JPS5980833A - しゆんせつ船のスイング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は水底の土砂等を掘り取るしゅんせつ船のスイ
ング制御方法に関する。

航路や泊地の水深を増加したり、水中ｖｔ造物を造るた
めに基礎の床堀をする場合、水底の土砂等を堀り取るし
ゅんせつ船が用いられる。第１図はこのようなしゅんせ
つ船の概略を示す平面図である。この図において１は船
体、２け水底の土砂を掘削するカッタ、３は船体１の前
方に突出しているラダーであり、その先端部にカッタ２
が設けられている。４は船体１から水底に延びる棒状の
スパッド°であり、船体１の後部に設けられて船体１の
スイング時（揺動時）に支点となるように構成されてい
る。５ａ、５ｂは各々水底に固定されるアンカーであり
、各々がワイヤ６ａ、６ｂにつながれている。７ａ、７
ｂはラダー３に設けられてイルシープ（滑車）であり、
ワイヤ６ａがシープ７ａを介してウィンチドラム８ａに
巻き取られ、ワイヤ６ｂがシープ７ｂを介してウィンチ
ドラム８ｂに巻き取られるようになっている。ＤＣＭ　
　１は減速機９ｂを介してウィンチドラム８ｂを駆シＪ
１する直流電、動機であり、ＤＣＭ　　２は減速機９ａ
を介してウィンチドラム８ａを駆動する直流電動機であ
る。

上述したしゅんせつ船を例えばＢ点からＡ点へ右スイン
グさせる場合は、直流電動機ＤＣＭ　　１に回生ブレー
キをかけてワイヤ６ｂに適度なテンションをかけながら
、ウィンチドラム８ａによυワイヤ６ａを巻き取ってＡ
点まで回動させる。°また、この時同時にカッタ２によ
シ水底を掘削して（１，ゆン？ツヲ行う。そして、スパ
ッド４の位置を萌方（図面上方）に少しずつ移動させる
毎に右スイングもしくは左スイングを行いながらしゅん
せつを行ってゆき、目的とする全エリアのしゅんせつを
行う。

ところで−従来のしゅんせつ船のスイング制御方法にお
いては、スイング速度（カッタ速度）とスイング側ワイ
ヤの巻き取シ速度とが等しいとして、スイング側電動機
の回転数を制御し、また、反スイング側（制動９１１１
）ワイヤの張力がすべてしゅんせつ船への制動トルクに
なるとして、制動側電動機の出力トルクを制御していた
。しかしながら、カッタ２の移動方向Ｃ弧ＡＢの接線に
対応）とワイヤ６ａ、　　６ｂとがなす角（以後ワイヤ
角と称す）の変化により、スイング速度とワイヤ巻き取
り速度との関係および制動側ワイヤの張力のうちしゅん
せつ船の制動に寄与する成分は異なってくる。したがっ
て、従来のスイング制御方法においては％目的とするス
イング速度が得られないばかりか、スイング位置によっ
ては制動トルクの方が太きくなって、スイング不６ｐに
なる事態が発生した。

この発明は一ヒ述した事情に鑑み、所望のスイング速度
を正確に得ることができ、しかも、スイング不能等のｐ
ｅ常事態を防止し得るしゅんせつ船のスイング制御方法
を提供するもので、しゅんせつ作業のモデル系を種に設
定するとともに、前記各モデル系のしゅんせつ動作にお
ける支点、動点、固定点の位置に基づき、スイング軌道
に対するワイヤの方向余弦を与える関数を各々求めて記
憶し。

実際のしゅんせつ動作においては、このしゆんせり動作
における支点、動点、固定点の６７１紅と、これらに対
応する前記関数とに基づいて前記ワイヤの方向余弦を求
め、この方向余弦に基づいてスイング側ワイヤの巻き取
９速度および制動側ワイヤの張力を制御する方法である
。

ここで、この発明の原理について説明すると、スイング
側ワイヤの巻き＠シ速家け、スイング速度にスイング側
ワイヤの方向余弦Ｃワイヤ角の余弦）を乗じたものであ
り、制動トルクは制動側ワイヤの張力にワイヤ角の方向
余弦を乗じたものであるから、この発明ではスイング側
および制動側ワイヤの方向余弦を求め、この方向余弦に
基づいてスイング側ワイヤの巻き取り速［ｊ−よび制動
側ワイヤの張力を制御するようにしている。

