專利名稱：電梯速度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電梯的速度控制裝置，該電梯由電動機驅(qū)動槽輪，通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降。
圖7是鋼絲繩式電梯中稱作提升電梯的簡要結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，電動機4設(shè)置在建筑物的屋頂上，使構(gòu)成電梯機械系統(tǒng)10的槽輪11轉(zhuǎn)動。在槽輪11上卷掛著鋼絲繩12。在鋼絲繩12的一端連接有轎廂13，另一端連接有平衡重14。該平衡重14設(shè)定成與轎廂13基本等質(zhì)量的形式，用于平衡該轎廂13。這樣，在驅(qū)動電動機4使轎廂13升降時，平衡重14減輕了電動機的負載，而且具有省能及使電動機小型化的功能。
圖8是表示圖7所示電梯速度控制系統(tǒng)構(gòu)成的方框圖。圖中，1是接受電梯啟動指令并設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元，把所設(shè)定的公知的轎廂速度指令值施加給速度變換單元2。速度變換單元2把轎廂速度指令值轉(zhuǎn)換成電動機4的速度指令值，并將該轉(zhuǎn)換的速度指令值輸給電動機控制裝置3。電動機控制裝置3控制電動機4的電流，使電動機速度檢測單元5所檢測的速度檢測值跟蹤速度變換單元2所變換的速度指令值。因此，可控制轎廂速度，使其與轎廂速度指令值一致。
上述以往的電梯速度控制裝置，在把電梯機械系統(tǒng)10看成剛體的前提下，根據(jù)所希望的轎廂速度指令值通過驅(qū)動電動機4而控制轎廂13的速度。這時，乘客的起越跳動或軌道的變形、機械系統(tǒng)的共振等所引起的轎廂的振動，通過設(shè)置緩沖器或防震橡膠得以機械地控制。
然而，由于電梯是因轎廂裝載重量或位置而引起固有振動數(shù)變大的系統(tǒng)，通過緩沖器或防震橡膠等機械的抑振手段，實質(zhì)上不能把振動抑制到零，在某些特定的層面上或特定的裝載重量上會發(fā)生振動。這種傾向在固有振動數(shù)變化大、行程長、超高速運轉(zhuǎn)的電梯中更為顯著。
另外，為了實現(xiàn)與轎廂的裝載重量或位置變化無關(guān)的、始終如一的高精度的速度控制，希望根據(jù)上述檢測值更新控制增益，但是，這時沒有準則，因試行錯誤而需要很多的調(diào)整時間，所以，以往把控制增益設(shè)成恒定的。但是，必須根據(jù)電梯的式樣或所要求的性能，調(diào)整并矯正這時的控制增益，而用試行錯誤進行調(diào)整會導(dǎo)致效率變差。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其第一目的是提供一種能夠抑制固有振動數(shù)變化大的電梯的振動的電梯速度控制裝置。
本發(fā)明的第二目的是提供一種可實現(xiàn)與電梯特性變化無關(guān)的高精度的速度控制的、易于調(diào)整控制增益的電梯速度控制裝置。
本發(fā)明的電梯速度控制裝置，用電動機驅(qū)動構(gòu)成鋼絲繩式電梯機械系統(tǒng)的槽輪，通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降，并具有接受啟動指令、設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元；跟蹤由該轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值并控制電動機速度的電動機控制裝置，其特征是，還包括用于檢測轎廂振動的轎廂振動檢測單元；以及轎廂速度指令值修正單元，該轎廂速度指令值修正單元設(shè)置在前述轎廂速度指令值設(shè)定單元與電動機控制裝置之間，借助轎廂振動檢測單元所檢測的振動檢測值來修正轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值，從而抑制轎廂的振動，并把修正后的轎廂速度指令值供給電動機控制裝置。
