CN109911743A - 电梯减振控制方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯减振控制方法、系统和装置，在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号，将加速度信号转换成伺服电机的电流调节信号，进而利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动，由于导靴滚轮是安装在电梯上的，导靴滚轮在固定的导轨上滚动，在电梯振动时推动导靴滚轮沿振动方向运动，可以阻止电梯轿厢在振动方向上的进一步运动，从而减小电梯轿厢的振动，保证电梯运行的平稳性。

Description

电梯减振控制方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及电梯减振技术领域，特别是涉及一种电梯减振控制方法、系统和装置。

背景技术

随着世界科技和经济的快速发展，高层建筑不断增多，电梯已经成为现代生活中一种必不可少的垂直交通工具，为了节省运送乘客的时间和提高电梯的运行效率，电梯的速度不断提高，目前电梯的最高运行速度已达到21m/s(75.6Km/h)，相当于“垂直运动的汽车”。由于电梯轿厢在狭长的井道内运行，轿厢速度增加，必将使振动加剧，严重影响电梯的稳定性和安全性。

电梯导轨变形和轿厢周围的空气压力扰动是振动产生的主要原因。传统的减振措施包括提高导轨的精度，改变电梯的尺寸，使用滚动导靴等等，上述方式在电梯低速运行时具有良好的减振效果，但已经不能满足高速电梯及超高速的减振要求，减振效果较差。

发明内容

基于此，有必要针对传统的电梯减振控制方式在电梯高速运行时减振效果较差的问题，提供一种电梯减振控制方法、系统和装置。

一种电梯减振控制方法，包括以下步骤：

在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号；

对加速度信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电流调节信号；

利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动。

一种电梯减振控制系统，包括：

加速度获取单元，用于在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号；

调节信号获取单元，用于对加速度信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电流调节信号；

减振控制单元，用于利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动。

一种电梯减振控制装置，包括控制器和加速度采集板；

加速度采集板用于在电梯轿厢运行时，采集轿厢在振动方向上的加速度信号；控制器执行上述电梯减振控制方法的步骤。

根据上述本发明的电梯减振控制方法、系统和装置，在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号，将加速度信号转换成伺服电机的电流调节信号，进而利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动，由于导靴滚轮是安装在电梯轿厢上的，导靴滚轮在固定的导轨上滚动，在电梯振动时推动导靴滚轮沿振动方向运动，可以阻止电梯轿厢在振动方向上的进一步运动，从而减小电梯轿厢的振动，保证电梯运行的平稳性。

一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，该程序被处理器执行时实现上述的电梯减振控制方法的步骤。

根据上述本发明的电梯减振控制方法，本发明还提供一种可读存储介质，用于通过程序实现上述电梯减振控制方法。上述可读存储介质能够将加速度信号转换成伺服电机的电流调节信号，进而利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动，由于导靴滚轮是安装在电梯轿厢上的，导靴滚轮在固定的导轨上滚动，在电梯振动时推动导靴滚轮沿振动方向运动，可以阻止电梯轿厢在振动方向上的进一步运动，从而减小电梯轿厢的振动，保证电梯运行的平稳性。

附图说明

图1为其中一个实施例的电梯减振控制方法的流程示意图；

图2为其中一个实施例的电梯减振控制系统的结构示意图；

图3为其中一个实施例的电梯减振控制装置的结构示意图；

图4为其中一个实施例的电梯减振控制装置的结构示意图；

图5为其中一个实施例的电梯减振控制装置的结构示意图；

图6为其中一个实施例的电梯减振控制装置的结构示意图；

图7为其中一个具体实施例的电梯减振控制的基本框架示意图；

图8为其中一个具体实施例的电梯减振原理示意图；

图9为其中一个具体实施例的电梯减振控制机构的硬件框架示意图；

图10为其中一个具体实施例的电梯减振控制中加速度采集板的示意图；

图11为其中一个具体实施例的加速度信号处理示意图；

图12为其中一个具体实施例的左右方向电机的加速度环的电流计算示意图；

图13为其中一个具体实施例的前后方向电机的加速度环的电流计算示意图；

图14-16为其中一个具体实施例的电梯减振控制在执行时的流程图；

图17为其中一个具体实施例的电梯减振控制在执行时的主循环流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