以下図面を参照してこの発明の実施例について説明する
。

笛２図は平坦な海底を所定幅でしゅんせつするチャンネ
ル堀シに＞ｆｆるチャンネルとワイヤ６ｂ（左舷ワイヤ
）との理想化モデルであシ、図にシいて２０が海底面％
　２１がしゅんせつ後のチャンネル（？７’１部）であ
る。０は左舷シーブ７ｂの位置であり、Ｐｌ　はアンカ
５ｂの位置である。またＰ２は０点からＰｌ　　点まで
最短距離でワイヤ６ｂを張設した場合のワイヤ６ｂとチ
ャンネル２１の境昼線（海底面２０との境界）との接触
点である。この点Ｐ２　の位置は０点とＰ□点との位１
■が決まれば、一義的に求められることは図から容易に
一理解できよう。１はスイング坑道（第１図弧ＡＢ参１
町の接線であシ、θ１　はワイヤ６ｂのワイヤ角である
。そして、この実施例では上述したモデル系によりワイ
ヤ６ｂの方向余弦ｃｏｓθ　を０点の位置およびアンカ
５ｂの６ｒ　ｉｆを種に変えて求め、さらに、船体寸法
、チャンネル寸法等が異なる他のモデル系に〉いても同
様の演算を行ってワイヤ６ｂの方向余弦を求める。また
、この場合図示しないがワイヤ６＆の方向余弦も同（子
の方法で求める。

ｆｉ：ｂｈ＠：ｚ図に示す（肴　　点、（２゜点は各々
アンカ５ｂの位置をずらした場合のアンカ位置シよび接
触点である。そして、上述した方法によって得られたワ
イヤ６ａ、６ｂの方向余弦のデータを、船体位置、船体
寸法、アン力位ｆ！ｆ：　、スパッド位置（支点）等を
パラメータとして回帰分析し種々の回帰関数を設定する
。また、この場合に設定する回帰関数はスイング角（１
？１えばスイングの中心位ＩＮからの船体の振れ角）の
関数となるように設定する。これは１回のスイング動作
中においてはスイング角以外のパラメータの値は不変で
あるから、回帰関数をスイング角の関数で表わしておけ
ば、この関数にスイング角を代入するのみでワイヤの方
向余弦が求まるからである。

次に、実際にスイング動作を行う場合は、このスイング
動作における船体寸法、アンカ位置、スパッド°位置等
をパラメータとして、設定された回帰関数のなかからこ
れらのパラメータに対応する回帰関数を選択し、この遇
択した回帰関数にスイング角を逐次代入して、その時点
におけるスイング側および制動側ワイヤの方向余弦を求
める。次いで一スイング速度にスイング側ワイヤの方向
余弦を乗じてワイヤ巻き取り速度を算出し、目標制動ト
ルクに制動側ワイヤの方向余弦を乗じて制動側ワイヤの
張力を算出する。そして、この算出結果に基づいてスイ
ング側可動機の回転数および制動側電動機の出力トルク
を匍制御する。

なお、第３図はスイング角に対する方向余弦の変化の一
例を示す図であり、図に示す実線が理想化したモデルで
の厳密値、破線が回帰した関数の値である。

以上説明したようにこの発明によれば、しゅんせつ作業
のモデル系を種り設定するとともに、前記各モデル系の
しゅんせつ動作における支点、動点、固定点の位置に基
づき、スイング軌道に対するワイヤの方向余弦を与える
関叡を各々求めて記憶し、実際のしゅんせつ動作におい
ては、このしゅんせつ動作における支点、動点、固定点
の位置とこれらに対応する前記関数とに基づいて前記ワ
イヤの方向余弦を求め、この方向余弦に基づいてスイン
グ側ワイヤの巻１！取り速ｕふ−よび制動側ワイヤの張
力を制御するようにしたので、所望のスイング速度を正
確に得ることができ、しかも、スイング不能等の異常事
態を防止し得る利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はしゅんせつ船の概略構成を示す平面図、第２図
はこの発明の一実施例を説明するだめのチャンネル掘り
における理想化したモデル系の概略図、第３図はスイン
グ角に対する方向余弦の変化の一例を示す図である。 ４・・・・・・ヌパッド（支点）、ｐｌ、　ｏ、・・団
・点（固定点）、０・・・・・・シープ位置（動点１．
４・・団・接線、θ１　・・・・・・ワイヤ角。 出願人　神鋼電機株式会社 番 第３図 東京都千代田区丸の内二丁目５ 番１号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. しゅんせつ船を左右にスイングさせるしゅんせつ船のス
   イング制御方法において、しゅんせつ作条のモデル系を
   種々設定するとともに、前記各モデル系のしゅんせつ動
   作における支点、動点、固定点の位置に基づき、スイン
   グ軌道に対するスイング側および制動側ワイヤの方向余
   弦を与える関数を各々求めて記憶し、実際のしゅんせつ
   動作においては、このしゅんせつ動作における支点、動
   点、固定点の位置とこれらに対応する前記関数とに基づ
   いて前記ワイヤの方向余弦を求め、この方向余弦に基づ
   いてスイング側ワイヤの巻き取シ速度卦よび制動側ワイ
   ヤの張力を制御することを特徴とするしゅんせつ船のス
   イング制御方法。