另外，本發(fā)明的電梯速度控制裝置，用電動機驅(qū)動構(gòu)成鋼絲繩式電梯機械系統(tǒng)的槽輪，通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降，并具有接受啟動指令、設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元；跟蹤由該轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值并控制電動機速度的電動機控制裝置，其特征是，還包括用于檢測電動機速度的電動機速度檢測單元；用于檢測轎廂振動的轎廂振動檢測單元；以及轎廂速度指令值修正單元，該轎廂速度指令值修正單元設(shè)置在前述轎廂速度指令值設(shè)定單元與電動機控制裝置之間，根據(jù)電動機速度檢測單元所檢測的電動機速度檢測值和轎廂振動檢測單元所檢測的振動檢測值，對轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值進行修正，從而抑制轎廂的振動，并把修正后的轎廂速度指令值供給電動機控制裝置。
在用數(shù)字控制裝置實施本發(fā)明的場合，本發(fā)明的電梯速度控制裝置是，用電動機驅(qū)動構(gòu)成鋼絲繩式電梯機械系統(tǒng)的槽輪，通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降，并具有接受啟動指令、在每個采樣周期設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元；跟蹤由該轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值并控制電動機速度的電動機控制裝置，其特征是，還包括用于檢測轎廂振動的轎廂振動檢測單元；以及轎廂速度指令值修正單元，該轎廂速度指令值修正單元設(shè)置在前述轎廂速度指令值設(shè)定單元與電動機控制裝置之間，借助轎廂振動檢測單元所檢測的振動檢測值來修正在每個采樣周期中轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值，從而抑制轎廂的振動，并把修正后的轎廂速度指令值供給電動機控制裝置。
在用數(shù)字控制裝置實施本發(fā)明的場合，本發(fā)明的電梯速度控制裝置是，用電動機驅(qū)動構(gòu)成鋼絲繩式電梯機械系統(tǒng)的槽輪，通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降，并具有接受啟動指令、在每個采樣周期中設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元；跟蹤由該轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值并控制電動機速度的電動機控制裝置，其特征是，還包括用于檢測電動機速度的電動機速度檢測單元；用于檢測轎廂振動的轎廂振動檢測單元；以及轎廂速度指令值修正單元，該轎廂速度指令值修正單元設(shè)置在前述轎廂速度指令值設(shè)定單元與電動機控制裝置之間，根據(jù)電動機速度檢測單元所檢測的電動機速度檢測值和轎廂振動檢測單元所檢測的振動檢測值，對每個采樣周期中轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值進行修正，從而抑制轎廂的振動，并把修正后的轎廂速度指令值供給電動機控制裝置。
圖1是表示本發(fā)明第一實施例整體構(gòu)成的方框圖。
圖2是表示圖1所示實施例主要部分詳細構(gòu)成的電路方框圖。
圖3是用于說明圖1所示實施例與以往裝置不同的作用效果的表示以往裝置控制系統(tǒng)增益、相位及頻率關(guān)系的曲線圖。
圖4是用于說明圖1所示實施例與以往裝置不同的作用效果的表示本實施例控制系統(tǒng)的增益、相位及頻率關(guān)系的曲線圖。
圖5是表示本發(fā)明第二實施例主要部分詳細構(gòu)成的電路方框圖。
圖6是表示本發(fā)明第三實施例主要部分詳細構(gòu)成的電路方框圖。
圖7是適用于本發(fā)明的電梯機械系統(tǒng)的簡略構(gòu)成圖。
圖8是表示以往電梯速度控制裝置整體構(gòu)成的方框圖。
