• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1914-1915
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• 2011

본 논문은 천정형 크레인의 파라미터 추정과 Fuzzy LMI 제어기법을 이용한 흔들림 억제 제어를 제안한다. 실제 크레인을 제어함에 있어서 크레인의 동적모델링 이외에도 미지의 물리적 매개변수 값을 규정하는 것은 중요한 요소이다. 이러한 점을 고려하여 크레인의 물리적 매개변수를 최소자승추정 방법을 통해 추정하여 크레인 제어의 성능향상을 제공한다. 또한 Fuzzy LMI 제어기법을 적용하여 천정형 크레인의 이동 중 발생하는 흔들림을 제어한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.49-57
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• 2003

천정크레인 설비의 자동화에 사용될 수 있는 반진동 제어알고리즘을 제안하였다. 제안하는 제어알고리즘은 1) 복잡한 비선형계통 제어에 유용한 것으로 알려진 보상 FLC를 갖는 FCL, 2) 화물의 진동을 적게 하도록 가속도, 속도, 위치 기준 궤적을 발생하는 기준패턴발생기, 3) 속도, 위치 오차를 궤환하는 가속도 궤환제어기로 구성된다. 특히, 제안한 알고리즘은 화물의 진동각 정보를 제어에 활용하지 않으므로 고가의 진동각 센서가 필요 없다는 특징을 갖는다. 시뮬레이션에 의한 연구와 모형 크레인에 대한 실험 연구에 의해 제안하는 알고리즘의 유용성을 보인다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권4호
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• pp.181-188
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• 2000

Input shaping is a method fur reducing residual vibration. Vibration is eliminated by convolving an input shaper, which is a sequence of impulses, with the desired system command. It has been applied to robot with a flexible manipulator. But it can be applied to the reduction of residual vibration far overhead crane. In this paper, input shaping shows good performance for anti-sway of overhead crane. In the z-domain, we designed an input shaper and calculated the sensitivity of it. If sensitivity is calculated in the z-domain, the shapes of sensitivity curves are expected easily. Accordingly, it is easy to design an input shaper in the z-domain. We compared the response of a system with shaper to it without that. Also, we compared El shaper to ZV shaper in view of robustness.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권1호통권94호
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• pp.34-41
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• 1999

This paper presents a HGA-based(hybrid genetic algorithm) optimal control strategy to control of the swing motion and the transfer of the overhead crane. The objective is to achieve the regulation of the fast swing motion or fast position control. The controller is based on the state feedback. The HGA-based optimal algorithm is applied to find optimal gains of the controller. Computer simulation and experiments were performed to demonstrate the effectiveness of the proposed control scheme.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1468-1474
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• 2001

In this paper, a new fuzzy-logic anti-swing control scheme is proposed for a three-dimensional overhead crane. The proposed control consists of a position servo control and a fuzzy-logic control. The position servo control is used to control the trolley position and rope length, and the fuzzy-logic control is used to suppress load swing. The proposed control guarantees not only prompt suppression of load swing but also accurate control of trolley position and rope length for the simultaneous travel, traverse, and hoisting motions of the crane. The effectiveness of the proposed control is shown by experiments with a prototype three-dimensional overhead crane.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.9-16
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• 2010

본 논문은 CAN을 사용하여 매트릭스 컨버터로 구동되는 천정형 크레인의 총괄제어 기법을 제시하였다. 크레인의 갠추리, 트롤리 및 호이스트 구동용으로 4개 매트릭스 컨버터-유도전동기 구동장치를 직접토크 기법으로 위치 제어한다. 위치제어 알고리즘과 CAN을 사용한 크레인의 총괄제어 기법을 제시하고, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 매트릭스 컨버터-유도전동기로 구동되는 크레인의 위치제어 성능을 확인한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권2호
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• pp.297-304
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• 1997

This paper presents a systematic design method of an anti-swing control law for overhead cranes. A velocity servo system for the trolley of a crane is designed based on the dynamics of the trolley and its load. The velocity servo system compensates for the effects of load swing on the trolley dynamics so that the velocity servo is independent of load swing. The velocity servo system is used for the design of a position servo system for the trolley via the loop shaping method. The position servo system and the swing dynamics of the load are then used to design an angle control system for load swing based on the root locus method. The combined position servo and the angle control systems constitute the overall control system. In the presence of low frequency disturbances, the proposed control law guarantees accurate position control for the trolley and fast damping for load swing. Furthermore, the performance of the proposed control law is independent of the mass of the load. Experimental results on a prototype crane show the effectiveness of the proposed anti-swing control law.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.582-590
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• 2007

천정주행 크레인의 고속 권상작업 및 흔들림 억제 궤적추종을 위한 비선형 적응제어 방법을 제시한다. 천정주행 크레인의 흔들림 운동은 트롤리의 가속도. 권상로프의 길이 및 권상속도와 강하게 결합되어 있다. 이는 비간섭 제어 기반의 흔들림 억제 궤적추종 제어법칙을 설계하는데 있어 장애요인으로 작용한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 트롤리의 가속도와 권상속도의 영향을 최소화하는 방법으로 불확실성이 존재하는 경우에도 흔들림 운동의 궁극적 균일 유계성을 보장하는 퍼지 비선형 적응형 흔들림 억제 궤적추종제어법칙을 제안한다. 특히, 제안한 방법은 파라미터 변화. 외란 등을 포함한 시스템 불확실성을 퍼지 불확실성 관측기를 이용하여 보상한다. 따라서, 퍼지관측기의 근사화 오차가 영으로 수렴할 때 추종오차 및 흔들림 각도의 궁극적 한계치는 영으로 감소한다. 끝으로 제안한 방법의 성능검증을 위한 모의실험 견과를 제시한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권10호
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• pp.1683-1693
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• 1997

In this paper, a new nonlinear dynamic model is derived for a 2-dimensional overhead crane based on a new definition of 2-degree-of-freedom swing angle, and a new anti-swing control law is proposed for the crane. The dynamic model and control law take simultaneous travel and traverse motions of the crane into consideration. The model is first linearized for small motions of the crane load about the vertical stable equilibrium. Then the model becomes decoupled and symmetric with respect to the travel and traverse axes of the crane. From this result, a decoupled anti-swing control law is proposed based on the linearized model via the loop shaping and root locus methods. This decoupled method guarantees not only fast damping of load-swing but also zero steady state position error with optimal transient response for the 2-dimensional motion of the crane. Finally, the proposed control method is evaluated by controlling the simultaneous travel and traverse motions of a 2-dimensional prototype overhead crane. The effectiveness of the proposed control method is then proven by the experimental results.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권6호
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• pp.907-917
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• 1997

The purpose of this study is to design an anti-sway motion for industrial overhead cranes which transport objects on a horizontal plane by adjusting movements of a trolley motor and a girder motor. The movement of a hoist motor has not been considered at this time since its role was assumed to move objects only vertically, therefore, not to affect the swing motion of objects. The dynamic behavior of the swing motion shows nonlinear characteristics, which makes the design of anti-sway motion controller difficult. First of all, the nonlinear state equation for the motion of industrial overhead cranes has been derived. Then they have been linearized about normal operating states determined by the dynamic characteristics of motor motion-acceleration, constant speed, and deceleration, and deceleration, during transportation. The partial state feedback control algorithm based on this linearized state equation has been developed on order to suppress the swing motion. The simulation results have demonstrated satisfactory performance of the proposed controller.