CN109019219A - 一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，涉及施工升降机技术领域，通过分析施工升降机吊笼的运动过程与及吊笼的重量、运行速度、加减速等参数，建立吊笼动力学方程、运动学方程，利用unity3d软件设计了一种施工升降机吊笼运动过程三维可视化仿真系统，辅助电控工程师对三相异步电动机电机与变频器的选型，最后结合三相异步电动机的机械特性在三维可视化仿真系统进行虚拟仿真测试，验证选型是否满足要求，最终完成施工升降机电气控制系统设计；实现节能、降本、提高效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及施工升降机技术领域，尤其涉及一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法。
背景技术
随着近几年国民经济的高速发展,施工升降机也在建筑领域发挥着巨大的作用,特别对于大工程,高层建筑场景,施工升降机的使用显得尤为重要。施工升降机是建筑物在建造过程中较常使用的载人载货施工机械，它能大大提高施工效率和节约施工时间。
随着电子技术的发展与人们对施工升降机的性能、效率、维护、安全等各个方面的要求提高，以PLC控制模块与变频器驱动三相异步电动机等组成的施工升降机电气控制系统为主要趋势。在对施工升降机电气控制系统设计的过程中，变频器与三相异步电动机的选型尤为重要，目前选型的过程为：电控工程师分析吊笼的重量、运行速度、加减速等参数；根据经验或简单计算估算完成对变频器与三相异步电动机的初步选型；三相异步电动机的安装与电控系统实际部署；施工升降机的实际调试与测试；如果测试结果不符合要求，增加三相异步电动机功率及变频器功率，直到满足要求，最终确定三相异步电动机与变频器的型号。电控工程师为了减少测试不符合要求的情况发生，在选型过程中，经常选择大功率三相异步电动机，大大的提高了功率预量，这样不仅相应的加大了变频器的功率，增加成本，并且容易出现“大马拉小车”的情况，浪费电能。
众所周知，三相异步电动机在较高的负载率，一般在75％～100％的负载率下运行时效率最高，节能的效果明显，即电机功率选型时，减少功率预量，达到节能效果。但是实际操作过程中，由于电控工程师的经验与估算经常出现误差的情况，减少功率预量时，容易出现电机的选型不符合实际要求，在实际测试过程中，容易出现故障、错误等情况，甚至会出现事故。
综上所述，对施工升降机电气控制系统的设计，主要是依靠电气工程师的经验，在对三相异步电动机选型过程中，经常选择大功率三相交流异步电动机，大大的提高了功率预量，这样不仅相应的加大了变频器的功率，增加成本，并且容易出现“大马拉小车”的情况，浪费电能。对电气控制系统进行调试、测试过程需要结合实际施工升降机设备，容易出现故障、错误等情况，在保护措施不全的情况下，容易出现实物受损或调试人员安全事故，具有测试成本较高，测试效率低等缺点。
发明内容
本发明针对背景技术的问题提供一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，通过分析施工升降机吊笼的运动过程与及吊笼的重量、运行速度、加减速等参数，建立吊笼动力学方程、运动学方程，利用unity3d软件设计了一种施工升降机吊笼运动过程三维可视化仿真系统，辅助电控工程师对三相异步电动机电机与变频器的选型，最后结合三相异步电动机的机械特性在三维可视化仿真系统进行虚拟仿真测试，验证选型是否满足要求，最终完成施工升降机电气控制系统设计；实现节能、降本、提高效率的目的。
为了实现上述目的，本发明提出一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，包括如下步骤：
根据实际施工需求设置升降机吊笼基础参数；
建立吊笼动力学模型及运动学模型，对升降机的电动机进行初步选型，进而完成升降机三维模型的建立，通过三维可视化仿真升降机吊笼运动过程；
对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统。
优选地，所述的根据实际施工需求设置升降机吊笼基础参数，包括：吊笼重量及额定载重量、吊笼运行最大速度和吊笼加减速。
优选地，所述的建立吊笼动力学模型及运动学模型，对升降机的电动机进行初步选型，进而完成升降机三维模型的建立，通过三维可视化仿真升降机吊笼运动过程，包括：
