CN100383429C - 振动调整装置和振动调整方法 - Google Patents

Abstract

提供：在由被连接到旋转电动机的旋转体的动态不平衡度和偏心所励振的装置中，抑制在驱动对象中产生的振动，谋求满足装置功能、降低成本、提高可靠性的振动调整装置。在旋转角变换部45和角速度变换部47中，将旋转检测装置C1的输出信号变换为旋转角和角速度，在正弦运算部55中，计算用加法器53将来自相位调整部49的规定的相位角与旋转角相加后所得到的角度的正弦值，在乘法器61计算将正弦运算部55的输出乘上规定增益的增益调整部57的输出和计算上述角速度的平方的乘法器59的输出之积，同时，将正弦运算部55’的输出在增益调整部57’乘上规定的增益，在加法器68中将乘法器61和增益调整部57’的各自的运算结果加到力矩指令运算部的输出上。

Description

振动调整装置和振动调整方法

技术领域

本发明，涉及降低由驱动力发生装置所驱动的驱动对象的驱动方向振动的振动调整装置和振动调整方法。

背景技术

用马达这类旋转机械的转矩从外部使驱动对象作直线运动的场合，广泛采用的做法是：将联结机构和皮带或绳索与旋转体组合，将马达转矩变换为规定驱动方向的驱动力。在这样的装置中，当存在旋转体的支撑机构和旋转体的旋转轴不一致的偏心或旋转体的旋转轴和旋转体的旋转重心不一致的动态不平衡度时，整个装置会发生振动，难以付予驱动对象规定的运动。譬如，在电梯系统中在由马达所驱动的整个系统发生同相的上下动，并以存在有偏心和动态不平衡度的旋转体的旋转周期上下地励振轿箱而损害乘坐的舒适性。

这样的装置整体的同相振动，由于振动方式与旋转运动不同，所以，不能用马达的力矩控制来消除，作为抑制同相振动的方法，一般是采用提高旋转体的机械精度的方法，以便使偏心和动态不平衡度不成其为振动源。但是，在提高机械精度的方法中，在旋转体的加工和安装上要耗费时间，所以，招致了装置成本的上升。

这样，在现行的抑制同相振动的方法中，在构成装置的旋转体的加工和安装上要求高精度的同时，还需要抗由振动引起的常年变化和疲劳的材料，以及加工这些材料的高技术等。因此，存在这样的问题：为满足装置所要求的性能、可靠性，而招致成本的上升。

本发明，就是基于此种情况而形成的，其目的在于，提供这样的振动调整装置：在由旋转体的动态不平衡度或偏心引起振动的装置中，抑制在驱动对象中发生的振动，在满足装置的功能的同时谋求成本的降低和可靠性的提高。

发明内容

为了达到上述目的，本发明的振动调整装置，有如下特征：具有：驱动驱动对象的驱动力发生装置；用上述驱动力发生装置的驱动力旋转的旋转体；指令上述驱动力发生装置应该发生的推力或力矩的驱动力指令装置；检测上述旋转体的旋转运动的旋转检测装置；根据上述旋转检测装置的输出、输出上述旋转体的旋转角的旋转角变换部；包含有运算用由上述旋转角检测装置所输出的上述旋转角的一次函数所表示的角度的正弦值和余弦值的三角函数运算部、和将上述三角函数运算部的输出乘以规定的增益的增益调整部的旋转运算装置；根据上述旋转运算装置的运算结果修正上述驱动力指令装置的输出的驱动力指令修正装置。

上述旋转运算装置，进而，还可以包含有输出作为上述旋转角变换部的输出的一次函数的截矩的规定的调整相位值的相位调整部来构成。这种场合，作为上述旋转角的一次函数所表示的角度，是将上述调整相位值加到上述旋转角上所得到的角度，上述三角函数运算部运算将上述调整相位值加到上述旋转角上所得到的角度的正弦值或余弦值。

上述旋转运算装置，进而，还可以包含根据上述旋转检测装置的输出、输出上述旋转体角速度的角速度变换部，和将上述三角函数运算部或上述增益调整部的输出、乘以由上述角速度变换部所输出角速度的平方的角速度乘法部。

上述旋转运算装置，进而，还可以包含根据上述旋转检测装置的输出、输出上述旋转体的角加速度的角加速度变换部，和将上述三角函数运算部或上述增益调整部的输出乘以角加速度变换部的输出的角加速度乘法部。

上述驱动力指令修正装置，也可以拥有计算上述驱动力指令装置的输出和上述增益调整部的输出之和的加法器。

上述驱动力指令修正装置，也可以拥有计算上述驱动力指令装置的输出和上述角速度乘法部的输出之和的加法器。

上述驱动力指令修正装置，也可以拥有计算上述角加速度乘法部的输出和上述角速度乘法部的输出之和的加法器。

上述驱动力指令修正装置，也可以拥有计算上述驱动力指令装置的输出和上述角速度乘法部的输出和上述增益调整部的输出之和的加法器。

上述驱动力指令修正装置，也可以拥有计算上述驱动力指令装置的输出和上述角加速度乘法部的输出和上述角速度乘法部的输出和上述增益调整部的输出之和的加法器。

上述旋转运算装置，当令上述旋转角为θ、上述增益调整部的增益为G₁、上述相位调整部的调整相位值为ψ₁的场合，计算出由下式

F_CD＝G₁sin(θ+ψ₁)…(式1)

所得到的上述旋转体的偏心补偿量F_CD。

上述驱动力指令修正装置，也可以做成：根据上述偏心补偿量F_CD来修正上述驱动力指令修正装置的输出。

上述旋转运算装置，当令上述旋转角为θ、上述角速度为ω、上述增益调整部的增益为G₂、上述相位调整部的调整相位值为ψ₂的场合，计算出由下式

F_UB＝G₂ω²sin(θ+ψ₂)…(式2)

所得到的上述旋转体的动态不平衡度补偿量F_UB。

上述驱动力指令修正装置，也可以做成：根据上述动态不平衡度补偿量F_UB来修正上述驱动力指令修正装置的输出。

上述旋转运算装置，当令上述旋转角为θ、上述角速度为ω、上述角加速度为α、上述增益调整部的增益为G₃、上述相位调整部的调整相位值为ψ₃的场合，计算出由下式

F_CF＝G₃(ω²sin(θ+ψ₃)+αcos(θ+ψ₃))…(式3)

