Optymalizacja w planowaniu ruchu urządzeń dźwigowych - część I

• Autorzy: Maczyński A. , Wojciech S.

Warianty tytułu

EN

Optimisation in planning motion of cranes - part I

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jest to pierwsza część pracy, w której przestawiono ogólne sformułowanie zadania optymalizacji dynamicznej polegającego na poszukiwaniu dyskretnych wartości funkcji napędowej, zapewniającej minimalizację pewnego funkcjonału (funkcji celu). Obliczenie wartości funkcjonału, która zależy od funkcji napędowej, wymaga całkowania równań ruchu układu, a więc rozwiązania prostego zadania dynamiki. Zaproponowany algorytm postępowania zilustrowano przykładami dotyczącymi poszukiwania optymalnych funkcji napędowych dla różnych żurawi.

EN

In the paper a general formulation of a dynamic optimization task is presented. In the task the discreet values determining a drive function are searched. The optimal drive function has to minimize a specific functional (objective function). Calculating the value of the functional, that depends on the drive function requires integration of equations of the motion system, so the simple dynamic task has to be solved. The equations of the motion system may be presented in the form (1) - part I. The additional boundary conditions can be put on the drive function or on the elements of the vector of decisive variables. Algorithm of the proposed procedure has been illustrated by various examples of searching optimal drive functions for different types of cranes. Research of a drive function for a hoisting winch of an onshore crane that minimizes dynamic deformation of the rope during lifting the load from a floating ship are presented in the paper. Also a drive function of slewing of upper structure of a mobile telescopic crane that ensures the final load positioning is determined. The problem of stabilization of load position is solved for an offshore crane type A-frame. Effectiveness of proposed method of optimization has been experimentally verified on the laboratory stand. The method can be useful for initial analysis of control system of the crane and can constitute a base for investigations concerning so called "map of base functions".

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja; funkcje napędowe; pozycjonowanie; stabilizacja; żuraw

EN

optimisation; drive functions; positioning; stabilisation; crane

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 6
• Strony: 375--379
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Maczyński A.

autor

Wojciech S.

• Wydział Budowy Maszyn i Informatyki, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej,

Bibliografia

• [1] Sakawa Y., Shindo Y., Hashimoto Y.: Optimal control of a rotary crane, Journal of Optimzation Theory and Applications, Vol. 35, No 4, 1981, pp. 535-557.
• [2] Hara K., Yamamoto T., Kobayashi A., Okamoto M.: Jib crane control to suppress load swing, International Journal of Systems and Science, No. 20 (5), 1989, pp. 715-731.
• [3] Parker G. G., Petterson B., Dohrmann C., Robinett R. D.: Command shaping for residual vibration free crane maneuvers, in Proc. of the American Control Conference, Seattle, 1995, pp. 934-938.
• [4] Tanizumi K., Yoshimura T., Hino J., Sakai T.: Modelling of dynamic behaviour and control of truck cranes (sway and velocity control of truck cranes with hydraulic system in swing operation), Transactions of the Japan Society of Mech. Eng., 61, 1995, pp. 540-556, 4629-4637.
• [5] Kłosiński J.: Sterowanie ruchami roboczymi żurawi samojezdnych zapewniające pozycjonowanie przenoszonego ładunku, ZN Politechniki Łódzkiej Filii w Bielsku-Białej, Rozprawy Naukowe, Zeszyt 35, nr 55, Rozprawa habilitacyjna, Bielsko-Biała, 2000.
• [6] Masoud Z. N.: A control system for the reduction of cargo pendulation of ship-mounted cranes, Virginia Polytechnic Institute and State University, Doctoral Thesis, Blacksburg, USA, 2000.
• [7] Ellermann K., Kreuzer E., Markiewicz M.: Nonlinear Dynamics of Floating Cranes, Nonlinear Dynamics 27 (2), 2002, pp. 107-183.
• [8] Moustafa K. A. F., Gad E. H., El-Moneer A. M. A., Ismail M. I. S.: Modeling and Cable Vibration Contro of Overhead Cranes with Flexible Variable-Length Cable, Tenth Conference on Nonlinear Vibrations, Stability, and Dynamics of Structures, 2004, Virginia, abstract [na:] www.esm.vt.edu/~anayfeh/ (25.01.2006).
• [9] Kręglewski T., Rogowski T., Ruszczyński A., Szymanowski J.: Metody optymalizacji w języku Fortran, PWN, Warszawa, 1984.
• [10] Osiński M., Wojciech S.: Same problems of dynamic analysis and control of an off-shore crane, Proc. of 5th Interational Conference of Crane and Textile Machines, Gdańsk, 1996, pp. 114-125.
• [11] Osiński M., Wojciech S.: Optymalne sterowanie wciągarką żurawia, Dozór Techniczny, 1 (157), 1995, str. 1-5.
• [12] Osiński M., Wojciech S.: Application of Nonlinear Optimisation Methods to Input Shaping of the Hoist Driver of an Off-shore Crane, Nonlinear Dynamics, 17, 1998, pp. 369-386.
• [13] Wittbrodt E., Adamiec-Wójcik I., Wojciech S.: Dynamics of flexible multibody systems. Rigid Finite Element Method, Springer, 2006.
• [14] Maczynski A., Wojciech S.: Application of The Modal Analysis to Modelling of The Crane Telescoping Jib, Engineering Mechanics, Vol. 11, 2004, No 1, 1-14.