專利名稱：電梯轎廂再平層期間的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 電梯轎廂再平層期間的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償
背景技術(shù)：
電梯系統(tǒng)包括在各個(gè)層站之間移動(dòng)的電梯轎廂以提供例如到達(dá)建筑物內(nèi)不同樓層的電梯服務(wù)。升降機(jī)包括有電機(jī)和制動(dòng)器用于將電梯轎廂選擇性地移動(dòng)至所需位置并隨 后使轎廂停留在該位置。升降機(jī)控制器用公知的方式控制升降機(jī)的運(yùn)行以響應(yīng)乘客對(duì)電梯 服務(wù)的請(qǐng)求并使電梯轎廂停留在選定的層站。與電梯系統(tǒng)有關(guān)的一個(gè)難題是使轎廂相對(duì)于層站停留在合適的高度以有助于在 電梯轎廂和電梯轎廂停靠的門廳之間輕松通行。轎廂地板理想地與層站地板保持平層以使 乘客能夠很容易在門廳和電梯轎廂之間移動(dòng)同時(shí)使有人絆倒的可能性最小化。現(xiàn)有的電梯 操作規(guī)范規(guī)定的距離閾值確定了在層站地板和電梯轎廂地板之間可允許的最大差異。當(dāng)該 距離超出操作規(guī)范的閾值時(shí)，電梯系統(tǒng)就必須再平層或校正電梯轎廂的位置。常規(guī)的電梯再平層方法包括測量轎廂到地板的距離數(shù)值。這種測量通常是利用與 電梯轎廂相連的主位置傳感器或調(diào)節(jié)器上的編碼器實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)距離超過設(shè)定的閾值時(shí)，就 開始再平層過程。升降機(jī)控制器在釋放升降機(jī)的制動(dòng)器之前要對(duì)與轎廂重量和用于升降轎 廂的電機(jī)的預(yù)轉(zhuǎn)矩有關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行確定。隨后利用內(nèi)部速度伺服回路來控制電機(jī)電流，內(nèi) 部速度伺服回路具有在定位誤差方面使用固定增益反饋補(bǔ)償器(例如比例積分控制)的外 部定位回路。用于再平層電梯轎廂的常規(guī)方法在大多數(shù)情況下都工作良好。在高層建筑和超高 層建筑中，常規(guī)方法可能無法提供滿意的結(jié)果。發(fā)生這種情況一部分是因?yàn)殡娞堇髟?的有效剛度會(huì)隨其長度而成比例地下降。因此，較長的電梯拉索裝置允許響應(yīng)于例如由乘 客進(jìn)入或離開轎廂造成的電梯轎廂上的載荷變化而增大靜載撓度的數(shù)值。另外，在電機(jī)動(dòng) 作、轎廂反應(yīng)以及隨著井道的高度而線性增加的位置傳感器響應(yīng)之間存在延時(shí)。這樣的延 時(shí)會(huì)在與常規(guī)方法相關(guān)聯(lián)的定位反饋邏輯中引入潛在的穩(wěn)定性問題。另一個(gè)問題是拉索裝 置降低的剛度會(huì)降低與轎廂上的載荷改變?cè)斐傻碾娞蒉I廂振動(dòng)有關(guān)的共振頻率。較低頻率 的共振對(duì)限定帶寬并因此而限定性能的常規(guī)控制邏輯增益形成了限制。

發(fā)明內(nèi)容
一種控制電梯轎廂位置的示范性方法，包括確定電梯轎廂需要再平層。確定與電 梯轎廂的當(dāng)前位置相關(guān)聯(lián)的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息。根據(jù)確定的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息來調(diào)節(jié)用于 控制電機(jī)操作的增益，電機(jī)負(fù)責(zé)用于為了再平層而移動(dòng)電梯轎廂。一種示范性電梯系統(tǒng)，包括用于控制電梯電機(jī)的設(shè)備，其包括速度伺服機(jī)構(gòu)，速度 伺服機(jī)構(gòu)包括具有設(shè)定值的增益。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模塊根據(jù)與電梯轎廂的當(dāng)前位置相關(guān)聯(lián)的電梯 轎廂動(dòng)態(tài)信息由設(shè)定值來選擇性地調(diào)節(jié)速度伺服機(jī)構(gòu)的增益。根據(jù)以下的詳細(xì)說明，本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得 顯而易見。詳細(xì)說明所附的附圖可以簡要介紹如下。附圖簡要說明

圖1示意性地示出了示例性電梯系統(tǒng)的選中部分。