所得到的上述旋转体的偏心力不平衡度补偿量F_CF。

上述驱动力指令修正装置，也可以做成：根据上述偏心力不平衡度补偿量F_CF来修正上述驱动力指令修正装置的输出。

上述旋转运算装置，也可以拥有根据上述驱动对象的运行状态切换多个规定值来设定上述增益调整部的增益的增益切换装置。

上述旋转运算装置，也可以拥有根据上述驱动对象的运行状态切换多个规定值来设定上述相位调整部的相位的相位切换装置。

上述旋转运算装置，也可以拥有根据上述旋转体的旋转方向来设定上述相位调整部的相位的相位设定器。

上述旋转角变换部，也可以拥有对上述角速度变换部的输出进行积分的积分器。

这个振动调整装置，还可以配备检测上述驱动对象的驱动方向的振动的振动检测装置来构成。该振动检测装置，也可以拥有检测驱动对象的加速度的加速度检测装置。

上述旋转检测装置，也可以拥有解析装置。上述旋转检测装置，也可以拥有发电机。另外，上述旋转检测装置，也可以拥有编码器。

上述旋转体，也可以是电动机的转子。上述旋转体，也可以是电梯系统的主绳轮。另外，上述旋转体，还可以是电梯系统的辅助绳轮。

上述驱动对象，可以是电梯系统的轿箱。

另外，本发明在具有驱动驱动对象的驱动力发生装置、和用上述驱动力发生装置的驱动力旋转的旋转体、和指令上述驱动力发生装置应该发生的推力或力矩的驱动力指令装置的系统中，提供：通过用规定的补偿值修正上述驱动力指令装置的指令输出、来调整上述驱动对象中发生的振动的方法。这个方法，有如下特征：具有：包含求取上述旋转体的旋转角的步骤的旋转检测过程，和包含求取可以作为上述旋转角的一次函数表示的角度的正弦值或余弦值与规定初始值下的增益之积的步骤、根据上述乘积计算上述补偿值的运算过程，和包含决定在上述驱动对象中发生的规定的振动成分的振幅为最小的上述增益的步骤的决定过程。

在上述运算过程中，作为可以作为上述旋转角的一次函数表示的角度，可以使用将规定的调整相位值加到上述旋转角上所得到的角度，上述决定过程，进而，也可以包含决定在上述驱动对象中发生的规定的振动成分的振幅为最小的上述调制相位值的步骤。

上述旋转检测过程，还包含有求取上述旋转体的角速度的步骤，并且，在上述运算过程中，也可以做成：根据上述正弦值或余弦值和上述增益的上述乘积、与上述旋转体的角速度之积来运算上述补偿值。

另外，上述旋转检测过程，还包含有求取上述旋转体的角加速度的步骤，并且，在上述运算过程中，也可以做成：根据上述正弦值或余弦值和上述增益的上述乘积、与上述旋转体的角加速度之积来运算上述补偿值。

本发明，在由用马达驱动的旋转体的偏心和动态不平衡度引发振动的装置中、利用马达的力矩或推力有效地降低了在驱动对象中所发生的振动。因而，在多个旋转体分别地具有偏心和动态不平衡度的场合，通过对应每个旋转体所引起的振动成分设置多个上述旋转运算装置，可以有效地降低所有的振动成分。

即，假定：旋转体的质量为m、旋转重心与旋转轴间的距离为r、旋转角速度为ω，则在旋转轴上作用有下式4的离心力f_c。

f_C＝mrω²…(式4)

当这个离心力f_c作为动态不平衡度作用到装置上时，在装置中发生振动，这个振动中，与驱动对象的驱动方向平行的成分，励振驱动对象。由于该励振在驱动对象上发生本来没有规定的运动的振动。一般，驱动对象中发生的振动，将作为驱动力发生装置的马达的旋转力变换为驱动方向的驱动力后来对其进行抑制，但是，在这样的整个装置中所产生振动中，除了驱动力发生装置外、将联结机构和皮带或绳索等与旋转体组合起来的旋转力—直线驱动力变换机构也振动，所以，靠旋转力的振动抑制变得非常困难。

现在，由于离心力f_c具有动态不平衡度的旋转体而产生的驱动方向的励振力F_c，假定θ为具有动态不平衡度的旋转体的旋转角、ψ为励振力和该旋转体旋转角间的相位差，可以用下式5来表示。

F_c＝f_Csin(θ+ψ)…(式5)

令拉普拉斯变换算符为s、从励振力F_c到作用于驱动对象的励振力F_ob的励振力传递函数为H(s)，则励振力F_ob用拉普拉斯变换L由下式6给出。

F_ob(s)＝L[mrω²sin(θ+ψ)]H(s)...(式6)

另一方面，在驱动力发生装置中，在为让驱动对象作规定的运动的驱动力指令装置中，进行例如为了使马达转子所连接的驱动用绳轮(旋转体)的角速度ω_M与目标角速度ω_M0一致的伺服控制、并输出与驱动力指令装置的输出值、即力矩指令值T₀一致的力矩。这时，假定驱动用绳轮的半径为r_m，驱动用绳轮带给驱动对象的驱动力F_m0，作为从驱动用绳轮到驱动对象的驱动力传递函数为G(s)，则为：

F_mo(s)＝r_mT₀(s)G(s)…(式7)

在此，用具有动态不平衡度的旋转体的旋转角θ和角加速度ω由下式8来定义力矩指令值T_C。

$T_c=T_0+\frac{k_m}{r_m}{\mathrm{\ω}}^2\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\φ})$ …(式8)

式中，k_m和φ分别是增益调整参数、相位调整参数。该力矩指令值T_C对于驱动对象作用的驱动力F_m0(s)，根据上述式7，由下式9来表示。

F_m(s)＝F_m0(s)+L[k_mω²sin(θ+φ)]G(s)…(式9)

在驱动对象上作用有驱动力和励振力。假定这些力的总和为作用力F，根据上述式6和式9，求得：

F(s)＝F_m0(s)+L[k_mω²sin(θ+φ)]G(s)+L[mrω²sin(θ+ψ)]H(s)…(式10)

在上述式10中，若ω为一定，取G(s)的增益和相位差分别为G_db、γ_G，H(s)的增益和相位差分别为H_db、γ_H，则上述式10右边的第二项、第三项的振动成分，设L^-1为逆拉普拉斯变换，被表示为：

L^-1[L[k_mω²sin(θ+φ)]G(s)]＝G_dbk_mω²sin(θ+φ+γ_G)…(式11)

L^-1[L[mrω²sin(θ+ψ)]H(s)]＝H_dbmrω²sin(θ+ψ+γ_H)…(式12)

因而，若将上式8的增益调整参数k_m和相位调整参数f设定为：

$k_m=-\frac{H_{\mathrm{db}}}{G_{\mathrm{db}}}\mathrm{mr},\mathrm{\φ}=\mathrm{\ψ}+r_H-r_G$ …(式13)

则上述式10右边的第二项和第三项被相互抵消，变成：

F(s)＝F_m0(s)…(式14)

因此，由对驱动对象的作用力F中消除振动成分，可以宛如只作用了驱动力F_m0那样来驱动驱动对象。

另外，在

的场合，上式9则变为：

F(s)＝F_m0(s)+L[k_mω²sin(θ+φ)+mrω²sin(θ+ψ)]G(s)…(式15)

所以，通过调整为：

k_m＝-mr，φ＝ψ…(式16)

就可以与角速度ω的值无关地消除振动成分。

下面，我们来考虑由具有偏心的旋转体励振驱动对象的情况。现在，假定旋转体的偏心振幅为r_d、旋转角为θ_d，由驱动方向的偏心产生的位移Z_d则表示为：

z_d＝r_dsin(θ_d+ψ_d)…(式17)

其中，ψ_d是相位差。由这个位移Z_d引起的对驱动对象的励振力F_d，假定从z_d到F_d的励振力传递函数为D(s)，则励振力F_d用拉普拉斯变换L由下式18给出：

F_d(s)＝L[r_dsin(θ_d+ψ_d)]D(s)…(式18)