以下根據(jù)最佳實施例詳細敘述本發(fā)明。圖1是本發(fā)明第一實施例構(gòu)成的方框圖，圖中，與表示以往裝置的圖8相同的要素用同一符號表示。在該圖中，用于檢測構(gòu)成電梯機械系統(tǒng)10的轎廂13振動的轎廂振動檢測單元6、檢測電動機4的速度并將該速度換算成轎廂速度再輸出的電動機速度檢測單元7、以及轎廂速度指令值修正單元20，是針對圖8所示以往裝置新增加的結(jié)構(gòu)。上述轎廂速度指令值修正單元20，根據(jù)由轎廂振動檢測單元6及電動機速度檢測單元7分別檢測的轎廂振動檢測值和電動機速度檢測值，對從轎廂速度指令值設(shè)定單元1輸出的轎廂速度指令值進行修正，并施加給速度變換手段2。
這里，作為轎廂振動檢測單元6可以采用加速度計或載荷計。而電動機速度檢測單元7在為模擬控制裝置時可以采用旋轉(zhuǎn)速度計，在為數(shù)字控制裝置時可以采用脈沖發(fā)生器等。
圖2是表示轎廂速度指令值修正單元20詳細構(gòu)成的電路方框圖。在該圖中，作為速度偏差演算單元的減法器21，從轎廂速度指令值設(shè)定單元1所輸出的轎廂速度指令值中減去電動機速度檢測單元7所檢測的電動機速度檢測值，然后輸送給積分器22。積分器22對減法器21的輸出乘以常數(shù)Ki，再對由此所得到的值積分，然后輸出給加法、減法器25。系數(shù)乘法器23對電動機速度檢測單元7所檢測的電動機速度檢測值乘以系數(shù)Kf2，系數(shù)乘法器24對轎廂振動檢測單元6所檢測的轎廂振動檢測值乘以系數(shù)Kf1，然后將所得的值分別施加給加法、減法器25。
加法、減法器25由將系數(shù)乘法器23的輸出與系數(shù)乘法器24的輸出相加的加法器和從積分器22的輸出中減去該加法器的輸出的減法器組成，并將其輸出施加給系數(shù)乘法器26。系數(shù)乘法器26對加法、減法器25的輸出乘以系數(shù)KT，并將由此所得到的結(jié)果作為修正后的轎廂速度指令值輸出。
下文說明上述構(gòu)成的第一實施例的動作，特別是以不同于以往裝置構(gòu)成的部分為中心進行說明。
該實施例通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，即在把轎廂速度指令值變換為電動機速度指令值的過程中，根據(jù)轎廂的振動信息修正轎廂速度指令值，抑制該振動，同時根據(jù)速度指令值使轎廂行駛，由此預(yù)先確定作為常數(shù)的控制增益。也就是說，預(yù)先確定積分增益Ki、反饋增益Kf1,Kf2及總增益KT。
這里，減法器21，從轎廂速度指令值設(shè)定單元1所設(shè)定的轎廂速度指令值中減去電動機速度檢測單元7所檢測的電動機速度檢測值，然后演算速度偏差。積分器22對該速度偏差乘以常數(shù)Ki，再對由此所得到的值積分，然后輸出。系數(shù)乘法器23對電動機速度檢測單元7所檢測的電動機速度檢測值乘以系數(shù)Kf2，系數(shù)乘法器24對轎廂振動檢測單元6所檢測的轎廂振動檢測值乘以系數(shù)Kf1。
加法、減法器25將系數(shù)乘法器23的輸出與系數(shù)乘法器24的輸出相加，另一方面，從積分器22的輸出中減去該相加的值，并將其結(jié)果輸出。系數(shù)乘法器26對加法、減法器25的輸出乘以總增益KT，并將由此所得到的結(jié)果作為修正后的轎廂速度指令值輸出。這樣，轎廂速度指令值修正單元20對轎廂速度指令值設(shè)定單元1所設(shè)定的轎廂速度指令值進行修正，并施加給速度變換手段2。
這里，積分增益Ki、反饋增益Kf1,Kf2及總增益KT由下式所表示的值確定Ki=ωc…(1)Kf1=MT/Kc…(2)(轎廂振動檢測值為加速度信號的場合)Kf1=1/Kc…(3)(轎廂振動檢測值為載荷信號的場合)Kf2=1…(4)KT=σ·ωc…(5)Kc=Ko/L …(6)其中，ωc調(diào)整用系數(shù)MT無裝載時轎廂重量與裝載重量總和的轎廂總質(zhì)量Kc鋼絲繩彈簧常數(shù)Ko鋼絲繩每單位長度的彈簧常數(shù)σ調(diào)整用系數(shù)
L鋼絲繩長度另外，鋼絲繩長度L是指從槽輪11到轎廂13的長度，該長度可以從轎廂13的位置簡單地求出。調(diào)整用系數(shù)ωc、σ，是指將轎廂振動調(diào)整到最小的系數(shù)。
