CN111824876B - 电梯振动的控制方法、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯振动的控制方法、设备及可读存储介质,所述方法包括:基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号,并根据所述加速度信号,确定补偿电流;根据所述补偿电流,更新电梯内曳引机的运行力矩;基于所述运行力矩,控制所述电梯轿厢运行,以基于所述运行力矩中与所述补偿电流对应的补偿力矩平衡所述电梯轿厢运行中产生的扰动力矩,对所述电梯的振动进行控制。本发明实现了准确有效控制电梯在预设方向上振动的同时降低了控制成本。
Description
技术领域
本发明涉及电梯控制技术领域,尤其涉及一种电梯振动的控制方法、设备及可读存储介质。
背景技术
直梯作为高层建筑垂直运输的交通工具,在日常生活中的作用越来越不可忽视,平稳安全无疑是人们对其性能的基本要求。然而,由于设计、制造以及安装等方面的缺陷,电梯在运行过程中,不可避免地会产生各种各样的振动现象,其中很大一部分与电梯的提升系统有关。近年来,随着城市化进程的快速发展,人们对电梯提升系统的安全性和舒适性提出了更高的需求。尤其是随着别墅梯等小型家用梯的推广,舒适性的重要性进一步提升,客户对振动、噪音的容忍度不断降低,对产品性能要求不断提高。
当前对于直梯在竖直方向上的振动控制方面,主流策略策略有两种,分别是控制系统主动输出对应力矩进行主动控制和通过整改机械来实现。但是对于主动控制,振动信号提取困难,从输出电流获取的力矩信号不能完全表征直梯提升系统整体振动,尤其是轿厢侧的实际振动情况,如此一来,导致了振动控制的不准确性。而对于机械整改,虽然从根本上解决问题,但成本较高,问题的准确定位取决于整体系统建模的准确性和操作人员的经验丰富性,多次试错成本不可控;并且,对于特定载重直梯,所能选取缓冲元件、配重、轿厢质量的可调整余地非常小,同时加上直梯提升系统时变特性,振动规避实施成功率不高。
因此,如何准确有效控制电梯在竖直方向上振动的同时降低控制成本,是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电梯振动的控制方法、设备及可读存储介质,旨在解决现有技术中如何准确有效控制电梯在竖直方向上振动的同时降低控制成本的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种电梯振动的控制方法,所述电梯振动的控制方法包括以下步骤:
基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号,并根据所述加速度信号,确定补偿电流;
根据所述补偿电流,更新电梯内曳引机的运行力矩;
基于所述运行力矩,控制所述电梯轿厢运行,以基于所述运行力矩中与所述补偿电流对应的补偿力矩平衡所述电梯轿厢运行中产生的扰动力矩,对所述电梯的振动进行控制。
进一步地,所述根据所述加速度信号,确定补偿电流的步骤包括:
获取与所述电梯对应的给定速度,并将所述给定速度转换为给定加速度信号;
基于预设调节器,对所述加速度信号和所述给定加速度信号进行处理,获取补偿电流。
可选地,所述根据所述补偿电流,更新电梯内曳引机的运行力矩的步骤包括:
获取与所述曳引机对应的反馈速度,并基于预设速度环,对所述反馈速度和所述给定速度进行处理,生成与所述曳引机对应的运行速度;
确定与所述运行速度对应的运行电流,并获取与所述电梯内逆变模块对应的反馈电流;
根据预设电流环,对所述补偿电流、运行电流和反馈电流进行处理,生成目标电流;
确定与所述目标电流对应的目标力矩,并基于所述目标力矩更新所述运行力矩。
可选地,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前包括:
获取所述电梯运行的固有振动频率,并根据所述固有振动频率,确定预设速度环的带宽,以基于所述预设速度环生成所述运行速度。
可选地,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前包括:
根据所述预设速度环的带宽,以及与所述曳引机连接的钢丝绳所对应的截止频率,确定对电梯振动进行补偿的补偿频带范围,以在所述电梯的振动频率在所述补偿频带范围内时,对所述电梯的振动进行控制。
可选地,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前包括:
获取与所述曳引机连接的钢丝绳所对应的截止频率,以及与所述曳引机对应的惯量;