在此，用具有偏心的旋转体的旋转角θ_d由下式19来定义力矩指令值T_d。

$T_d=T_0+\frac{k_d}{r_m}\sin ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_d)$ …(式19)

其中，k_d和φ _d 分别是增益调整参数、相位调整参数。该力矩指令值T_d对于驱动对象作用的驱动力F_m，根据上述式7，则为：

F_m(s)＝F_m0(s)+L[k_dsin(θ_d+φ_d)]G(s)…(式20)

由于作用于驱动对象的作用力F是上式18和20的总和，所以为：

F(s)＝F_m0(s)+L[k_dsin(θ_d+φ_d)]G(s)+L[r_dsin(θ_d+ψ_d)]D(s)…(式21)

在上述式21中，若具有偏心的旋转体的角速度ω_d为一定，取G(s)的增益和相位差分别为G_db、γ_G，另外，取D(s)的增益和相位差分别为D_db、γ_d，则上式21右边的第二项和第三项的振动成分，令L^-1为逆拉普拉斯变换，被表示为：

L^-1[L[k_dsin(θ_d+φ_d)]G(s)]＝G_dbk_dsin(θ_d+φ_d+γ_G)…(式22)

L^-1[L[r_dsin(θ_d+ψ_d)]D(s)]＝D_dbr_dsin(θ_d+ψ_d+γ_D)…(式23)

因而，若将上式19的增益调整参数k_d和相位调整参数φ _d 设定为：

$k_d=-\frac{D_{\mathrm{db}}}{G_{\mathrm{db}}}{r}_d,{\mathrm{\φ}}_d={\mathrm{\ψ}}_d+r_D-r_G$ …(式24)

则上述式21右边的第二项和第三项被相互抵消。因此，可以从对驱动对象的作用力F中消除振动成分，宛如只作用了驱动力F_m0那样来驱动驱动对象。

另外，在的场合，则变为：

F(s)＝F_m0(s)+L[k_dsin(θ_d+φ_d)+r_dsin(θ_d+φ_d)]G(s)…(式25)

所以，通过调整为：

k_d＝-r_d，φ_d＝ψ_d…(式26)

就可以与角速度ω的值无关地消除由旋转体的偏心所形成的振动成分。

再者，我们来考虑由具有偏心的旋转体的偏心励振力励振驱动对象的情况。偏心励振力F_r，可以将由上式17的位移Z_d所求得的加速度乘以由偏心所励振的质量m_d来求得，假定ω_d为θ_d的角速度，α_d为θ_d的角加速度，则表示为：

F_r＝m_dr_d(-ω_d ²sin(θ_d+ψ_d)+αcos(θ_d+ψ_d))…(式27)

由这个偏心励振力F_r引起的对驱动对象的励振力F_d，假定从F_r到F_d的励振力传递函数为R(s)，励振力F_d用拉普拉斯变换L由下式28给出。

F_d(s)＝L[m_dr_d(-ω_d ²sin(θ_d+ψ_d)+αcos(θ_d+ψ_d))]R(s)…(式28)

在此，用具有偏心的旋转体的旋转角θ_d由下式来定义力矩指令值T_r。

$T_r=T_0+\frac{k_r}{r_m}(-{{\mathrm{\ω}}_d}^2\sin ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_r)+\mathrm{\α}\cos ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_r))$ …(式29)

其中，k_r和φ_r分别是增益调整参数、相位调整参数。该力矩指令值T_r对于驱动对象作用的驱动力F_m，根据上述式7，则为：

F_m(s)＝F_m0(s)+L[k_r(-ω_d ²sin(θ_d+φ_r)+αcos(θ_d+φ_r))]G(s)…(式30)

由于作用于驱动对象的作用力F是上式28和30的总和，所以为：

F(s)＝F_m0(s)+L[k_r(-ω_d ²sin(θ_d+φ_r)+αsin(θ_d+φ_r))]G(s)

+[m_dr_d(-ω_d ²sin(φ_d+ψ_d)+αsin(θ_d+ψ_d))]R(s)…(式31)

在上述式31中，若具有偏心的旋转体的角速度ω_d为一定，α为0，G(s)的增益和相位差分别为G_db、γ_G，另外，R(s)的增益和相位差分别为R_db、γ_R，则上式31右边的第二项和第三项的振动成分，令L^-1为逆拉普拉斯变换，被表示为：

L^-1[L[k_rω_d ²sin(θ_d+φ_r)]G(s)]＝G_dbk_rω_d ²sin(θ_d+φ_r+γ_G)…(式32)

L^-1[L[m_dr_dω_d ²sin(θ_d+ψ_d)]R(s)]＝R_dbm_dr_dω_d ²sin(θ_d+ψ_d+γ_R)…(式33)

因而，若将上式29的增益调整参数k_r和相位调整参数φ_r分别设定为：

$k_d=-\frac{R_{\mathrm{db}}}{G_{\mathrm{db}}}{m}_d{r}_d,{\mathrm{\φ}}_r={\mathrm{\ψ}}_d+r_R-{\mathrm{\γ}}_G$ …(式34)

则上述式29右边的第二项和第三项被相互抵消。因此，可以从对驱动对象的作用力F中消除振动成分，宛如只作用了驱动力F_m0那样来驱动驱动对象。

另外，在

的场合，因为变为：

F(s)＝F_m0(s)+L[k_r(-ω_d ²sin(θ_d+φ_r)+αcos(θ_d+φ_r))

+m_dr_d(-ω_d ²sin(θ_d+ψ_d)+αcos(θ_d+ψ_d))]G(s)…(式35)

所以，通过调整为：

k_r＝-m_dr_d，φ_r＝ψ_d…(式36)

就可以与角速度ω_d的值无关地消除由旋转体的偏心所形成的振动成分。

而且，在同时具有动态不平衡度和偏心的旋转体上作用有偏心励振力的场合中，由于θ＝θ_d，使力矩指令值T为：

$T=T_0+\frac{k_m}{r_m}{{\mathrm{\ω}}_d}^2\sin ({\mathrm{\θ}}_d+\mathrm{\φ})+\frac{k_m}{r_m}\sin ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_d))$

$+\frac{k_r}{r_m}(-{{\mathrm{\ω}}_d}^2\sin ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_r)+\mathrm{\α}\cos ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_r))$ …(式37)

如上式13、式16、式24、式26、式34以及式36所示，通过决定各个调整参数k_m、k_d、k_r、φ、φ_d和φ_r，当然可以降低驱动对象的振动。

附图说明

图1，是表示本发明的振动调整装置的第1实施方式的整体结构的斜视图。

图2，是表示第1实施方式涉及的振动调整装置的整体构成的框图。

图3，是表示设置有第1实施方式涉及的振动调整装置的电梯系统的构成概略图。

图4，是表示第1实施方式中的角速度指令值与时间的关系的模式曲线。

图5，是表示第1实施方式中的加速度与时间的关系的模式曲线。

图6，是表示第1实施方式中的加速度与时间的关系的模式曲线。

图7，是表示第1实施方式中的加速度与时间的关系的模式曲线。

图8，是表示第1实施方式的变形例子的整体结构的斜视图。

图9，是表示第1实施方式的另一个变形例子的整体结构的斜视图。

图10，是表示设置有第2实施方式涉及的振动调整装置的电梯系统的构成概略图。

图11，是表示第2实施方式涉及的振动调整装置的整体构成的框图。

图12，是表示设置有第3实施方式涉及的振动调整装置的单轴定位工作台装置的构成概略图。

图13，是表示第3实施方式涉及的振动调整装置的整体构成的框图。

图14，是表示本发明的振动调整装置的第4实施方式的整体构成的框图。

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。

【第1实施方式】

图1到图3中，第1实施方式中的振动调整装置作为整体用1来表示，同时，具有作为驱动力发生装置的旋转电动机11、作为驱动对象的移动体14的电梯系统作为整体用5来表示。而振动调整装置1配备有旋转检测装置C1和旋转运算装置C2、C2’。

