distal end 21B of the tension spring 21, a gear 35 mounted on the roller 33, and a worm gear 37 and a worm gear 37 engaged with the gear 35. It has a step motor 39 for rotating.
【００５５】張力調節装置３０は更に、原点Ｏの位置に
配置された可動質量検出装置６１と基台５１に装着され
た傾斜計６２と両者の出力信号を入力する位相差演算部
６３と位相差演算部６３の出力を入力する修正量演算部
６４とステップモータ３９に命令信号を供給するモータ
制御部６５とを有する。The tension adjusting device 30 further includes a movable mass detecting device 61 disposed at the position of the origin O, an inclinometer 62 mounted on the base 51, and a phase difference calculating section 63 for inputting output signals of both devices. It has a correction amount calculating section 64 for inputting the output of the calculating section 63 and a motor control section 65 for supplying a command signal to the step motor 39.
【００５６】可動質量検出装置６１は、可動質量１２が
原点Ｏを通過した時点ｔ0 とそのときの可動質量１２の
運動方向（正又は負）を検出する。傾斜計６２は減揺対
象物の傾斜角が最大となった時点ｔ1 とそのときの傾斜
角の増減方向（正又は負）を検出する。The movable mass detector 61 detects the time point t 0 at which the movable mass 12 passes through the origin O and the direction of movement (positive or negative) of the movable mass 12 at that time. The inclinometer 62 detects the time point t 1 at which the tilt angle of the object to be reduced becomes maximum and the direction of increase or decrease (positive or negative) of the tilt angle at that time.
【００５７】可動質量検出装置６１は、例えば隣接した
２つのフォトインタラプタ６１Ａ、６１Ｂを含むように
構成されてよい。また傾斜計６２は、例えば、加速度
計、ジャイロ等のレートセンサによって構成されてよ
い。可動質量検出装置６１及び傾斜計６２の動作につい
ては以下に図２を参照して説明する。The movable mass detector 61 may be configured to include, for example, two adjacent photo interrupters 61A and 61B. Further, the inclinometer 62 may be constituted by, for example, a rate sensor such as an accelerometer or a gyro. The operation of the movable mass detecting device 61 and the inclinometer 62 will be described below with reference to FIG.
【００５８】位相差演算部６３は、可動質量検出装置６
１と傾斜計６２の出力信号を入力して、可動質量１２と
減揺対象物の位相関係を演算し、現在の位相関係と最適
な位相関係の間の偏差を演算する。修正量演算部６４
は、位相修正量を演算しそれをモータ制御部６５に供給
する。モータ制御部６５はステップモータ３９にモータ
駆動命令信号を供給する。それによってステップモータ
３９は駆動され、ワイヤ１５の張力が制御され、可動質
量１２の振動の固有周期が調節される。The phase difference calculating section 63 includes the movable mass detecting device 6
1 and the output signal of the inclinometer 62 are input, the phase relationship between the movable mass 12 and the object to be reduced is calculated, and the deviation between the current phase relationship and the optimal phase relationship is calculated. Correction amount calculation unit 64
Calculates the phase correction amount and supplies it to the motor control unit 65. The motor control unit 65 supplies a motor drive command signal to the step motor 39. Thereby, the step motor 39 is driven, the tension of the wire 15 is controlled, and the natural period of the vibration of the movable mass 12 is adjusted.
【００５９】図２を参照して、可動質量検出装置６１及
び傾斜計６２の動作を説明する。可動質量検出装置６１
は、隣接した２つのフォトインタラプタ６１Ａ、６１Ｂ
を含み、可動質量１２の中心が通過したことを検出する
ように構成されてよい。図２Ａは第１のフォトインタラ
プタ６１Ａの出力信号であり、図２Ｂは第２のフォトイ
ンタラプタ６１Ｂの出力信号である。図２Ｃは可動質量
検出装置６１の出力信号である。The operation of the movable mass detector 61 and the inclinometer 62 will be described with reference to FIG. Movable mass detector 61
Are two adjacent photointerrupters 61A and 61B
And may be configured to detect that the center of the movable mass 12 has passed. FIG. 2A shows an output signal of the first photo-interrupter 61A, and FIG. 2B shows an output signal of the second photo-interrupter 61B. FIG. 2C shows an output signal of the movable mass detection device 61.
