起状および旋回同時操作時のトラッククレーンの振動制御に関する研究

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トラッククレーンの作業の効率化、容易化および安全性の向上を目的としている。昨年度に引き続きLMI(線形行列不等式)を用いたH_∞制御を行ってきた。旋回・起伏の同時操作を行うことを目的としているが、起伏操作における動特性の変化を取り扱うためにゲインスケジューリング(GS)制御の適用を行った。さらに、ワイヤロープの巻き上げ動作についても本手法が適用できるので、起伏操作と巻き上げ・下げの操作についてGS制御を適用した。GSH_∞はパラメータの変動を外乱として制御器を構築しその値により制御器を切り換えて行くものである。ここでは、長さ1mのブームを持つモデルのブーム起伏角30度から70度まで変化させた場合とワイヤロープを0.4mからl.0mまで変化させた場合のつり荷の振れの制御を行った。操作量に対応する範囲でLMIを用いて構築したGSH_∞制御器は通常のパラメータを固定して得られたH_∞制御器およびLQ制御による手法よりも良好な振れ止め制御の結果を得ることができた。しかし、実際のモデルを用いての実験による検証を行うこ課題が残った。また、本研究を行う際に常に問題となるシミュレーションに用いるクレーンモデルの妥当性という課題があるため、今年どは振れ止め制御に用いるクレーンの数値モデルの改良も併せて行った。実際に運動中のクレーンおよびつり荷の挙動を正確に表すことは重要なことであるが、つり荷に働く遠心力やコリオリの力など複雑な影響を受けており、これまで本研究で用いてきた構造振動中心の考え方では十分にその特性を表すことができない。そこで、クレーンモデルを開ループリンク機構であると考えロボットの運動解析に用いる手法を適用した解析法を考えた。今年度では、ブーム・ワイヤロープを剛体とした場合の解析ができるようになった。今後の課題として、弾性を持つクレーンモデルを構築し、それをもとに同時操作時の制御について考察して行く。