專(zhuān)利名稱(chēng)：電梯速度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電梯轎廂速度控制的電梯速度控制裝置。
例如，繩索提升式電梯利用由卷?yè)P(yáng)機(jī)將繩索提升，再通過(guò)繩索配重和滑輪，使懸掛的電梯轎廂進(jìn)行升降。用于控制此繩索提升式電梯轎廂速度的現(xiàn)有電梯速度控制裝置如圖8所示。圖8中，電梯轎廂的垂直方向速度指令值Vcref1從速度變換電路14輸入，此轎廂的垂直方向速度指令值Vcref1被變換為卷?yè)P(yáng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1。此電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1根據(jù)包括卷?yè)P(yáng)機(jī)的繩輪半徑、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度在內(nèi)的常數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。目標(biāo)值跟蹤控制電路15根據(jù)電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1和與來(lái)自電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5的電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度Vm的速度偏差Vce1，對(duì)為使電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度Vm對(duì)電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1進(jìn)行跟蹤的電動(dòng)機(jī)速度補(bǔ)償信號(hào)Vce2進(jìn)行運(yùn)算。此目標(biāo)值跟蹤控制電路15由對(duì)與速度偏差Vce1成正比的信號(hào)進(jìn)行輸出的P(比例)要素、和對(duì)與速度偏差Vce1的積累成正比的信號(hào)進(jìn)行輸出的I(積分)要素構(gòu)成的。
電動(dòng)機(jī)16是感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)等電梯驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，此電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力被傳輸?shù)诫娞輽C(jī)械系統(tǒng)4，使得轎廂速度變化。在此，電梯機(jī)械系統(tǒng)4表示了包含繩索、轎廂、平衡配重的機(jī)械系統(tǒng)裝置的全體。另外，電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5由直接安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器構(gòu)成，輸出與轉(zhuǎn)速成正比的單位時(shí)間脈沖數(shù)。
減振電路17相對(duì)于來(lái)自電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5的電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度Vm與來(lái)自電動(dòng)機(jī)速度推斷電路18的電動(dòng)機(jī)推斷速度Vmobs之間的偏差(振動(dòng)成分)Vrip的輸入，輸出振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb。圖9所示為此減振電路17的內(nèi)部構(gòu)成，減振電路17由用于消除電動(dòng)機(jī)振動(dòng)成分的濾波器19和對(duì)此振動(dòng)成分進(jìn)行放大作為振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb進(jìn)行輸出的增益設(shè)定電路20構(gòu)成。濾波器19根據(jù)轎廂位置檢測(cè)電路10的位置檢測(cè)信號(hào)y求出最佳的濾波常數(shù)，讓電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度Vm與電動(dòng)機(jī)推斷速度Vmobs之間的偏差(振動(dòng)成分)Vrip中的既定頻率成分通過(guò)。另外，增益設(shè)定電路20根據(jù)同一位置檢測(cè)信號(hào)y和轎廂載荷檢測(cè)電路9輸出的轎廂載荷檢測(cè)信號(hào)mc求得最佳的增益，對(duì)濾波器19的輸出進(jìn)行放大，輸出振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb。這樣一來(lái)，減振電路17對(duì)振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb進(jìn)行運(yùn)算，該信號(hào)用于實(shí)行考慮了轎廂位置變化及載荷變化的減振，疊加在目標(biāo)值跟蹤控制電路15輸出的電動(dòng)機(jī)速度補(bǔ)償信號(hào)Vce2上。其結(jié)果，此疊加信號(hào)(Vce2-Vb)作為速度指令值Vmref2輸入給電動(dòng)機(jī)16，以使電動(dòng)機(jī)16減振運(yùn)轉(zhuǎn)。
這里，轎廂位置檢測(cè)電路10由安裝在調(diào)速器(調(diào)速機(jī))上的脈沖發(fā)生器構(gòu)成，它根據(jù)與轎廂的移動(dòng)距離成正比的脈沖數(shù)對(duì)轎廂的位置進(jìn)行計(jì)算。另外，轎廂載荷檢測(cè)電路9由安裝在轎廂地板下的測(cè)力傳感器(或線(xiàn)性自動(dòng)導(dǎo)引設(shè)備)構(gòu)成，實(shí)行載荷-電壓變換。接著，檢測(cè)電路9、10的信號(hào)mc、y被輸出到減振電路17。
另一個(gè)目標(biāo)值跟蹤控制電路21根據(jù)速度變換電路14輸出的電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1與電動(dòng)機(jī)推斷速度Vmobs之間的偏差信號(hào)Vmobs1對(duì)電動(dòng)機(jī)速度目標(biāo)值補(bǔ)償信號(hào)Vmobs2進(jìn)行運(yùn)算，以使電動(dòng)機(jī)推斷速度Vmobs對(duì)電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1進(jìn)行跟蹤。電動(dòng)機(jī)速度推斷電路18含有電動(dòng)機(jī)16的近似模型，根據(jù)以電動(dòng)機(jī)推斷速度Vmobs運(yùn)行時(shí)電梯機(jī)械系統(tǒng)模型22的憒性矩J對(duì)實(shí)際電動(dòng)機(jī)16的特性進(jìn)行模擬，推斷其轉(zhuǎn)速Vmobs。此外，電梯機(jī)械系統(tǒng)模型22是電梯機(jī)械系統(tǒng)4的近似模型。