本实施方式中的旋转检测装置C1，由以下装置构成：在作为检测对象的旋转电动机11上所安装的、输出与该旋转电动机11的转子旋转轴13的旋转角成比例的电压的解析装置15，和串接到解析装置15的未图示出的转子的输入旋转轴17，和连接上述转子旋转轴13、将转子旋转轴13的旋转传递给解析装置15的输入旋转轴17的旋转传递装置19。

上述旋转传递装置19，例如配备有万向联轴节或耦合器。解析装置15是由缠绕了线卷的未图示出的转子和同样备有线卷的定子21构成，同时，备有在每个从上述输入旋转轴17规定的原点算起的旋转角0～2π(弧度)输出对应于旋转角的电压如0～5(V)电压的信号处理器23。解析装置15的上述定子21由支撑构件27用规定的方法被固定到基板25上。

在此，对于作为驱动力发生装置的旋转电动机11进行说明。旋转电动机11被置于底座29上，同时，用止动器固定、使其与底座29结为一体。旋转电动机11，除了上述转子旋转轴13之外，还具有：内置该旋转电动机11的定子的定子机架33；在定子机架33的圆筒底面中央部位可旋转地支撑上述转子旋转轴13的轴承35；被安装在该转子旋转轴13另一端、由于旋转电动机11的力矩通过绳索36而将驱动力传递给作为驱动对象的移动体14的、作为旋转体的绳轮37；根据上述振动调整装置1的输出、计算控制上述转子旋转轴13的旋转速度的力矩指令值的速度控制装置39；在从三相交流电源41接收电力的同时、根据上述速度控制装置39的输出、让上述转子旋转轴13发生等于上述力矩指令值的力矩的驱动装置43。

另一方面，旋转检测装置C1的输出，被导入到上述旋转运算装置C2、C2’。即，旋转运算装置C2，具有：旋转角变换部45-将上述信号处理部23的输出变换为上述转子旋转轴13的旋转角；角速度变换部47-将上述信号处理部23的输出变换为上述转子旋转轴13的角速度；相位调整部49-用来调节对于上述旋转角变换部45的输出的相位角；加法器53-将上述相位调整部49的输出(ψ₂)与旋转角变换部45的输出(θ)相加；正弦运算部55-在输入上述加法器53的输出(ψ₂+θ)的同时、计算所输入值的正弦值(sin(ψ₂+θ))；增益调整部57-将上述正弦运算部55的输出乘以可调整的增益；乘法器59-将上述角速度变换部47的输出(ω)平方；以及乘法器61-将上述增益调整部57的输出(G₂sin(ψ₂+θ))和乘法器59的输出(ω²)相乘的作为角速度乘法部。而且，上述相位调整部49、加法器53、以及上述正弦运算部55作为整体构成三角函数运算部C3。

再者，旋转运算装置C2’，具有：旋转角变换部45’s-对作为角速度变换部47的输出的角速度进行积分的积分器；相位调整部49’-用来调节对于上述旋转角变换部45’s的输出的相位角；加法器53’-将上述相位调整部49’的输出(ψ₁)与旋转角变换部45’s的输出(θ)相加；正弦运算部55’-在输入上述加法器53’的输出(ψ₁+θ)的同时、计算所输入值的正弦值；增益调整部57’-将上述正弦运算部55’的输出(sin(ψ₁+θ))乘以可调整增益G₁。此处，三角函数运算部C3’，由上述相位调整部49’、加法器53’、以及上述正弦运算部55’构成。

在此，为了容易理解，与作为驱动力指令装置的速度控制装置39和旋转电动机11一起对作为驱动力发生装置的驱动装置43进行说明。速度控制装置39，具有：角速度目标模式曲线发生器65-输出上述转子旋转轴13的角速度要追踪的角速度目标模式曲线；力矩指令运算部67-根据角速度目标模式曲线发生器65的输出和角速度变换部47的输出、计算用来使上述转子旋转轴13的旋转速度追踪目标模式曲线的力矩指令值。这个力矩指令运算部67的输出，与上述乘法器61和上述增益调整部57’各自的输出相加、由作为复合振动调整加法器的加法器68输出。另外，驱动装置43，具有：变换器69-将来自上述三相交流电源41的电力变换成直流电力；逆变器71-根据上述加法器68的输出和旋转角变换部45’s的输出为了使上述旋转电动机11发生与上述加法器68的输出值相等的力矩、由变换器69的直流电力供给三相交流电力。此处，逆变器71，具有：点弧角控制部73-为用发生规定力矩的三相交流电流励磁旋转电动机11、根据上述加法器68的输出和旋转角变换部45’s输出的绳轮37的旋转角、控制可控硅点弧角，和可控硅部75-依据点弧角控制部73的输出给上述旋转电动机11供给三相交流电流。

在振动调整装置1、速度控制装置39和驱动装置43中，这些装置动作所需的电力由单相交流电源77供给。另外，在以下的框图中，带箭头的线表示信号通路，而粗线表示旋转电动机11和振动调整装置1周边的电力通路。

另外，电梯系统5，由以下部分构成：在上下方向以规定的安装方法所敷设的导轨79；沿该导轨79上下移动的移动体；从上方以规定的安装方法安装在移动体14上的第1绳索36；与在支撑移动体14的重量时发生的上述绳索36的张力的方向相反旋转的绳轮37和辅助绳轮81；在上述绳索36的另一端以规定的方法安装的、具有大致平衡由移动体14引起的上述绳索36张力的重量的重量部83；旋转电动机11；由上述移动体14下垂、以规定的方法将另一端安装到上述重量部83的第2绳索85；系有上述绳索85、靠该绳索85的移动旋转的同时、用自重赋予上述绳索85张力的第2绳轮87；给由上述绳索85的张力变动所产生的上述绳轮87的上下窜动赋予阻尼力的同时、左右引导该绳轮87的绳轮支撑装置89。

移动体14，具有：对于上述绳索36和85的张力具有充分刚性的箱框91；配置在上述箱框91的四角、用来沿着上述导轨79导引移动体14的导辊装置93；用来载人的轿箱95；在切断通过箱框91侵入到轿箱95的上述绳索36和85的纵振动高频成分的同时、对于箱框91用来支撑轿箱95的吊架97。在此，在作为驱动对象的轿箱95中，作为加速度检测装置，以规定的方法安装有用来检测该轿箱95的上下方向加速度的加速度检测器99。加速度检测器99的检测结果，用未图示出的电缆导入到被配置在旋转运算装置C2、C2’近旁的加速度显示装置101，例如作为时间图来显示加速度检测结果。