【００６０】例えば、図１に示すように、可動質量１２
がｘ軸に沿って正の方向（右方向）に移動するとき、可
動質量１２の中心を第１のフォトインタラプタ６１Ａが
先に検出し、次に第２のフォトインタラプタ６１Ｂが検
出するように、２つのフォトインタラプタ６１Ａ、６１
Ｂを配置する。こうすると、可動質量１２がｘ軸に沿っ
て負の方向（左方向）に移動するとき、可動質量１２の
中心を第２のフォトインタラプタ６１Ｂが先に検出し、
次に第１のフォトインタラプタ６１Ａが検出する。For example, as shown in FIG.
Moves in the positive direction (rightward) along the x-axis, the first photo interrupter 61A detects the center of the movable mass 12 first, and then the second photo interrupter 61B detects the center. Two photo interrupters 61A, 61
Place B. Thus, when the movable mass 12 moves in the negative direction (leftward) along the x-axis, the second photo interrupter 61B detects the center of the movable mass 12 first,
Next, the first photo interrupter 61A detects.
【００６１】第１のフォトインタラプタ６２Ａが先にパ
ルス信号を出力し次に第２のフォトインタラプタ６２Ｂ
パルス信号を出力した時に、可動質量１２が正の方向に
移動していると判定し、正のパルスを出力し、逆に第２
のフォトインタラプタ６２Ｂが先にパルス信号を出力し
次に第１のフォトインタラプタ６２Ａがパルス信号を出
力した時に、可動質量１２が負の方向に移動していると
判定し、負のパルスを出力する。The first photo interrupter 62A outputs a pulse signal first, and then outputs the pulse signal to the second photo interrupter 62B.
When the pulse signal is output, it is determined that the movable mass 12 is moving in the positive direction, and a positive pulse is output.
When the photointerrupter 62B outputs a pulse signal first and then the first photointerrupter 62A outputs a pulse signal, it is determined that the movable mass 12 is moving in the negative direction, and a negative pulse is output. .
【００６２】図２Ｃに示すように、可動質量検出装置６
１が正のパルスを出力すると、可動質量１２は正の方向
に移動しながら原点Ｏを通過し、負のパルスを出力する
と、可動質量１２は負の方向に移動しながら原点Ｏを通
過したことになる。As shown in FIG. 2C, the movable mass detecting device 6
When 1 outputs a positive pulse, the movable mass 12 passes through the origin O while moving in the positive direction. When a negative pulse is output, the movable mass 12 passes through the origin O while moving in the negative direction. become.
【００６３】傾斜計６２は、例えば、図２Ｄに示すよう
に水平面に対する減揺対象物の傾斜角θを指示する信号
を生成する傾斜角検出部とこの傾斜角検出部の出力信号
に基づいて図２Ｅに示すように正又は負のパルスを発生
させるパルス発生部とを有する。パルス発生部は例えば
図２Ｅに示すように傾斜角θが正の最大値に達したとき
に負のパルスを発生し、負の最大値に達したときに正の
パルスを発生するように構成されてよい。For example, as shown in FIG. 2D, the inclinometer 62 generates a signal indicating the inclination angle θ of the object to be tilted with respect to the horizontal plane, and outputs the signal based on the output signal of the inclination angle detector. 2E, a pulse generator for generating a positive or negative pulse. The pulse generator is configured to generate a negative pulse when the tilt angle θ reaches the maximum positive value and generate a positive pulse when the tilt angle θ reaches the maximum negative value, as shown in FIG. 2E, for example. May be.
【００６４】尚、上述の説明では、可動質量検出装置６
１は図２Ｃに示す如きパルス信号を出力し、傾斜計６２
は図２Ｅに示す如きパルス信号を出力するように構成さ
れているが、可動質量検出装置６１は図２Ａ及び図２Ｂ
に示す如きパルス信号を出力し、傾斜計６２は図２Ｄに
示す如き信号を出力し、図２Ｃ及び図２Ｅに示す如きパ
ルス信号は位相差演算部６３が生成するように構成して
もよい。In the above description, the movable mass detecting device 6
1 outputs a pulse signal as shown in FIG.
2E is configured to output a pulse signal as shown in FIG. 2E.