如上構(gòu)成的現(xiàn)有的電梯速度控制裝置的動(dòng)作如下所述。速度變換電路14將輸入的轎廂速度指令值Vcref1變換為電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1。目標(biāo)值跟蹤控制電路15輸入來(lái)自電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1和與來(lái)自電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5的電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度Vm的偏差Vce1，根據(jù)此偏差信號(hào)Vce1，進(jìn)行PI控制運(yùn)算，輸出目標(biāo)值補(bǔ)償信號(hào)Vce2。來(lái)自目標(biāo)值跟蹤控制電路15的目標(biāo)值補(bǔ)償信號(hào)Vce2與來(lái)自減振電路17的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb的偏差被作為電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref2輸入給電動(dòng)機(jī)16，使電動(dòng)機(jī)跟蹤此電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。接著，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳送到電梯機(jī)械系統(tǒng)4，電梯轎廂以轎廂速度Vc進(jìn)行升降。此時(shí)的電梯轎廂的轎廂載荷mc和轎廂位置y分別由轎廂載荷檢測(cè)電路9和轎廂位置檢測(cè)電路10檢測(cè)出來(lái)，輸入給減振電路17。
另一方面，速度變換電路14輸出的電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1也被送到另一個(gè)目標(biāo)值跟蹤控制電路21，在此目標(biāo)值跟蹤控制電路21中，根據(jù)電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref1與來(lái)自電動(dòng)機(jī)速度推斷電路18的電動(dòng)機(jī)推斷速度Vmobs之間的偏差信號(hào)Vmobs1實(shí)行PI控制運(yùn)算，計(jì)算出目標(biāo)值補(bǔ)償信號(hào)Vmobs2輸入給電動(dòng)機(jī)速度推斷電路18。在電動(dòng)機(jī)速度推斷電路18中，根據(jù)此目標(biāo)值補(bǔ)償信號(hào)Vmobs2的輸入，計(jì)算電梯轎廂不發(fā)生振動(dòng)的電動(dòng)機(jī)推斷速度Vmobs，并將其向電梯機(jī)械系統(tǒng)模型22輸出。然后，電梯機(jī)械系統(tǒng)模型22對(duì)以電動(dòng)機(jī)推斷速度Vmobs運(yùn)行時(shí)的慣性矩J的值進(jìn)行計(jì)算，并輸入給電動(dòng)機(jī)速度推斷電路18。
減振電路17輸入把來(lái)自電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5的電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度Vm與來(lái)自電動(dòng)機(jī)速度推斷電路18的電動(dòng)機(jī)推斷速度Vmobs之間的偏差作為振動(dòng)成分的Vrip，另外，輸入來(lái)自轎廂載荷檢測(cè)電路9的轎廂載荷檢測(cè)值mc和來(lái)自轎廂位置檢測(cè)電路10的轎廂位置檢測(cè)值y，根據(jù)這些輸入，用上述的方法計(jì)算振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb，并進(jìn)行輸出。在電動(dòng)機(jī)16中，輸入把來(lái)自目標(biāo)值跟蹤控制電路15的電動(dòng)機(jī)速度補(bǔ)償信號(hào)Vce2與此振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb的偏差作為電動(dòng)機(jī)速度指令值的Vmref2，以控制旋轉(zhuǎn)速度對(duì)其進(jìn)行跟蹤。
這樣，對(duì)振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb進(jìn)行運(yùn)算，該信號(hào)用于實(shí)行考慮了轎廂位置變化及載荷變化的減振，疊加在目標(biāo)值跟蹤控制電路15輸出的電動(dòng)機(jī)速度補(bǔ)償信號(hào)Vce2上，此疊加信號(hào)(Vce2-Vb)作為電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref2使電動(dòng)機(jī)16旋轉(zhuǎn)，以使電梯轎廂不發(fā)生振動(dòng)地進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整。
但是，在這樣的現(xiàn)有電梯速度控制裝置中存在如下問(wèn)題。

圖10為對(duì)應(yīng)于轎廂載荷變化的電梯機(jī)械系統(tǒng)4的頻率特性的一例，電梯的轎廂載荷大小被分為大、中、小三級(jí)，圖中示出了各級(jí)對(duì)應(yīng)的特性。圖10的橫軸為繩輪的角速度(與電動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng))，縱軸所示為從圖8中速度變換電路14輸入轎廂速度指令值Vcref1開(kāi)始，到電梯機(jī)械系統(tǒng)4將轎廂速度Vc輸出為止這一部分上的增益。如圖10所示，電梯機(jī)械系統(tǒng)4發(fā)生共振的轎廂速度Vc隨著轎廂載荷的級(jí)別的不同而變化。
然而，現(xiàn)有的減振電路17中，如圖9所示，轎廂載荷檢測(cè)值mc只輸入給增益設(shè)定電路20，沒(méi)有對(duì)濾波器19輸入。即，在濾波器19沒(méi)有考慮因轎廂載荷引起的電梯特性變化。因此，在現(xiàn)有的電梯速度控制裝置中，特別在繩輪角速度為20～30[rad/s]范圍的運(yùn)行速度區(qū)域，不能夠抑制由載荷變化引起的在特定載荷上發(fā)生的振動(dòng)，存在乘坐不舒服的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種電梯速度控制裝置，該裝置能夠解決上述現(xiàn)有的問(wèn)題點(diǎn)，不受電梯轎廂載荷變化影響地進(jìn)行高精度的升降速度控制，實(shí)現(xiàn)乘坐舒適的升降。
為了達(dá)到此目的，本發(fā)明的電梯速度控制裝置包括轎廂速度檢測(cè)電路，用于檢測(cè)轎廂速度；轎廂載荷檢測(cè)電路，用于檢測(cè)轎廂載荷；轎廂位置檢測(cè)電路，用于檢測(cè)轎廂位置；轎廂速度反饋控制電路，它根據(jù)所給的轎廂速度指令值與來(lái)自轎廂速度檢測(cè)電路的轎廂速度檢測(cè)值的偏差，對(duì)轎廂實(shí)際速度跟蹤轎廂速度指令值所必要的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行計(jì)算；速度變換電路，它將轎廂速度反饋控制電路計(jì)算出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)變換為電梯的電動(dòng)機(jī)速度指令信號(hào)；電動(dòng)機(jī)速度控制電路，它根據(jù)速度變換電路輸出的電動(dòng)機(jī)速度指令信號(hào)對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制；轎廂速度振動(dòng)成分補(bǔ)償電路，它從轎廂速度檢測(cè)值中取出電梯機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率成分，該共振頻率成分是與轎廂載荷檢測(cè)電路輸出的轎廂載荷檢測(cè)值與轎廂位置檢測(cè)電路輸出的轎廂位置檢測(cè)值的組合相對(duì)應(yīng)的，該共振頻率作為對(duì)從轎廂速度反饋控制電路輸出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)中含有的共振頻率成分進(jìn)行抑制的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)被輸出。