根据所述截止频率和所述惯量,确定所述预设调节器的调节参数,以基于所述预设调节器获取所述补偿电流。
可选地,所述传感器的数量为多个,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤包括:
基于多个所述传感器分别采集电梯在预设方向上的待定加速度信号,并计算每两个所述待定加速度信号之间的信号偏差;
判断各所述信号偏差中是否存在大于预设阈值的信号偏差,若存在大于预设阈值的信号偏差,则停止对所述电梯进行振动控制;
若不存在大于预设阈值的信号偏差,则基于多个所述传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号。
可选地,所述电梯轿厢上的传感器基于无线通讯或有限通讯的方式传输所述加速度信号。
进一步地,为实现上述目的,本发明还提供一种电梯振动的控制设备,所述电梯振动的控制设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电梯振动的控制程序,所述电梯振动的控制程序被所述处理器执行时实现如上述所述的电梯振动的控制方法的步骤。
进一步地,为实现上述目的,本发明还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有电梯振动的控制程序,所述电梯振动的控制程序被处理器执行时实现如上所述的电梯振动的控制方法的步骤。
本发明的电梯振动的控制方法、设备及可读存储介质,通过在电梯轿厢上设置传感器,先由传感器来获取电梯在预设方向上的加速度信号,并依据该加速度信息,确定补偿电流;再依据补偿电流,对电梯内曳引机的运行力矩进行更新;进而依据更新的运行力矩,控制电梯轿厢运行。运行力矩中包含由补偿电流生成的补偿力矩,通过该补偿力矩对电梯轿厢运行过程中产生的扰动力矩进行抵销,避免电梯轿厢运行过程中在预设方向上的振动,实现对电梯振动的控制。通过设置在电梯轿厢上的传感器来获取电梯轿厢运行过程中的加速度信号,体现了电梯轿厢运行的实际振动情况,有利于振动控制的准确性;并且,仅在电梯轿厢上设置传感器,相对于机械整改的成本大幅度降低;同时加速度信号属于电梯轿厢运行过程中实时采集的信号,体现了电梯轿厢运行过程中的时变特性,振动规避的成功率高。以此,实现了准确有效控制电梯在预设方向上振动的同时降低了控制成本。
附图说明
图1为本发明电梯振动的控制设备实施例方案涉及的设备硬件运行环境的结构示意图;
图2为本发明电梯振动的控制方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明电梯振动的控制方法所应用电梯的结构示意图。
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
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供一种电梯振动的控制设备,参照图1,图1为本发明电梯振动的控制设备实施例方案涉及的设备硬件运行环境的结构示意图。
如图1所示,该电梯振动的控制设备可以包括:处理器1001,例如CPU,通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储设备。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的电梯振动的控制设备的硬件结构并不构成对电梯振动的控制设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电梯振动的控制程序。其中,操作系统是管理和控制电梯振动的控制设备与软件资源的程序,支持网络通信模块、用户接口模块、电梯振动的控制程序以及其他程序或软件的运行;网络通信模块用于管理和控制网络接口1004;用户接口模块用于管理和控制用户接口1003。
在图1所示的电梯振动的控制设备硬件结构中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;处理器1001可以调用存储器1005中存储的电梯振动的控制程序,并执行以下操作:
基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号,并根据所述加速度信号,确定补偿电流;
根据所述补偿电流,更新电梯内曳引机的运行力矩;
基于所述运行力矩,控制所述电梯轿厢运行,以基于所述运行力矩中与所述补偿电流对应的补偿力矩平衡所述电梯轿厢运行中产生的扰动力矩,对所述电梯的振动进行控制。