对吊笼进行动力学建模及运动学模型，获得额定电磁转矩及额定功率；
根据所获额定电磁转矩及额定功率对升降机的电动机进行初步选型，完成升降机三维模型的建立。
优选地，所述的根据所获额定电磁转矩及额定功率对升降机的电动机进行初步选型，完成升降机三维模型的建立步骤之后，还包括：
将升降机三维模型导入三维可视化仿真软件中，根据吊笼运动学模型在软件中设计升降机吊笼运动过程三维可视化仿真界面。
优选地，所述的对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统，包括：
结合电动机的机械特性在三维可视化仿真软件中进行虚拟仿真测试，若升降机吊笼运动过程虚拟仿真测试符合实际施工要求，则完成升降机电气控制系统设计。
优选地，所述的对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统，包括：
结合电动机的机械特性在三维可视化仿真软件中进行虚拟仿真测试，若升降机吊笼运动过程虚拟仿真测试不符合实际施工要求，则对升降机的电动机进行重新选型并再次进行虚拟仿真测试。
优选地，所述的升降机吊笼，采用齿轮齿条传动机构，齿轮中心轴连接电动机输出轴，齿轮与齿条啮合连接，齿轮转动带动吊笼沿齿条上下移动。
优选地，所述的齿轮齿条传动机构，其动力学模型，具体如下：
额定电磁转矩公式具体如下：
其中，T表示额定电磁转矩，R表示齿轮半径，m表示电动机及吊笼的总重量，g表示重力加速度，α表示吊笼沿着齿条上升运动的加速度，J表示转轴与齿轮相连的电机旋转部分联合惯量，n表示电动机转速；
额定功率公式具体如下：
其中，P表示额定功率。
优选地，所述的齿轮齿条传动机构，其运动学模型，具体如下：
根据齿轮与齿条之间的啮合关系，获得齿轮齿条约束方程φ为：
其中，表示齿轮转动角度；x1及y1表示齿轮中心坐标；R表示齿轮半径；
齿轮齿条的转动驱动约束方程φD表示为：
其中，ω表示齿轮转速；t表示时间；
将公式(4)对时间t求导，获得齿轮上下移动速度方程：
其中，表示x轴方向速度，表示y轴方向速度。
优选地，所述的电动机采用三相异步电动机。
本发明提出一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，具有如下优点：
1、节能；
通过分析施工升降机吊笼的运动过程以及给定的吊笼的重量、运行速度、加减速等参数，建立吊笼动力学方程、运动学方程，通过计算结果选择三相异步电动机电机与变频器的型号，不但保证三相交流异步电动机在较高的负载率，提高电动机的运行效率，节约电能，而且避免出现“大马拉小车”的情况，浪费电能；
2、测试成本低，效率高；
本次发明设计了一种施工升降机吊笼运动过程三维可视化虚拟仿真系统，在测试过程中不需要结合实际施工升降机设备，能快速实现设计修改，不会出现实物受损或调试人员安全事故，具有测试成本较低，测试效率高等优点；
3、仿真结果真实可靠；
本次发明运用了PhysX物理运算引擎，可以模拟重力、摩擦力、加减速、冲力等物理特性，构建一个与现实施工升降机吊笼运动过程场景最贴近的模拟三维可视化仿真场景；利用有限状态机对吊笼运动行为建模，有限状态机它能处理任何顺序的事件，即使出现异常操作，也能提供有意义的响应，符合现实操作情况，不但保证系统的稳定性，也使得测试结果真实可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例中升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法流程图；
图2为本发明优选实施例中齿轮与齿条传动示意图；
图3为本发明一种实施例中齿轮与齿条传动机构简图；
图4为本发明第二实施例中升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法流程图；
图5为本发明第三实施例中升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法流程图；
图6为本发明优选实施例中升降机吊笼行为模型示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法；
本发明第一优选实施例中，如图1所示，包括如下步骤：
S10、根据实际施工需求设置升降机吊笼基础参数；
本发明实施例中，所述的基础参数，包括：吊笼重量及额定载重量、吊笼运行最大速度和吊笼加减速；
