Cranes control in automated material handling systems - a survey

Smoczek, J.; Szpytko, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Cranes control in automated material handling systems - a survey

Autorzy

Smoczek J. , Szpytko J.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Przegląd rozwiązań systemów sterowania suwnicami w zautomatyzowanych systemach transportu bliskiego

Języki publikacji

Abstrakty

The paper presents a survey of proposed in the scientific works, as well as applications implemented in industrial practice, solutions of anti-sway crane control systems. The example of an adaptive crane control system, based on indirect adaptive pole placement (IAPP) method and neuro-fuzzy crane dynamic model, was also presented, as well as results of experiments carried out on the laboratory object, the overhead traveling crane.

W artykule przeprowadzony został przegląd rozwiązań systemów sterowania mechanizmami ruchu suwnic, których celem jest pozycjonowanie ładunku oraz tłumienie jego wychyleń w stanach nieustalonych pracy tych urządzeń. Przedstawiono zarówno wybrane znane aplikacje stosowane w praktyce przemysłowej, jak również przeprowadzono przegląd rozwiązań adaptacyjnych systemów regulacji prezentowanych w literaturze naukowej. Podany został także przykład adaptacyjnego systemu sterowania z zastosowaniem lokowania biegunów oraz neuro-rozmytego modelu dynamiki suwnicy, oraz wyniki eksperymentów przeprowadzonych na obiekcie laboratoryjnym.

Słowa kluczowe

anti-sway crane control system

suwnica sterowanie adaptacyjne

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny

Czasopismo

Logistyka

Rocznik

2010

Tom

nr 4

Strony

CD--CD

Opis fizyczny

-pełny tekst, Bibliogr. 33 poz., rys.

Twórcy

autor

Smoczek J.

autor

Szpytko J.

AGH University of Science and Technology Faculty of Mechanical Engineering and Robotics