进一步地,所述根据所述加速度信号,确定补偿电流的步骤包括:
获取与所述电梯对应的给定速度,并将所述给定速度转换为给定加速度信号;
基于预设调节器,对所述加速度信号和所述给定加速度信号进行处理,获取补偿电流。
进一步地,所述根据所述补偿电流,更新电梯内曳引机的运行力矩的步骤包括:
获取与所述曳引机对应的反馈速度,并基于预设速度环,对所述反馈速度和所述给定速度进行处理,生成与所述曳引机对应的运行速度;
确定与所述运行速度对应的运行电流,并获取与所述电梯内逆变模块对应的反馈电流;
根据预设电流环,对所述补偿电流、运行电流和反馈电流进行处理,生成目标电流;
确定与所述目标电流对应的目标力矩,并基于所述目标力矩更新所述运行力矩。
进一步地,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电梯振动的控制程序,并执行以下操作:
获取所述电梯运行的固有振动频率,并根据所述固有振动频率,确定预设速度环的带宽,以基于所述预设速度环生成所述运行速度。
进一步地,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电梯振动的控制程序,并执行以下操作:
根据所述预设速度环的带宽,以及与所述曳引机连接的钢丝绳所对应的截止频率,确定对电梯振动进行补偿的补偿频带范围,以在所述电梯的振动频率在所述补偿频带范围内时,对所述电梯的振动进行控制。
进一步地,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电梯振动的控制程序,并执行以下操作:
获取与所述曳引机连接的钢丝绳所对应的截止频率,以及与所述曳引机对应的惯量;
根据所述截止频率和所述惯量,确定所述预设调节器的调节参数,以基于所述预设调节器获取所述补偿电流。
进一步地,所述传感器的数量为多个,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤包括:
基于多个所述传感器分别采集电梯在预设方向上的待定加速度信号,并计算每两个所述待定加速度信号之间的信号偏差;
判断各所述信号偏差中是否存在大于预设阈值的信号偏差,若存在大于预设阈值的信号偏差,则停止对所述电梯进行振动控制;
若不存在大于预设阈值的信号偏差,则基于多个所述传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号。
进一步地,所述电梯轿厢上的传感器基于无线通讯或有限通讯的方式传输所述加速度信号。
本发明电梯振动的控制设备的具体实施方式与下述电梯振动的控制方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
本发明还提供一种电梯振动的控制方法。
参照图2,图2为本发明电梯振动的控制方法第一实施例的流程示意图。
本发明实施例提供了电梯振动的控制方法的实施例,需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。具体地,本实施例中的电梯振动的控制方法包括:
步骤S10,基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号,并根据所述加速度信号,确定补偿电流;
本实施例的电梯振动的控制方法应用于电梯的控制中心。电梯优选为搭载人员或货物的直梯,如图3所示的曳引比为2:1的直梯,至少包括曳引机、钢丝绳、轿顶轮、对重轮、轿厢和对重。通过控制中心对电梯轿厢运行过程中产生的振动进行消除,以提高人员搭乘电梯的舒适性,或者确保货物的平稳运送。具体地,在电梯的轿厢架或者轿厢紧密连接的部件上设置传感器,传感器与控制中心之间通过预先设置的预设调节器通信连接,该预设调节器形成加速度控制器,由传感器对对电梯在预设方向上的加速度加速信号进行采集。加速度信号表征了电梯轿厢在运行过程中所产生的振动信号,将采集得到的加速度信号传输到加速度控制器处理,得到补偿电流,并由控制中心依据补偿电流输出补偿力矩叠加到原力矩上输出,以对电梯轿厢在预设方向上所产生振动进行消除。
需要说明的是,本实施例的传感器可以直接时对加速度进行检测的加速度传感器,也可以是诸如模拟量称重传感器此类的位移传感器,位移传感器检测相对位移,通过相对位移与加速度之间的线性关系,来确定预设方向上的加速度信号。其中预设方向优选为电梯轿厢运行的竖直方向,并且传感器通过诸如WIFI、Bluetooth之类的无线通讯,或者诸如CAN总线、RS485此类的有限通讯方式,将获取的加速度信号传输到加速度控制器,由加速度传感器转换得到补偿电流。