圖2是概述一種示例性方法的流程圖。圖3示意性地示出了示例性電梯控制裝置。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地示出了示例性電梯系統(tǒng)20的選中部分。電梯轎廂22響應(yīng)于升降機(jī) 26的操作而被支撐用于沿導(dǎo)軌24移動(dòng)。在該示例中，升降機(jī)26負(fù)責(zé)用于控制支撐電梯轎 廂22重量的拉索裝置28的移動(dòng)。升降機(jī)26的電機(jī)和制動(dòng)器響應(yīng)于升降機(jī)控制器30而操 作用于實(shí)現(xiàn)電梯轎廂22的所需移動(dòng)和定位?？刂破?0利用升降機(jī)26操作的相關(guān)信息以及電梯轎廂22位置的相關(guān)信息來確 定如何控制升降機(jī)26以實(shí)現(xiàn)所需的電梯系統(tǒng)操作。圖1中的示例包括主位置傳感器32，其 將與電梯轎廂22的位置有關(guān)的信息提供給控制器30。例如，主位置傳感器32包括輪式編 碼器以及與電梯轎廂22 —起移動(dòng)的拉索或系帶以使輪式編碼器將指示電梯轎廂當(dāng)前位置 的信息提供給控制器30。與電梯轎廂22的位置相關(guān)的信息可以用任意公知的方式進(jìn)行確 定?？刂破?0包括被用于控制升降機(jī)26的電機(jī)操作的速度伺服機(jī)構(gòu)。速度伺服機(jī)構(gòu) 具有控制提供給升降機(jī)26的電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)的比例(Kp)和積分(Ki)增益。以公知的 方式設(shè)置速度伺服機(jī)構(gòu)的增益以提供所需的電梯系統(tǒng)性能。在某些情況下，在電梯轎廂22停靠在某一層站時(shí)有必要對(duì)電梯轎廂22進(jìn)行再平 層。在高層或超高層建筑的情況下，當(dāng)電梯轎廂22位于相對(duì)較低的層站時(shí)，拉索裝置28的 擴(kuò)展長度會(huì)如上所述引入額外的控制難題。當(dāng)電梯轎廂22處于常規(guī)的再平層技術(shù)自身無 法再提供所需結(jié)果的層站時(shí)，示例性控制器30就利用經(jīng)過調(diào)節(jié)的速度伺服機(jī)構(gòu)增益來實(shí) 現(xiàn)所需的再平層性能。圖2包括概述了一種示例性方法的流程圖40。在42處確定電梯轎廂的位置或定 位。在44處，對(duì)電梯轎廂需要再平層進(jìn)行確定。例如這可能會(huì)在某一層站處的載荷改變期 間發(fā)生。在46處，進(jìn)行與電梯轎廂位置相關(guān)聯(lián)的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息有關(guān)的確定。例如，當(dāng) 電梯轎廂22處于高層或超高層建筑中相對(duì)較低的層站時(shí)，就會(huì)有影響再平層電梯轎廂嘗 試的電梯轎廂動(dòng)態(tài)特性。在一個(gè)示例中，46處的確定包括確定電梯轎廂是否處于這樣的電 梯動(dòng)態(tài)信息非常重要的層站。一個(gè)示例包括將這些信息經(jīng)驗(yàn)性地確定為電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)或安 裝過程的一部分以使得例如可以將存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的這些信息提供給控制器30。一個(gè)示例包 括具有與對(duì)應(yīng)的電梯轎廂位置相關(guān)聯(lián)的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息的查詢表以使控制器30可以根 據(jù)確定的電梯轎廂位置來查詢這些信息。在電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息對(duì)于再平層控制有用的情況下，就在48處根據(jù)確定的電梯 轎廂動(dòng)態(tài)信息來調(diào)節(jié)電機(jī)控制增益。在50處，利用經(jīng)過調(diào)節(jié)的增益來再平層電梯轎廂。在不必將電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息用于控制升降機(jī)26的電機(jī)的情況下，就使用電機(jī)控 制的設(shè)定或默認(rèn)增益而無需調(diào)節(jié)。設(shè)定或默認(rèn)增益值例如在正常的電梯運(yùn)行期間以及在相 對(duì)較高的建筑樓層進(jìn)行的再平層過程中是有效的。圖3示意性地示出了示例性電梯控制結(jié)構(gòu)，其中示意性地示出了控制器30的一部 分。在該示例中，常規(guī)的電梯電機(jī)控制技術(shù)被用于提供控制信號(hào)以在大多數(shù)的電梯系統(tǒng)運(yùn) 行狀態(tài)下操作升降機(jī)26的電機(jī)。在需要進(jìn)行再平層并且電梯轎廂位于電梯轎廂動(dòng)態(tài)將會(huì)影響到再平層的位置時(shí)，就調(diào)節(jié)與電機(jī)控制相關(guān)聯(lián)的增益以提供所需的再平層性能。