2D, the inclinometer 62 may output a signal as shown in FIG. 2D, and the pulse signal as shown in FIGS. 2C and 2E may be generated by the phase difference calculator 63.
【００６５】図３を参照して本例の張力調節装置３０の
制御系の動作を説明する。図３Ａは可動質量検出装置６
１の出力信号であり、図２Ｃのグラフと同一である。可
動質量検出装置６１の出力信号は正負の周期的なパルス
であり、その周期は可動質量１２の振動の周期ＴW に等
しい。図３Ｂ〜図３Ｄは傾斜計６２の出力信号であり、
図２Ｅのグラフと同一である。傾斜計６２の出力信号は
正負の周期的なパルスであり、その周期は減揺対象物の
動揺の周期ＴS に等しい。The operation of the control system of the tension adjusting device 30 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows the movable mass detection device 6.
1 and is the same as the graph of FIG. 2C. The output signal of the movable mass detection device 61 is a positive and negative periodic pulse, and its cycle is equal to the cycle T W of the vibration of the movable mass 12. 3B to 3D show output signals of the inclinometer 62,
It is the same as the graph of FIG. 2E. The output signal of the inclinometer 62 is a positive and negative periodic pulse whose period is equal to the period T S of the oscillation of the object to be reduced.
【００６６】図３Ｂは可動質量１２の振動と減揺対象物
の動揺の間に最適な又は理想的の位相関係が維持されて
いる場合の傾斜計６２の出力信号を示す。上述のよう
に、最適な位相関係が維持されているとき、可動質量１
２の振動の位相は減揺対象物の動揺の位相に対して９０
°遅れている。FIG. 3B shows the output signal of the inclinometer 62 when an optimal or ideal phase relationship is maintained between the vibration of the movable mass 12 and the oscillation of the object to be reduced. As described above, when the optimal phase relationship is maintained, the movable mass 1
The phase of the vibration of No. 2 is 90 degrees with respect to the phase of the oscillation
° Late.
【００６７】可動質量検出装置６１は変位がゼロ（ｘ＝
０）となる時点を検出し、傾斜計６２は傾斜角が最大と
なる時点を検出する。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、
両者の検出時点が一致し且つ出力パルスの極性が反対な
ら、可動質量１２の振動と減揺対象物の動揺は最適な位
相関係にある。The movable mass detector 61 has zero displacement (x =
0) is detected, and the inclinometer 62 detects the time when the tilt angle becomes the maximum. As shown in FIGS. 3A and 3B,
If the two detection times coincide and the polarities of the output pulses are opposite, the vibration of the movable mass 12 and the vibration of the object to be reduced have an optimal phase relationship.
【００６８】減揺対象物に急激な外力が作用して位相関
係が劣化したと仮定する。図３Ｃは減揺対象物の位相が
最適位相関係より遅れた状態（可動質量１２の位相が最
適位相関係より進んでいる状態）を示し、その時の傾斜
計６２の出力信号を示す。図３Ｄは減揺対象物の位相が
最適位相関係より進んだ状態（可動質量１２の位相が最
適位相関係より遅れている状態）を示す。It is assumed that a sudden external force acts on the object to be rocked to deteriorate the phase relationship. FIG. 3C shows a state in which the phase of the object to be attenuated lags behind the optimal phase relationship (state in which the phase of the movable mass 12 is ahead of the optimal phase relationship), and shows the output signal of the inclinometer 62 at that time. FIG. 3D shows a state in which the phase of the object to be attenuated is ahead of the optimal phase relationship (the state in which the phase of the movable mass 12 is behind the optimal phase relationship).
【００６９】可動質量１２が原点Ｏを正の方向に通過し
た時点をｔ0 、減揺対象物の傾斜角が正又は負の最大値
に達した時点をｔ1 とする。両者の偏差δは最適位相関
係に対する偏倚を表す。図３Ｂに示すように最適位相関
係にある場合には偏差量δはゼロであるが、図３Ｃ及び
図３Ｄに示すように、減揺対象物の位相が最適位相関係
より偏倚した場合には偏差量δは進み又は遅れを表す。The time when the movable mass 12 passes through the origin O in the positive direction is defined as t 0 , and the time when the tilt angle of the object to be reduced reaches the maximum positive or negative value is defined as t 1 . The deviation δ between them represents a deviation from the optimal phase relationship. The deviation amount δ is zero when the phase relationship is optimum as shown in FIG. 3B. However, as shown in FIG. 3C and FIG. The quantity δ represents a lead or a lag.