旋转电动机11，通过上述底座29与上述辅助绳轮81一起以规定的方法安装到机器底座103上、作为一个整体构成电动机单元104。而后，通过防震橡胶105将上述机器底座103安装在未图示出的建筑物顶层的地板107上。再者，当然，辅助绳论81是由绳索36的张力可自由旋转的。

绳轮支撑装置89，由下述部分构成：用来可旋转地支撑上述绳轮87的轴承109；配置成从两侧夹住上述轴承109、导引上下动的上述绳轮87的绳轮导轨111。再者，上述绳轮导轨111的下端被固定在未图示出的建筑物底层的地板113上。

下面，对以上构成的本实施方式涉及的振动调整装置的动作进行说明。

在装置为待机状态即投入三相交流电源41和单相交流电源77的同时、振动调整装置1、速度控制装置39和驱动装置43是运行状态而角速度目标模式曲线发生器65输出零的场合，转子旋转轴13维持角速度零的状态。另外，在装置最初启动时在增益调整部57和57’中设定为零。随即，当角速度目标模式曲线发生器65发生譬如图4那样的梯形模式曲线、并开始增加目标角速度时，在力矩指令运算部67根据由角速度变换部47所输出的当前的转子旋转轴13的角速度和目标模式曲线发生器65的角速度目标值、计算旋转电动机11应该发生的力矩指令值，通过加法器68，将运算结果输出到驱动装置43。于是，在点弧角控制部75控制对于可控硅部73的点弧角以使旋转电动机11发生按照指令值的力矩，由逆变器输出励磁电流后旋转电动机11发生按照指令值的力矩。而后，由旋转电动机11的力矩绳轮37和转子旋转轴13一起开始旋转。转子旋转轴13的旋转经由旋转传递装置19、旋转输入轴17被输入到解析装置15，在信号处理部23对应于转子旋转轴13的旋转角的增加输出电压上升。信号处理部23的输出电压在旋转角变换部45被变换为转子旋转轴13的旋转角、而另一方面在角速度变换部47例如由模拟微分器等将其变换成角速度。再将这个角速度反馈给力矩指令运算部67，于是，绳轮37的旋转速度(角速度)按图4那样追踪目标值。于是，通过绳轮37上所系的绳索36、将张力传递给移动体14，移动体14也追踪规定的目标速度模式曲线上昇。这种场合，移动体14以图5所示的加速度运动。

这时，如果在作为旋转体的绳轮37中存在动态非平衡度，用上述式4

f_C＝mrω²…(式4)

所表示的离心力，就作用到电梯系统5。(下面，关于所引用公式的意义，请参照「发明内容」项)。

于是，在由防震橡胶105所支撑的电动机单元104中围绕其重心发生振动，这个振动的移动体14的驱动方向亦即上下方向的振动成分，通过绳索36传播给移动体14。同样这个振动的上下方向的振动成分也传播给重量部83。而后，通过绳索85该振动也传播给绳轮87，最后，在整个电梯系统5中发生上下振动。

作用于电动机单元104的上下方向的励振力，用上述式5

F_c＝f_Csin(θ+ψ)…(式5)

描述，而将这个励振力传播给了移动体14时的励振力，用上述式6

F_ob(s)＝L[mrω²sin(θ+ψ)]H(s)…(式6)

描述，在移动体14中发生图6所示的上下振动。

如果在移动体14追踪规定的速度目标值时发生这样的上下振动，则通过吊架97就将其传播给轿箱95，严重地损害乘座的舒适性。

但是，在本发明涉及的振动调整装置1中，是将旋转运算装置C2的输出相加到力矩指令运算部67的输出，来抵消励振移动体14的上述式6的励振力。即，旋转检测装置C1的输出被导入到旋转角变换部45，在加法器53将由旋转角变换部45所输出的旋转角(θ)与相位调整部49的规定的相位角(ψ₂)相加后被导入正弦运算部55，来计算加法器53的输出值(θ+ψ₂)的正弦值(sin(θ+ψ₂))。另一方面，将由角速度变换部47所输出的现在的转子旋转轴13的角速度(ω)导入到乘法器59，计算角速度的平方值(ω²)。在增益调整部57将正弦运算部55的输出乘上规定的增益(G₂)后，在乘法器61中乘上来自上述乘法器59的角速度的平方值(ω²)。而后，乘法器61的输出就成为旋转运算装置C2的输出。即，对于转子旋转轴13的旋转角(θ)和角速度(ω)，由旋转运算装置C2来输出在上述式2

F_UB＝G₂ω²sin(θ+ψ₂)…(式2)

中的运算结果。

这时，上述式2的增益G₂和相位差ψ₂如果等于在上述式13

$k_m=-\frac{H_{\mathrm{db}}}{G_{\mathrm{db}}}\mathrm{mr},\mathrm{\φ}=\mathrm{\ψ}+r_H-r_G$ …(式13)

或，上述式16

k_m＝-mr，φ＝ψ…(式16)

所定义的增益k_m和相位差ψ，则作用于移动体14的励振力被抵消而不发生振动，移动体14平滑上升。另外，在移动体14下降的场合，将图4的速度目标模式曲线乘以-1后、从角速度目标模式曲线65输出即可，因为在这种场合上述式13和16的关系也成立，所以，满足上述式14。

F(s)＝F_m0(s)…(式14)

因而，不言而喻，移动体14平滑下降。

再者，若在旋转轴13上安装的绳轮37中存在偏心，在绳轮37中发生上述式17

z_d＝r_dsin(θ_d+ψ_d)…(式17)

所表示的上下位移。这个位移也和离心力同样地作用于电梯系统5。

因而，由这个位移引起的对移动体14的励振力，用上述式18

F_d(s)＝L[r_dsin(θ_d+ψ_d)]D(s)…(式18)

来表述。于是，在移动体14中发生上下振动。

但是，在本发明涉及的振动调整装置1中，是将旋转运算装置C2’的输出相加到力矩指令运算部67的输出，来抵消励振移动体14的上述式18所示的励振力。即，角速度变换部47的输出(ω)被导入到旋转角变换部45’s，在加法器53’中将由旋转角变换部45’s所输出的旋转角(θ)与相位调整部49’的规定的相位角(ψ₁)相加后导入正弦运算部55’，计算加法器53’的输出值的正弦值(sin(θ+ψ₁))。在增益调整部57′将正弦运算部55′的输出乘上规定的增益(G₁)，变成旋转运算装置C2’的输出。

即，对于转子旋转轴13的旋转角和角速度，由旋转运算装置C2’输出在上述式1

F_CD＝G₁sin(θ+ψ₁)…(式1)

中的运算结果。

这时，上述式1的增益G₁和相位差ψ₁如果等于在上述式24

$k_d=-\frac{D_{\mathrm{db}}}{G_{\mathrm{db}}}{r}_d,{\mathrm{\φ}}_d={\mathrm{\ψ}}_d+r_D-r_G$ …(式24)

或，上述式26

k_d＝-r_d，φ_d＝ψ_d…(式26)

所定义的增益k_d和相位差ψ_d，则作用于移动体14的励振力被抵消而不发生振动移动体14平滑上升。另外，在移动体14下降的场合，将图4的速度目标模式曲线乘以-1后、从角速度目标模式曲线65输出即可，不言而喻，移动体14平滑下降。

