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컨테이너 크레인의 흔들림 제어 (Part II): 트롤리 주행속도 조절을 통한 진자운동의 제어
Sway Control of c Container Crane (Part II): Regulation of the Pendulum Sway through Patternizing Trolley Moving Velocity

홍금식    (부산대학교 기계기술연구소   ); 손성철    (부산대학교 대학원   ); 이만형    (부산대학교 기계기술연구소  );
  • 초록

    Six different types of velocity profiles of trolley movement of a container crane are investigated for the minimal sway angle at the target trolley position. Three velocity patterns which include trapezoidal, stepped and notched-type velocity patterns are obtained assuming constant rope length. The notched type velocity pattern is shown to be derived from the time-optimal bang-bang control. The stepped type velocity pattern can be shown to be derived as bang-off bang control as well. Considering the damping effect due to hoist motion a double stage acceleration pattern is also analyzed. The main objective of the paper is to show how much time-reduction can be obtained among several velocity patterns appearing in the literature.


  • 주제어

    crane system .   pendulum motion .   time-optimal control .   velocity patterns.  

  • 참고문헌 (15)

    1. 크레인 진자계의 최적제어 , 홍형주;이신섭 , 대한기계학회 춘계학술대회 논문집 / v.,pp.832-837,
    2. Controller design for the anti-swing crane , J. S. Yoon;B. S. Park;J. S. Lee;H. S. Park , 한국자동제어학술회의 논문집 / v.1,pp.229-235,
    3. 컨테이너 크레인의 흔들림제어 (Part Ⅰ): 모델링, 제어전략, 기준선도를 통한 오차 피이드백 제어 , 홍금식;손성철;이만형 , 제어 · 자동화 · 시스템공학 논문지 / v.3,pp.23-31,
         
    4. Optimal control of the crane system using the maximum speed of the trolley , T. MIta;T. Kanai , 계측자동제어학회논문집 (일본) / v.15,pp.125-130,
    5. Robust joint and cartesian control of underactuated manipulatorsm , M. bergerman;Y. Xu , J. Dynamic Systems, Measurement, and Conjtrol / v.118,pp.557-565,
    6. 2축 천정크레인의 무진동 제어 , 이호훈;조성근;조재성;정영우 , 한국자동제어학술회의 논문집 / v.,pp.1428-1431,
    7. Nonlinear control of a swinging pendulum , C. C. Chung;J. Hauser , Automatica / v.31,pp.851-862,
    8. 퍼지이론을 적용한 overhead crane의 antiswing 제어 , 이태영 , 경북대학교 석사논문 / v.,pp.,
    9. Time optimal control of overhead cranes with hoisting of the load , J. W. Auernig;H. Troger , Automatica / v.23,pp.437-447,
    10. Anti-sway control system for container handling crane , T. Date;T. Okawa;O. Yamaguchi;H. Nagai;T. Nakajima;N. Matsumoto , NKK 기보 (일본) / v.,pp.56-60,
    11. 천정크레인의 진동저감을 위한 퍼지제어기 및 제어기 개발용 시뮬레이터 설계에 관한 연구 , 정경채;홍진철;배진호;디달해;이석규;이해영 , 제어 · 자동화 · 시스템공학 논문지 / v.2,pp.96-101,
    12. 두 축이 동시에 운동되는 비선형 천정 크레인의 부분상태 궤한제어 알고리즘 개발 , 이종규;이상용 , 한국자동제어학술회의 논문집 / v.,pp.395-398,
    13. 천정크레인의 무진동/위치 제어기 개발에 관한 연구 , 윤지섭;강이석 , 대한기계학회논문집 / v.19,pp.1391-1401,
         
    14. 무진동 크레인의 제어 알고리즘 설계 , 윤지섭;박병석;이재설 , 한국자동제어학술회의 논문집 / v.1,pp.260-265,
    15. Time optimal control methods arising from the study of overhead cranes , G. A. Manson , Ph. D. Thesis, Univ. of Strathclyde / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (9)

    1. Jeong, Seung-Hyun ; Park, Jung-Il 1997. "Anti-swing and position control of crane using fuzzy controller" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering, 3(5): 435~442     
    2. Hong, Keum-Shik 1999. "Container Crane Control: Modified Time-Optimal Traveling Followed by Nonlinear Residual Sway Control" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering, 5(5): 630~639     
    3. 2000. "Design of an Optimal State Feedback Controller for Container Crane Systems with Constraints" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers, 24(2): 50~56     
    4. Park, Byung-Suk ; Yoon, Ji-Sup ; Kang, E-Sok 2000. "A Study on Tracking Control of an Industrial Overhead Crane Using Sliding Mode Controller" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering, 6(11): 1022~1032     
    5. 2000. "A Study on the Development of Residual Sway Motion Control System for the Container Crane" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, 14(4): 35~42     
    6. Kim, Young-Bok 2001. "A Study on the Sway Control of a Crane Based on Gain-Scheduling Approach" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering, 18(7): 53~64     
    7. 2004. "" KSME international journal, 18(8): 1306~1311     
    8. Nam Kyoung-Nam ; Kim Man-Ho ; Lee Kyung Chang ; Lee Suk 2005. "Performance Evaluation of Network Protocol for Protocol for Crane System" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering, 11(8): 709~716     
    9. 2007. "" International Journal of Control, Automation and Systems, 5(4): 379~387     

 저자의 다른 논문

  • Hong, Keum-Shik (51)

    1. 1997 "컨테이너 크레인의 흔들림 제어 ( Part I ) : 모델링, 제어전략, 기준선도를 통한 오차 피이드백 제어" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 3 (1): 23~31    
    2. 1998 "가솔린 엔진/자동변속기 시스템의 객체지향형 모델" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 4 (4): 534~542    
    3. 1998 "터보과급기가 부착된 디젤엔진의 모듈화된 시뮬레이션 모델" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 4 (5): 680~688    
    4. 1998 "Macpherson형 현가장치의 새로운 모델링과 최적극배치 제어" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 4 (6): 713~721    
    5. 1999 "원료채집기의 제어: 모델링, 계수추정, 견실한 스미스 예측기의 설계" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 5 (8): 923~931    
    6. 1999 "기동하는 표적의 추적을 위한 연합형 가변차원 입력추정필터" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 5 (6): 764~776    
    7. 1999 "컨테이너 기중기의 제어 : 수정된 시간최적주행과 비선형 잔류흔들림 제어" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 5 (5): 630~639    
    8. 1999 "컨테이너 크레인의 실시간 제어 시뮬레이션" 제어·자동화·시스템공학회지 = ICASE magazine 5 (1): 27~34    
    9. 1999 "병렬형 공작기계의 조작성 해석: 기구부 최적설계에 적용" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 16 (11): 213~223    
    10. 1999 "비구동관절을 가진 기계시스템의 가진제어: 평균화해석을 통한 제어기의 설계" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 5 (4): 385~393    
  • 손성철 (1)

  • Lee, Man-Hyung (98)

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