【００７０】以下に偏差量δの求め方の例を説明する。
図示のように、可動質量検出装置６１が正のパルスを出
力した時点をｔ0 とし、その後、傾斜計６２が正又は負
のパルスを出力した時点をｔ1 とする。可動質量検出装
置６１が正のパルスを出力した時点ｔ0 より時間の計測
を開始する。時間の計測を開始した後に、傾斜計６２
が、可動質量検出装置６１の出力パルスと反対の極性の
パルス、即ち、負のパルスを出力した場合には、そこで
時間の計測を終了し、次の式によって偏差量δ1を求め
る。An example of how to determine the deviation amount δ will be described below.
As shown in the drawing, the point in time at which the movable mass detecting device 61 outputs a positive pulse is defined as t 0, and the point in time after which the inclinometer 62 outputs a positive or negative pulse is defined as t 1 . Movable mass detection device 61 starts measuring of the time point t 0 outputting the positive pulse time. After starting the time measurement, the inclinometer 62
But the output pulses of opposite polarity pulses of the movable mass detection device 61, i.e., when outputting the negative pulse, where it ends the measurement of time, a deviation amount [delta] 1 by the following equation.
【００７１】[0071]
【数１０】δ1 ＝ｔ1 −ｔ0 Δ 1 = t 1 −t 0
【００７２】時間の計測を開始した後に、傾斜計６２
が、可動質量検出装置６１の出力パルスと同一の極性の
パルス、即ち、正のパルスを出力した場合には、そこで
時間の再計測を開始し、可動質量検出装置６１が次のパ
ルスを出力するまで再計測する。再計測開始後に可動質
量検出装置６１は、傾斜計６２の出力パルスと反対の極
性のパルスを出力する。可動質量検出装置６１がパルス
を出力した時点をｔ2 とすると、偏差量δ2 は次の式に
よって求められる。After starting the time measurement, the inclinometer 62
However, when a pulse having the same polarity as the output pulse of the movable mass detection device 61, that is, a positive pulse is output, re-measurement of time is started there, and the movable mass detection device 61 outputs the next pulse. Re-measure until After the start of the re-measurement, the movable mass detection device 61 outputs a pulse having the opposite polarity to the output pulse of the inclinometer 62. Assuming that a point in time when the movable mass detecting device 61 outputs a pulse is t 2 , the deviation amount δ 2 is obtained by the following equation.
【００７３】[0073]
【数１１】δ2 ＝ｔ2 −ｔ1 Δ 2 = t 2 −t 1
【００７４】可動質量１２が原点Ｏを正の方向に通過し
た時点をｔ0 として時間の計測を開始する場合を説明し
たが、可動質量１２が原点Ｏを負の方向に通過した時点
をｔ 0 として時間の計測を開始しても同様である。可動
質量検出装置６１から出力された時間計測の開始パルス
と傾斜計６２から出力された時間計測の終了パルスは互
いに極性が反対となる。When the movable mass 12 passes through the origin O in the positive direction,
T0To start the time measurement as
However, when the movable mass 12 passes through the origin O in the negative direction
To t 0The same applies to the start of time measurement. Movable
Start pulse of time measurement output from mass detector 61
And the end pulse of the time measurement output from the inclinometer 62
The polarities are reversed.
【００７５】数１０の式によって偏差量δ1 を求める場
合は、図３Ｃに示すように減揺対象物の位相が最適位相
関係より遅れた場合（可動質量１２の位相が最適位相関
係より進んでいる場合）となり、数１１の式によって偏
差量δ2 を求める場合は、図３Ｄに示すように減揺対象
物の位相が最適位相関係より進んだ場合（可動質量１２
の位相が最適位相関係より遅れている場合）となる。When the deviation amount δ 1 is obtained by the equation (10), when the phase of the object to be reduced lags behind the optimal phase relationship as shown in FIG. 3C (the phase of the movable mass 12 is ahead of the optimal phase relationship, In the case where the deviation amount δ 2 is obtained by the equation (11), the case where the phase of the object to be reduced advances from the optimal phase relationship as shown in FIG.