由轎廂速度指令值修正單元20修正的轎廂速度指令值，在轎廂振動檢測值為加速度信號的場合，有下式成立Vsref=KT·{Ki∫(Vref-Vsfbk)dt-Kf2Vsfbk-MT/Kc·αc}…(7)在轎廂振動檢測值為載荷信號的場合，有下式成立Vsref=KT·{Ki∫(Vref-Vsfbk)dt-Kf2Vsfbk-1/Kc·fc}…(8)其中，Vsref修正后的轎廂速度指令值(槽輪速度基準)Vref轎廂速度指令值(轎廂速度基準)Vsfbk電動機速度檢測值(槽輪速度實際值)αc轎廂加速度fc轎廂載荷變化部分在上述(7)、(8)式中，為了抑制轎廂振動，最有效的是MT/Kc·αc及1/Kc·fc，在利用修正后的轎廂速度指令值驅(qū)動電動機的場合，電動機本身作為振動的抑制裝置而發(fā)揮作用，而且，還作為升降驅(qū)動裝置而穩(wěn)定地工作。
下文，用波特曲線圖說明上述第一實施例通過模擬所得到的效果。
圖3(a)示出了以往裝置中，在操作電動機的場合的從轎廂速度指令到電動機速度的增益與相位的頻率特性，圖3(b)示出了以往裝置中，在操作電動機的場合的從轎廂速度指令到轎廂加速度的增益與相位的頻率特性。從圖3(a)可以看出，電動機速度能夠良好地跟蹤隨著轎廂負載變動的速度指令值，而在圖3(b)中，轎廂加速度在鋼絲繩與轎廂的共振頻率附近有大的峰值，在該頻率下，產(chǎn)生大的振動。
圖4(a)示出了本實施例中，在操作電動機的場合的從轎廂速度指令到電動機速度的增益與相位的頻率特性，圖4(b)示出了本實施例中，在操作電動機的場合的從轎廂速度指令到轎廂加速度的增益與相位的頻率特性。從圖4(a)可以看出，電動機速度恰好在共振頻率處降低了增益，其效果在圖4(b)中示出，與以往裝置相比，轎廂加速度在鋼絲繩與轎廂的共振頻率附近的峰值可以降低20dB以上。結(jié)果，以4rad/s以下驅(qū)動電動機進行升降動作時，電動機不會產(chǎn)生任何障礙，相位也不會超過180度，因此，控制系統(tǒng)穩(wěn)定，振動降低到約1/10。
于是，在本實施例中，電動機不僅是轎廂上升、下降的驅(qū)動裝置，而且還作為減少轎廂振動的振動抑制裝置使用，不需要設(shè)置新的振動抑制裝置，僅僅是增加了構(gòu)成簡單的轎廂速度指令值修正單元20，可很容易地減少轎廂振動。
因此，根據(jù)第一實施例，可以抑制固有振動數(shù)變化大的電梯的振動。另外，由于用數(shù)學(xué)式的形式解析地提示電梯控制裝置的控制增益，因而在轎廂、電動機、槽輪等機器尺寸發(fā)生變化時，不需要再調(diào)整控制增益，通過代入方式計算可以演算出最佳的控制增益。再者，在調(diào)整速度響應(yīng)時，通過引入調(diào)整系數(shù)，可以很容易地調(diào)整成所希望的響應(yīng)。由此，明顯地簡化了以往花費更多時間所得到的控制增益的調(diào)整。
在上述第一實施例中，雖然彈簧常數(shù)Kc為定值，但該值也可以根據(jù)鋼絲繩長度變化。圖5是表示考慮了這種因素之后的以得到更高控制性能為目的的第二實施例構(gòu)成的方框回路圖。該實施例的不同點是，用轎廂速度指令值修正單元20A代替圖2所示的轎廂速度指令值修正單元20。該實施例采用根據(jù)電動機速度檢測值演算與轎廂振動檢測值相乘的反饋增益Kf1的結(jié)構(gòu)。
在該結(jié)構(gòu)中，由積分器271及除法手段272構(gòu)成彈簧常數(shù)演算單元27。其中，積分器271對轎廂到達基準層等的初期位置的時間進行復(fù)位，對轎廂的移動時間求出電動機速度檢測值的積分，將轎廂位置檢測信號輸出。除法手段272把轎廂位置檢測信號看作鋼絲繩長度，進行(6)式的演算，即Ko/L的演算，求出彈簧常數(shù)Kc。
在彈簧常數(shù)演算單元27上連接有除法手段28，該除法手段28實施(2)式的演算，即MT/Kc的演算，并實施實施(3)式的演算，即1/Kc的演算，求出反饋增益Kf1。然后，乘法器29對來自轎廂振動檢測單元6的轎廂振動檢測值乘以從除法器28輸出的反饋增益Kf1，將其結(jié)果施加給加法、減法器25。
因此，根據(jù)該第二實施例，由鋼絲繩長度逐次算出值變化的彈簧常數(shù)Kc，確定對應(yīng)于該彈簧常數(shù)Kc的反饋增益Kf1，從而，與第一實施例相比，能得到更高的控制性能。
上述第一及第二實施例是以模擬控制為基礎(chǔ)而構(gòu)成的例子，雖然還有各種以數(shù)字控制裝置替換模擬控制裝置的構(gòu)成例子，但是，要求能最大限度地發(fā)揮上述第一及第二實施例的控制性能。