另外，本發(fā)明的電梯速度控制裝置中的上述的轎廂速度振動(dòng)成分補(bǔ)償電路可由下述電路構(gòu)成濾波常數(shù)及增益運(yùn)算電路，它對(duì)于與轎廂載荷檢測(cè)電路輸出的轎廂載荷檢測(cè)值與轎廂位置檢測(cè)電路輸出的轎廂位置檢測(cè)值的組合相對(duì)應(yīng)的濾波常數(shù)及增益進(jìn)行運(yùn)算；濾波器，它根據(jù)此濾波常數(shù)及增益運(yùn)算電路輸出的濾波常數(shù)設(shè)定帶通頻率，讓轎廂速度檢測(cè)值中所含有的電梯機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率成分通過(guò)；增益設(shè)定電路，它把此濾波器輸出的電梯機(jī)械系統(tǒng)共振頻率成分以濾波常數(shù)及增益運(yùn)算電路輸出的增益進(jìn)行放大，作為對(duì)于轎廂速度反饋控制電路輸出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)中含有的共振頻率成分進(jìn)行抑制用的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行輸出。
在本發(fā)明的電梯速度控制裝置中，利用轎廂速度反饋控制電路，根據(jù)從外部所給的轎廂速度指令值與來(lái)自轎廂速度檢測(cè)電路的轎廂速度檢測(cè)值的偏差，對(duì)轎廂實(shí)際速度跟蹤轎廂速度指令值所必要的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，利用速度變換電路，將轎廂速度反饋控制電路輸出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)轉(zhuǎn)換為電梯的電動(dòng)機(jī)速度指令信號(hào)，利用電動(dòng)機(jī)速度控制電路，根據(jù)來(lái)自速度變換電路的電動(dòng)機(jī)速度指令信號(hào)對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制。
然后，在根據(jù)此轎廂速度的電梯速度反饋控制上，利用轎廂速度振動(dòng)成分補(bǔ)償電路，從轎廂速度檢測(cè)值中取出電梯機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率成分，該共振頻率成分是與轎廂載荷檢測(cè)電路輸出的轎廂載荷檢測(cè)值與轎廂位置檢測(cè)電路輸出的轎廂位置檢測(cè)值的組合相對(duì)應(yīng)的，該共振頻率作為對(duì)從轎廂速度反饋控制電路輸出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)中含有的共振頻率成分進(jìn)行抑制的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)被輸出。
其結(jié)果，能夠?qū)霓I廂速度反饋控制電路輸出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)作為抑制共振頻率成分的信號(hào)輸入給速度變換電路，能夠使此速度變換電路輸出的電動(dòng)機(jī)速度指令值也不含有電梯機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率成分的信號(hào)地進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制，能夠有效地抑制因轎廂載荷與轎廂位置的變化引起電梯機(jī)械系統(tǒng)共振頻率變化從而產(chǎn)生的轎廂在特定速度時(shí)發(fā)生的振動(dòng)，能夠改善乘坐的舒適度。
另外，在本發(fā)明的電梯速度控制裝置中，其上述的轎廂速度振動(dòng)成分補(bǔ)償電路能夠由下述電路構(gòu)成濾波常數(shù)及增益運(yùn)算電路，它對(duì)于與轎廂載荷檢測(cè)電路輸出的轎廂載荷檢測(cè)值與轎廂位置檢測(cè)電路輸出的轎廂位置檢測(cè)值的組合相對(duì)應(yīng)的濾波常數(shù)及增益進(jìn)行運(yùn)算；濾波器，它根據(jù)此濾波常數(shù)及增益運(yùn)算電路輸出的濾波常數(shù)設(shè)定帶通頻率，讓轎廂速度檢測(cè)值中所含有的電梯機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率成分通過(guò)；增益設(shè)定電路，它把此濾波器輸出的電梯機(jī)械系統(tǒng)共振頻率成分以濾波常數(shù)及增益運(yùn)算電路輸出的增益進(jìn)行放大，作為對(duì)轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)中含有的共振頻率成分進(jìn)行抑制用的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行輸出。
根據(jù)上述的構(gòu)成，取出轎廂速度檢測(cè)值中出現(xiàn)的電梯機(jī)械系統(tǒng)共振頻率成分，將其以既定的增益進(jìn)行放大，作為振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行疊加，以對(duì)從轎廂速度反饋控制電路輸出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)中含有的共振頻率成分進(jìn)行抑制。其結(jié)果，能夠?qū)霓I廂速度反饋控制電路輸出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)作為抑制共振頻率成分的信號(hào)輸入給速度變換電路，能夠使此速度變換電路輸出的電動(dòng)機(jī)速度指令值也不含有電梯機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率成分的信號(hào)地進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度控制，能夠有效地抑制轎廂振動(dòng)，改善乘坐的舒適度。
圖1為本發(fā)明第1實(shí)施例的電梯速度控制裝置的電路框圖。
圖2為上述實(shí)施形態(tài)電梯速度控制裝置的濾波常數(shù)、增益運(yùn)算電路對(duì)應(yīng)于參考轎廂位置及轎廂載荷的濾波常數(shù)、增益設(shè)定數(shù)據(jù)表。
圖3為上述實(shí)施形態(tài)電梯速度控制裝置的減振電路的框圖。
圖4為本發(fā)明第2實(shí)施例的電梯速度控制裝置的電路框圖。
圖5為本發(fā)明第4實(shí)施例的電梯速度控制裝置的電路框圖。
圖6所示為上述實(shí)施形態(tài)電梯速度控制裝置的濾波常數(shù)、增益運(yùn)算電路的內(nèi)部構(gòu)成框圖。
圖7所示為本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)電梯速度控制裝置的濾波常數(shù)、增益運(yùn)算電路的內(nèi)部構(gòu)成框圖。
圖8為現(xiàn)有的電梯速度控制裝置的電路框圖。
圖9為現(xiàn)有的電梯速度控制裝置減振電路的電路框圖。
圖10所示為受電梯轎廂載荷影響的振動(dòng)頻率特性圖。
發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)以下根據(jù)圖1～圖3對(duì)本發(fā)明電梯速度控制裝置的第1實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。第1實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置由目標(biāo)值跟蹤控制電路1、速度變換電路2、電動(dòng)機(jī)速度控制電路3、電梯機(jī)械系統(tǒng)4、電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5、轎廂速度檢測(cè)電路6、濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7、轎廂載荷檢測(cè)電路9、轎廂位置檢測(cè)電路10以及減振電路13構(gòu)成。其中減振電路13是由轎廂減振電路8和增益設(shè)定電路11構(gòu)成。
