Swing-Rotation Coupling Vibration Analysis and Control of Cargo Container

集装箱摆转旋转耦合振动分析与控制

• 批准号: 12650238
• 负责人: YOSHIDA Yasuo
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12650238/
• 关键词: Cargo Container; Swing; Rotation; Coupling vibration; Position control; Inertia rotor; Container crane; Vibration suppression

A container carrier handles cargo containers using onshore container crane. Positioning and swing suppression control is important for cargo-handling efficiency and the suspended container has been modeled as a traveling lamped mass pendulum to develop the control technique. However recently, rotational vibration troubles cargo-handling efficiency. Therefore, in this paper to analyze properly swing-rotation coupling motion, the container is modeled as a rectangular rigid body suspended by four ropes from the trolley, traveling to the target position. The motion is controlled using trolley with feedback traveling and an inertia rotor mounted on the container head block. Eccentric loading inclines the suspended container, since the hoisting drum far away from the trolley needs long hoisting rope length and then the suspending rope is easy to stretch. The experimental and simulation results show that rotational vibration of suspended container relates with swing vibration caused by trolley traveling and also with eccentric loading. Positioning and swing-rotation vibration suppression can be controlled using trolley feedback traveling and inertia rotor.

集装箱运输船使用岸上集装箱起重机装卸货物集装箱。位置和摆动抑制控制对于货物装卸效率具有重要意义，为了发展控制技术，将悬挂式集装箱建模为移动灯形质量摆。然而，近年来，旋转振动困扰着货物装卸效率。因此，为了正确分析摆动-转动耦合运动，本文将集装箱建模为一个矩形刚体，由四根绳索悬挂在小车上，运动到目标位置。采用带反馈行走的小车和安装在集装箱头块上的惯性转子来控制运动。偏载使吊箱倾斜，因为离小车较远的吊桶需要较长的吊绳长度，吊绳容易张拉。试验和仿真结果表明，吊箱的转动振动与小车行驶引起的摆动振动有关，也与偏载有关。采用小车反馈式行走和惯性转子控制定位和摆动减振。

项目成果

吉田靖夫, 深尾達也: "貨物コンテナの揺れと回転振動の制振"日本機械学会東海支部第50期総会講演会講演論文集. 013-1. 41-42 (2001)

Yasuo Yoshida，Tatsuya Fukao：“货物集装箱摇动和旋转振动的抑制”日本机械工程师学会东海分会第 50 届会议记录 013-1（2001）。

吉田靖夫: "貨物コンテナの揺れと回転の制御"計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会講演論文集. SY0016. 95-96 (2001)

Yasuo Yoshida：“货物集装箱的摆动和旋转的控制”仪器与控制工程师学会会议录，系统集成部，学术会议SY0016（2001）。

Yasuo Yoshida: "Swing-Rotation Suppressing Nonlinear Control of Cargo Container with Hoisting Motion"Memoirs of College of Engineering (Chubu University). Vol.37. 65-68 (2001)

吉田康夫：“具有提升运动的货物集装箱的摆动旋转抑制非线性控制”工学院回忆录（中部大学）。

Yasuo Yoshida: "Swing and Rotation Control of Cargo Container"Proceedings of SICE (the Society of Instrument and Control Engineers) System Integration Division Annual Conference. SY0016. 95-96 (2001)

Yasuo Yoshida：“货物集装箱的摆动和旋转控制”SICE（仪器与控制工程师协会）系统集成分会年会论文集。

吉田靖夫: "巻き上げ式貨物コンテナの揺れ回転防止非線形制御"中部大学工学部紀要. 37巻. 65-68 (2001)

Yasuo Yoshida：“防止卷起货物集装箱晃动和旋转的非线性控制”中部大学工学部通报第 37 卷 65-68（2001 年）。