S20、建立吊笼动力学模型及运动学模型，对升降机的三相异步电动机进行初步选型，进而完成升降机三维模型的建立，通过三维可视化仿真升降机吊笼运动过程；
本发明实施例中，吊笼动力学模型，如图2所示，所述的升降机吊笼，采用齿轮齿条传动机构，齿条固定在导轨架上，齿轮在三相异步电机的驱动下带动吊笼沿着齿条向上以α加速度加速上升运动；半径为R的齿轮与三相异步电动机转轴相连，额定电磁转矩Te且转速为ω；转轴与齿轮相连的电机旋转部分联合惯量为J；齿轮齿条啮合效率η定义为95％，齿轮与齿条间的摩擦系数μ定义为0.15；三相异步电动机和吊笼的总质量为m，F为齿轮与齿条啮合处的相互作用力，f为齿轮与齿条啮合处的摩擦力，n为三相异步电动机转速；
齿轮与齿条传动系统的力矩平衡方程为：
根据牛顿第二定律：
F-mg-f＝mα (7)
f＝mg*μ (8)
根据上式，并考虑吊笼移动速度v＝ωR，可得：
额定电磁转矩公式具体如下：
其中，Te表示额定电磁转矩，g表示重力加速度；
额定功率公式具体如下：
其中，P表示额定功率；其中n＝60v/πR；可以求出功率；
本发明实施例中，运动学模型，如图3所示，其中，坐标系X-Y为整体坐标系，令齿轮半径为R，C(x1，y1)为齿轮中心点，N(x1,0)为齿轮与齿条啮合点，设齿轮绕质心转过的角度为ψ，根据齿轮与齿条之间的啮合关系，可得到齿轮齿条约束方程为：
其中，表示齿轮转动角度；x1及y1表示齿轮中心坐标；R表示齿轮半径；
齿轮齿条的转动驱动约束方程可表示为：
其中，ω表示齿轮转速；t表示时间；
将公式(4)对时间t求导，获得齿轮上下移动速度方程：
其中，表示x轴方向速度，表示y轴方向速度；
S30、对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统。
本发明第二优选实施例中，如图4所示，包括如下步骤：
S10、根据实际施工需求设置升降机吊笼基础参数；
本发明实施例中，所述的基础参数，包括：吊笼重量及额定载重量、吊笼运行最大速度和吊笼加减速；
S201、对吊笼进行动力学建模及运动学模型，获得额定电磁转矩及额定功率；
本发明实施例中，吊笼动力学模型，如图2所示，所述的升降机吊笼，采用齿轮齿条传动机构，齿条固定在导轨架上，齿轮在三相异步电机的驱动下带动吊笼沿着齿条向上以α加速度加速上升运动；半径为r的齿轮与三相异步电动机转轴相连，产生转矩Te且转速为ω转轴与齿轮相连的电机旋转部分联合惯量为J；齿轮齿条啮合效率η定义为95％，齿轮与齿条间的摩擦系数μ定义为0.15；三相异步电动机和吊笼的总质量为m，F为齿轮与齿条啮合处的相互作用力，f为齿轮与齿条啮合处的摩擦力，n为三相异步电动机转速；
齿轮与齿条传动系统的力矩平衡方程为：
根据牛顿第二定律：
F-mg-f＝mα (7)
f＝mg*μ (8)
根据上式，并考虑吊笼移动速度v＝ωR，可得：
额定电磁转矩公式具体如下：
其中，Te表示额定电磁转矩，g表示重力加速度，
额定功率公式具体如下：
其中，P表示额定功率；其中n＝60v/πR。可以求出功率；
本发明实施例中，运动学模型，如图3所示，其中，坐标系X-Y为整体坐标系，令齿轮半径为R，C(x1，y1)为齿轮中心点，N(x1,0)为齿轮与齿条啮合点，设齿轮绕质心转过的角度为ψ，根据齿轮与齿条之间的啮合关系，可得到齿轮齿条约束方程为：
其中，表示齿轮转动角度；x1及y1表示齿轮中心坐标；R表示齿轮半径；
齿轮齿条的转动驱动约束方程可表示为：
其中，ω表示齿轮转速；t表示时间；
将公式(4)对时间t求导，获得齿轮上下移动速度方程：
其中，表示x轴方向速度，表示y轴方向速度；
S202、根据所获额定电磁转矩及额定功率对升降机的三相异步电动机进行初步选型，完成升降机三维模型的建立；
S203、将升降机三维模型导入unity3d软件中，根据吊笼运动学模型在unity3d软件中设计升降机吊笼运动过程三维可视化仿真界面；
本发明实施例中，施工升降机吊笼运动过程三维可视化仿真界面利用unity3d软件开发，其中施工升降机三维模型利用Solidworks三维建模软件设计完成，首先将施工升降机三维模型导出为FBX文件格式，然后将文件导入unity3d软件中；
本发明实施例中，为吊笼对象添加Rigidbody(刚体)组件，吊笼对象便可以接受外力，配置吊笼相关物理属性：如吊笼的质量；开启重力选项，使吊笼会受到重力的影响；开启动力学选项，吊笼将受到物理引擎的影响，最终实现吊笼在场景当中的物理交互；