圖6是表示滿足這種要求的第三實施例構(gòu)成的功能方框圖。該實施例用轎廂速度指令值修正單元30代替上述的轎廂速度指令值修正單元20或轎廂速度指令值修正單元20A。該轎廂速度指令值修正單元30由減法器31、系數(shù)乘法器32、速度變化量演算單元33、系數(shù)乘法器34、振動變化量演算單元35、系數(shù)乘法器36、加法、減法器37、系數(shù)乘法器38及積算手段39構(gòu)成。
在這種場合，轎廂速度指令值設(shè)定單元1接受電梯的啟動指令，在每個采樣周期設(shè)定轎廂速度指令值。據(jù)此，在每個采樣周期，減法器31從轎廂速度指令值減去電動機速度檢測值，求出速度偏差，并將其結(jié)果施加給系數(shù)乘法器32。系數(shù)乘法器32對減法器31的輸出乘以積分增益KDi，然后施加給加法、減法器37。
另一方面，速度變化量演算單元33，在每個采樣周期中算出電動機速度檢測單元7所檢測的前一次的電動機速度檢測值與當(dāng)前電動機速度檢測值之差，并將其演算結(jié)果輸送給系數(shù)乘法器34。在系數(shù)乘法器34中，對由速度變化量演算單元33所演算的速度偏差乘以反饋增益KDf2，然后將其結(jié)果輸給加法、減法器37。另外，振動變化量演算單元35，在每個采樣周期中算出前一次轎廂振動檢測值與當(dāng)前轎廂振動檢測值之差，并將其結(jié)果輸出給系數(shù)乘法器36。在系數(shù)乘法器36中，將由振動變化量演算單元35所演算的振動偏差乘以反饋增益KDf1，然后，將其結(jié)果輸給加法、減法器37。
這里，加法、減法器37將系數(shù)乘法器34與系數(shù)乘法器36的各輸出相加，然后，從系數(shù)乘法器32的輸出中減去上面相加所得的值，并將該計算結(jié)果輸出給系數(shù)乘法器38。系數(shù)乘法器38對加法、減法器37的輸出乘以總增益KT，然后將其結(jié)果施加給積算手段39。積算手段39，在每一采樣周期中，通過對系數(shù)乘法器38的前一次的輸出加上當(dāng)前輸出，進行實質(zhì)的積分過程，將其結(jié)果作為修正后的轎廂速度指令值輸出。
在此，積分增益KDi、反饋增益KDf1,KDf2及總增益KT由下式所表示的值確定
KDi=ωc·ΔT (9)KDi1=MT/Kc(10)(轎廂振動檢測值為加速度信號的場合)KDf1=1/Kc(11)(轎廂振動檢測值為載荷信號的場合)KDf2=1 (12)KT=σ·ωc(13)Kc=Ko/L (14)其中，ωc調(diào)整用系數(shù)ΔT采樣間隔MT無裝載時轎廂重量與裝載重量總和的轎廂總質(zhì)量Kc鋼絲繩彈簧常數(shù)Ko鋼絲繩每單位長度的彈簧常數(shù)σ調(diào)整用系數(shù)L鋼絲繩長度另外，鋼絲繩長度L是指從槽輪11到轎廂13的長度，該長度可以從轎廂13的位置簡單地求出。調(diào)整用系數(shù)ωc、σ，是指將轎廂振動調(diào)整到最小的系數(shù)。這種場合，修正后的轎廂速度指令值在(9)、(10)式中是相等的。
因此，根據(jù)第三實施例，即使在由數(shù)字控制裝置作為電梯速度控制裝置的場合，也可以抑制固有振動數(shù)變化大的電梯的振動。另外，在這種場合，由于解析地提示了數(shù)字控制裝置的構(gòu)成，因而在轎廂、電動機、槽輪等機器尺寸發(fā)生變化時，不需要再調(diào)整控制增益，通過代入方式計算可以演算出最佳的控制增益。再者，在調(diào)整速度響應(yīng)時，通過引入調(diào)整系數(shù)，可以很容易地調(diào)整成所希望的響應(yīng)。由此，明顯地簡化了以往花費更多時間所得到的控制增益的調(diào)整。
另外，在圖6所示的第三實施例中，是通過利用作為反饋增益KDf1的恒定值乘以振動變化量演算單元35的輸出進行計算的，取而代之，也可以采用與圖5所示相同的結(jié)構(gòu)，即根據(jù)轎廂位置逐次演算出鋼絲繩的彈簧常數(shù)，然后對振動變化量演算單元35的輸出進行乘法演算。
在這種場合，也可以采用增加兩個演算單元的結(jié)構(gòu)，即增設(shè)在每一采樣周期中、對電動機速度檢測值的變化量進行積算、檢測轎廂位置、根據(jù)該轎廂位置演算鋼絲繩彈簧常數(shù)的彈簧常數(shù)演算單元；及在每一采樣周期中、根據(jù)所演算的彈簧常數(shù)算出反饋常數(shù)KDf1的演算單元。