在圖3中，利用比較器56來比較期望電梯轎廂位置輸入52和實(shí)際的電梯轎廂位 置指示54。比較器56的輸出(也就是電梯轎廂的實(shí)際位置和期望位置之間的任何差異) 由再平層增益模塊58進(jìn)行處理。在一個(gè)示例中，再平層增益為固定值。在比較器62中將 再平層增益模塊58的輸出與主速度傳感器的輸入60進(jìn)行比較。比較器62的輸出被提供給動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模塊64，其提供調(diào)節(jié)作用以用于調(diào)節(jié)速度伺 服機(jī)構(gòu)66的增益。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模塊64在本示例中包括二階陷波濾波器，其利用指示電梯轎 廂動(dòng)態(tài)響應(yīng)的兩個(gè)參數(shù)。在一個(gè)示例中，這兩個(gè)參數(shù)包括電梯轎廂振動(dòng)模式的共振頻率和 衰減系數(shù)。在一個(gè)示例中，這兩個(gè)參數(shù)基于拉索裝置28的特性。在圖3中，“b”表示振動(dòng) 模式頻率的平方，而“a”表示衰減系數(shù)。在該示例中，a和b就是被用于調(diào)節(jié)速度伺服機(jī)構(gòu) 66增益的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息。在圖3中，s表示拉普拉斯算符。速度伺服機(jī)構(gòu)增益(、和&)在電梯轎廂22的再平層期間被增大并提供改進(jìn)的性 能。速度伺服機(jī)構(gòu)66提供的電機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)輸出68，其被用于在再平層期間控制升降機(jī)26 的電機(jī)。如果在不考慮電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息的情況下增加速度伺服機(jī)構(gòu)增益，那么就有可能 例如會(huì)激發(fā)電梯拉索裝置28的共振頻率，這樣可能會(huì)引發(fā)電梯轎廂的晃動(dòng)或振動(dòng)。利用電 梯轎廂動(dòng)態(tài)信息來調(diào)節(jié)速度伺服機(jī)構(gòu)的增益就允許增大增益以提供改進(jìn)的再平層性能，同 時(shí)避免以例如與拉索裝置28的擴(kuò)展長度相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)模式的共振頻率來激勵(lì)井道組件， 例如拉索裝置28。由動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模塊64提供的速度伺服機(jī)構(gòu)增益的調(diào)節(jié)有效地使電梯豎直 振動(dòng)模式的激發(fā)最小化同時(shí)仍然允許實(shí)現(xiàn)較高的速度伺服機(jī)構(gòu)增益。上述說明內(nèi)容在本質(zhì)上是示范性的而非限制性的。所公開示例的變形和修改對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員來說不必背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)就會(huì)變得顯而易見。賦予本發(fā)明的法律保護(hù)范 圍只能通過研究所附的權(quán)利要求而加以確定。
權(quán)利要求
一種控制電梯轎廂位置的方法，包括確定電梯轎廂需要再平層；確定與電梯轎廂的當(dāng)前位置相關(guān)聯(lián)的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息；以及根據(jù)確定的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息來調(diào)節(jié)用于控制電機(jī)操作的增益，電機(jī)負(fù)責(zé)用于為了再平層而移動(dòng)電梯轎廂。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，包括生成電機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)，用于控制電機(jī)移動(dòng)電梯轎廂以利用經(jīng)過調(diào)節(jié)的增益來實(shí)現(xiàn)所需的再平層。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，包括在再平層期間移動(dòng)電梯轎廂時(shí)使用經(jīng)過調(diào)節(jié)的增益；以及 在其他的電梯運(yùn)行狀態(tài)期間使用不同的默認(rèn)增益。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，包括確定與多個(gè)電梯轎廂位置中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息； 存儲(chǔ)確定的與對(duì)應(yīng)的電梯轎廂位置的指示相關(guān)聯(lián)的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息； 通過選擇與電梯轎廂的當(dāng)前位置相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)的信息來確定電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中增益具有默認(rèn)值并且調(diào)節(jié)增益包括將增益增加為高 于默認(rèn)值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中增益為與電機(jī)相關(guān)聯(lián)的速度伺服機(jī)構(gòu)的比例積分增■、Λfrff. ο