最后为三相异步电机模型对象添加力场组件，力场是一种为刚体快速添加作用力的方法，用于驱动吊笼运动，扭矩力的大小根据上述三相异步电动机的机械特性的参数表达式计算得出；
S30、对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统；
本发明第三优选实施例中，如图5所示，包括如下步骤：
S10、根据实际施工需求设置升降机吊笼基础参数；
本发明实施例中，所述的基础参数，包括：吊笼重量及额定载重量、吊笼运行最大速度和吊笼加减速；
S201、对吊笼进行动力学建模及运动学模型，获得额定电磁转矩及额定功率；
本发明实施例中，吊笼动力学模型，如图2所示，所述的升降机吊笼，采用齿轮齿条传动机构，齿条固定在导轨架上，齿轮在三相异步电机的驱动下带动吊笼沿着齿条向上以α加速度加速上升运动；半径为r的齿轮与三相异步电动机转轴相连，产生转矩Te且转速为ω；转轴与齿轮相连的电机旋转部分联合惯量为J；齿轮齿条啮合效率η定义为95％，齿轮与齿条间的摩擦系数μ定义为0.15；三相异步电动机和吊笼的总质量为m，F为齿轮与齿条啮合处的相互作用力，f为齿轮与齿条啮合处的摩擦力，n为三相异步电动机转速；
齿轮与齿条传动系统的力矩平衡方程为：
根据牛顿第二定律：
F-mg-f＝mα (7)
f＝mg*μ (8)
根据上式，并考虑吊笼移动速度v＝ωR，可得：
额定电磁转矩公式具体如下：
其中，Te表示额定电磁转矩，g表示重力加速度，
额定功率公式具体如下：
其中，P表示额定功率；其中n＝60v/πR。可以求出功率；
本发明实施例中，运动学模型，如图3所示，其中，坐标系X-Y为整体坐标系，令齿轮半径为R，C(x1，y1)为齿轮中心点，N(x1,0)为齿轮与齿条啮合点，设齿轮绕质心转过的角度为根据齿轮与齿条之间的啮合关系，可得到齿轮齿条约束方程为：
其中，表示齿轮转动角度；x1及y1表示齿轮中心坐标；R表示齿轮半径；
齿轮齿条的转动驱动约束方程可表示为：
其中，ω表示齿轮转速；t表示时间；
将公式(4)对时间t求导，获得齿轮上下移动速度方程：
其中，表示x轴方向速度，表示y轴方向速度；
S202、根据所获额定电磁转矩及额定功率对升降机的三相异步电动机进行初步选型，完成升降机三维模型的建立；
S203、将升降机三维模型导入unity3d软件中，根据吊笼运动学模型在unity3d软件中设计升降机吊笼运动过程三维可视化仿真界面；
本发明实施例中，施工升降机吊笼运动过程三维可视化仿真界面利用unity3d软件开发，其中施工升降机三维模型利用Solidworks三维建模软件设计完成，首先将施工升降机三维模型导出为FBX文件格式，然后将文件导入unity3d软件中；
本发明实施例中，为吊笼对象添加Rigidbody(刚体)组件，吊笼对象便可以接受外力，配置吊笼相关物理属性：如吊笼的质量；开启重力选项，使吊笼会受到重力的影响；开启动力学选项，吊笼将受到物理引擎的影响，最终实现吊笼在场景当中的物理交互；
最后为三相异步电机模型对象添加力场组件，力场是一种为刚体快速添加作用力的方法，用于驱动吊笼运动，扭矩力的大小根据上述三相异步电动机的机械特性的参数表达式计算得出；
S301、结合电动机的机械特性在三维可视化仿真软件中进行虚拟仿真测试，若升降机吊笼运动过程虚拟仿真测试符合实际施工要求，则执行步骤S303；若升降机吊笼运动过程虚拟仿真测试不符合实际施工要求，则执行步骤S302；
本发明实施例中，本次发明的施工升降机吊笼运动动力来源于三相异步电机，利用三相异步电机机械械特性的参数表达式计算得出电动机的电磁转矩，模拟仿真电动机电磁转矩输出，驱动吊笼运动；
其中，T为电动机的电磁转矩，U1为定子相压，f1为频率、s为转差率，p为极对数，R2'为转子电阻，c为校正系数，R1为定子一相绕组电阻，Xσ1为定子绕组漏电抗，X'σ2为转子漏电抗；
可以看出，电动机的电磁转矩T与定子相压U1、频率f1、转差率s有关，其他为电动机参数可以认为是常数，可以从初步选型电动机数据手册获得这些参数，并将其代入上式计算，用于推动吊笼运动的作用力，仿真验证初步选型的电动机是否符合设计要求；
本发明实施例中，在对施工升降机吊笼运动过程三维可视化仿真系统进行虚拟仿真测试中，吊笼的状态是不断变化的，所以本发明利用FSM(有限状态机)来管理状态；有限状态机(Finite-state machine,FSM)，又称有限状态自动机，是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型；FSM是一种算法思想，简单而言，有限状态机由一组状态、一个初始状态、输入和根据输入及现有状态转换为下一个状态的转换函数组成；升降机吊笼行为模型图如图6所示；