参见图1所示，为本发明一个实施例的电梯减振控制方法的流程示意图。该实施例中的电梯减振控制方法，包括以下步骤：

步骤S110：在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号；

步骤S120：对加速度信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电流调节信号；

在本步骤中，通过比例积分调节(PI调节)，可以对加速度信号进行转换，计算得到伺服电机的调节电流；

步骤S130：利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动；

在本步骤中，导靴滚轮是安装在电梯轿厢上的，导靴滚轮可以在固定的电梯导轨上滚动，带动电梯轿厢运行；伺服电机在电流调节信号的作用下，可以推动导靴滚轮沿振动方向运动，从而阻止电梯轿厢在振动方向上的进一步运动，从而减小电梯轿厢的振动。

在本实施例中，在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号，将加速度信号转换成伺服电机的电流调节信号，进而利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动，由于导靴滚轮是安装在电梯轿厢上的，导靴滚轮在固定的导轨上滚动，在电梯振动时推动导靴滚轮沿振动方向运动，可以阻止电梯轿厢在振动方向上的进一步运动，从而减小电梯轿厢的振动，保证电梯运行的平稳性。

可选的，可以通过安装在轿厢上的加速度传感器来获取轿厢在振动方向上的加速度信号。

在其中一个实施例中，电梯减振控制方法还包括以下步骤：

对加速度信号进行低通滤波处理，获得目标加速度信号；

对加速度信号进行比例积分调节的步骤包括以下步骤：

对目标加速度信号进行比例积分调节。

在本实施例中，电梯减振的目的是为了乘客感觉不到电梯的振动，以提高乘客乘坐电梯的舒适度，而乘客能感觉到的振动频率一般较低，因此在对加速度信号进行比例积分调节之前，可以先对加速度信号进行低通滤波处理，只对低频的加速度信号进行处理，简化处理过程。

可选的，低通滤波的通过频率范围可以是人体较为敏感的1～5Hz。

在其中一个实施例中，利用电流调节信号驱动伺服电机的步骤包括以下步骤：

获取电流调节信号与伺服电机的第一力矩电流信号的差值信号，对差值信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电压调节信号，利用电压调节信号驱动伺服电机。

在本实施例中，伺服电机的响应一般是通过伺服电机的电压进行控制，为了便于顺利驱动伺服电机进行控制，可以对电流调节信号与伺服电机的第一力矩电流信号的差值信号进行比例积分调节，获取电压调节信号，进而伺服电机推动导靴滚轮。

可选的，在控制的初始阶段，伺服电机的第一力矩电流信号可以为0。

在其中一个实施例中，在利用电压调节信号驱动伺服电机的步骤之后还包括以下步骤：

获取伺服电机的编码器信号，根据编码器信号获取导靴滚轮当前的位置信号和伺服电机输出的在振动方向上的速度信号；

对位置信号进行比例积分调节，获取速度调节信号，对速度调节信号与速度信号的差值信号进行比例积分调节，获取速度环调节电流信号；

采集伺服电机的当前电流信号，对当前电流信号进行分解，获得第二力矩电流信号；

获取对所述加速度信号进行比例积分调节后的加速度环调节电流信号，获取速度环调节电流信号和加速度环调节电流信号的和值电流信号，获取和值电流信号与第二力矩电流信号的差值信号，对该差值信号进行比例积分调节，获取伺服电机的第二电压调节信号，根据第二电压调节信号驱动伺服电机。

