電梯專用無(wú)稱重啟動(dòng)力矩補(bǔ)償算法制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種電梯專用無(wú)稱重啟動(dòng)力矩補(bǔ)償算法及調(diào)試方法，包括以下步驟：1)在開(kāi)閘前使用第一組PI參數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制；2)設(shè)定一個(gè)電梯移動(dòng)閾值，當(dāng)電梯的移動(dòng)沒(méi)有超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，就一直保持第一組PI參數(shù)直至力矩補(bǔ)償結(jié)束；當(dāng)檢測(cè)到電梯的移動(dòng)超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，將PI控制器的第一組PI參數(shù)的P增大，I減小，得到第二組PI參數(shù)，繼續(xù)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制，直到出現(xiàn)速度方向和開(kāi)始位移方向相反的情況后，將此時(shí)的第二組PI參數(shù)調(diào)回原先的第一組PI參數(shù)；3)將啟動(dòng)力矩補(bǔ)償過(guò)程中的最大位移和最大速度進(jìn)行記錄，將其顯示在控制系統(tǒng)菜單中。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電梯驅(qū)動(dòng)控制領(lǐng)域，特別涉及一種電梯專用無(wú)稱重啟動(dòng)力矩補(bǔ)償算法及調(diào)試方法。
技術(shù)介紹
在垂直電梯系統(tǒng)中，電梯轎廂和配重通過(guò)鋼絲繩絞合在曳引輪兩側(cè)，一般情況下，電梯轎廂和配重的重量不同，導(dǎo)致電梯在松閘的瞬間，原本由抱閘提供的制動(dòng)力矩快速消失，而此時(shí)電梯控制系統(tǒng)無(wú)法快速響應(yīng)，導(dǎo)致電梯發(fā)生倒溜或者突起。傳統(tǒng)做法有兩種，其一：在電梯中加入模擬稱重系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)在電梯松閘以前就檢測(cè)出電梯的負(fù)載情況，從而在抱閘松閘以前就給出補(bǔ)償力矩。但是此種方法有幾個(gè)缺點(diǎn)：1、一般模擬稱重系統(tǒng)價(jià)格昂貴；2、模擬稱重調(diào)試?yán)щy，一般需要工人分別在轎廂滿載、半載、空載等多個(gè)載重情況下調(diào)整稱重系統(tǒng)的輸出量；3、補(bǔ)償效果不穩(wěn)定，由于受AD采樣精度、溫度、老化等因素影響，模擬稱重的輸出精度變化較大，需要定期重新調(diào)試。其二：使用位移比例算法，即按電梯啟動(dòng)時(shí)倒溜的位移量按比例給定力矩，此種算法有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：1、調(diào)試?yán)щy，在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中由于人體對(duì)位移的感受不明顯，只能感受到電梯啟動(dòng)時(shí)的頓挫感，并不能明確分辯出電梯的補(bǔ)償方向；2、抱閘開(kāi)啟時(shí)間的不確定性，由于實(shí)際過(guò)程中并不能很好地預(yù)測(cè)抱閘開(kāi)啟的時(shí)間和抱閘開(kāi)啟完畢的時(shí)間，因此補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間比較難確定。電梯引起倒溜或者突起的主要原因是電梯啟動(dòng)松閘時(shí)，發(fā)生較大位移和速度變化，因此只要在電梯松閘時(shí)，迅速按照編碼器變化的情況給出相應(yīng)的力矩，將電梯位移、速度抑制在一個(gè)非常小的范圍內(nèi)，就能使人體感覺(jué)不到倒溜或者突起的感覺(jué)，從而提高舒適度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足和缺陷，提供一種電梯專用無(wú)稱重啟動(dòng)力矩補(bǔ)償算法及調(diào)試方法，以解決上述問(wèn)題。本專利技術(shù)所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：電梯專用無(wú)稱重啟動(dòng)力矩補(bǔ)償算法及調(diào)試方法，其特征在于，包括以下步驟：1)在開(kāi)閘前使用第一組PI參數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制，所述第一組PI參數(shù)的P較小，I較大，其調(diào)節(jié)范圍為100～400；2)設(shè)定一個(gè)電梯移動(dòng)閾值，當(dāng)電梯的移動(dòng)沒(méi)有超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，就一直保持第一組PI參數(shù)直至力矩補(bǔ)償結(jié)束；當(dāng)檢測(cè)到電梯的移動(dòng)超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，將PI控制器的第一組PI參數(shù)的P增大，I減小，得到第二組PI參數(shù)，繼續(xù)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制，直到出現(xiàn)速度方向和開(kāi)始位移方向相反的情況后，將此時(shí)的第二組PI參數(shù)調(diào)回原先所述的P較小且I較大的第一組PI參數(shù)；3)將啟動(dòng)力矩補(bǔ)償過(guò)程中的最大位移和最大速度進(jìn)行記錄，將其顯示在控制系統(tǒng)菜單中，并根據(jù)此參數(shù)給出相應(yīng)參數(shù)的提示，提示用戶應(yīng)當(dāng)調(diào)整的參數(shù)。