Is later than the optimal phase relationship).
【００７６】こうして本例によると、数１０の式及び数
１１の式によって求められた偏差量δ1 、δ2 は最適位
相関係に対する偏倚量及び偏倚の方向を示している。従
って、この偏差量δ1 、δ2 に基づいて可動質量１２の
固有周期を調節すればよい。図３Ｃに示す場合、即ち、
可動質量１２の位相が最適位相関係より進んでいる場合
は、可動質量１２の固有周期が最適固有周期より長い場
合に対応する。従って、張力調節装置３０によって可動
質量１２の固有周期が偏差量δ1 に相当する量だけ短く
なるように調節される。As described above, according to the present embodiment, the deviation amounts δ 1 and δ 2 obtained by the equations (10) and (11) indicate the amount of deviation and the direction of the deviation with respect to the optimum phase relationship. Therefore, the natural period of the movable mass 12 may be adjusted based on the deviation amounts δ 1 and δ 2 . In the case shown in FIG.
The case where the phase of the movable mass 12 is ahead of the optimal phase relationship corresponds to the case where the natural period of the movable mass 12 is longer than the optimal natural period. Therefore, is regulated by the tension adjusting device 30 as the natural period of the movable mass 12 is shortened by an amount corresponding to the deviation amount [delta] 1.
【００７７】図３Ｄに示す場合、即ち、可動質量１２の
位相が最適位相関係より遅れている場合は、可動質量１
２の固有周期が最適固有周期より短い場合に対応する。
従って、張力調節装置３０によって可動質量１２の固有
周期が偏差量δ2 に相当する量だけ長くなるように調節
される。In the case shown in FIG. 3D, that is, when the phase of the movable mass 12 lags behind the optimal phase relationship,
2 corresponds to a case where the natural period is shorter than the optimum natural period.
Therefore, it is regulated by the tension adjusting device 30 as the natural period of the movable mass 12 is longer by an amount corresponding to the deviation amount [delta] 2.
【００７８】図５を参照して制御系の演算処理の流れを
説明する。先ずステップ１００にて偏差量δの演算処理
が開始される。ステップ１０１にて時間の計測が開始さ
れる。上述のように時間の計測は可動質量検出装置６１
が正又は負のパルスを出力することによって開始され
る。ステップ１０２にて可動質量検出装置６１のパルス
と傾斜計６２のパルスの極性が判定される。即ち、図３
Ｃの場合か又は図３Ｄの場合かが判定される。Referring to FIG. 5, the flow of the arithmetic processing of the control system will be described. First, in step 100, the calculation process of the deviation amount δ is started. In step 101, time measurement is started. As described above, the time measurement is performed by the movable mass detector 61.
Is started by outputting a positive or negative pulse. In step 102, the polarity of the pulse of the movable mass detecting device 61 and the polarity of the pulse of the inclinometer 62 are determined. That is, FIG.
It is determined whether the case is C or the case of FIG. 3D.
【００７９】可動質量検出装置６１からの出力パルスと
傾斜計６２からの出力パルスの極性が反対の場合にはス
テップ１０３に進み数１０の式によって偏差量δ1 が求
められる。可動質量検出装置６１からの出力パルスと傾
斜計６２からの出力パルスの極性が同一の場合にはステ
ップ１０４に進み、その時点より時間が再計測される。
今度は次の可動質量検出装置６１からの出力パルスによ
って時間の再計測は終了する。このときステップ１０５
に進み、数１１の式によって偏差量δ2 が求められる。If the polarity of the output pulse from the movable mass detecting device 61 and the polarity of the output pulse from the inclinometer 62 are opposite, the process proceeds to step 103, where the deviation amount δ 1 is obtained by the equation (10). If the polarity of the output pulse from the movable mass detector 61 and the output pulse from the inclinometer 62 are the same, the process proceeds to step 104, and the time is measured again from that point.
This time, the re-measurement of the time is terminated by the next output pulse from the movable mass detecting device 61. At this time, step 105
Then, the deviation amount δ 2 is obtained by the equation of Expression 11.