在本实施例中，由于在伺服电机推动导靴滚轮沿振动方向运动后，导靴滚轮的位置已经发生改变，持续以相同的驱动力对导靴滚轮进行推动反而不利于振动的消除，可以通过导靴滚轮当前的位置信号和伺服电机输出的在振动方向上的速度信号的反馈，对伺服电机的控制电流进行进一步的调节。伺服电机可以配置有一个编码器，编码器记录了轿厢的运动过程，根据编码器记录的信号可以得到导靴滚轮当前的位置信号和伺服电机输出的在振动方向上的速度信号，通过比例积分调节获取速度环调节电流信号，结合加速度环调节电流信号以及伺服电机的第二力矩电流信号获取第二电压调节信号，进一步调节伺服电机，使导靴滚轮的运动更加符合轿厢实际的位置和速度变化，使得推动导靴滚轮的过程更加稳定。

可选的，在根据第二电压调节信号驱动伺服电机之后，本实施例中获取反馈电流信号对伺服电机的控制电流进行进一步的调节的过程可以重复进行，直至第二电压调节信号为0，此时相当于导靴滚轮没有受到外界振动因素的影响，也就无需伺服电机推动导靴滚轮。

在其中一个实施例中，获取伺服电机的第二电压调节信号的步骤包括以下步骤：

获取当前电流信号分解后的励磁电流信号，对励磁电流信号进行比例积分调节，获取励磁电流信号的调节信号，根据励磁电流信号的调节信号、对该差值信号进行比例积分调节后的调节信号和位置信号获取伺服电机的第二电压调节信号。

在本实施例中，在对伺服电机进行调节的过程中，电压调节信号不仅对伺服电机的力矩电流信号产生作用，同时还会影响到伺服电机的励磁电流信号，通过对伺服电机的励磁电流信号的比例积分调节和反馈，可以得到更加准确的电压调节信号，从而提高推动导靴滚轮的准确度。

在其中一个实施例中，对加速度信号进行比例积分调节的步骤包括以下步骤：

根据预设的增益比例对加速度信号进行增益处理，对增益后的加速度信号进行比例积分调节。

在本实施例中，在电梯运行过程中，电梯轿厢在振动方向上的加速度信号通常比较小，通过预设的增益比例对加速度信号进行增益处理，便于后续的信号处理，得到准确的伺服电机的电流调节信号。

在其中一个实施例中，加速度信号包括第一振动方向加速度信号或第二振动方向加速度信号，第一振动方向和第二振动方向相互垂直。

在本实施例中，电梯实际运行过程中，主要有两个相互垂直的方向上的振动，在电梯减振控制时，可以分别对这两种不同的方向的振动进行调节控制，从而最大程度地保证电梯的减振效果。

可选的，在电梯轿厢运行过程中，电梯导轨变形和轿厢周围的空气压力扰动最容易引起的是电梯的横向振动，这也是影响乘坐乘客舒适性的重要因素，因此，可以选择振动方向是横向方向，由于电梯轿厢整体一般都是呈长方体状，电梯轿厢在横向的振动可以分为左右方向的振动和前后方向的振动。第一振动方向可以是左右振动的方向，第二振动方向可以是前后振动的方向。

根据上述电梯减振控制方法，本发明还提供一种电梯减振控制系统，以下就本发明的电梯减振控制系统的实施例进行详细说明。

参见图2所示，为本发明一个实施例的电梯减振控制系统的结构示意图。该实施例中的电梯减振控制系统包括：

加速度获取单元210，用于在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号；

调节信号获取单元220，用于对加速度信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电流调节信号；

减振控制单元230，用于利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动。

在其中一个实施例中，调节信号获取单元220对所述加速度信号进行低通滤波处理，获得目标加速度信号；对所述目标加速度信号进行比例积分调节。

在其中一个实施例中，减振控制单元230获取电流调节信号与伺服电机的第一力矩电流信号的差值信号，对差值信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电压调节信号，利用电压调节信号驱动伺服电机。