Bibliografia

1. Acosta L., Méndez J.A, Torres S, Moreno L., Marichal G.N.: On the design and implementation of a neuromorphic self-tuning controller. Neural Processing Letters 9, 1999, pp. 229–242.
2. Al.-Garni A.Z., Moustafa K.A.F., Nizami J.S.S.A.K.: Optimal control of overhead cranes. Control Engineering Practice , Vol. 3, No. 9, 1995, pp. 1277-1284.
3. Auernig J.W., Troger H.: Time optimal control of overhead cranes with hoisting of the load. Automatica, Vol.23, No. 4, 1987, pp. 437-447.
4. Bartolini G., Pisano A., Usai E.: Second-order sliding-mode control of container cranes. Automatica 38, 2002, pp. 1783-1790.
5. Benhidjeb A., Gissinger G.L.: Fuzzy control of an overhead crane performance comparison with classic control. Control Engineering Practice, Vol. 3, No. 12, 1995, pp. 1687-1696.
6. Boustany F., d’Andrea-Novel B: Adaptive control of an overhead crane using dynamic feedback linearization and estimation design. Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Nice, France 1992, pp. 1963-1968.
7. Cheng C.C., Chen C.Y.: Controller design for an overhead crane system with uncertainty. Control Engineering Practice, Vol. 4, No. 5, 1996, pp. 645-653.
8. Cho S.K., Lee H.H.: A fuzzy-logic antiswing controller for three-dimensional overhead cranes. ISA Transactions 41, 2002, pp. 235-243.
9. Corriga G., Giua A., Usai G.: An implicit gain-scheduling controller for cranes. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 6 (1), 1998, pp. 15-20.
10. d’Andrea-Novel B., Coron J.M.: Exponential stabilization of an overhead crane with flexible cable via a back-stepping approach. Automatica 36, 2000, pp. 587-593.
11. Giua A., Seatzu C. and Usai G.: Observer-controller design for cranes via Lyapunov equivalence. Automatica, Vol. 35, No 4 , 1999, pp. 669-678.
12. Hamalainen J.J., Marttinen A., Baharova L., Virkkunen J.: Optimal path planning for a trolley crane: fast and smooth transfer of load. IEE Proceedings D: Control Theory Applications, 142 (1), 1995, pp. 51-57.
13. Hicar M. and Ritok J.: Robust crane control. Acta Polytechnica Hungarica, Vol. 3, No. 2, 2006, pp. 91-101.
14. Ishide T., Uchida H., Miyakawa S.: Application of a fuzzy neural network in the automation of roof crane system. Proceedings of the 9th Fuzzy System Symposium, 1993, pp. 29-32.
15. Itoh O., Migita H., Itoh J., Irie Y.: Application of fuzzy control to automatic crane operation. Proceedings of IECON 1, 1993, pp. 161-164.
16. Kang Z., Fujii S., Zhou C., Ogata K.: Adaptive control of a planar gantry crane by the switching of controllers. Transactions of Society of Instrument and Control Engineers, Vol. 35, No. 2,1999, pp. 253-261.
17. Lew J.Y. and Halder B.: Experimental study of anti-swing crane control for a varying load. Proceedings of American Control Conference, V. 2, 2003, pp. 1434-1439.
18. Mahfouf M., Kee C.H., Abbod M.F., Linkens D.A.: Fuzzy logic-based anti-sway control design for overhead cranes. Neural Computating and Applications, No. 9, 2000, pp. 38-43.
19. Marttinen A.: Pole-placement control of a pilot gantry. Amer. Contr. Conf., ACC’89, Pittsburgh, PA, 1989.
20. Marttinen A., Virkkunen J., T.S. Riku: Control study with a pilot crane. IEEE Transactions on Education, Vol. 33, No. 3, 1990, pp. 298-305.
21. Mendez J.A., Acosta L., Moreno L., Torres S., Marichal G.N.: An application of a neural self controller to an overhead crane. Neural Computing and Applications 8, 1999, pp. 143-150.
22. Moon M.S., VanLandingham H.F., Beliveau Y.J.: Fuzzy time optimal control of crane load. Proceedings of the 35th Conference on Decision and Control, Kobe, Japan, 1996, pp. 1127-1132.
23. Moreno L., Mendez J.A., Acosta L., Torres S., Hamilton A., Marichal G.N.: A self-tuning neuromorphic controller: application to the crane problem. Control Engineering Practice 6, 1998, pp. 1475-1483.
24. Nalley M., Trabia M.: Control of overhead crane using a fuzzy logic controller. Journal of Intelligent and Fuzzy Systems, 8 (1), 2000, pp. 1-18.
25. Sakawa Y, Shido Y.: Optimal control of container cranes. Automatica, Vol. 18, No. 3, 1982, pp. 257-266.
26. Smoczek J., Szpytko J.: A mechatronics approach in intelligent control systems of the overhead traveling cranes prototyping. Information Technology and Control, Vol. 37, No. 2, 2008, pp. 154-158.
27. Smoczek J., Szpytko J.: The neuro-fuzzy adaptive anti-sway crane control system. Proceeding of the 12th IFAC Symposium on Control in Transportation Systems CTS’09, Redondo Beach, USA, September 2009, pp. 58-63.
28. Smoczek J., Szpytko J.: Pole placement approach to discrete and neuro-fuzzy crane control system prototyping. Journal of KONES on Powertrain and Transport Means, Vol. 16, No. 4, 2009, pp. 435-445.
29. Stasik M.: Zastosowanie regulatora rozmytego, PID oraz optymalnego w systemie wahań na suwnicy w środowisku Matlab-Simulink. Konferencja nt.: Metody Aktywnej Redukcji Drgań i Hałasu, Kraków- Krynica, maj 2001, s 309-316.
30. Szpytko J.: Integrated decision making supporting the exploitation and control of transport devices. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2004.
31. Szpytko J.: Kształtowanie procesu eksploatacji środków transportu bliskiego. Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji, Kraków-Radom 2004.
32. Yi J., Yubazaki N., Hirota K.: Anti-swing fuzzy control of overhead traveling crane. Proceedings of IEEE International Conference on Fuzzy Systems, 2002, pp.1298-1303.
33. Yi J., Yubazaki N., Hirota K.: Anti-swing and positioning control of overhead traveling crane. Information Sciences 155, 2003, pp. 19-42.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPL6-0023-0087