进一步地,本实施例在获取电梯在预设方向上的加速度信号,对电梯轿厢运行过程中所产生的振动进行消除之前,先设定支持抑制的补偿频带范围。当电梯振动的频率在该补偿频带范围内,则可对电梯轿厢运行所产生的振动有效抑制,即可对振动进行消除;反之,则对振动的抑制无效,不可对振动进行消除。具体地,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前包括:
步骤a,根据所述预设速度环的带宽,以及与所述曳引机连接的钢丝绳所对应的截止频率,确定对电梯振动进行补偿的补偿频带范围,以在所述电梯的振动频率在所述补偿频带范围内时,对所述电梯的振动进行控制。
可理解地,在给定电梯轿厢运行的速度之后,电梯轿厢由曳引机通过钢丝绳带动运行,曳引机带动电梯轿厢运行的速度和给定的运行速度之间存在差异性,需要通过控制中心内预先设定的预设速度环进行调整。预设速度环以一定的带宽运行,并且若电梯振动的频率在该带宽范围内,则预设速度环可自动对该振动进行抑制,不需要通过获取加速度信号来控制电梯的振动。同时,钢丝绳具有柔性特性,曳引轮上不同频率的转矩通过钢丝绳传递给轿厢均会出现幅值的衰减和相位的滞后,工程上通常用幅值衰减-3DB作为截止频率,超过该频率的作用力无法通过钢丝绳传递给轿厢,不能有效抑制电梯振动。故而本实施例将幅值衰减-3DB对应频率作为钢丝绳所对应的截止频率,并将预设速度环所具有带宽对应的频率,以及截止频率所形成的频率范围,作为对电梯振动进行有效抑制的补偿频带范围。当电梯的振动频率在该补偿频带范围内时,通过获取加速度信号对电梯的振动进行控制。
步骤S20,根据所述补偿电流,更新电梯内曳引机的运行力矩;
进一步地,在将加速度信号通过加速度传感器进行处理,转换得到补偿电流后,由控制中心控制对电梯内曳引机的运行力矩进行更新。其中,更新前的运行力矩为曳引机带动电梯轿厢运行未出现振动的力矩,更新后的运行力矩为曳引机带动电梯轿厢运行出现振动,用以对所出现振动进行抑制消除的力矩。
步骤S30,基于所述运行力矩,控制所述电梯轿厢运行,以基于所述运行力矩中与所述补偿电流对应的补偿力矩平衡所述电梯轿厢运行中产生的扰动力矩,对所述电梯的振动进行控制。
更进一步地,在对运行力矩更新后,控制中心控制曳引机以该运行力矩带动电梯轿厢运行。电梯振动的产生是由于电梯轿厢运行过程中产生了扰动力矩,扰动力矩所产生的扰动力对运行的电梯轿厢进行扰动,最终导致了电梯振动。而运行力矩依据补偿电流进行更新,其中包含有依据补偿电流所形成的补偿力矩,通过控制电梯轿厢以运行力矩运行,来将补偿力矩叠加到原始输出力矩上,实现对扰动力矩力矩的抵消,以平衡掉扰动力矩,消除扰动力矩所引起的电梯在预设方向上的振动。
本发明的电梯振动的控制方法,通过在电梯轿厢上设置传感器,先由传感器来获取电梯在预设方向上的加速度信号,并依据该加速度信息,确定补偿电流;再依据补偿电流,对电梯内曳引机的运行力矩进行更新;进而依据更新的运行力矩,控制电梯轿厢运行。运行力矩中包含由补偿电流生成的补偿力矩,通过该补偿力矩对电梯轿厢运行过程中产生的扰动力矩进行抵销,避免电梯轿厢运行过程中在预设方向上的振动,实现对电梯振动的控制。通过设置在电梯轿厢上的传感器来获取电梯轿厢运行过程中的加速度信号,体现了电梯轿厢运行的实际振动情况,有利于振动控制的准确性;并且,仅在电梯轿厢上设置传感器,相对于机械整改的成本大幅度降低;同时加速度信号属于电梯轿厢运行过程中实时采集的信号,体现了电梯轿厢运行过程中的时变特性,振动规避的成功率高。以此,实现了准确有效控制电梯在预设方向上振动的同时降低了控制成本。
进一步地,基于本发明电梯振动的控制方法的第一实施例,提出本发明电梯振动的控制方法第二实施例。
所述电梯振动的控制方法第二实施例与所述电梯振动的控制方法第一实施例的区别在于,所述根据所述加速度信号,确定补偿电流的步骤包括:
步骤S11,获取与所述电梯对应的给定速度,并将所述给定速度转换为给定加速度信号;
步骤S12,基于预设调节器,对所述加速度信号和所述给定加速度信号进行处理,获取补偿电流。
本实施例通过对传感器采集的加速度信号进行处理得到补偿电流,并通过补偿电流更新控制电梯运行的运行力矩。具体地,从控制中心的存储单元读取针对电梯所设定的给定速度,该给定速度为预先设定的需求速度。并且根据速度和加速度之间的转换关系,对给定速度进行加速度转换,得到给定加速度信号。进而通过设定在传感器与控制中心之间的预设调节器,对传感器采集的加速度信号进行滤波、降噪后,和该给定加速度信号进行转换处理,得到补偿电流。预设调节器可以是PI调节器,也可以是PID调节器,本实施例优先为PI调节器,通过PI调节器确定加速度信号和给定加速度信号之间的差异信号,进而对差异信号进行模数转换,得到补偿电流。