在其中一个实施例中，减振控制单元230获取伺服电机的编码器信号，根据编码器信号获取导靴滚轮当前的位置信号和伺服电机输出的在振动方向上的速度信号；对位置信号进行比例积分调节，获取速度调节信号，对速度调节信号与速度信号的差值信号进行比例积分调节，获取速度环调节电流信号；采集伺服电机的当前电流信号，对当前电流信号进行分解，获得第二力矩电流信号；获取对所述加速度信号进行比例积分调节后的加速度环调节电流信号，获取速度环调节电流信号和加速度环调节电流信号的和值电流信号，获取和值电流信号与第二力矩电流信号的差值信号，对该差值信号进行比例积分调节，获取伺服电机的第二电压调节信号，根据第二电压调节信号驱动伺服电机。

在其中一个实施例中，减振控制单元230获取当前电流信号分解后的励磁电流信号，对励磁电流信号进行比例积分调节，获取励磁电流信号的调节信号，根据励磁电流信号的调节信号、对该差值信号进行比例积分调节后的调节信号和位置信号获取伺服电机的第二电压调节信号。

在其中一个实施例中，调节信号获取单元220根据预设的增益比例对加速度信号进行增益处理，对增益后的加速度信号进行比例积分调节。

在其中一个实施例中，加速度信号包括第一振动方向加速度信号或第二振动方向加速度信号，第一振动方向和第二振动方向相互垂直。

本发明的电梯减振控制系统与本发明的电梯减振控制方法一一对应，在上述电梯减振控制方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于电梯减振控制系统的实施例中。

根据上述电梯减振控制方法，本发明实施例还提供一种可读存储介质。

可读存储介质上存储有可执行程序，该程序被处理器执行时实现上述电梯减振控制方法的步骤。

上述可读存储介质能够将加速度信号转换成伺服电机的电流调节信号，进而利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动，由于导靴滚轮是安装在电梯轿厢上的，导靴滚轮在固定的导轨上滚动，在电梯振动时推动导靴滚轮沿振动方向运动，可以阻止电梯轿厢在振动方向上的进一步运动，从而减小电梯轿厢的振动，保证电梯运行的平稳性。

根据上述电梯减振控制方法，本发明还提供一种电梯减振控制装置，以下就本发明的电梯减振控制装置的实施例进行详细说明。

参见图3所示，为本发明一个实施例的电梯减振控制装置的结构示意图。该实施例中的电梯减振控制装置包括控制器310和加速度采集板320；

加速度采集板320用于在电梯轿厢运行时，采集轿厢在振动方向上的加速度信号；控制器310执行上述电梯减振控制方法的步骤：

控制器310用于在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号；对加速度信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电流调节信号；利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动。

在本实施例中，在电梯轿厢运行时，控制器310通过加速度采集板320获取轿厢在振动方向上的加速度信号，将加速度信号转换成伺服电机的电流调节信号，进而利用电流调节信号驱动伺服电机，推动轿厢上的导靴滚轮沿振动方向运动，由于导靴滚轮是安装在电梯上的，导靴滚轮在固定的导轨上滚动，在电梯振动时推动导靴滚轮沿振动方向运动，可以阻止电梯轿厢在振动方向上的进一步运动，从而减小电梯轿厢的振动，保证电梯运行的平稳性。

在其中一个实施例中，如图4所示，电梯减振控制装置还包括伺服电机330、滑台340和弹簧350；

伺服电机330与滑台340连接，滑台340通过弹簧350与导靴滚轮360连接；

伺服电机330在电流调节信号的作用下移动滑台340，滑台340通过弹簧350推动导靴滚轮沿振动方向运动。

在本实施例中，通过上述伺服电机330、滑台340和弹簧350之间的连接关系，可以将伺服电机330的驱动力传输至导靴滚轮上，实现通过伺服电机推动导靴滚轮沿振动方向运动，此种结构连接简单，容易实现，而且在轿厢受到外界振动因素产生加速度时，不会对伺服电机产生机械振动的不利影响。

