JPH0649630Y2 - 旋回掘削機のバケツト制御装置 - Google Patents
旋回掘削機のバケツト制御装置Info
- Publication number
- JPH0649630Y2 JPH0649630Y2 JP1987031049U JP3104987U JPH0649630Y2 JP H0649630 Y2 JPH0649630 Y2 JP H0649630Y2 JP 1987031049 U JP1987031049 U JP 1987031049U JP 3104987 U JP3104987 U JP 3104987U JP H0649630 Y2 JPH0649630 Y2 JP H0649630Y2
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- JP
- Japan
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- bucket
- angle
- control
- boom
- arm
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- Expired - Lifetime
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は作業機の姿勢が変化しても、水平面に対して
常に一定の角度にバケットを保持できるようにした旋回
掘削機のバケット制御装置に関する。
常に一定の角度にバケットを保持できるようにした旋回
掘削機のバケット制御装置に関する。
従来パワショベルのような旋回掘削機には、バケットを
有する作業機が装備されていて、この作業機により掘削
作業が行なえるようになっている。
有する作業機が装備されていて、この作業機により掘削
作業が行なえるようになっている。
また上記作業機には、バケットの角度、アームの角度及
びブームの角度を検出する角度検出器が設けられてい
て、これら検出器が検出した角度を基に新たなバケット
角を算出し、作業機の姿勢が変化しても常に水平面に対
してバケットを一定の角度に保持することにより、掬っ
た土砂などがバケットよりこぼれるのを防止するように
したものが公知である。
びブームの角度を検出する角度検出器が設けられてい
て、これら検出器が検出した角度を基に新たなバケット
角を算出し、作業機の姿勢が変化しても常に水平面に対
してバケットを一定の角度に保持することにより、掬っ
た土砂などがバケットよりこぼれるのを防止するように
したものが公知である。
〔考案が解決しようとする問題点〕 しかし従来の制御装置では、PID等の制御系を利用して
常に変化する目標値に制御対象物を追従させるように制
御しているため、第３図に示すように目標値（イ）に対
して定常的な誤差（ロ）が生じて、精度の高い制御が難
しいと共に、誤差を少なくすべく制御ゲインを上げる
と、曲線（ハ）に示すようにハンチングが発生して、作
業機を破損したり、掬った土砂などをこぼすなどの不具
合があった。
常に変化する目標値に制御対象物を追従させるように制
御しているため、第３図に示すように目標値（イ）に対
して定常的な誤差（ロ）が生じて、精度の高い制御が難
しいと共に、誤差を少なくすべく制御ゲインを上げる
と、曲線（ハ）に示すようにハンチングが発生して、作
業機を破損したり、掬った土砂などをこぼすなどの不具
合があった。
この考案は上記不具合を改善する目的でなされたもので
ある。
ある。
この考案は上記目的を達成するために、足まわりに対し
て旋回自在な上部旋回体に、ブーム、アーム、バケット
よりなる作業機を有する旋回掘削機の上記作業機に、ブ
ーム角検出器、アーム角検出器及びバッケト角検出器を
設けてこれら検出器が検出した角度信号をもとにPID制
御によりバケット角を制御する旋回掘削機のバケット制
御装置において、上記ブーム角及びアーム角より算出し
たバケット目標角を微分してバケット目標速度を得、得
られたバケット目標速度の指令値を上記PID制御に加算
してバケット角を制御するようにしたもので、PID制御
に加えて、バケット速度指令によるフィードフォワード
制御を行うことにより、制御ゲインを上げてもハンチン
グを発生する虞れがないため、精度の高いバケット制御
が可能になる。
て旋回自在な上部旋回体に、ブーム、アーム、バケット
よりなる作業機を有する旋回掘削機の上記作業機に、ブ
ーム角検出器、アーム角検出器及びバッケト角検出器を
設けてこれら検出器が検出した角度信号をもとにPID制
御によりバケット角を制御する旋回掘削機のバケット制
御装置において、上記ブーム角及びアーム角より算出し
たバケット目標角を微分してバケット目標速度を得、得
られたバケット目標速度の指令値を上記PID制御に加算
してバケット角を制御するようにしたもので、PID制御
に加えて、バケット速度指令によるフィードフォワード
