해상크레인으로 인양하는 중량물의 Tagline 제어를 위한 다물체계 동역학 시뮬레이션 및 실험

• 영문명: Multibody Dynamics Simulation and Experimental Study on the Tagline Control of a Cargo Suspended by a Floating Crane
• 발행기관: 한국시뮬레이션학회
• 저자명: 구남국(Nam Kug Ku) 이규열(Kyu Yuel Lee) 권정한(Jung Han Kwon) 차주환(Ju Hwan Cha) 함승호(Seung Ho Ham) 하솔(Sol Ha) 박광필(Kwang Phil Park)
• 간행물 정보: 『한국시뮬레이션학회 논문지』제19권 제1호, 13~22쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2010.03.30

국문 초록

본 논문에서는 해상 크레인이 인양하는 중량물의 운동 감쇠를 위하여 Tagline을 이용한 PD제어를 수행하였다. 해상 크레인 및 중량물을 각각 6자유도 운동을 하는 강체로 가정하고 뉴턴의 제 2법칙에 따라 운동 방정식을 유도하였다. 중량물의 운동을 감쇠하기 위한 제어 메커니즘으로 Tagline을 사용 하였고, 해상 크레인의 Deck에 설치한 Winch로 Tagline의 장력을 조절하였다. 장력을 조절하는 제어 알고리즘으로는 PD제어를 사용 하였다. 이를 바탕으로 수치적 제어 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 1/100 Scale의 모형 해상 크레인을 제작하고 실험을 통해 제어 시뮬레이션의 결과를 검증 하였다. 제어 시뮬레이션과 모형 시험 수행 결과 Tagline을 이용한 제어가 중량물의 운동을 감쇠시키는데 효과가 있음을 알 수 있었다.

영문 초록

This paper describes tagline PD control for reduction of motion for the heavy cargo(load) suspended by a floating crane. The equations of motion are set up considering the 6-degree-of-freedom floating crane and the 6-degree-of-freedom load based on multi-body system dynamics. The tagline mechanism is applied to floating crane to control motion of the heavy cargo(load). The winch, mounted on the deck of floating crane, is used to control the tension of tagline. To generate control force, PD control algorithm is applied. Numerical simulation and experiment is executed to verify the tagline control mechanism. The numerical simulation and experiment shows that the tagline control mechanism reduces the motion of the load suspended by a floating crane.

목차

1. 서 론

2. 관련 연구 현황

3. 해상 크레인과 중량물의 수학적 모델링

4. Tagline 메커니즘과 PD제어를 이용한 중량물 거동 감쇠 제어

5. 모형 해상 크레인 및 제어 모듈 제작

6. 수치적 시뮬레이션 및 모형 실험 결과

7. 결론 및 향후 연구 계획

키워드

해상 크레인 비례-미분 제어 Tagline Floating Crane PD Control Tagline System