在其中一个实施例中，如图5所示，电梯减振控制装置包括一个加速度采集板320，伺服电机330包括第一伺服电机331和第二伺服电机332；

加速度采集板320用于采集导靴滚轮在第一振动方向上的加速度信号和在第二振动方向上的加速度信号，控制器310利用第一振动方向上的加速度信号驱动第一伺服电机331，推动导靴滚轮沿第一振动方向运动；控制器310利用第二振动方向上的加速度信号驱动第二伺服电机332，推动导靴滚轮沿第二振动方向运动。

在本实施例中，针对不同的方向的振动，可以采用不同的伺服电机推动导靴滚轮运动，便于准确控制导靴滚轮的运动过程。

在其中一个实施例中，如图6所示，电梯减振控制装置包括两个加速度采集板320，伺服电机330包括第一伺服电机331和第二伺服电机332；

其中一个加速度采集板320用于采集导靴滚轮在第一振动方向上的加速度信号，控制器310利用第一振动方向上的加速度信号驱动第一伺服电机331，推动导靴滚轮沿第一振动方向运动；另一个加速度采集板320用于采集导靴滚轮在第二振动方向上的加速度信号，控制器310利用第二振动方向上的加速度信号驱动第二伺服电机332，推动导靴滚轮沿第二振动方向运动。

在本实施例中，针对不同的方向的振动，可以采用不同的加速度采集板进行采集，并通过不同的伺服电机推动导靴滚轮运动，便于准确控制导靴滚轮的运动过程。

可选的，加速度采集板可以同时采集不同方向的振动加速度，便于在其中一个加速度采集板损坏时，由另一个加速度采集板实现加速度采集的功能，实现功能冗余。

本发明的电梯减振控制装置与本发明的电梯减振控制方法一一对应，上述电梯减振控制方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于电梯减振控制系统的实施例中。

上述“第一”、“第二”等序数词只是为了区分所描述的对象，并不是对所描述对象的限定。

在一个具体的实施例中，本发明的方案可以应用在电梯运行减振的场景中。

本具体实施例的方案主要是使用伺服电机驱动滑台控制导靴滚轮上的弹簧，根据检测到的轿厢的加速度的方向和大小调节导靴滚轮和导轨之间的力矩，减小轿厢振动。

电梯减振控制的基本框架如图7所示，ACM1、ACM2为加速度传感器采集板1和采集板2，Motor1、Motor2、Motor3为多摩川伺服电机，伺服电机包含17位绝对位置编码器和刹车。系统由机械部分和电气部分组成，其中电气部分为控制机构，机械部分为执行机构。机械部分包含安装于轿底左右两侧的两台导靴，右侧的导靴包括两台伺服电机Motor1和Motor3，Motor1控制导靴滚轮前后方向的受力，Motor3控制导靴滚轮左右方向的受力，左侧的导靴包括一台伺服电机Motor2，控制导靴前后方向的受力，Motor1和Motor2因安装位置相反，所以控制出力方向相反。伺服电机通过丝杆连接滑台，滑台上有连接弹簧，弹簧力作用到滚轮上。

导靴左右方向的减振原理如图8所示，导靴滚轮沿导轨向上运行时，当运行到导轨不平处时，轿厢将会往右边偏移时，加速度采集板ACM1将采集到加速度方向向右，系统设置的默认加速度为0，PI输入为负，使用加速度PI调节，转换为伺服电机M3的电流，控制伺服电机的滑块向右运动，右侧向弹簧压缩，滚轮向右运动，阻止轿厢进一步右移，从而减小导轨不平造成轿厢的振动，保证电梯运行的平稳性。前后方向的控制原理相同，差异为Motor1控制右侧的两个滚轮，Motor2控制左侧的两个滚轮。

电梯减振控制机构的硬件框图如图9所示，

(1)电梯减振控制机构需要使用2个相同的CPU控制3台相同的伺服电机，其中MCU1IC1控制2个电机、MCU2IC10控制1个电机。

(2)两个CPU之间采用SPI通信，IC10为主机，IC1为从机，通讯速率240K，数据长度16字节，IC10将接收到输入信号通过SPI给到IC1，IC1将故障、运行状态等信号传递给IC10，实现两个MCU协同运作。