制御を行うことにより、制御ゲインを上げてもハンチン
グを発生する虞れがないため、精度の高いバケット制御
が可能になる。
この考案の一実施例を図面を参照して詳述する。
図において１は旋回掘削機で、履帯式足まわり２上に上
部旋回体３が旋回自在に設けられており、この上部旋回
体の前部に作業機４が装着されている。
部旋回体３が旋回自在に設けられており、この上部旋回
体の前部に作業機４が装着されている。
上記作業機４はブームシリンダ５により起伏自在なブー
ム６と、ブーム６の先端に設けられ、アームシリンダ７
により回動自在なアーム８と、アーム８先端に取付けら
れ。バケットシリンダ９により回動自在なバケット10と
よりなる。
ム６と、ブーム６の先端に設けられ、アームシリンダ７
により回動自在なアーム８と、アーム８先端に取付けら
れ。バケットシリンダ９により回動自在なバケット10と
よりなる。
また上記作業機４にはブーム６、アーム８及びバケット
10の各枢支点にブーム角検出器11と、アーム角検出器12
及びバケット角検出器13がそれぞれ設置されていて、こ
れら検出器11ないし13により検出された角度信号β，
α，γは第２図に示す制御装置14へそれぞれ入力される
ようになっている。
10の各枢支点にブーム角検出器11と、アーム角検出器12
及びバケット角検出器13がそれぞれ設置されていて、こ
れら検出器11ないし13により検出された角度信号β，
α，γは第２図に示す制御装置14へそれぞれ入力される
ようになっている。
上記制御装置14内には入力された信号β，α，γをアナ
ログ値からデジタル値に変換するA/D変換器15が設けら
れていて、各角度信号β，α，γがデジタル値に変換さ
れた後、ブーム角β及びアーム角αは目標角度演算器16
へ入力されて、まず水平面に対するバケット角γＭが次
式により算出される。
ログ値からデジタル値に変換するA/D変換器15が設けら
れていて、各角度信号β，α，γがデジタル値に変換さ
れた後、ブーム角β及びアーム角αは目標角度演算器16
へ入力されて、まず水平面に対するバケット角γＭが次
式により算出される。
γＭ＝α＋β−α０−β０−γ０ なおα０はブーム初期値 β０はアーム初期値 γ０はバケット初期値 目標角度演算器16に算出されたバケット目標角γＭは比
較器17へ送られてバケット角検出器13が検出した実際の
バケット角γと比較され、その偏差γＭ−γ０がPID演
算器18へ入力される。
較器17へ送られてバケット角検出器13が検出した実際の
バケット角γと比較され、その偏差γＭ−γ０がPID演
算器18へ入力される。
PID演算器18は入力された偏差から、あとどのくらいバ
ケット10を回動させたらよいかを算出し、PID制御信号1
9を加算器20へ出力する。
ケット10を回動させたらよいかを算出し、PID制御信号1
9を加算器20へ出力する。
一方目標角度演算器16より出力されたバケット目標角γ
Ｍの一部は微分器21へ送られて微分され、バケット目標
速度Ｍとなって加算器20へ出力される。
Ｍの一部は微分器21へ送られて微分され、バケット目標
速度Ｍとなって加算器20へ出力される。
加算器20はPID演算器18より出力されるPID制御信号19
に、微分器21より出力されるバケット目標速度Ｍを加
算してバケットシリンダ９へ油圧を供給する管路に設け
られた電磁比例制御弁22へ制御信号を出力する。
に、微分器21より出力されるバケット目標速度Ｍを加
算してバケットシリンダ９へ油圧を供給する管路に設け
られた電磁比例制御弁22へ制御信号を出力する。
これによってバケット10はPID制御に加えてバケット速
度指令により、フィードフォワード制御されることにな
るため、制御特性が第３図（ニ）に示すようになり、定
常誤差が少なくできると同時に、制御ゲインを上げても
ハンチングを発生する虞れがないため、精度の高いバケ
ット角の制御が行なえるようになる。
度指令により、フィードフォワード制御されることにな
るため、制御特性が第３図（ニ）に示すようになり、定
常誤差が少なくできると同時に、制御ゲインを上げても
ハンチングを発生する虞れがないため、精度の高いバケ
ット角の制御が行なえるようになる。
なお第４図に上記動作のフローチャートを示す。
この考案は以上詳述したように、PID制御に加えて、バ
ケット目標角を微分することにより得たバケット目標速
度指令値を、バケットを制御する制御弁に出力してバケ
ットの角度制御を行なうようにしたことから、従来のPI
D制御のみで制御していたものに比べて定常誤差が少な
くできると共に、作業機姿勢が変化してもフィードフォ
ワード制御によってバケットの刃先が停止することなく
目標値に追従するよう制御されるため、制御ゲインを上
げても従来のようにハンチングを生じる虞れもない。
ケット目標角を微分することにより得たバケット目標速
度指令値を、バケットを制御する制御弁に出力してバケ