S302、对升降机的电动机进行重新选型并返回执行步骤S301；
S303、完成升降机电气控制系统设计；
在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读取介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读取介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据实际施工需求设置升降机吊笼基础参数；
建立吊笼动力学模型及运动学模型，对升降机的电动机进行初步选型，进而完成升降机三维模型的建立，通过三维可视化仿真升降机吊笼运动过程；
对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统。
2.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的根据实际施工需求设置升降机吊笼基础参数，包括：吊笼重量及额定载重量、吊笼运行最大速度和吊笼加减速。
3.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的建立吊笼动力学模型及运动学模型，对升降机的电动机进行初步选型，进而完成升降机三维模型的建立，通过三维可视化仿真升降机吊笼运动过程，包括：
对吊笼进行动力学建模及运动学模型，获得额定电磁转矩及额定功率；
根据所获额定电磁转矩及额定功率对升降机的电动机进行初步选型，完成升降机三维模型的建立。
4.根据权利要求3所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的根据所获额定电磁转矩及额定功率对升降机的电动机进行初步选型，完成升降机三维模型的建立步骤之后，还包括：
将升降机三维模型导入三维可视化仿真软件中，根据吊笼运动学模型在软件中设计升降机吊笼运动过程三维可视化仿真界面。
5.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统，包括：
结合电动机的机械特性在三维可视化仿真软件中进行虚拟仿真测试，若升降机吊笼运动过程虚拟仿真测试符合实际施工要求，则完成升降机电气控制系统设计。
6.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的对升降机吊笼运动过程进行虚拟仿真测试，根据测试结果获得符合实际施工要求的升降机电气控制系统，包括：
结合电动机的机械特性在三维可视化仿真软件中进行虚拟仿真测试，若升降机吊笼运动过程虚拟仿真测试不符合实际施工要求，则对升降机的电动机进行重新选型并再次进行虚拟仿真测试。
7.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的升降机吊笼，采用齿轮齿条传动机构，齿轮中心轴连接电动机输出轴，齿轮与齿条啮合连接，齿轮转动带动吊笼沿齿条上下移动。
8.根据权利要求7所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的齿轮齿条传动机构，其动力学模型，具体如下：
额定电磁转矩公式具体如下：
其中，T表示额定电磁转矩，R表示齿轮半径，m表示电动机及吊笼的总重量，g表示重力加速度，α表示吊笼沿着齿条上升运动的加速度，J表示转轴与齿轮相连的电机旋转部分联合惯量，n表示电动机转速；
额定功率公式具体如下：
其中，P表示额定功率。
9.根据权利要求7所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的齿轮齿条传动机构，其运动学模型，具体如下：
根据齿轮与齿条之间的啮合关系，获得齿轮齿条约束方程φ为：
其中，表示齿轮转动角度；x1及y1表示齿轮中心坐标；R表示齿轮半径；
齿轮齿条的转动驱动约束方程φD表示为：
其中，ω表示齿轮转速；t表示时间；
将公式(4)对时间t求导，获得齿轮上下移动速度方程：
其中，表示x轴方向速度，表示y轴方向速度。
10.根据权利要求1所述的升降机吊笼运动三维可视化仿真测试方法，其特征在于，所述的电动机采用三相异步电动机。
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