(3)每个CPU均检测加速度传感器的信息以及电机的位置、速度、电流信息，采用加速度环、位置环、速度环、电流环实现伺服电动机的控制。

(4)FPGA实现3个电机编码器信号的转换，将2.5M的串行编码器信号转化为16位的数据总线数据，IC1和IC10通过数据总线的读写，实现编码器信号的读取。

当XAGPWEN(主回路上电信号)有效时主回路上电，上电后XAGEN(运行许可信号)有效时，IC1控制Motor1、Motor2进行中间位置查找，IC10控制Motor3进行中间位置查找，查找完成后，电机停止在中间位置，此时电机未产生力矩施加在导靴滚轮上。加速度采集板ACM1、ACM2采集前后方向、左右方向的加速度信号，根据前后方向的加速度信号计算Motor1、Motor2的电流控制信号，根据左右方向的加速度信号计算生成Motor3的电流控制信号，改变导靴受力，减缓轿厢振动，对轿厢振动进行实时控制(减振作用频率为人体敏感的较低频率1～5Hz)，运行过程中，控制板IC10通过继电器ZAGMV输出动作信号，故障时通过ZAGER输出故障信号，XAGAJ为偏置许可信号，当XAGEN无效时，XAGAJ有效时，系统进行电流偏置、加速度直流偏置的检测，降低系统的误差，提高系统的稳定性。

当电梯运行速度大于10米/分，主微机给出控制许可信号XAGEN，控制系统投入运行。如图10所示(只显示了ACM1，ACM1和ACM2相同)，加速度采集板ACM1和ACM2分别采集左右方向和前后方向的加速度信号，ACM1和ACM2的G11、G12分别连接到CPU，对应左右方向的加速度信号，ACM1和ACM2的G21、G22分别连接到CPU，对应前后方向的加速度信号。当左右方向的加速度信号动作时，表示有左右方向的振动，经过左右方向加速度环PI调节，PI环输出电流控制信号，驱动导靴滚轮向振动相同方向运动，抑制轿箱振动。

如图11所示，加速度传感器采集左右、前后方向的加速度信号，经过带通滤波，保留对人体敏感的低频加速度信号，通过加速度PI调节，生成电流环的给定电流信号，电机电流对应力矩，将驱动电机抑制振动，位置环用于将滑台拉回到原来的零点，位置环的PI输出给到速度环，速度环的输出给到电流环。

具体的，电流环调节是根据加速度环给出的电流信号进行力矩电流PI调节，再生成三相电压输出至PMSM(永磁同步电机)；通过对RE(编码器)进行FPGA解码，可以得到导靴滚轮当前的位置信号和在振动方向上的速度信号，导靴滚轮由伺服电机控制，导靴滚轮在振动方向上的速度信号相当于伺服电机输出的在振动方向上的速度信号，位置环的初始默认位置是0，位置PI输入为负，使用位置环PI调节，再与反馈的速度信号进行速度环PI调节，然后反馈至加速度环；

在进行力矩电流PI调节时，还需要考虑励磁电流。获取PMSM的当前电流信号分解后的励磁电流信号和力矩电流，以给定为0，PI输入为负，对励磁电流信号进行PI调节，将分解后的力矩电流反馈至力矩电流PI调节，结合力矩电流PI调节的输出和励磁电流PI调节的输出获取三相电压输出值。在获取三相电压时，FPGA解码数据可以作为参考数据。

左右、前后方向电机的加速度环的电流计算如图12和图13所示，左右、前后方向电机的加速度环是通过各自的线路进行调控。将加速度传感器采集到的左右方向的加速度乘以左右方向的增益，输入PI调节器中，PI调节器的输出给到电流环，电机3根据给定的电流进行力矩控制。前后方向的加速度环调节使用到前后方向的两个加速度值，前后方向的加速度值1和2乘以前后方向的增益，再乘以乘以分配比，进入到PI调节器中，总电流值将两个PI调节器的值进行相加，得出Motor1的加速度给定电流，Motor2与Motor1的给定电流方向相反，大小一样。由于Motor2与Motor1都可以控制前后方向的加速度，因此可以将检测到的加速度进行分配，分别进行PI控制，分配比1和分配比2可以均为50％。