【００８０】最後にステップ１０６にて、偏差量δ1 、
δ2 に対応したステップモータの制御が行われる。第１
の偏差量δ1 に相当する分だけ、可動質量１２の固有周
期が短くなるように制御され、第２の偏差量δ2 に相当
する分だけ、可動質量１２の固有周期が長くなるように
制御される。Finally, at step 106, the deviation amount δ 1 ,
Control of the step motor corresponding to [delta] 2 is performed. First
By the amount corresponding to the deviation [delta] 1, is controlled so that the natural period of the movable mass 12 is shortened, the amount corresponding to the second deviation [delta] 2, control as natural period of the movable mass 12 is long Is done.
【００８１】尚、ステップ１０６では、同時に偏差量δ
1 、δ2 の制限がなされる。偏差量δ1 、δ2 が大きく
なると、ステップモータ３９への命令信号が大きくな
り、ステップモータ３９が脱調することとなる。従って
本例では、ステップモータ３９の脱調を防止するため
に、偏差量δ1 、δ2 が制限される。この制限は次の式
によって表される。At step 106, the deviation δ
1 and δ 2 are imposed. When the deviation amounts δ 1 and δ 2 increase, the command signal to the step motor 39 increases, and the step motor 39 loses synchronism. Therefore, in this example, the deviation amounts δ 1 and δ 2 are limited in order to prevent the step motor 39 from stepping out. This restriction is represented by the following equation:
【００８２】[0082]
【数１２】｜δ｜≦δMAX [Expression 12] | δ | ≦ δ MAX
【００８３】ここに右辺のδMAX は偏差量の許容最大値
である。左辺の｜δ｜は偏差量δ1、δ2 の絶対値であ
る。ここでは、偏差値δ1 、δ2 の添字１、２の代わり
に、可動質量１２の固有周期の増減に対応して正負の符
号を付して、δ1 ＝−δ、δ 2 ＝＋δと置き換えた。Here, δ on the right sideMAXIs the maximum allowable deviation
It is. | Δ | on the left side is the deviation amount δ1, ΔTwoIs the absolute value of
You. Here, the deviation value δ1, ΔTwoInstead of subscripts 1 and 2
The positive and negative signs correspond to the increase and decrease of the natural period of the movable mass 12.
Number and δ1= −δ, δ Two= + Δ.
【００８４】偏差量δ1 、δ2 の絶対値｜δ｜が許容最
大値δMAX を超えた場合には、偏差値δ1 、δ2 の代わ
りに許容最大値δMAX が使用され、許容最大値δMAX に
対応した命令値がステップモータ３９への供給される。[0084] deviation [delta] 1, [delta] 2 of the absolute value | [delta] | when exceeds the allowable maximum value [delta] MAX is deviation [delta] 1, the allowable maximum value [delta] MAX in place of [delta] 2 is used, allowable maximum An instruction value corresponding to the value δ MAX is supplied to the step motor 39.
【００８５】こうして本例ではステップモータ３９へ供
給する命令信号は所定の値より大きくなることが回避さ
れ、ステップモータ３９の脱調が防止される。Thus, in this embodiment, the command signal supplied to the step motor 39 is prevented from becoming larger than a predetermined value, and the step motor 39 is prevented from stepping out.
【００８６】再び図１を参照して説明する。上述の偏差
量δ1 、δ2 は位相差演算部６３によって求められる。
位相差演算部６３は偏差量δ1 、δ2 を計数するための
クロック装置を含む。偏差量δ1 、δ2 から可動質量１
２の固有周期の修正量を求める演算は、修正量演算部６
４によって求められる。モータ制御部６５は修正量に基
づいて命令信号を生成しステップモータ３９に供給す
る。Description will be made again with reference to FIG. The above-mentioned deviation amounts δ 1 and δ 2 are obtained by the phase difference calculation unit 63.
The phase difference calculator 63 includes a clock device for counting the deviation amounts δ 1 and δ 2 . Moving mass 1 from deviations δ 1 and δ 2
The calculation for obtaining the correction amount of the natural period of 2 is performed by the correction amount calculation unit 6
4 required. The motor control unit 65 generates a command signal based on the correction amount and supplies the command signal to the step motor 39.
【００８７】以上本発明の実施の形態について詳細に説
明したが、本発明はこれらの例に限定されることなく特
許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更等
が可能であることは当業者にとって理解されよう。Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to these examples, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims. It will be understood by those skilled in the art.