目標(biāo)值跟蹤控制電路1利用由外部所給的轎廂速度指令值Vcref與轎廂速度檢測(cè)電路6檢測(cè)出的轎廂速度檢測(cè)值Vcfb的速度偏差Vce，對(duì)使轎廂實(shí)際速度Vc跟蹤轎廂速度指令值Vcref所必要的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)Vce1進(jìn)行計(jì)算。在此目標(biāo)值跟蹤控制運(yùn)算電路1的目標(biāo)值跟蹤控制上，可采用各種各樣的方法，在此，采用下面(1)式所示的構(gòu)成簡(jiǎn)單且調(diào)整容易的PI控制。(1)式中，Tr1、Tr2為調(diào)整參數(shù)。Vce1=1+Tr2·sTr1·s·Vce---Λ(1)]]>接著，作為目標(biāo)值跟蹤控制電路1輸出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)Vce1在加法器中與轎廂速度指令值Vcref進(jìn)行求和，對(duì)轎廂速度指令值Vcref加以補(bǔ)償。此經(jīng)補(bǔ)償了的轎廂速度指令值Vcref1進(jìn)一步在加法器24中與減振電路13輸出的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb求和，作為轎廂速度指令值Vcref2輸入給速度變換電路2。
速度變換電路2基于包括電梯機(jī)械系統(tǒng)4的卷?yè)P(yáng)機(jī)的繩輪半徑、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的常數(shù)，將轎廂速度指令值Vcref2變換為電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref。此速度變換電路2的運(yùn)算式如下面(2)式所示。式中Kmc為表示轎廂實(shí)際速度Vc與電動(dòng)機(jī)速度Vm之比的比例常數(shù)，是可以基于電梯機(jī)械系統(tǒng)4的特性進(jìn)行單值設(shè)定的常數(shù)。
Vmref＝Kmc·Vcref2Λ(2)另外，電動(dòng)機(jī)速度控制電路3由電梯驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和PI控制單元構(gòu)成，利用將電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)值Vmfb反饋，讓電動(dòng)機(jī)速度Vm跟蹤電動(dòng)機(jī)速度目標(biāo)值Vmref。
電梯機(jī)械系統(tǒng)4是本電梯速度控制裝置的控制對(duì)象，表示了包括繩索、轎廂、平衡配重在內(nèi)的機(jī)械裝置的整體。因此，對(duì)應(yīng)于由電動(dòng)機(jī)速度控制電路3輸出的電動(dòng)機(jī)速度Vm，電梯機(jī)械系統(tǒng)4的電梯轎廂以速度Vc進(jìn)行升降。
電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)速度Vm，在此電動(dòng)機(jī)速度的檢測(cè)上，利用直接安置于電動(dòng)機(jī)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器，每隔一定的時(shí)間從輸出的脈沖數(shù)換算為速度。同樣，轎廂速度檢測(cè)電路6用于檢測(cè)轎廂速度Vc，在此轎廂速度的檢測(cè)上，利用安置于調(diào)速器上的脈沖發(fā)生器及檢測(cè)帶車(chē)等，每隔一定的時(shí)間從輸出的脈沖數(shù)換算為速度。
濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7利用轎廂載荷檢測(cè)電路9輸出的轎廂載荷檢測(cè)值mc和轎廂位置檢測(cè)電路10輸出的轎廂位置檢測(cè)值y，從預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)中選出為隨時(shí)減低因電動(dòng)機(jī)特性變化帶來(lái)的影響所必需的濾波常數(shù)Tc及增益Kd。此濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7所參考的數(shù)據(jù)表如圖2所示。
圖2所示的數(shù)據(jù)表中，轎廂位置的變化在縱向、轎廂載荷的變化在橫向分別被分為3級(jí)，設(shè)定的濾波常數(shù)及增益合計(jì)表示為9級(jí)。表內(nèi)的記號(hào)Tc11～Tc33為濾波常數(shù)，Kd11～Kd33為增益。這些數(shù)據(jù)是用各級(jí)對(duì)應(yīng)了不同機(jī)械系統(tǒng)共振頻率的參數(shù)，根據(jù)每個(gè)機(jī)種的模擬，事先進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)必要，用實(shí)際裝置的試運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行修正。然后，作為在后述的減振電路13中的轎廂減振電路8的濾波常數(shù)及增益設(shè)定電路11的增益，基于轎廂載荷檢測(cè)值mc和轎廂位置檢測(cè)值y，讀出在數(shù)據(jù)表中符合的行、列的濾波常數(shù)、增益，進(jìn)行設(shè)定。這里的轎廂載荷檢測(cè)值mc采用的是運(yùn)行前經(jīng)過(guò)多次檢測(cè)所檢測(cè)出數(shù)據(jù)的平均值。
以往，在繩索提升式電梯上，因乘客的變動(dòng)引起載荷的變化及因繩索長(zhǎng)度的變化引起彈簧系數(shù)的變化的問(wèn)題是在改善控制性能上的大問(wèn)題。而在本發(fā)明由于采用了濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7和減振電路13，使得對(duì)載荷變化和彈簧系數(shù)變化能夠進(jìn)行補(bǔ)償。
如圖3所示，減振電路13由轎廂減振電路8和增益設(shè)定電路11構(gòu)成。根據(jù)轎廂速度指令值Vcref2、轎廂速度檢測(cè)值Vcfb及濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7輸出的濾波常數(shù)Tc和增益Kd，對(duì)用于抑制電梯轎廂振動(dòng)的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb進(jìn)行計(jì)算，對(duì)轎廂速度指令值Vcref2進(jìn)行補(bǔ)償。
在對(duì)轎廂實(shí)際速度Vc與其目標(biāo)值Vcref的偏差進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，有必要考慮電動(dòng)機(jī)的延遲，為了對(duì)振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb進(jìn)行計(jì)算在此第1實(shí)施形態(tài)中，減振電路13采用了如圖3所示的構(gòu)成，其中的轎廂減振電路8是由轎廂速度換算電動(dòng)機(jī)速度推斷電路25和濾波器26構(gòu)成的。
首先，利用轎廂速度換算電動(dòng)機(jī)速度推斷電路25，使用轎廂速度指令值Vcref2對(duì)轎廂速度換算電動(dòng)機(jī)速度推斷值Vmc進(jìn)行計(jì)算。在此轎廂速度換算電動(dòng)機(jī)速度推斷電路25中，能夠適用各種各樣的推斷方法，在此第1實(shí)施形態(tài)中，由于取實(shí)際的電動(dòng)機(jī)的響應(yīng)大致為一次延遲情形的構(gòu)成較為容易，因此使用下面的(3)式。(3)式中，Tm為調(diào)整參數(shù)，根據(jù)實(shí)際裝置圖表記錄及數(shù)值模擬等進(jìn)行設(shè)定。Vmc=11+Tm·s·Vcref2---Λ(3)]]>接著，利用濾波器26和增益設(shè)定電路11，使用轎廂速度換算電動(dòng)機(jī)速度推斷值Vmc與轎廂速度檢測(cè)值Vcfb的差分Vmce對(duì)振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb進(jìn)行計(jì)算。為了抑制轎廂振動(dòng)，有必要單獨(dú)取出共振頻率成分，因此，濾波器26是必需的。此濾波器26使轎廂速度檢測(cè)值Vcfb中所含有的高頻噪聲衰減，作為對(duì)轎廂速度換算電動(dòng)機(jī)速度推斷值Vmc與轎廂速度檢測(cè)值Vcfb的差分Vmce中所含有的既定頻率成分進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償信號(hào)Vbf而輸出。然后，增益設(shè)定電路11將濾波器26的補(bǔ)償信號(hào)Vbf以增益Kd進(jìn)行放大，由此產(chǎn)生振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb進(jìn)行輸出，最后，振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb成為讓轎廂速度換算電動(dòng)機(jī)速度推斷值Vmc與轎廂速度檢測(cè)值Vcfb的差分Vmce通過(guò)下面(4)式所示特性的帶通濾波器所得結(jié)果的信號(hào)。Vb=Kd·s(1+Tc·s)2·Vmce---Λ(4)]]>這里，Kd為調(diào)整增益，Tf為調(diào)整參數(shù)，這些值采用濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7選定了的值。