另外，在本实施方式中，对在移动体14中发生由绳轮37的动态不平衡度和偏心引起的复合上下振动的情况，作了说明，在这种情况下，也可以按下述方法来调整增益G₂、G₁和相位差ψ₂、ψ₁。

①将所有的值设定成0。这时，在加速度显示装置上，譬如如图7所示表示出了比图6更大的移动体14的上下振动。

②渐渐设大增益G₁，同时，反复升降移动体14直到图7的上下振动振幅出现变化。

③如果图7的振幅出现了变化，固定增益G₁。

④增加(减少)相位差ψ₁同时反复升降移动体14，在移动体14上下振动振幅变为最小时固定相位差ψ₁。

⑤增加(减少)增益G₁同时反复升降移动体14，在移动体14上下振动振幅变为最小时固定增益G₁。用这个操作使增益G₁和相位差ψ₁分别等于增益k_d和相位差ψ_d，来抵消由偏心引起的移动体14的上下振动，如图6的振动波形被显示在加速度显示装置上。

⑥渐渐设大增益G₂，同时，反复升降移动体14直到图6的上下振动振幅出现变化。

⑦如果图6的振幅出现了变化，固定增益G₂。

⑧增加(减少)相位差ψ₂同时反复升降移动体14，在移动体14上下振动振幅变为最小时固定相位差ψ₂。

⑨增加(减少)增益G₂同时反复升降移动体14，在移动体14上下振动振幅变为最小时固定增益G₂。用这个操作使增益G₂和相位差ψ₂分别等于增益k_m和相位差ψ，抵消由动态不平衡度引起的移动体14的上下振动，如图5的加速度波形被显示在加速度显示装置上，就可以确认消除了上下振动。

如上所述，在本实施方式中，是用力矩控制来消除由于绳轮37的动态不平衡度和偏心这类机械的精度原因而在移动体14中发生的上下振动。因此，不依赖于装置整体的刚性和加工精度，就可以提供用轿箱95的加速度所规定的乘坐舒适性标准等装置所要求的性能、优良的乘坐舒适性，不需要高强度材料和加固，故此不会招致成本的上升。

再者，在上述第1实施方式中，为了应对由动态不平衡度和偏心引起的移动体14的复合的上下振动，备有两个旋转运算装置，但对旋转运算装置的使用个数不做任何限定，可以根据具有动态不平衡度和偏心的旋转体的个数配备需要的数目。

另外，作为旋转体的绳轮具有动态不平衡度或偏心，但对具有动态不平衡度或偏心的旋转体的种类不做任何限定，譬如也可以是电动机的转子。

再者，旋转检测装置配备有分析装置，但对旋转检测装置的构成不做任何限定，可进行各种变更。譬如，也可以是能得到与输入轴的角速度的增加成比例的输出电压的发动机。

还有，是由旋转传递装置19和旋转输入轴17传递旋转电动机11的旋转，但对旋转传递装置19的方式和旋转输入轴17的使用不做任何限定，譬如，可以是如图8所示在转子旋转轴13的端部周围设置等间隔的纹路115，用信号处理部23’附带的光学元件117读取它的作为旋转检测装置C1’的光学编码器119，或是如图9所示通过作为旋转传递装置的滚轮121、将转子旋转轴13的旋转传递给旋转式编码器123的旋转检测装置C1”。

另外，振动调整装置1、速度控制装置39和驱动装置43是被个别配置的，但对各自的配置和设置地点不做任何限定，或者可以将振动调整装置作为一个整体或将其分割后设置在速度控制装置和驱动装置内，或者也可以将振动调整装置和速度控制装置设置在驱动装置内。

【第2实施方式】

下面，根据图10、11对本发明的第2实施方式进行说明。在第1实施方式中，假定旋转体是具有动态不平衡度和偏心的绳轮37的情况，与此相应，示出了使用并行排列的两个旋转运算装置C2、C2’的例子。与此相对，在第2实施方式中，要就作为旋转体具有都存在动态不平衡度的(可以忽略偏心)绳轮37和绳轮87的系统中的振动调整进行说明。

在本实施方式中的振动调整装置1’，由检测绳轮37的旋转的旋转检测装置C1、检测绳轮87的旋转的旋转检测装置C1’、旋转运算装置C2、和与此具有同样结构的旋转运算装置C2”构成。

再者，在下面对于与第1实施方式中的要素具有同样结构和功能的要素，附以同样符号并省略说明，同时，在构成或功能上有差异的场合，用附加记号「’」「”」来加以区别。

旋转检测装置C1’，拥有：在作为旋转体的绳轮87的圆筒底面所设置的旋转轴的等间隔的纹路115’；配备有在轴承109的上端用规定方法所安装的信号处理部23’附带的光学元件117的光学编码器119’。因而，通过旋转变换部45将绳轮87的旋转信息输入到旋转运算装置C2”。

于是，为了抑制由绳轮87的动态不平衡度引起的移动体14的上下振动，从旋转运算装置C2”输出依据上述式2

F_UB＝G₂ω²sin(θ+ψ₂)…(式2)

的力矩指令补偿值。

将力矩指令运算部67、旋转运算装置C2和旋转运算装置C2”各自的输出、在作为动态平衡调整加法器的加法器68’中相加，将加法器68’的输出作为抑制由绳轮37和绳轮87的动态不平衡度引起的移动体14的上下振动的力矩指令值、导入到驱动装置43。

【第3实施方式】

下面，根据图12、13对本发明的第3实施方式进行说明。在上述第1实施方式和第2实施方式中，驱动力发生装置是旋转电动机，驱动对象是电梯系统的移动体14。但是，对本发明中的驱动力发生装置和驱动对象不做任何限定，可以进行任何种种变形。在本实施方式中，就驱动对象为单轴定位工作台装置的工作台、驱动力发生装置是线性马达时的振动调整进行说明。

即，在本实施方式中，驱动对象为单轴定位工作台装置125的定位工作台127。单轴定位工作台装置125，配备有：由线性定子126和兼作转子的工作台127构成的、作为驱动力发生装置的线性感应马达129；用来将与所输入的推力指令值一致的推力赋予工作台127的、作为驱动力发生装置的驱动装置43’；用来在线性感应马达129的两端支撑工作台127的、作为旋转体的滚轮133a、133b；断面为倒U字形的轨道框架137；固定在上述框架137的侧面、用来可旋转地保持滚轮133a、133b的轴承139；用来检测工作台127的位置的光学式线性传感器141；在通过模拟微分器143导入由光学式线性传感器141所检测出的工作台127的位置信息的同时、具有导入速度目标模式曲线发生器145的输出、输出用来让工作台127的移动追踪规定的速度目标模式曲线的推力指令值的推力指令运算部147的速度控制装置39’；通过未图示出联接器、将检测轴连接到滚轮133a、133b各自的旋转轴的作为旋转检测装置C1”的旋转编码器123a、123b。

而且，本实施方式涉及的振动调整装置1”，配备有：作为旋转传递装置19用将未图示出的连接器、旋转编码器123a(123b)的输出变换为对应于旋转角的电压的信号处理部23”a(23”b)构成的旋转检测装置C1”a(C1”b)；根据旋转检测装置C1”a(C1”b)的输出运算用来抑制由滚轮133a(133b)的偏心引发的工作台127的驱动方向的振动的推力补偿值的旋转运算装置C2’a(C2’b)；对旋转运算装置C2’a、C2’b各自的输出和速度控制装置39’的输出求和的、作为偏心振动调整加法器的加法器68”。再者，当然，在上述旋转运算装置C2’a(C2’b)中旋转检测装置C1”a(C1”b)的输出在旋转角变换部45’被变换为滚轮133a(133b)的旋转角。