再者，在上述各實施例中，利用轎廂振動檢測值及電動機速度檢測值兩方面的數(shù)值修正轎廂速度指令值，但是，在用振動檢測值修正轎廂速度基準、使電動機速度保持在允許范圍內(nèi)的場合，可以省去依據(jù)電動機速度檢測值的速度基準修正系統(tǒng)、即表示第一實施例的圖2中的減法器21、積分器22、系數(shù)乘法器23及系數(shù)乘法器26，同時，還可以省去表示第三實施例的圖6中的減法器31、系數(shù)乘法器32、速度變化量演算單元33、系數(shù)乘法器34以及系數(shù)乘法器38，以此構(gòu)成轎廂速度指令值修正單元。在這種場合，修正后的轎廂速度指令值是只給Vref加上-MT/Kc·αc或-1/Kc·fc。
在省去依據(jù)電動機速度檢測值的速度基準修正系統(tǒng)而構(gòu)成的轎廂速度指令值修正單元中，在得到與轎廂速度指令值同等的轎廂振動檢測值的場合，也可以采用省去表示第一實施例的圖2中的系數(shù)乘法器24；或省去表示第二實施例的圖5中的彈簧常數(shù)演算單元27、除法手段28、乘法器29；或省去表示第三實施例的圖6中的系數(shù)乘法器36的構(gòu)成。換言之，由轎廂振動檢測值直接修正轎廂速度指令值，由此，可抑制轎廂的振動。在這種場合，修正后的轎廂速度指令值是，給Vref直接加上-αc或-fc。
再者，在上述任一實施例中，借助于速度變換單元2，把轎廂速度指令值轉(zhuǎn)換為電動機速度指令值，并進行控制，使電動機速度檢測單元5的速度檢測值與其速度指令值一致，以此為對象，除了電動機速度檢測單元5之外，還設(shè)置有把電動機速度檢測值換算成與轎廂速度指令值同等值的一個電動機速度檢測單元7，但是，在轎廂速度指令值設(shè)定單元1預(yù)先把電動機速度換算成轎廂速度指令值并輸出的場合，可以省去電動機速度檢測單元7，以電動機速度檢測單元5的輸出作為原來轎廂速度指令值修正單元20、20A、30的輸入加以使用。不言而喻，這種場合也采用了省去速度變換單元2的構(gòu)成。
或者說，在電動機速度檢測單元5輸出換算成轎廂速度的速度檢測值的場合，與上述同樣地可以省去電動機速度檢測單元7，將電動機速度檢測單元5的輸出作為原來轎廂速度指令值修正單元20、20A、30的輸入加以使用。
另一方面，在上述實施例中，控制對象是提升電梯，但本發(fā)明并不限于用到這種電梯的場合，也可以適用于與鋼絲繩式電梯的天線射束控制方式或驅(qū)動方式或驅(qū)動裝置的位置有關(guān)的控制。
綜上所述，可以理解，根據(jù)本發(fā)明，通過檢測轎廂的振動，由轎廂振動檢測值修正轎廂速度指令值，便可以抑制該振動，另外，根據(jù)修正后的轎廂速度指令值控制驅(qū)動槽輪的電動機速度，便能可靠地抑制固有振動數(shù)變化大的電梯的轎廂振動。
另外，在依據(jù)電動機速度檢測值與轎廂振動檢測值來修正轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值、抑制轎廂的振動的場合，能有效地抑制因轎廂振動的抑制所引起的轎廂速度的變化量。
再者，由于以數(shù)學(xué)式的形式解析地提示控制增益，所以，可得到能顯著地簡化控制增益的調(diào)整的效果。
進一步，逐次演算因轎廂位置而變化的鋼絲繩的彈簧常數(shù)，依據(jù)該彈簧常數(shù)確定反饋增益，這種情況與用恒定的反饋增益的情況相比較，能以更高的精度進行速度控制。
在用數(shù)字控制裝置實施本發(fā)明的場合，檢測轎廂的振動，由轎廂振動檢測值修正轎廂速度指令值，抑制該振動，而且，根據(jù)修正后的轎廂速度指令值控制驅(qū)動槽輪的電動機速度，便能可靠地抑制固有振動數(shù)變化大的電梯的轎廂振動。
再者，在用數(shù)字控制裝置實施本發(fā)明的場合，依據(jù)電動機速度檢測值與轎廂振動檢測值，來修正轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值、便可抑制轎廂的振動，從而能有效地抑制因轎廂振動的抑制所引起的轎廂速度的變化量。
而且，在用數(shù)字控制裝置實施本發(fā)明的場合，由于以數(shù)學(xué)式的形式解析地提示控制增益，所以，可得到能顯著地簡化控制增益的調(diào)整的效果。