如上構(gòu)成的第1實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置其動(dòng)作如下所述。在目標(biāo)值跟蹤控制電路1中，利用轎廂速度指令值Vcref與轎廂速度檢測(cè)值Vcfb的速度偏差Vce，對(duì)使轎廂實(shí)際速度Vc跟蹤轎廂速度指令值Vcref所必需的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)Vce1進(jìn)行計(jì)算。然后，轎廂速度指令值Vcref和轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)Vce1在加法器23中進(jìn)行求和，對(duì)轎廂速度指令值Vcref1進(jìn)行計(jì)算。在速度變換電路2中，輸入了轎廂速度指令值Vcref2，轎廂速度指令值Vcref2是在由目標(biāo)值跟蹤控制電路1輸出，經(jīng)加法器23后輸出的轎廂速度指令值Vcref1上，疊加上減振電路13輸出的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb得到的，此值被換算為電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref進(jìn)行輸出。這里，轎廂速度指令值Vcref2由下面的(5)式表達(dá)。
Vcref2＝Vcref+Vce1-VbΛ(5)在電動(dòng)機(jī)速度控制電路3中，利用將電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)值Vmfb反饋，讓電動(dòng)機(jī)速度Vm跟蹤電動(dòng)機(jī)速度目標(biāo)值Vmref。由此，作為控制對(duì)象的電梯機(jī)械系統(tǒng)4的電動(dòng)機(jī)速度Vm被控制，對(duì)應(yīng)于此電動(dòng)機(jī)速度Vm，電梯機(jī)械系統(tǒng)4的電梯轎廂以速度Vc進(jìn)行升降。
這里，濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7利用轎廂載荷檢測(cè)值mc和轎廂位置檢測(cè)值y，從圖2示出的數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)中選出為減低因電動(dòng)機(jī)特性變化帶來(lái)的影響所必需的濾波常數(shù)Tc及增益Kd。然后，減振電路13的轎廂減振電路8及增益設(shè)定電路11利用轎廂速度指令值Vcref2、轎廂速度檢測(cè)值Vcfb及在濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7選出的濾波常數(shù)Tc及增益Kd，對(duì)用于抑制電梯振動(dòng)的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb進(jìn)行計(jì)算，并將其疊加在轎廂速度指令值Vcref1上，由此，得到根據(jù)上述(5)式所進(jìn)行的用于抑制振動(dòng)補(bǔ)償?shù)霓I廂速度指令值Vcref2，輸入給速度變換電路2。
如上所述，根據(jù)此第1實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置，濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7在濾波常數(shù)Tc及增益Kd的選定上，由于轎廂位置及轎廂載荷雙因素參與進(jìn)行選定，在易發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)的特定轉(zhuǎn)速區(qū)域，載荷無(wú)論如何變動(dòng)，只要濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7對(duì)于此變動(dòng)選定最佳的濾波常數(shù)Tc及增益Kd，就能夠有效地抑制轎廂振動(dòng)。
下面，就本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。第2實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置相對(duì)于圖1所示的第1實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置來(lái)說(shuō)，其特征是附加設(shè)置了噪聲衰減電路12，用來(lái)衰減轎廂速度檢測(cè)值Vcfb中含有的噪聲。
噪聲衰減電路12對(duì)出自轎廂速度檢測(cè)值Vcfb的在轎廂速度檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生的高頻噪聲成分進(jìn)行衰減，生成精度良好的轎廂速度信號(hào)Vcfb1，輸入給目標(biāo)值跟蹤控制電路1。
此噪聲衰減電路12的運(yùn)算式的一例示于(6)式。這里，Tf為調(diào)整參數(shù)，可根據(jù)數(shù)值模擬及轎廂速度檢測(cè)值Vcfb的解析等進(jìn)行設(shè)定。Vcfb1=1(1+Tf·s)2·Vcfb---Λ(6)]]>利用此衰減噪聲電路12，能夠?qū)⒁酝妱?dòng)機(jī)輸入的速度指令信號(hào)中含有的高頻噪聲進(jìn)行衰減，可以實(shí)現(xiàn)精度良好的轎廂速度控制。
下面，就本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。第3實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置其特征是使H∞控制適用于圖1所示的第1實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置的目標(biāo)值跟蹤控制電路1上。在H∞控制上，由于包含了振動(dòng)抑制及高頻噪聲衰減的機(jī)能，因此，無(wú)需第2實(shí)施形態(tài)所采用的衰減噪聲電路12。然而，作為為了對(duì)電梯特性變化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)氖侄?，濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7、轎廂減振電路8及增益設(shè)定電路11是必需的。其理由如下所述。
在H∞控制中，對(duì)控制對(duì)象中所含有的誤差進(jìn)行模型化，在其誤差所能夠允許的范圍之內(nèi)，追求目標(biāo)值跟蹤性能，因此，在控制對(duì)象的變動(dòng)大的情況下，不得不對(duì)目標(biāo)值跟蹤性能進(jìn)行低設(shè)定?？墒?，在電梯控制中，乘客人數(shù)的變動(dòng)及繩索長(zhǎng)度的變動(dòng)所引起的特性變化大。因此，如果不對(duì)這些電梯特性變化進(jìn)行補(bǔ)償，要利用H∞控制得到必要的目標(biāo)值跟蹤性能則不可能。
