Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.19
no.6
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pp.1391-1401
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1995
This paper addresses design procedure and testing results of a closed-loop motion control of the cranes. When the object is stopped at the desired position, swinging occurs, and such swinging deteriorates the safety and efficiency of the operation of the crane. Therefore, in this paper, the cascade anti-swing and trolley position feedback controller are designed. Anti-swing controller rapidly eliminates swinging of object and position feedback controller reduces the trolley position error. The performance of this controller is investigated through the computer simulation and experiment. From the results of a series of computer simulations and experiments it can be concluded that proposed controller effectively reduces swinging of the object and trolley position error, which shows this controller can be used as an effective tool for the precise control of overhead cranes.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.21
no.10
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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.
Gwang-Cheol Song;Jun-Jae An;Tuan-Vu Le;Seong-Mi Park;Sung-Jun Park
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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v.26
no.5
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pp.915-923
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2023
As environmental regulations on carbon emissions are strengthened worldwide, the existing internal combustion engine-centered automobile industry is being reformed. In particular, large buses and large cargo trucks are pointed out as one of the main causes of environmental destruction due to excessive carbon emissions. The E-Highway power collection system, which has recently been proposed as a solution, uses the vehicle's battery as a backup power source or regenerative braking, depending on whether the pan head of the pentograph installed in the vehicle is in contact with the overhead line. It is used to store the excess energy generated. However, wear through contact due to continuous contact reduces the current collection effect and causes failure. In this paper, by using the current difference, the horizontal position information of the panhead in contact with the overhead line is acquired, thereby reducing the abrasion of the conductor and the panhead Make it possible to follow the overhead line. The position estimation method proposed in this paper simply configures a device that can detect the position of the overhead line of the pantograph by the difference in resistance. It is economical and has the advantage of reducing the volume. The characteristics of the pantograph estimating the location of overhead lines were analyzed using the difference between the two currents of the current collector, the feasibility of the positioning estimation system was verified through simulations and experiments.
This paper studies the validity about a joint operation of neutral wire and overhead grounding wire in combined distribution systems. The overhead grounding wire and neutral wire are currently installed separately and grounded by common. However there is no any ineffectiveness or electrical problem in case of the proposed system, such system can be operated at real distribution system. Therefore this paper describes the suitability of a joint operation through lightning surge analysis on combined distribution systems and analyzes the optimal position of lightning arrester on joint operation of neutral wire and overhead grounding wire. Lightning surge analysis is carried out by EMTP/ATPDraw to obtain the overvoltage of overhead line and underground cable in various conditions such as location and current types of lightning stroke. Over voltage gained by the analysis show that the insulation strength of the joint operation case is not stable compare with the current operation case.
An anti-swing controller for an overhead crane in the stop position is designed. The developed anti-swing controller improves on the poor damping characteristics of overhead crane by feeding back the crane acceleration as a function of swing angular speed. The experimental results show that this crane using the proposed controller yields small stop position error and rapid damping response characteristics.