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，還包括一調(diào)試步驟：調(diào)試時(shí)，首先將電梯保持在空載或者滿載狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)速度大于步驟3)中的最大速度時(shí)，則增大第二組PI參數(shù)的P環(huán)節(jié)參數(shù)；當(dāng)發(fā)現(xiàn)位移大于步驟3)中的最大位移時(shí)，則調(diào)整第二組PI參數(shù)的I環(huán)節(jié)參數(shù)。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述通過(guò)DSP對(duì)增量式正余弦編碼器信號(hào)進(jìn)行高精度細(xì)分計(jì)算，使得最終從編碼器側(cè)得到的信號(hào)為一圈218精度的數(shù)字量信號(hào)。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述最大速度不超過(guò)-2.3～2.3mm/s，所述最大位移不超過(guò)0.1238mm。在本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，電梯在啟動(dòng)階段的力矩表達(dá)式可簡(jiǎn)化為：F＝Fa-Fb-Fc，速度表達(dá)式為：位移表達(dá)式為:其中S為補(bǔ)償時(shí)移動(dòng)的位移，T為整個(gè)補(bǔ)償時(shí)間，V0為電梯啟動(dòng)時(shí)的初速度，正常時(shí)為0，m為電梯對(duì)重和轎廂以及鋼絲繩的質(zhì)量和，F(xiàn)a為轎廂和對(duì)重的質(zhì)量差產(chǎn)生的重力即電梯的負(fù)載，F(xiàn)b為電梯曳引機(jī)輸出的電磁力矩，F(xiàn)c為整個(gè)電梯系統(tǒng)的摩擦力；電梯的速度環(huán)PI控制器表達(dá)式為：其中Kp為比例系數(shù)，Ti為積分時(shí)間，VΔ為速度誤差，由于采用了如上的技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果在于：通過(guò)使用兩組PI參數(shù)的方法，有效抑制系統(tǒng)超調(diào)，提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度，并在系統(tǒng)中給出啟動(dòng)力矩補(bǔ)償過(guò)程中位移量和最大速度，提示用戶調(diào)整參數(shù)的方向，提高了調(diào)試效率。相對(duì)于一般普通算法，本專利技術(shù)的算法以及調(diào)試方法，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，代碼量小，響應(yīng)速度快，魯棒性好，對(duì)抱閘要求響應(yīng)的預(yù)估時(shí)間要求不高，能夠充分適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的需要。而且相比普通電梯補(bǔ)償效果的算法，普通算法往往完全依靠人體感受去評(píng)價(jià)電梯力矩補(bǔ)償?shù)男Ч娞菰诹匮a(bǔ)償階段由于電梯本身位移震動(dòng)非常小，因此很難通過(guò)人體感受來(lái)區(qū)分“過(guò)補(bǔ)償”與“欠補(bǔ)償”之間的區(qū)別，經(jīng)常導(dǎo)致調(diào)試補(bǔ)償力矩算法時(shí)方向性錯(cuò)誤。而本專利技術(shù)的算法，由于調(diào)試過(guò)程中提供了精確數(shù)字參考，能夠非常有效直觀顯示電梯力矩補(bǔ)償?shù)臓顩r，并指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)快速完成調(diào)試。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術(shù)一種實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)流程圖。圖2是本專利技術(shù)一種實(shí)施例的雙閉環(huán)適量控制圖。圖3是本專利技術(shù)一種實(shí)施例的電梯啟動(dòng)運(yùn)行曲線圖。圖4是本專利技術(shù)一種實(shí)施例的最大位移和最大速度在控制菜單系統(tǒng)中的顯示狀態(tài)圖。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。本專利技術(shù)包括啟動(dòng)力矩補(bǔ)償時(shí)間的判斷、啟動(dòng)力矩補(bǔ)償大小計(jì)算以及相應(yīng)的調(diào)試方法。補(bǔ)償力矩的時(shí)間：由于根據(jù)垂直電梯的抱閘特點(diǎn)，電梯松閘信號(hào)輸出以后，對(duì)重以及轎廂的重力迅速作用到曳引輪上，因此必須在松閘的瞬間迅速給出力矩，否則電梯迅速下滑補(bǔ)償算法也就失去了意義。另外由于抱閘是彈簧機(jī)械結(jié)構(gòu)，隨著使用次數(shù)的增加、機(jī)械結(jié)構(gòu)老化以及溫度的變化，這個(gè)松閘的確切時(shí)間并非一個(gè)定值。