在此第3實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置中，與第1實(shí)施形態(tài)同樣，首先，對(duì)電梯特性變化進(jìn)行補(bǔ)償，接著，利用H∞控制進(jìn)行目標(biāo)值跟蹤控制，由此，使不易受電梯特性變化的影響且在抑制振動(dòng)上性能優(yōu)越的速度控制成為可能。此外，利用H∞控制的設(shè)計(jì)可以使用市場(chǎng)上銷(xiāo)售的軟件，例如使用「MATLAB」(日本サイバネツトシステム株式會(huì)社制)能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行。
接著，根據(jù)圖5及圖6對(duì)本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。在第1～第3實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置中，濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7具有如圖2所示的數(shù)據(jù)表，相對(duì)于轎廂載荷檢測(cè)電路9輸出的轎廂載荷檢測(cè)值mc和轎廂位置檢測(cè)電路10輸出的轎廂位置檢測(cè)值y，參考數(shù)據(jù)表選出濾波常數(shù)Tc及增益Kd。而在第4實(shí)施形態(tài)，以具備了代替此濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7的濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70為特征。濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70利用將轎廂載荷檢測(cè)電路9輸出的轎廂載荷檢測(cè)值mc和轎廂位置檢測(cè)電路10輸出的轎廂位置檢測(cè)值y作為參數(shù)的函數(shù)運(yùn)算對(duì)濾波常數(shù)Tc及增益Kd進(jìn)行計(jì)算。這里，其他的構(gòu)成要素與第1實(shí)施形態(tài)相同，因此同一要素被附與了同一符號(hào)。
作為此第4實(shí)施形態(tài)特征部分的濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70的構(gòu)成如圖6所示，它由如下部分構(gòu)成轎廂位置單位化電路71、轎廂載荷單位化電路72、加法器73、74、濾波常數(shù)變化幅度設(shè)定電路75、增益變化幅度設(shè)定電路76、濾波常數(shù)用可變補(bǔ)償電路77、增益用可變補(bǔ)償電路78、加法器79、710、濾波常數(shù)用限幅器711、增益用限幅器712。
轎廂位置單位化電路71及轎廂載荷單位化電路72為了使利用加法器73、74對(duì)轎廂位置檢測(cè)值y與轎廂載荷檢測(cè)值mc之間的加減運(yùn)算可能進(jìn)行，用最大值進(jìn)行除法運(yùn)算，由此得到不名數(shù)。
濾波常數(shù)變化幅度設(shè)定電路75、增益變化幅度設(shè)定電路76為了根據(jù)電梯機(jī)械系統(tǒng)4的特性變化進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)必需的濾波常數(shù)Tc的變化幅度ΔTc及增益Kd變化幅度ΔKd分別利用下面的(7)式、(8)式求出，再被2除。這里，Tcmax和Tcmin是濾波常數(shù)Tc的最大值和最小值，Kdmax和Kdmin是增益Kd的的最大值和最小值。另外(7)式、(8)式的計(jì)算結(jié)果分別被2除是因?yàn)閱挝换蟮慕Y(jié)果ΔTc及ΔKd的值在-2～+2的范圍內(nèi)變化，為了將其變換為-1～+1的變化幅度而進(jìn)行的。
ΔTc＝Tcmax-Tcmin Λ(7)ΔKd＝Kdmax-Kdmin Λ(8)濾波常數(shù)用可變補(bǔ)償電路77及增益用可變補(bǔ)償電路78對(duì)于根據(jù)濾波常數(shù)變化幅度設(shè)定電路75及增益變化幅度設(shè)定電路76求出的變化幅度ΔTc/2、ΔKd/2，設(shè)定中心值，即設(shè)定補(bǔ)償量Tcoffset、Kdoffset。此中心值利用預(yù)先進(jìn)行的模擬來(lái)求得。
加法器79將濾波常數(shù)變化幅度設(shè)定電路75輸出的變化幅度ΔTc/2與濾波常數(shù)用可變補(bǔ)償電路77輸出的中心值的求和結(jié)果向?yàn)V波常數(shù)用限幅器711輸出，濾波常數(shù)用限幅器711對(duì)此求和結(jié)果加以一定的限制，以使其在穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi)動(dòng)作，由此防止誤動(dòng)作及發(fā)散。同樣，加法器710將增益變化幅度設(shè)定電路76輸出的變化幅度ΔKd/2與增益用可變補(bǔ)償電路78輸出的中心值的求和結(jié)果向增益用限幅器712輸出，增益用限幅器712對(duì)此求和結(jié)果加以一定的限制，以使其在穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi)動(dòng)作，由此防止誤動(dòng)作及發(fā)散。這里，上述穩(wěn)定區(qū)域是利用預(yù)先進(jìn)行的模擬來(lái)求。
結(jié)果，在濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70計(jì)算的濾波常數(shù)Tc及增益Kd由下面的(9)式及(10)式表達(dá)。(9)式及(10)式中的[ ]內(nèi)的數(shù)值表示單位化后的數(shù)值，| |內(nèi)的數(shù)值表示限幅后的數(shù)值。Tc=|ΔTc2·([y]-[mc])+Tcoffset|---Λ(9)]]>Kd=|ΔKd2·([y]-[mc])+Kdoffset|---Λ(10)]]>根據(jù)(9)式、(10)式以及圖6的構(gòu)成可以知道，濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70將轎廂位置與轎廂載荷作為對(duì)等的參數(shù)對(duì)待，利用公知的電梯機(jī)械系統(tǒng)4的共振頻率隨著轎廂位置的愈高或轎廂載荷的愈輕而變高的事實(shí)，計(jì)算最佳的濾波常數(shù)Tc，另外，利用公知的用于抑制振動(dòng)的最佳的增益隨著轎廂位置的愈高或轎廂載荷的愈重而變大的事實(shí)，計(jì)算增益Kd。
具備了上述構(gòu)成的濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70的第4實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置與圖1所示的第1實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作相同。在目標(biāo)值跟蹤控制電路1中，利用轎廂速度指令值Vcref與轎廂速度檢測(cè)值Vcfb的速度偏差Vce，對(duì)使轎廂實(shí)際速度Vc跟蹤轎廂速度指令值Vcref所需的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)Vce1進(jìn)行計(jì)算。然后，轎廂速度指令值Vcref和轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)Vce1在加法器23中進(jìn)行求和，將輸出所得到的轎廂速度指令值Vcref1。
在速度變換電路2中，輸入了轎廂速度指令值Vcref2，轎廂速度指令值Vcref2是在加法器23輸出的轎廂速度指令值Vcref1上疊加上減振電路13輸出的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb得到的，此值被換算為電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref向電動(dòng)機(jī)速度控制電路3進(jìn)行輸出。在電動(dòng)機(jī)速度控制電路3中，利用將電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)電路5檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)值Vmfb反饋，讓電動(dòng)機(jī)速度Vm跟蹤電動(dòng)機(jī)速度目標(biāo)值Vmref。由此，作為控制對(duì)象的電梯機(jī)械系統(tǒng)4的電動(dòng)機(jī)速度Vm被控制，對(duì)應(yīng)于此電動(dòng)機(jī)速度Vm，電梯機(jī)械系統(tǒng)4的電梯轎廂以速度Vc進(jìn)行升降。