在此，如果在滚轮133a(133b)中有偏心，则伴随滚轮133a(133b)的旋转线性定子126和工作台127的空隙长变动，而线性感应马达129的推力与旋转同步变动。因此，工作台127在驱动方向一边振动一边追踪速度模式曲线。而若依据本实施方式，用振动调整装置1”来补偿由滚轮133a(133b)的偏心引发的线性感应马达129的推力变动，而使在工作台127不发生驱动方向的振动。

因此，可以放宽滚轮133a(133b)的加工精度以及安装精度，故此可以降低装置的成本。再者，在决定旋转运算装置C2’a、C2’b各自的增益调整部57’、相位调整部49’的值时，一旦通过串行连接的两个微分器、将光学式线性传感器141的位置信息输出变换成工作台141的加速度，就可以遵从上述的调整步骤，故参数调整作业变得容易。这个场合，由光学式线性传感器141，两个微分器143、149来构成加速度检测装置151。

【第4实施方式】

进而，根据图1、图3和图14对本发明的第4实施方式进行说明。在上述第1至第3实施方式中，增益调整部和相位调整部的值是被固定了的，但这并非是要限定增益调整部和相位调整部的值，可以根据驱动对象的运行状态设定适当规定值。

即，在本实施方式中，在第1实施方式的电梯系统5中，电梯系统5升降行程长，所以，将作为驱动对象的移动体14的运转时最大加速度和最大速度设定的大。另外，为了不将在最大速度运转时的旋转电动机11的振动传递给地板，防震橡胶105要有更大的弹性。

而且，从速度控制装置39，根据电梯系统运转时的最大设定速度，输出设定速度信号V和电梯升降时的旋转电动机11的旋转方向信号D。振动调整装置1’’’，配备有：旋转检测装置C1和旋转运算装置C2、C2’’’；根据设定速度信号V输出规定值的增益切换装置153；相同的相位切换装置155；根据设定速度信号V和旋转方向信号D、输出规定值的相位设定器157；对上述相位切换装置155和上述相位设定器157的输出进行加法运算的加法器159。

在旋转运算装置C2中，增益调整部57和相位调整部49，根据增益切换装置153和加法器159的输出，被分别调整到各自的规定值。

另外，旋转运算装置C2’’’，配备有：将上述角速度变换部47的输出变换为上述转子旋转轴13的角加速度(α)的角加速度变换部161；输出上述转子旋转轴13的角度(θ)的积分器45’s；根据加法器159的输出、用来设定针对上述旋转角变换部45’s(积分器)的输出(θ)的相位角的相位调整部49’’；对上述相位调整部49’’的输出(ψ₃)和上述旋转角变换部45’s的输出(θ)进行加法运算的加法器53’’；在输入上述加法器53’’的输出(θ+ψ₃)的同时、计算所输入的值的余弦值(cos(θ+ψ₃))的余弦运算部55’’；根据上述增益切换装置153的输出、设定上述余弦运算部55’’的振幅(G₃)的增益调整部57’’；将上述角加速度变换部161的输出(α)和上述增益调整部57’’的输出(G₃cos(θ+ψ₃))相乘的、作为角加速度乘法部的乘法器61”。而且，上述相位调整部49’’、加法器53’’和上述余弦运算部55’’作为一个整体构成三角函数运算部C3’’。而后，作为角速度乘法部的上述乘法器61和上述乘法器61”的输出，即旋转运算装置C2、C2’’’的输出，与上述力矩指令运算部67的输出一起被输入到加法器68’’，从作为多重振动调整加法器的加法器68’’输出。

再者，被输入到加法器68”的旋转运算装置C2、C2’’’的输出之和，可以用上述的式3

F_CF＝G₃(ω²sin(θ+ψ₃)+αcos(θ+ψ₃))…(式3)

来表示。

因此，作为结果将根据上述式29

$T_r=T_0+\frac{k_r}{r_m}(-{{\mathrm{\ω}}_d}^2\sin ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_r)+\mathrm{\α}\cos ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_r))$ …(式29)

的力矩指令值输入到上述驱动装置43。

在如本实施方式那样不仅由于升降行程长而将运转时最大加速度和最大速度设定的大而且防震橡胶105的弹性低的电梯系统中，若绳轮37有轴偏心，则在最大速度和在其附近加减速时、由绳轮37的轴偏心引起的偏心励振力过大，在移动体14中发生纵振动。再者，在防震橡胶105的弹性低的场合，由过大的偏心励振力引起电动机单元104整体在防震橡胶105上上下振动，该电动机单元104的振动相加到偏心励振力上而励振移动体14。该电动机单元104的上下振动和偏心励振力的励振合力，其振幅和与上述旋转轴13的旋转角的相位差，因运转时的最大设定速度和最大设定加速度而变化。而且，就相位差而言还随旋转电动机11的旋转方向而变化。因此，在移动体14以特定的最大设定速度上升的场合中，为了平息移动体14的上下振动即使调整增益调整部57、57’’和相位调整部49、49’’，譬如，在移动体14下降时也会发生不能平息移动体14的纵振动的事态。另外，当变更最大设定速度时，上升时下降时在移动体14中都会发生纵振动。

然而，在本实施方式中，按图14那样来构成振动调整装置1’’’，由上述增益切换装置153、上述相位切换装置155和上述相位设定器157，根据最大设定速度和旋转电动机11的旋转方向，来适当设定增益调整部57、57’’的增益(G₃)和相位调整部49、49’’的相位差(ψ₃)。可以将上述励振合力看作是根据最大设定速度和旋转电动机11的旋转方向、振幅和相位差变化的偏心励振力，所以，在每个运行状态由上述式28

F_d(s)＝L[m_dr_d(-ω_d ²sin(θ_d+ψ_d)+αcos(θ_d+ψ_d))]R(s)…(式28)

所表示的偏心励振力，用根据上述式29

$T_r=T_0+\frac{k_r}{r_m}(-{{\mathrm{\ω}}_d}^2\sin ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_r)+\mathrm{\α}\cos ({\mathrm{\θ}}_d+{\mathrm{\φ}}_r))$ …(式29)

的力矩指令值抵消，在所有的运行状态中来减少移动体14的纵振动。

因此，在移动体14升降时哪个方向都不会发生纵振动，另外，在夜间为了安静运行即使是将最大设定速度设低、在移动体14中也不会发生纵振动。

加之，在上述各实施方式中，是用模拟运算来说明了旋转运算装置，但对模拟、数字的运算方式不做任何限定，故此也适用数字运算方式。

此外，在不超出本发明要旨的范围内可以进行各种变更。

如上所述，若依据本发明的振动调整装置，在不提高机械的精度和刚性的条件下，可以大幅降低由旋转体的动态不平衡度和偏心引起的驱动对象的振动，故此，可以降低装置的成本。另外，由于在驱动对象中不发生无益的振动而不易造成损坏，所以，可以谋求装置可靠性的提高。