結(jié)合圖1至圖4所示，電梯專用無(wú)稱重啟動(dòng)力矩補(bǔ)償算法及調(diào)試方法，具體包括以下步驟：1)在開(kāi)閘前使用第一組PI參數(shù)(也可定義為維持PI參數(shù))對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制，第一組PI參數(shù)的P較小，I較大，其調(diào)節(jié)范圍為100～400，第一組PI參數(shù)使得電梯在開(kāi)閘前始終保持作用，避免電梯在開(kāi)閘瞬間快速倒溜或突起，減緩電梯位移的速度。2)設(shè)定一個(gè)電梯移動(dòng)閾值L0，當(dāng)電梯的移動(dòng)沒(méi)有超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，就一直保持第一組PI參數(shù)直至力矩補(bǔ)償結(jié)束；當(dāng)檢測(cè)到電梯的移動(dòng)超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，將PI控制器的第一組PI參數(shù)的P增大，I減小，得到第二組PI參數(shù)(也可定義為零伺服PI參數(shù))，繼續(xù)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制，直到出現(xiàn)速度方向和開(kāi)始位移方向相反的情況后，將此時(shí)的第二組本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
電梯專用無(wú)稱重啟動(dòng)力矩補(bǔ)償算法及調(diào)試方法，其特征在于，包括以下步驟：1)在開(kāi)閘前使用第一組PI參數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制，所述第一組PI參數(shù)的P較小，I較大，其調(diào)節(jié)范圍為100～400；2)設(shè)定一個(gè)電梯移動(dòng)閾值，當(dāng)電梯的移動(dòng)沒(méi)有超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，就一直保持第一組PI參數(shù)直至力矩補(bǔ)償結(jié)束；當(dāng)檢測(cè)到電梯的移動(dòng)超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，將PI控制器的第一組PI參數(shù)的P增大，I減小，得到第二組PI參數(shù)，繼續(xù)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制，直到出現(xiàn)速度方向和開(kāi)始位移方向相反的情況后，將此時(shí)的第二組PI參數(shù)調(diào)回原先所述的P較小且I較大的第一組PI參數(shù)；3)將啟動(dòng)力矩補(bǔ)償過(guò)程中的最大位移和最大速度進(jìn)行記錄，將其顯示在控制系統(tǒng)菜單中，并根據(jù)此參數(shù)給出相應(yīng)參數(shù)的提示，提示用戶應(yīng)當(dāng)調(diào)整的參數(shù)。

【技術(shù)特征摘要】
1.電梯專用無(wú)稱重啟動(dòng)力矩補(bǔ)償算法及調(diào)試方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)在開(kāi)閘前使用第一組PI參數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制，所述第一組PI
參數(shù)的P較小，I較大，其調(diào)節(jié)范圍為100～400；
2)設(shè)定一個(gè)電梯移動(dòng)閾值，當(dāng)電梯的移動(dòng)沒(méi)有超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，就一直保持第
一組PI參數(shù)直至力矩補(bǔ)償結(jié)束；當(dāng)檢測(cè)到電梯的移動(dòng)超過(guò)該電梯移動(dòng)閾值時(shí)，將PI控制器
的第一組PI參數(shù)的P增大，I減小，得到第二組PI參數(shù)，繼續(xù)進(jìn)行給定速度為0的速度環(huán)控制，
直到出現(xiàn)速度方向和開(kāi)始位移方向相反的情況后，將此時(shí)的第二組PI參數(shù)調(diào)回原先所述的
P較小且I較大的第一組PI參數(shù)；
3)將啟動(dòng)力矩補(bǔ)償過(guò)程中的最大位移和最大速度進(jìn)行記錄，將其顯示在控制系統(tǒng)菜單
中，并根據(jù)此參數(shù)給出相應(yīng)參數(shù)的提示，提示用戶應(yīng)當(dāng)調(diào)整的參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的電梯專用無(wú)稱重啟動(dòng)力矩補(bǔ)償算法及調(diào)試方法，其特征在于，還
包括一調(diào)試步驟：調(diào)試時(shí)，首先將電梯保持在空載或者滿載狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)速度大于步驟3)中
的最大速度時(shí)，則增大第二組PI參數(shù)的P環(huán)節(jié)參數(shù)；當(dāng)發(fā)現(xiàn)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王國(guó)璽，張海波，唐盼盼，顧錫淼，楊明慧，燕方方，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海貝思特控制技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31