Seo, Ji-Seok;Ham, Hyo-Sik;Im, Sung-Bin;Ha, Jong-Moon;Son, Chang-Hee;Cho, Sang-Myung
Proceedings of the KWS Conference
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2009.11a
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pp.25-25
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2009
종래의 위보기 자세에서 용접은 중력이 모재의 표면으로 향하고 있어 용융금속이 중력에 의해 표면방향으로 흘러내리게 되어 용접 실시가 불가능하였다. 이에 Shield Gas Force, Trailing Gas Force 그리고 Ahead Gas Force를 적절히 적용하여 Position Welding에서 중력으로 인해 Molten Metal이 처지는 문제를 극복하여 생산성 향상으로 연결할 수 있음을 선행 실험을 통해 확인하였으나 기존의 C(Convergent)형, CP(Convergent Divergent)형 및 P(Parrallel)형 가스 노즐은 용접조건에 따라 실드 가스의 소모량이 많고, 토출되는 실드가스력이 부족하여 용접시 볼록한 이면 비드 형성을 위한 용융 풀을 효과적으로 제어 할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 동일량의 실드 가스 공급시 가스 노즐을 통해 토출되는 실드가스의 소모를 줄이고 실드가스력을 극대화하여 저가의 고생산성을 가진 친 환경 용접기술(Green welding)에 부합하는 CDP(Convergent Divergent Parrallel)형 가스 노즐을 제작하여 기존의 CP형 가스 노즐과 비교 분석하였다. 또한 Overhead Position에서의 비드형상제어와 Flat Position에서 방풍효과를 비교해 보았다. 그 결과 CDP Nozzle은 CP Nozzle보다 동일한 유량에서 풍속은 3.5배, 냉각능력은 1.5배, 가스압력은 6.25배로 우수한 성능을 확인할 수 있었고, Overhead Position에서 가스 유량을 동일하게 하여 용접하였을 때 CP Nozzle의 경우 오목한 이면비드가 나타났지만 CDP Nozzle의 경우 볼록하게 양호한 이면비드 형상이 나타났고, Flat Position에서의 방풍효과 비교실험에서 CDP Nozzle에서는 깊고 균일한 용입을 CP Nozzle에서는 불안정한 용입이 나타났는데 이는 CDP Nozzle의 경우 풍속에 의한 Arc Blow가 적게 발생하여 상대적으로 더 나은 용입을 확인하였다.
Ham, Hyo-Sik;Seo, Ji-Seok;Choi, Yoon-Hwan;Lee, Yeon-Won;Cho, Sang-Myung
Journal of Welding and Joining
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v.29
no.3
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pp.58-63
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2011
Bead shape control with gas force process has been developed to overcome the concave back bead in pipe orbital welding. However, It is impossible to make a convex back bead using the existing gas nozzle, because it has high gas-consuming and low gas force. The purpose of this paper, to develop optimum shape of nozzle which to reduce the consumption of gas, maximizing the shield gas force with low cost and high productivity coincide the Green welding. In this paper venturi-type nozzle was compared with existing CP-type nozzle by TIG pulse welding in overhead position. As a result, CP-type occurs the wormholes in the overhead position, but the Venturi-type without the pore and formed a good bead appearance.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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1997.04a
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pp.112-117
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1997
This paper presents a GA(Genetic Algorithms)-Optical control strategy for the control of the swing motion and the transverse position of the overhead crane. The overhead crane system is defined uncertain due to unknown system parameters such as payload and trolly mass. To control the overhead crane. the GA-Optimal control scheme is suggested. which transfers a trolly to a desired place as fast as possible and minimizes the swing of the payload during the transfer. The genetic algorithms are applied to fine digital optimal feedback gains. A computer simulation demonstrate the performance of the proposed the GA-digital optimal controller for the overhead crane.
This paper proposes an anti-swing control law for a 2 degrees of freedom overhead crane. The dynamic model of a 2 degrees of freedom crane is highly nonlinear and coupled. The model is linearized and decoupled for each degree of freedom of the crane for small motions of the load about the vertical. Then a decoupled anti-swing control law is designed for each degree of freedom of the crane based on the linearized model. The control law consists of a position control loop and an swing angle control loop. The position loop,. is designed based on the loop shaping method and the swing angle loop is designed via the root locus method. Finally, the proposed anti-swing control law is implemented and evaluated on a 2 degrees of freedom prototype crane.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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v.15
no.1
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pp.9-16
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2010
This paper presents supervisor control methods at a matrix converter controlled overhead crane system based on a controller area network (CAN). Four induction motors are used to drive the gantry, trolley, and hoist at he crane and each motor is controlled by the matrix converter with direct torque control (DTC). Both the position control algorithm and the supervisor control system using CAN are introduced. Simulation and experimental results are carried out to verify the performance of position control at the matrix converter controlled crane system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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