這里，濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70利用轎廂載荷檢測(cè)值mc和轎廂位置檢測(cè)值y進(jìn)行上述(9)式及(10)式的計(jì)算，計(jì)算出為減低因電動(dòng)機(jī)特性變化帶來(lái)的影響所必需的濾波常數(shù)Tc及增益Kd，向減振電路13輸出。
在接受濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70輸出的濾波常數(shù)Tc及增益Kd的減振電路13中，與第1實(shí)施形態(tài)同樣，轎廂減振電路8及增益設(shè)定電路11利用轎廂速度指令值Vcref2、轎廂速度檢測(cè)值Vcfb、濾波常數(shù)Tc以及增益Kd，對(duì)用于抑制電梯振動(dòng)的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)Vb進(jìn)行計(jì)算，并將其疊加在轎廂速度指令值Vcref1上，由此，得到根據(jù)上述(5)式所進(jìn)行的用于抑制振動(dòng)補(bǔ)償?shù)霓I廂速度指令值Vcref2，輸入給速度變換電路2。
這樣，在此第4實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置中，濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70在濾波常數(shù)Tc及增益Kd的計(jì)算上，由于轎廂位置及轎廂載荷雙因素參與進(jìn)行，在易發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)的特定轉(zhuǎn)速區(qū)域，載荷無(wú)論如何變動(dòng)，只要濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70對(duì)于此變動(dòng)計(jì)算確定最佳的濾波常數(shù)Tc及增益Kd，就能夠有效地抑制轎廂振動(dòng)。
此外，此第4實(shí)施形態(tài)還具有與第1實(shí)施形態(tài)不同的如下所述的特征。在第1實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置中，其構(gòu)成是濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路7參考預(yù)先登錄的示于圖2的數(shù)據(jù)表，選出與轎廂載荷檢測(cè)值mc和轎廂位置檢測(cè)值y的組合相對(duì)應(yīng)的濾波常數(shù)Tc及增益Kd。若要提高分辨能力，進(jìn)行更加精細(xì)的速度控制，數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)量變大，就必須增大存儲(chǔ)器的容量。
而在第4實(shí)施形態(tài)的情形下，濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70是將輸入的轎廂位置檢測(cè)值y和轎廂載荷檢測(cè)值mc作為參數(shù)代入(9)式、(10)式對(duì)濾波常數(shù)Tc及增益Kd進(jìn)行計(jì)算。因此，其優(yōu)點(diǎn)是不需要增加依存于分辨能力的存儲(chǔ)器容量。
下面，根據(jù)圖7對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。此第5實(shí)施形態(tài)的電梯速度控制裝置具有取代圖5的濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70的、如圖7中所示構(gòu)成的濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路700。此濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路700的特征是相對(duì)于圖6所示的第4實(shí)施形態(tài)的濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路70，增加了用于消除噪聲的濾波器701、702，用于第2濾波常數(shù)的限幅器703及用于第2增益的限幅器704。
濾波器701、702用于消除轎廂位置檢測(cè)信號(hào)及轎廂載荷檢測(cè)信號(hào)中含有的噪聲成分。噪聲消除濾波器701將利用(11)式消除了噪聲的信號(hào)y1輸出。另外，噪聲消除濾波器702也利用同式進(jìn)行計(jì)算。這里，(11)式中的Tn為調(diào)整參數(shù)，根據(jù)檢測(cè)值的結(jié)果進(jìn)行設(shè)定。y1=11+Tn·s·y---Λ(11)]]>如上所述，利用噪聲消除濾波器701、702，能夠防止因檢測(cè)值浪涌產(chǎn)生的誤動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)精度良好的特性變化補(bǔ)償。
用于第2濾波常數(shù)的限幅器703及用于第2增益的限幅器704對(duì)加法器73、74的加減運(yùn)算結(jié)果加以限制，是為了防止因超過(guò)一定的可變幅度(此可變幅度的下限及上限為單位化后的數(shù)值，分別為-2、+2)而產(chǎn)生的誤動(dòng)作所設(shè)置的。利用第2濾波常數(shù)的限幅器703及用于第2增益的限幅器704，與末級(jí)的限幅器711、712配合，對(duì)計(jì)算結(jié)果加以限制，能夠?qū)φ`動(dòng)作進(jìn)行雙重防止。
結(jié)果，在此第5實(shí)施形態(tài)的濾波常數(shù)增益運(yùn)算電路700計(jì)算的濾波常數(shù)Tc及增益Kd由下面的(12)式及(13)式表達(dá)。(12)式及(13)式中的< >內(nèi)的數(shù)值表示濾波后的數(shù)值，[ ]內(nèi)的數(shù)值表示單位化后的數(shù)值，| |內(nèi)的數(shù)值表示限幅后的數(shù)值。Tc=|ΔTc2·([<y>]-[<mc>])+Tcoffset|---Λ(12)]]>Kd=|ΔKd2·([<y>]-[<mc>])+Kdoffset|---Λ(13)]]>再有，在本發(fā)明中，就對(duì)于繩索提升式電梯進(jìn)行控制的電梯速度控制裝置作了說(shuō)明，然而，也能夠適用于閥開(kāi)閉式液壓電梯及變換器式液壓電梯的速度控制。另外，也能夠應(yīng)用于舞臺(tái)裝置等其他升降裝置的速度控制。