电梯减振控制在执行时的流程图如图14、图15、图16所示，100微秒中断执行电机驱动的电流环、加速度信号采集、串口发送和接收的处理，1毫秒中断执行加速度环计算、速度反馈的计算、当前位置的计算、电流给定的计算，2毫秒中断执行输入输出信号的处理、速度环的计算。图17为主循环流程图，包含1毫秒、40毫秒、2秒任务，位置环的计算在40毫秒主循环。

100us中断实现电机控制矢量算法，加速度数据采集，串口数据的发送和接收。

电机矢量控制的算法主要包括编码器位置读取、电机电气角的计算、电机U相、V相电流采样、三相转化为二相Clark变换、静止坐标系到旋转坐标系变换的Park变换、电流环D轴PI调节、电流环Q轴PI调节、Park逆变换、Clark逆变换、SVPWM输出等。

MCU1与MCU2的控制流程一样，MCU1控制2台电机、MCU2控制1台电机。

加速度数据采集将加速度电压值转换为数字量，经过滤波处理给后面的加速度环PI调节使用。

1ms中断任务如下：

两个MCU的SPI发送接收通信处理。MCU2将接收到的输入IO接口数据、允许运行信息传递给MCU1，MCU1将自身的故障信息返回给MCU2；

主循环1毫秒、40毫秒时间基准生成；

加速度环PI调节；

根据编码器当前位置和上次的位置信息，计算1ms的位置变化量，计算出反馈速度，根据编码器位置计算电机的当前位置；

将加速度环和速度环的输出合成为Q轴电流环给定参数，同时将电流环参数传递D轴、Q轴电流。

2ms中断任务如下：

主循环2秒时间基准生成；

软件定时器的运行；

输入信号的读取；

逻辑运行，根据输入的信号、故障信号，生成运行信号；

速度环的PI调节、输出信号的处理。

主函数功能有AD初始化、AD偏置初始化、SPI(串行外设接口)初始化、编码器初始化、软件定时器初始化、1ms定时器初始化、2ms定时器初始化、PWM(脉冲宽度调制)初始化、40ms任务、2秒任务、1ms任务。

1ms任务串口数据的处理、I2C参数的存储。40ms任务电流传感器偏置计算、加速度传感器偏置计算、位置环的PI调节计算。2秒任务I2C参数传递给控制回路、编码器的初始化处理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。所述的程序可以存储于可读取存储介质中。该程序在执行时，包括上述方法所述的步骤。所述的存储介质，包括：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种电梯减振控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号；

对所述加速度信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电流调节信号；

利用所述电流调节信号驱动所述伺服电机，推动所述轿厢上的导靴滚轮沿所述振动方向运动。

2.根据权利要求1所述的电梯减振控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

对所述加速度信号进行低通滤波处理，获得目标加速度信号；

所述对所述加速度信号进行比例积分调节的步骤包括以下步骤：

对所述目标加速度信号进行比例积分调节。

3.根据权利要求1所述的电梯减振控制方法，其特征在于，所述利用所述电流调节信号驱动所述伺服电机的步骤包括以下步骤：

获取所述电流调节信号与所述伺服电机的第一力矩电流信号的差值信号，对所述差值信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电压调节信号，利用所述电压调节信号驱动所述伺服电机。