在用數(shù)字控制裝置實施本發(fā)明的場合，由于逐次演算因轎廂位置而變化的鋼絲繩的彈簧常數(shù)，依據(jù)該彈簧常數(shù)確定反饋增益，與用恒定的反饋增益的情況相比較，能以更高的精度進行速度控制。
權(quán)利要求
1．一種電梯速度控制裝置，用電動機驅(qū)動構(gòu)成鋼絲繩式電梯機械系統(tǒng)的槽輪，通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降，并具有接受啟動指令、設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元；跟蹤由該轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值并控制電動機速度的電動機控制裝置，其特征是，還包括用于檢測轎廂振動的轎廂振動檢測單元；以及轎廂速度指令值修正單元，該轎廂速度指令值修正單元設(shè)置在所述轎廂速度指令值設(shè)定單元與電動機控制裝置之間，借助轎廂振動檢測單元所檢測的振動檢測值來修正轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值，從而抑制轎廂的振動，并把修正后的轎廂速度指令值供給電動機控制裝置。
2．一種電梯速度控制裝置，用電動機驅(qū)動構(gòu)成鋼絲繩式電梯機械系統(tǒng)的槽輪，通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降，并具有接受啟動指令、設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元；跟蹤由該轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值并控制電動機速度的電動機控制裝置，其特征是，還包括用于檢測電動機速度的電動機速度檢測單元；用于檢測轎廂振動的轎廂振動檢測單元；以及轎廂速度指令值修正單元，該轎廂速度指令值修正單元設(shè)置在所述轎廂速度指令值設(shè)定單元與電動機控制裝置之間，根據(jù)電動機速度檢測單元所檢測的電動機速度檢測值和轎廂振動檢測單元所檢測的振動檢測值，對轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值進行修正，從而抑制轎廂的振動，并把修正后的轎廂速度指令值供給電動機控制裝置。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的電梯速度控制裝置，其特征是，所述轎廂速度指令值修正單元包括算出所述電動機速度檢測值相對于所述轎廂速度指令值的偏差的速度偏差演算單元；對所述速度偏差演算單元所演算的速度偏差乘以預(yù)定的第一常數(shù)，并對由此所得到的值進行積分的第一演算單元；對所述電動機速度檢測單元所檢測的電動機速度檢測值乘以預(yù)定的第二常數(shù)的第二演算單元；對所述轎廂振動檢測單元所檢測的轎廂振動檢測值乘以預(yù)定的第三常數(shù)的第三演算單元；從所述第一演算單元的輸出中分別減去第二及第三演算單元的輸出的第四演算單元；以及對所述第四演算單元的輸出乘以預(yù)定的第四常數(shù)并輸出的第五演算單元。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的電梯速度控制裝置，其特征是，所述轎廂速度指令值修正單元包括對所述電動機速度檢測單元所檢測的電動機速度檢測值積分、演算轎廂位置、根據(jù)所演算的轎廂位置演算鋼絲繩彈簧常數(shù)的彈簧常數(shù)演算單元；根據(jù)所述彈簧常數(shù)演算單元所演算的彈簧常數(shù)算出所述第三常數(shù)，并將該第三常數(shù)供給所述第三演算單元進行的演算的常數(shù)演算單元。
5．一種電梯速度控制裝置，用電動機驅(qū)動構(gòu)成鋼絲繩式電梯機械系統(tǒng)的槽輪，通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降，并具有接受啟動指令、在每個采樣周期設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元；跟蹤由該轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值并控制電動機速度的電動機控制裝置，其特征是，還包括用于檢測轎廂振動的轎廂振動檢測單元；以及轎廂速度指令值修正單元，該轎廂速度指令值修正單元設(shè)置在所述轎廂速度指令值設(shè)定單元與電動機控制裝置之間，借助轎廂振動檢測單元所檢測的振動檢測值來修正在每個采樣周期中轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值，從而抑制轎廂的振動，并把修正后的轎廂速度指令值供給電動機控制裝置。