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息包括與用于支撐電梯轎廂的拉索 裝置的動(dòng)態(tài)相關(guān)的信息。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息包括指示電梯轎廂振動(dòng)模式頻率 的第一參數(shù)以及指示衰減系數(shù)的第二參數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中第一參數(shù)包括頻率的平方。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，包括在二階陷波濾波器中使用確定的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信 息來獲得用于調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)系數(shù)。
11.一種電梯系統(tǒng)，包括用于控制電梯電機(jī)的設(shè)備，包括 包括具有設(shè)定值的增益的速度伺服機(jī)構(gòu)；以及 動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模塊，其根據(jù)與電梯轎廂的當(dāng)前位置相關(guān)聯(lián)的電梯轎 廂動(dòng)態(tài)信息由設(shè)定值來選擇性地調(diào)節(jié)速度伺服機(jī)構(gòu)的增益。
12.如權(quán)利要求11所述的電梯系統(tǒng)，其中的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模塊將增益增加為高于設(shè)定值。
13.如權(quán)利要求12所述的電梯系統(tǒng)，包括與多個(gè)電梯轎廂位置中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的預(yù) 定電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息的電子存儲(chǔ)器，并且其中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模塊根據(jù)電梯轎廂的當(dāng)前位置從存 儲(chǔ)器確定電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息。
14.如權(quán)利要求11所述的電梯系統(tǒng)，其中速度伺服機(jī)構(gòu)利用經(jīng)過調(diào)節(jié)的增益來生成電 機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述的電梯系統(tǒng)，其中速度伺服機(jī)構(gòu)利用經(jīng)過調(diào)節(jié)的增益來生成電 機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)用于再平層電梯轎廂并在其他情況下使用增益的設(shè)定值。
16.如權(quán)利要求11所述的電梯系統(tǒng)，其中增益是速度伺服機(jī)構(gòu)的比例積分增益。
17.如權(quán)利要求11所述的電梯系統(tǒng)，其中電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息包括與用于支撐電梯轎廂 的拉索裝置的動(dòng)態(tài)相關(guān)的信息。
18.如權(quán)利要求11所述的電梯系統(tǒng)，其中電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息包括指示電梯轎廂振動(dòng)模 式頻率的第一參數(shù)以及指示衰減系數(shù)的第二參數(shù)。
19.如權(quán)利要求18所述的電梯系統(tǒng)，其中第一參數(shù)包括頻率的平方。
20.如權(quán)利要求11所述的電梯系統(tǒng)，其中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模塊包括提供了用于調(diào)節(jié)增益的調(diào) 節(jié)系數(shù)的二階陷波濾波器。
21.如權(quán)利要求11所述的電梯系統(tǒng)，包括 電梯轎廂；固定至電梯轎廂的拉索裝置；用于移動(dòng)拉索裝置以引起電梯轎廂移動(dòng)的電機(jī)；以及用于控制電機(jī)的電機(jī)控制器，電機(jī)控制器包括所述設(shè)備。
全文摘要
一種控制電梯轎廂位置的示范性方法，包括確定電梯轎廂需要再平層。確定與電梯轎廂的當(dāng)前位置相關(guān)聯(lián)的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息。根據(jù)確定的電梯轎廂動(dòng)態(tài)信息來調(diào)節(jié)用于控制電機(jī)操作的增益，電機(jī)負(fù)責(zé)用于為了再平層而移動(dòng)電梯轎廂。
文檔編號(hào)B66B1/40GK101959783SQ200880127486
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者R·K·羅伯茨 申請(qǐng)人:奧蒂斯電梯公司