根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的電梯速度控制裝置，能夠不受隨電梯機(jī)械系統(tǒng)的轎廂位置及轎廂載荷變化而變化的特定頻率的共振影響地進(jìn)行高精度的升降速度控制，能夠令人舒適地運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種電梯速度控制裝置，該裝置包括轎廂速度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)轎廂速度；轎廂載荷檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)轎廂載荷；轎廂位置檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)轎廂位置；轎廂速度反饋控制裝置，它根據(jù)所給的轎廂速度指令值與來(lái)自轎廂速度檢測(cè)裝置的轎廂速度檢測(cè)值的偏差，對(duì)轎廂實(shí)際速度跟蹤轎廂速度指令值所必要的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行計(jì)算；速度變換裝置，它將上述轎廂速度反饋控制裝置計(jì)算出的上述轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)變換為電梯的電動(dòng)機(jī)速度指令信號(hào)；電動(dòng)機(jī)速度控制裝置，它根據(jù)上述速度變換裝置輸出的上述電動(dòng)機(jī)速度指令信號(hào)對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制；轎廂速度振動(dòng)成分補(bǔ)償裝置，它從上述轎廂速度檢測(cè)值中取出電梯機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率成分，該共振頻率成分是與上述轎廂載荷檢測(cè)裝置輸出的轎廂載荷檢測(cè)值與上述轎廂位置檢測(cè)裝置輸出的轎廂位置檢測(cè)值的組合相對(duì)應(yīng)的，該共振頻率作為對(duì)上述轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)中含有的共振頻率成分進(jìn)行抑制的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)被輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的電梯速度控制裝置，其特征在于上述轎廂速度檢測(cè)裝置具有高頻噪聲濾波器，用于對(duì)于上述轎廂速度檢測(cè)值其高頻噪聲進(jìn)行衰減。
3.如權(quán)利要求1及2所述的電梯速度控制裝置，其特征在于上述的轎廂速度振動(dòng)成分補(bǔ)償裝置包括濾波常數(shù)及增益運(yùn)算裝置，它對(duì)于與上述轎廂載荷檢測(cè)裝置輸出的上述轎廂載荷檢測(cè)值與上述轎廂位置檢測(cè)裝置輸出的上述轎廂位置檢測(cè)值的組合相對(duì)應(yīng)的濾波常數(shù)及增益進(jìn)行運(yùn)算；濾波器，它根據(jù)上述濾波常數(shù)及增益運(yùn)算裝置輸出的上述濾波常數(shù)設(shè)定帶通頻率，讓上述轎廂速度檢測(cè)值中所含有的上述電梯機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率成分通過(guò)；增益設(shè)定裝置，它把上述濾波器輸出的上述電梯機(jī)械系統(tǒng)共振頻率成分以上述濾波常數(shù)及增益運(yùn)算裝置輸出的上述增益進(jìn)行放大，作為對(duì)于上述轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)中含有的共振頻率成分進(jìn)行抑制用的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行輸出。
4.如權(quán)利要求3所述的電梯速度控制裝置，其特征在于上述濾波常數(shù)及增益運(yùn)算裝置具有數(shù)據(jù)表，該數(shù)據(jù)表用于對(duì)與上述轎廂位置檢測(cè)值和上述轎廂載荷檢測(cè)值的組合相對(duì)應(yīng)的濾波常數(shù)及增益進(jìn)行選定。
5.如權(quán)利要求3所述的電梯速度控制裝置，其特征在于上述濾波常數(shù)及增益運(yùn)算裝置把上述轎廂位置檢測(cè)值和上述轎廂載荷檢測(cè)值作為參數(shù)，根據(jù)既定的計(jì)算式對(duì)濾波常數(shù)及增益進(jìn)行計(jì)算。
6.如權(quán)利要求5所述的電梯速度控制裝置，其特征在于上述濾波常數(shù)及增益運(yùn)算裝置由如下裝置構(gòu)成轎廂位置單位化裝置，用于對(duì)上述轎廂位置檢測(cè)值進(jìn)行單位化；轎廂載荷單位化裝置，用于對(duì)上述轎廂載荷檢測(cè)值進(jìn)行單位化；濾波常數(shù)變化幅度設(shè)定裝置，它根據(jù)預(yù)先設(shè)定了的最大值及最小值對(duì)上述濾波常數(shù)的變化幅度進(jìn)行設(shè)定，將此變化幅度的值與上述轎廂位置單位化裝置和上述轎廂載荷單位化裝置之間的輸出值偏差相乘；濾波常數(shù)用加法裝置，它將預(yù)先設(shè)定了的補(bǔ)償量與上述濾波常數(shù)變化幅度設(shè)定裝置輸出的輸出值求和，作為上述濾波常數(shù)輸出；增益變化幅度設(shè)定裝置，它根據(jù)預(yù)先設(shè)定了的最大值及最小值對(duì)上述增益的變化幅度進(jìn)行設(shè)定，將此變化幅度的值與上述轎廂位置單位化裝置和上述轎廂載荷單位化裝置之間的輸出值偏差相乘；增益用加法裝置，它將預(yù)先設(shè)定了的補(bǔ)償量與上述增益變化幅度設(shè)定裝置輸出的輸出值求和，作為上述增益輸出。
7.如權(quán)利要求5所述的電梯速度控制裝置，其特征在于上述濾波常數(shù)及增益運(yùn)算裝置由如下裝置構(gòu)成轎廂位置單位化裝置，用于對(duì)上述轎廂位置檢測(cè)值進(jìn)行單位化；轎廂載荷單位化裝置，用于對(duì)上述轎廂載荷檢測(cè)值進(jìn)行單位化；濾波常數(shù)變化幅度設(shè)定裝置，它根據(jù)預(yù)先設(shè)定了的最大值及最小值對(duì)上述濾波常數(shù)的變化幅度進(jìn)行設(shè)定，將此變化幅度的值與上述轎廂位置單位化裝置和上述轎廂載荷單位化裝置之間的輸出值偏差相乘；濾波常數(shù)用加法裝置，它將預(yù)先設(shè)定了的補(bǔ)償量與上述濾波常數(shù)變化幅度設(shè)定裝置輸出的輸出值求和，作為上述濾波常數(shù)輸出；濾波常數(shù)用限幅器，它對(duì)上述濾波常數(shù)用加法裝置輸出的上述濾波常數(shù)加以既定的限制，以防止誤動(dòng)作；增益變化幅度設(shè)定裝置，它根據(jù)預(yù)先設(shè)定了的最大值及最小值對(duì)上述增益的變化幅度進(jìn)行設(shè)定，將此變化幅度的值與上述轎廂位置單位化裝置和上述轎廂載荷單位化裝置之間的輸出值偏差相乘；增益用加法裝置，它將預(yù)先設(shè)定了的補(bǔ)償量與上述增益變化幅度設(shè)定裝置輸出的輸出值求和，作為上述增益輸出；增益用限幅器，它對(duì)上述增益用加法裝置輸出的上述增益加以既定的限制，以防止誤動(dòng)作。
8.如權(quán)利要求3所述的電梯速度控制裝置，其特征在于上述目標(biāo)值跟蹤控制裝置實(shí)行H∞控制。
全文摘要
本發(fā)明利用轎廂速度反饋控制電路1,13,計(jì)算出轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)Vcref2,以使轎廂速度檢測(cè)電路6輸出的轎廂速度檢測(cè)值Vcfb跟蹤由外部輸入的轎廂速度指令值Vcref,利用速度變換電路2,將轎廂速度反饋控制電路輸出的轎廂速度補(bǔ)償信號(hào)Vcref2變換為電動(dòng)機(jī)速度指令值Vmref,利用電動(dòng)機(jī)速度控制電路3根據(jù)速度變換電路輸出的電動(dòng)機(jī)速度指令信號(hào)對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制。而且,在根據(jù)此轎廂速度的電梯速度反饋控制上,利用增益運(yùn)算電路7,對(duì)應(yīng)于轎廂載荷檢測(cè)電路9輸出的轎廂載荷檢測(cè)值mc和轎廂位置檢測(cè)電路10輸出的轎廂位置檢測(cè)值y的組合,計(jì)算出為了抑制共振所必需的反饋控制增益Kd及濾波常數(shù)Tc,對(duì)轎廂速度反饋控制電路的增益進(jìn)行設(shè)定。利用此,對(duì)由依存于轎廂載荷和轎廂位置的電梯機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率所引起的轎廂在特定速度時(shí)發(fā)生的振動(dòng)進(jìn)行抑制,以改善乘坐的舒適度。
文檔編號(hào)B66B1/30GK1195333SQ97190698
公開(kāi)日1998年10月7日 申請(qǐng)日期1997年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月12日
發(fā)明者內(nèi)海榮治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