【００８８】[0088]
【発明の効果】本発明によると、減揺対象物の動揺中に
突然外力が作用して最適位相関係が劣化しても、常に、
最適な位相関係が回復される利点を有する。According to the present invention, even if an external force suddenly acts during the oscillation of the object to be reduced and the optimal phase relationship is degraded,
This has the advantage that the optimal phase relationship is restored.
【００８９】本発明によると、減揺対象物の動揺中に位
相が突然変化しても、常に、最適な位相関係が維持され
るから、減揺対象物に対して最適な減揺効果を達成する
ことができる利点を有する。According to the present invention, even if the phase suddenly changes during the oscillation of the object to be reduced, the optimum phase relationship is always maintained, so that the optimal anti-oscillation effect for the object to be reduced is achieved. Have the advantage that you can.
【図１】本発明による減揺装置の構成例を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a rocking device according to the present invention.
【図２】本発明による可動質量検出装置及び傾斜計の出
力信号を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining output signals of a movable mass detecting device and an inclinometer according to the present invention.
【図３】可動質量の振動の位相と減揺対象物の動揺の位
相の間の関係を説明するための可動質量検出装置及び傾
斜計の出力信号を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating output signals of a movable mass detection device and an inclinometer for explaining a relationship between a phase of vibration of a movable mass and a phase of oscillation of a target object to be reduced.
【図４】本発明による減揺装置の制御系の制御演算部の
動作を示す流れ図である。FIG. 4 is a flowchart showing an operation of a control operation unit of the control system of the rocking device according to the present invention.
【図５】従来の減揺装置の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a conventional rocking device.
１１ 軌道部材 １２ 可動質量 １２Ａ ローラ １３Ａ、１３Ｂ 支持部材 １５ ワイヤ １７Ａ、１７Ｂ ローラ ２０ 張力発生装置 ２１ 引っ張りばね ２３ リミットスイッチ装置 ３０ 張力調節装置 ３１ ワイヤ ３３ 巻き取りローラ ３５ 歯車 ３７ ウォーム歯車 ３８ ハンドル付き回転軸 ３９ ステップモータ ４１ 針 ４２ 目盛り ５１ 基台 ６１ 可動質量検出装置 ６２ 傾斜計 ６３ 位相差演算部 ６４ 修正量演算部 ６５ モータ制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Track member 12 Movable mass 12A Roller 13A, 13B Support member 15 Wire 17A, 17B Roller 20 Tension generator 21 Tension spring 23 Limit switch device 30 Tension adjusting device 31 Wire 33 Take-up roller 35 Gear 37 Worm gear 38 Rotating shaft with handle 39 Step motor 41 Needle 42 Scale 51 Base 61 Movable mass detector 62 Inclinometer 63 Phase difference calculator 64 Correction amount calculator 65 Motor controller
Claims (10)
質量と該可動質量の復元力を発生するための復元力発生
装置と上記復元力を調節するための復元力調節装置とを
有し、該復元力調節装置は上記可動質量の振動の位相と
減揺対象物の動揺の位相が常に所定の最適位相関係に維
持されるように上記可動質量の位相を調節するように構
成された減揺装置。A movable mass capable of reciprocating along a predetermined trajectory, a restoring force generating device for generating a restoring force of the movable mass, and a restoring force adjusting device for adjusting the restoring force. The restoring force adjusting device is configured to adjust the phase of the movable mass such that the phase of the oscillation of the movable mass and the phase of the oscillation of the object to be reduced are always maintained in a predetermined optimal phase relationship. Rocking device.
復元力調節装置は上記可動質量の振動の位相を検出する
ための第１の位相検出装置と上記減揺対象物の動揺の位
相を検出するための第２の位相検出装置と上記第１及び
第２の位相検出装置の出力信号を入力して上記可動質量
の振動の位相の上記所定の最適位相関係に対する偏差量
を演算する位相差演算部とを有することを特徴とする減
揺装置。2. A vibration reducing device according to claim 1, wherein said restoring force adjusting device detects a vibration phase of said movable mass with a first phase detecting device for detecting a vibration phase of said movable mass. A phase difference for inputting output signals of the second phase detection device for detection and the first and second phase detection devices and calculating a deviation amount of the phase of the vibration of the movable mass from the predetermined optimum phase relationship. A rocking reduction device comprising a calculation unit.