ットの角度制御を行なうようにしたことから、従来のPI
D制御のみで制御していたものに比べて定常誤差が少な
くできると共に、作業機姿勢が変化してもフィードフォ
ワード制御によってバケットの刃先が停止することなく
目標値に追従するよう制御されるため、制御ゲインを上
げても従来のようにハンチングを生じる虞れもない。
これによってバケット角の制御精度を一段と向上させる
ことができるようになる。
ことができるようになる。
図面はこの考案の一実施例を示し、第１図は旋回掘削機
の全体図、第２図はこの装置のブロック図、第３図は制
御特性を示す線図、第４図は作用を示すフローチャート
である。 １は旋回掘削機、２は足まわり、４は作業機、６はブー
ム、８はアーム、10はバケット、11はブーム角検出器、
12はアーム角検出器、13はバケット角検出器。
の全体図、第２図はこの装置のブロック図、第３図は制
御特性を示す線図、第４図は作用を示すフローチャート
である。 １は旋回掘削機、２は足まわり、４は作業機、６はブー
ム、８はアーム、10はバケット、11はブーム角検出器、
12はアーム角検出器、13はバケット角検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】足まわり２に対して旋回自在な上部旋回体
３に、ブーム６、アーム８、バケット10よりなる作業機
４を有する旋回掘削機１の上記作業機４に、ブーム角検
出器11、アーム角検出器12及びバケット角検出器13を設
けてこれら検出器11ないし13が検出した角度信号β，
α，γをもとにPID制御によりバケット角γを制御する
旋回掘削機のバケット制御装置において、上記ブーム角
β及びアーム角αより算出したバケット目標角γＭを微
分してバケット目標速度Ｍを得、得られたバケット目
標速度Ｍの指令値を上記PID制御に加算してバケット
角を制御するようにしてなる旋回掘削機のバケット制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987031049U JPH0649630Y2 (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | 旋回掘削機のバケツト制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987031049U JPH0649630Y2 (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | 旋回掘削機のバケツト制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63141253U JPS63141253U (ja) | 1988-09-16 |
| JPH0649630Y2 true JPH0649630Y2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=30836423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987031049U Expired - Lifetime JPH0649630Y2 (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | 旋回掘削機のバケツト制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649630Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8340875B1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-25 | Caterpillar Inc. | Lift system implementing velocity-based feedforward control |
| JP2018135679A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 株式会社小松製作所 | 作業車両および作業車両の制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0633606B2 (ja) * | 1985-05-18 | 1994-05-02 | 日立建機株式会社 | 油圧シヨベルの掘削制御方法 |
-
1987
- 1987-03-05 JP JP1987031049U patent/JPH0649630Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63141253U (ja) | 1988-09-16 |
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