In conventional automatic container-terminal, the gantry cranes are operated manually or semi-automatically. But UGC is an unmanned-operated gantry crane and the positioning information for UGC is supplied only by position-measuring devices. In order to enhance the operation efficiency of UGC, it is required that the position-measuring devices have long maintenance period and are not sensitive to the weather and environment condition. And in order to be used practically in container terminal, the cost of position-measuring devices is not higher than currently used measuring devices. In the study, it is discussed the requirements for position-measuring devices in UGC, And it is studied on the measuring devices suitable to UGC. From this study, it is expected that the combination of a rotary encoder and a ferrous metal detector is useful for position-measuring devices in UGC.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
제25권4호
/
pp.880-888
/
2001
This paper presents a fault detection asnd isolation algorithm for highly reliable gantry crane system. The algorithm is constructed by multiple PI observer technique, and the magnitude of actuator fault can be estimated by using integrated estimated output error. Also, the complex actuator and /or sensor fault can be detected and isolated by monitoring the integrated error and the estimated state error. Considering the actuator and/or the sensor fault, we verify that these fault can be detected and isolated through simulation. Lastly, we show a simple reliable control method by using the detected fault signal and an added observer.
The control objectives in this paper are to move the gantry of a container crane to its target position and to suppress the transverse vibration of the payload. The crane system is modeled as an axially moving string equation, in which control inputs are applied at both ends, through the gantry and the payload. The dynamics of the moving string are derived using Hamilton's principle for systems with changing mass. The Lyapunov function method is used in deriving a boundary control law, in which the Lyapunov function candidate is introduced from the total mechanical energy of the system. The performance of the proposed control law is compared with other two control algorithms available in the literature. Experimental results are given.
컨테이너의 신속한 이송 및 처리는 작업시간 단축에 의한 비용절감을 의미하므로 항만에서는 가능한 작업효율을 향상시키기 위해 다양한 노력이 추진되고 있다. 1990년대 중반부터 RMGC 및 RTGC 등의 크레인이 개발되어 컨테이너 이송 및 적재를 위한 필수장비로 널리 이용되고 있다. 특히 RTGC는 타이어 구동방식이므로 주행환경에 크게 제약을 받지 않는 장점도 있으나, 타이어 슬립, 타이어에 의한 샤시의 기울어짐 등 설정된 경로를 고정도로 주행해야 하는 목적달성에 장애가 되는 요인도 많아 레일 위를 주행하는 RMGC에 비해 자동화가 용이하지 않다. 이것은 무인 RTGC 시스템 구축을 어렵게 하는 가장 큰 요인이 되어 이와 관련한 기술개발 또한 미비한 수준에 이르고 있다. 따라서 본 논문에서 RTGC의 무인자동화에 있어서 가장 기초단계라고 볼 수 있는 수학적 모델링을 기반으로 한 고정도 주행제어기를 설계하고자 한다. 먼저 제어대상인 RTGC의 주행에 따른 운동특성을 분석하여 모델링을 수행한다. 기본적인 주행성능을 달성하기 위한 주행제어기를 설계하고 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 유용성을 확인하도록 한다.
Rail-mounted cranes can be easily damaged by a sudden gust of wind while working at a running speed, due to the large mass and high barycenter positions. In current designs, working rail-mounted cranes mainly depend on wheel braking torques to resist large wind load. Regular brakes, however, cannot satisfactorily stop the crane, which induces safety issues of cranes and hence leads to frequent crane accidents, especially in sudden gusts of wind. Therefore, it is necessary and important to study the braking performance of working rail mounted cranes under wind load. In this study, a simplified mechanical model was built to simulate the working rail mounted gantry crane, and dynamic analysis of the model was carried out to deduce braking performance equations that reflect the qualitative relations among braking time, braking distance, wind load, and braking torque. It was shown that, under constant braking torque, there existed inflection points on the curves of braking time and distance versus windforce. Both the braking time and the distance increased sharply when wind load exceeded the inflection point value, referred to as the threshold windforce. The braking performance of a 300 ton shipbuilding gantry crane was modeled and analyzed using multibody dynamics software ADAMS. The simulation results were fitted by quadratic curves to show the changes of braking time and distance versus windforce under various mount of braking torques. The threshold windforce could be obtained theoretically by taking derivative of fitted curves. Based on the fitted functional relationship between threshold windforce and braking torque, theoretical basis are provided to ensure a safe and rational design for crane wind-resistant braking systems.