6．一種電梯速度控制裝置，用電動機驅(qū)動構(gòu)成鋼絲繩式電梯機械系統(tǒng)的槽輪，通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降，并具有接受啟動指令、在每個采樣周期中設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元；跟蹤由該轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值并控制電動機速度的電動機控制裝置，其特征是，還包括用于檢測電動機速度的電動機速度檢測單元；用于檢測轎廂振動的轎廂振動檢測單元；以及轎廂速度指令值修正單元，該轎廂速度指令值修正單元設(shè)置在所述轎廂速度指令值設(shè)定單元與電動機控制裝置之間，根據(jù)電動機速度檢測單元所檢測的電動機速度檢測值和轎廂振動檢測單元所檢測的振動檢測值，對每個采樣周期中轎廂速度指令值設(shè)定單元所設(shè)定的轎廂速度指令值進行修正，從而抑制轎廂的振動，并把修正后的轎廂速度指令值供給電動機控制裝置。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的電梯速度控制裝置，其特征是，所述轎廂速度指令值修正單元包括在每個采樣周期中，算出所述電動機速度檢測值相對于所述轎廂速度指令值的偏差的速度偏差演算單元；在每個采樣周期中，算出所述電動機速度檢測單元所檢測的前一次電動機速度檢測值與當(dāng)前電動機速度檢測值之差的速度變換演算單元；對所述速度偏差演算單元所演算的速度偏差乘以預(yù)定的第一常數(shù)的第一演算單元；對所述速度變化量演算單元所演算的速度檢測值之差乘以預(yù)定的第二常數(shù)的第二演算單元；在每個采樣周期中，算出前一次轎廂振動檢測值與當(dāng)前轎廂振動檢測值之差的振動變化量演算單元；對所述振動變化量演算單元所演算的振動檢測值之差乘以預(yù)定的第三常數(shù)的第三演算單元；從所述第一演算單元的輸出中分別減去第二及第三演算單元的輸出的減法器；對所述減法器的輸出乘以預(yù)定的第四常數(shù)的第四演算單元；以及在每個采樣周期中，對所述第四手段的輸出進行積算并作為修正后的轎廂速度指令值而輸出的第五演算單元。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的電梯速度控制裝置，其特征是，所述轎廂速度指令值修正單元包括在每個采樣周期中，對所述電動機速度檢測單元所檢測的電動機速度檢測值的變化求積分、演算轎廂位置、根據(jù)所演算的轎廂位置演算鋼絲繩彈簧常數(shù)的彈簧常數(shù)演算單元；在每個采樣周期中，根據(jù)所述彈簧常數(shù)演算單元所演算的彈簧常數(shù)算出所述第三常數(shù)，并將該第三常數(shù)供給所述第三演算單元進行演算的常數(shù)演算單元。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠抑制固有振動數(shù)變化大、可實現(xiàn)與電梯特性變化無關(guān)的高精度的速度控制、易于調(diào)整控制增益的電梯速度控制裝置,具有:接受用電動機驅(qū)動槽輪并通過卷掛在該槽輪上的鋼絲繩使轎廂升降的電梯的啟動指令、設(shè)定轎廂速度指令值的轎廂速度指令值設(shè)定單元;轎廂振動檢測單元;及借助振動檢測值來修正轎廂速度指令值、而抑制轎廂的振動的轎廂速度指令值修正單元。還根據(jù)所修正的轎廂速度指令值控制電動機的速度。
文檔編號B66B1/24GK1221701SQ9812029
公開日1999年7月7日 申請日期1998年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月9日
發(fā)明者關(guān)義朗, 大橋裕之 申請人:株式會社東芝