第１の位相検出装置は上記可動質量が上記軌道に沿って
正の方向に原点を通過したときに正のパルスを発生し上
記軌道に沿って負の方向に原点を通過したときに負のパ
ルスを発生するように構成されていることを特徴とする
減揺装置。3. The oscillating device according to claim 2, wherein the first phase detection device generates a positive pulse when the movable mass passes through the origin in a positive direction along the trajectory. Characterized in that a negative pulse is generated when passing through the origin in a negative direction along the axis.
て、上記第２の位相検出装置は上記減揺対象物の傾斜角
が負の最大値に達したときに正のパルスを発生し上記減
揺対象物の傾斜角が正の最大値に達したときに負のパル
スを発生するように構成されていることを特徴とする減
揺装置。4. The vibration reducing device according to claim 2, wherein said second phase detecting device generates a positive pulse when the inclination angle of said object to be reduced reaches a negative maximum value. A rocking device characterized in that a negative pulse is generated when the tilt angle of the rocking object reaches a positive maximum value.
第１の位相検出装置が正又は負のパルスを発生した時点
に時間の計測を開始し上記第２の位相検出装置が負又は
正のパルスを発生した時点で時間の計測を終了し、それ
によって得られた計測時間に基づいて上記偏差量を演算
するように構成されていることを特徴とする減揺装置。5. The vibration reducing device according to claim 4, wherein when the first phase detecting device generates a positive or negative pulse, time measurement is started, and the second phase detecting device is negative or positive. The time measurement is completed at the point of time when the pulse is generated, and the deviation amount is calculated based on the measurement time obtained thereby.
計測時間は上記所定の最適位相関係からの偏倚量を表し
ていることを特徴とする減揺装置。6. The vibration reducing device according to claim 5, wherein the measured time represents a deviation amount from the predetermined optimum phase relationship.
減揺装置において、上記復元力発生装置は上記可動質量
を引っ張るためのばねを含むことを特徴とする減揺装
置。7. The rocking device according to claim 1, wherein the restoring force generating device includes a spring for pulling the movable mass.
復元力調節装置は上記ばねの偏差量を調節するように構
成されていることを特徴とする減揺装置。8. The vibration reducing device according to claim 7, wherein the restoring force adjusting device is configured to adjust a deviation amount of the spring.
復元力調節装置は上記ばねの調整量を制限するように構
成されていることを特徴とする減揺装置。9. The device according to claim 8, wherein the restoring force adjusting device is configured to limit an adjustment amount of the spring.
て、上記復元力調節装置は、上記ばねの端部に接続され
た巻き取りワイヤと該巻き取りワイヤを巻き取るための
巻き取りローラと該巻き取りローラに装着された歯車と
該歯車に係合しているウォーム歯車と該ウォーム歯車を
駆動するためのステップモータとを有し、該ステップモ
ータを作動させることによって上記ばねの偏差量が調節
されるように構成されていることを特徴とする減揺装
置。10. The rocking device according to claim 7, wherein the restoring force adjusting device includes a winding wire connected to an end of the spring, and a winding roller for winding the winding wire. It has a gear mounted on the winding roller, a worm gear engaged with the gear, and a step motor for driving the worm gear. A rocking device characterized by being adapted to be adjusted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34839096A JPH10184780A (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Anti-rolling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34839096A JPH10184780A (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Anti-rolling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10184780A true JPH10184780A (en) | 1998-07-14 |
Family
ID=18396708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34839096A Pending JPH10184780A (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Anti-rolling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10184780A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013005668A1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Nishimura Isao | Wave power generation apparatus |
| CN107792303A (en) * | 2017-11-28 | 2018-03-13 | 鲁东大学 | A kind of semi-submersible offshore lifting platform and its operating method |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34839096A patent/JPH10184780A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013005668A1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Nishimura Isao | Wave power generation apparatus |
| JP2013019270A (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Goto Ikueikai | Wave power generation apparatus |
| CN107792303A (en) * | 2017-11-28 | 2018-03-13 | 鲁东大学 | A kind of semi-submersible offshore lifting platform and its operating method |
| CN107792303B (en) * | 2017-11-28 | 2024-04-05 | 鲁东大学 | Semi-submersible type ocean hoisting platform and operation method thereof |
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