본 논문에서는, 컨테이너 터미널에서 운행되는 컨테이너크레인의 자동화 시스템을 개방형 제어시스템으로 제안한다. 그리고, 개방형 제어시스템을 하드웨어 모듈과 OS 모듈 그리고 응용소프트웨어 모듈로 구성되는 표준모델로 제시한다. 본 논문의 기여도는 다음과 같다. 첫째, 크레인 제어시스템의 개방화를 위한 새로운 기준모델을 제안한다. 둘째로, 컨테이너크레인의 구조를 분석하고 자동화된 컨테이너크레인을 구현하기 위한 방법을 제안한다.
Park, Soung-Jea;Kim, Kwang-Zu;Kim, Sang-Bong;Nguyen, Tan-Tien;Shin, Min-Seng
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
/
제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
/
pp.166.4-166
/
2001
The oscillation of a crane system is divided into the oscillation of container in respect of its trolley and the oscillation of trolley in relation to the whole crane system. We introduce a new type of crane system that avoids to the irreducible sway of crane system caused by hanging cables. The cables suspending the spreader are replaced by using an "anti-sway system". The proposed system is composed of mechanical arms with function of anti-sway based on conventional line system. The effectiveness of the proposed new type crane system and the controller is shown through the simulation results.
Input shaping has been a very effective control method for reducing payload swing in industrial bridge and gantry cranes. However, conventional input shapers often degrade performance when applied to tower cranes because of the nonlinear coupled dynamics between rotational and radial motions in tower cranes. To alleviate this problem, a new input shaper for tower cranes is developed by means of dynamic modeling, analysis and optimization. This work investigates the tower crane dynamics along with parameters of the tower crane varied. A performance index for input shaper design is proposed so as to reduce the coupled residual vibration of a tower crane using only rotational motion of tower crane. The proposed new input shaper is verified to be effective through simulations and experiments.
컨테이너의 효율적인 이송은 작업 시간이 곧 비용으로 연결되는 항만에서 가장 중요한 요소이다. 따라서 1990년대 중반부터 세계항만은 RMGC(Rail-Mounted Gantry Crane), RTGC(Rubber-Tired Gantry Crane)등의 크레인이 개발되어 야드에서 컨테이너를 적재하는데 널리 이용되어 오고 있으며, 특히 최근에는 CCD카메라, 각종 센서 둥을 이용하여 트랜스퍼 크레인의 무인화를 위해 수많은 연구가 진행되었고 실용화 된 많은 기술들이 현장에서 사용되고 있으나, 여전히 많은 부분이 연구를 필요로 한다. 특히 RTGC의 경우 RMGC에 비해 무인 자동화 연구개발은 미비한 수준이다. 따라서 본 논문에서 RTGC의 무인자동화 작업을 위한 가장 기초라고 볼 수 있는 수학적 모델링을 기반으로한 고정밀도 주행제어기를 설계하고자 한다.
The swing motion of the spreader during and after movement causes an efficiency problem of position control in unmaned gantry crane. The objective of this research is to design implementable stabilizing controllers that minimize the swing motion of spreader in precise position control. The dynamic equations related to trolley, rope, and spreader are derived. For constitute a similar actual system, we introduced a conception of spring and damper in the connector. It is located between the trolley and link that is used in stead of rope. We derived dynamic equation by appliance that friction and external disturbance are occurred to the connector. We constituted of position servo system and velocity servo system for the control of position and velocity of the trolley and constituted of lag compensator system for the control of sway of the spreader. And we will show an effect of the proposed system in this research finally.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.