Claims (29)

1.一种振动调整装置，其特征为：

具有：

驱动驱动对象的驱动力发生装置；

用上述驱动力发生装置的驱动力旋转的旋转体；

指令上述驱动力发生装置应该发生的推力或力矩的驱动力指令装置；

检测上述旋转体的旋转运动的旋转检测装置；

包含有根据上述旋转检测装置的输出、输出上述旋转体的旋转角的旋转角变换部、和运算由上述旋转检测装置所输出的用上述旋转角的一次函数所表示的角度的正弦值或余弦值的三角函数运算部、和将上述三角函数运算部的输出乘以规定的增益的增益调整部的旋转运算装置；

根据上述旋转运算装置的运算结果、修正上述驱动力指令装置的输出的驱动力指令修正装置。

2.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转运算装置，进而，还包含有输出作为上述旋转角变换部的输出的一次函数的截矩的规定的调整相位值的相位调整部，作为上述旋转角的一次函数所表示的角度，是将上述调整相位值加到上述旋转角上所得到的角度，上述三角函数运算部，运算将上述调整相位值加到上述旋转角上所得到的角度的正弦值或余弦值。

3.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转运算装置，进而，还包含有：

根据上述旋转检测装置的输出、输出上述旋转体角速度的角速度变换部；

将上述三角函数运算部或上述增益调整部的输出、乘以由上述角速度变换部所输出的角速度平方的角速度乘法部。

4.如权利要求3记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转运算装置，进而，还包含有：

根据上述旋转检测装置的输出、输出上述旋转体的角加速度的角加速度变换部；

将上述三角函数运算部或上述增益调整部的输出、乘以上述角加速度变换部的输出的角加速度乘法部。

5.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述驱动力指令修正装置，拥有计算上述驱动力指令装置的输出和上述增益调整部的输出之和的加法器。

6.如权利要求3记载的振动调整装置，其特征在于：

上述驱动力指令修正装置，拥有计算上述驱动力指令装置的输出和上述角速度乘法部的输出之和的加法器。

7.如权利要求4记载的振动调整装置，其特征在于：

上述驱动力指令修正装置，拥有计算上述角加速度乘法部输出和上述角速度乘法部的输出之和的加法器。

8.如权利要求3记载的振动调整装置，其特征在于：

上述驱动力指令修正装置，拥有计算上述驱动力指令装置的输出和上述角速度乘法部的输出和上述增益调整部的输出之和的加法器。

9.如权利要求4记载的振动调整装置，其特征在于：

上述驱动力指令修正装置，拥有计算上述驱动力指令装置的输出和上述角加速度乘法部的输出和上述角速度乘法部的输出和上述增益调整部的输出之和的加法器。

10.如权利要求2记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转运算装置，当令上述旋转角为θ、上述增益调整部的增益为G₁、上述相位调整部的调整相位值为ψ₁的场合，计算出由下式

F_CD＝G₁sin(θ+ψ₁)

所得到的上述旋转体的偏心补偿量F_CD；

上述驱动力指令修正装置，根据上述偏心补偿量F_CD来修正上述驱动力指令修正装置的输出。

11.如权利要求3记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转运算装置，包含有输出作为上述旋转角变换部的输出的一次函数的截矩的规定的调整相位值的相位调整部；

上述旋转运算装置，当令上述旋转角为θ、上述角速度为ω、上述增益调整部的增益为G₂、上述相位调整部的调整相位值为ψ₂的场合，计算出由下式

F_CD＝G₂ω²sin(θ+ψ₂)所得到的上述旋转体的动态不平衡度补偿量F_UB；

上述驱动力指令修正装置，根据上述动态不平衡度补偿量F_UB来修正上述驱动力指令修正装置的输出。

12.如权利要求4记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转运算装置，包含有输出作为上述旋转角变换部的输出的一次函数的截矩的规定的调整相位值的相位调整部；

上述旋转运算装置，当令上述旋转角为θ、上述角速度为ω、上述角加速度为α、上述增益调整部的增益为G₃、上述相位调整部的调整相位值为ψ₃的场合，计算出由下式

F_CF＝G₃(ω²sin(θ+ψ₃)+αcos(θ+ψ₃))

所得到的上述旋转体的偏心力不平衡度补偿量F_CF；

上述驱动力指令修正装置，根据上述偏心力不平衡度补偿量F_CF来修正上述驱动力指令修正装置的输出。

13.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转运算装置，拥有根据上述驱动对象的运行状态、切换多个规定值来设定上述增益调整部的增益的增益切换装置。

14.如权利要求2记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转运算装置，拥有根据上述驱动对象的运行状态、切换多个规定值来设定上述相位调整部的相位的相位切换装置。

15.如权利要求2记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转运算装置，拥有根据上述旋转体的旋转方向、来设定上述相位调整部的相位的相位设定器。

16.如权利要求3记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转角变换部，拥有对上述角速度变换部的输出进行积分的积分器。

17.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

还配备有检测上述驱动对象的驱动方向的振动的振动检测装置。

18.如权利要求17记载的振动调整装置，其特征在于：

上述振动检测装置，拥有检测驱动对象的加速度的加速度检测装置。

19.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转检测装置，拥有解析装置。

20.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转检测装置，拥有发电机。

21.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转检测装置，拥有编码器。

22.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转体，是电动机的转子。

23.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转体，是电梯系统的主绳轮。

24.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述旋转体，是电梯系统的辅助绳轮。

25.如权利要求1记载的振动调整装置，其特征在于：

上述驱动对象，是电梯系统的轿箱。

26.一种振动调整方法，：

是在具有驱动驱动对象的驱动力发生装置、和用上述驱动力发生装置的驱动力旋转的旋转体、和指令上述驱动力发生装置应该发生的推力或力矩的驱动力指令装置的系统中，通过用规定的补偿值修正上述驱动力指令装置的指令输出、来调整上述驱动对象中发生的振动的方法；

其特征在于，具有：

包含求取上述旋转体的旋转角的步骤的旋转检测过程，

和包含有求取可作为上述旋转角的一次函数表示的角度的正弦值或余弦值与规定初始值下的可调整增益之积的步骤、根据上述乘积计算上述补偿值的运算过程，

和包含决定在上述驱动对象中发生的规定的振动成分的振幅为最小的上述增益的步骤的决定过程。

27.如权利要求26记载的振动调整方法，其特征在于：

在上述运算过程中，作为可作为上述旋转角的一次函数表示的角度，使用将规定的调整相位值相加到上述旋转角上所得到的角度；

上述决定过程，进而，还包含有决定在上述驱动对象中发生的规定的振动成分的振幅为最小的上述调整相位值的步骤。

28.如权利要求26记载的振动调整方法，其特征在于：

上述旋转检测过程，还包含有求取上述旋转体的角速度的步骤；

在上述运算过程中，根据上述正弦值或余弦值和上述增益的上述乘积、与上述旋转体的角速度之积来运算上述补偿值。

29.如权利要求26记载的振动调整方法，其特征在于：

上述旋转检测过程，还包含有求取上述旋转体的角加速度的步骤；

在上述运算过程中，根据上述正弦值或余弦值和上述增益的上述乘积、与上述旋转体的角加速度之积来运算上述补偿值。

Images