4.根据权利要求3所述的电梯减振控制方法，其特征在于，在所述利用所述电压调节信号驱动所述伺服电机的步骤之后还包括以下步骤：

获取所述伺服电机的编码器信号，根据所述编码器信号获取所述导靴滚轮当前的位置信号和所述伺服电机输出的在振动方向上的速度信号；

对所述位置信号进行比例积分调节，获取速度调节信号，对所述速度调节信号与所述速度信号的差值信号进行比例积分调节，获取速度环调节电流信号；

采集所述伺服电机的当前电流信号，对所述当前电流信号进行分解，获得第二力矩电流信号；

获取对所述加速度信号进行比例积分调节后的加速度环调节电流信号，获取所述速度环调节电流信号和所述加速度环调节电流信号的和值电流信号，获取所述和值电流信号与所述第二力矩电流信号的差值信号，对该差值信号进行比例积分调节，获取伺服电机的第二电压调节信号，根据所述第二电压调节信号驱动所述伺服电机。

5.根据权利要求4所述的电梯减振控制方法，其特征在于，所述获取伺服电机的第二电压调节信号的步骤包括以下步骤：

获取所述当前电流信号分解后的励磁电流信号，对所述励磁电流信号进行比例积分调节，获取所述励磁电流信号的调节信号，根据所述励磁电流信号的调节信号、对该差值信号进行比例积分调节后的调节信号和所述位置信号获取伺服电机的第二电压调节信号。

6.根据权利要求1所述的电梯减振控制方法，其特征在于，所述对所述加速度信号进行比例积分调节的步骤包括以下步骤：

根据预设的增益比例对所述加速度信号进行增益处理，对增益后的加速度信号进行比例积分调节。

7.根据权利要求1所述的电梯减振控制方法，其特征在于，所述加速度信号包括第一振动方向加速度信号或第二振动方向加速度信号，所述第一振动方向和第二振动方向相互垂直。

8.一种电梯减振控制系统，其特征在于，包括：

加速度获取单元，用于在电梯轿厢运行时，获取轿厢在振动方向上的加速度信号；

调节信号获取单元，用于对所述加速度信号进行比例积分调节，获取伺服电机的电流调节信号；

减振控制单元，用于利用所述电流调节信号驱动所述伺服电机，推动所述轿厢上的导靴滚轮沿所述振动方向运动。

9.一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的电梯减振控制方法的步骤。

10.一种电梯减振控制装置，其特征在于，包括控制器和加速度采集板；

所述加速度采集板用于在电梯轿厢运行时，采集轿厢在振动方向上的加速度信号；所述控制器执行权利要求1至7中任意一项所述的电梯减振控制方法的步骤。

11.根据权利要求10所述的电梯减振控制装置，其特征在于，还包括伺服电机、滑台和弹簧；

所述伺服电机与所述滑台连接，所述滑台通过所述弹簧与所述导靴滚轮连接；

所述伺服电机在所述电流调节信号的作用下移动所述滑台，所述滑台通过所述弹簧推动所述导靴滚轮沿所述振动方向运动。

12.根据权利要求11所述的电梯减振控制装置，其特征在于，包括一个加速度采集板，所述伺服电机包括第一伺服电机和第二伺服电机；

所述加速度采集板用于采集导靴滚轮在第一振动方向上的加速度信号和在第二振动方向上的加速度信号，所述控制器利用第一振动方向上的加速度信号驱动所述第一伺服电机，推动所述导靴滚轮沿第一振动方向运动；所述控制器利用第二振动方向上的加速度信号驱动所述第二伺服电机，推动所述导靴滚轮沿第二振动方向运动。

13.根据权利要求11所述的电梯减振控制装置，其特征在于，包括两个加速度采集板，所述伺服电机包括第一伺服电机和第二伺服电机；

其中一个加速度采集板用于采集导靴滚轮在第一振动方向上的加速度信号，所述控制器利用第一振动方向上的加速度信号驱动所述第一伺服电机，推动所述导靴滚轮沿第一振动方向运动；另一个加速度采集板用于采集导靴滚轮在第二振动方向上的加速度信号，所述控制器利用第二振动方向上的加速度信号驱动所述第二伺服电机，推动所述导靴滚轮沿第二振动方向运动。