可理解地,预设调节器中诸如P、I此类调节参数的差异性会导致调节效果的差异,为了确保预设调节器具有较好的调节效果,本实施例在采集加速度信号由预设调节器处理前,先确定预设调节器的调节参数。具体地,基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前包括:
步骤b1,获取与所述曳引机连接的钢丝绳所对应的截止频率,以及与所述曳引机对应的惯量;
步骤b2,根据所述截止频率和所述惯量,确定所述预设调节器的调节参数,以基于所述预设调节器获取所述补偿电流。
进一步地,将曳引机通过钢丝绳传递到轿厢作用力幅值衰减-3DB所对应的频率,作为钢丝绳对应的截止频率进行获取,同时获取曳引机对应的惯量。该惯量为电梯的提升系统折算到曳引机上的旋转惯量,可通过如下公式(1)的转换得到,公式(1)为:
其中,Fcmp表示电梯轿厢提升力,Tcmp表示补偿力矩,mcar表示电梯轿厢质量,D为曳引轮直径,Gsys为惯量。
在电梯投入使用运行前的测试过程中,依据测试过程中采集的加速度信号得到补偿电流,进而由补偿电流得到补偿力矩和电梯轿厢提升力,将该补偿力矩和电梯轿厢提升力传输到公式(1)中,通过公式(1)的换算,即可得到惯量。
进一步地,依据获取的截止频率和惯量,确定预设调节器的调节参数,以由预设调节器依据其调节参数对加速度信号和给定加速度信号进行处理,得到补偿电流。并且,在获取到补偿电流后,即可依据该补偿电流,对曳引机的运行力矩进行更新。具体地,根据补偿电流,更新电梯内曳引机的运行力矩的步骤包括:
步骤S21,获取与所述曳引机对应的反馈速度,并基于预设速度环,对所述反馈速度和所述给定速度进行处理,生成与所述曳引机对应的运行速度;
可理解地,曳引机通过钢丝绳带动电梯轿厢运行过程中,带动电梯轿厢运行的实际速度与表征需求的给定速度不一样。为了确定实际与需求之间的差异性,通过传感器采集实际的运行速度作为与曳引机对应的反馈速度,经编码器处理后反馈到控制中心。控制中心内预先设定有预设速度环,其中预设速度环是在直流调速装置中,从测速-信号转换整形-PI调节器的环节;由速度给定,经速度调节器,速度负反馈,构成的环路。在获取到反馈速度后,通过预设速度环,对该反馈速度和给定速度进行处理,生成与曳引机对应的运行速度,表征实际速度与需求速度之间的差异进行修正的速度。
进一步地,为了确保电梯的稳定运行,在通过预设速度环计算运行速度前,先确定预设速度环的带宽。具体地,基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前包括:
步骤c,获取所述电梯运行的固有振动频率,并根据所述固有振动频率,确定预设速度环的带宽,以基于所述预设速度环生成所述运行速度。
可理解地,电梯运行过程中具有一定的固有振动频率,如3HZ~20HZ,获取该固有振动频率,并依据其设定预设速度环的带宽。将预设速度环的带宽设定为小于固有振动频率的最小值,如小于3HZ,可设定为1HZ。预设速度环依据该带宽,对反馈速度和给定速度出来,生成表征修正的运行速度。
步骤S22,确定与所述运行速度对应的运行电流,并获取与所述电梯内逆变模块对应的反馈电流;
步骤S23,根据预设电流环,对所述补偿电流、运行电流和反馈电流进行处理,生成目标电流;
步骤S24,确定与所述目标电流对应的目标力矩,并基于所述目标力矩更新所述运行力矩。
进一步地,在生成运行速度后,则通过模数转换的方式,将运行速度转换为对应的运行电流,同时获取电梯内逆变模块对应的反馈电流。控制中心除了预先设定有预设速度环之外,还预先设置有与预设速度环连接的预设电流环,与预设电流环连接的PWM(PulseWidth Modulation,脉冲宽度调制)模块,以及与PWM模块连接的逆变模块;以此得到电流作用于曳引机带动电梯轿厢运行。并且由逆变模块确定最终的电流作用于曳引机的同时,逆变模块还将最终的电流作为与其自身对应的反馈电流进行反馈。控制中心在获取到该反馈电流后,将其与运行电流、补偿电流一并作为预设电流环的输入,通过预设电流环对三者进行处理,得到最终的目标电流,并经PWM模块和逆变模块的处理后作用于曳引机。因运行电流与电梯轿厢的运行速度有关,补偿电流与电梯轿厢运行过程所产生的振动有关,反馈电流与逆变器实际输出的控制电流有关;由此形成的目标电流体现了多方因素的结合,以目标电流为基础对电梯轿厢所进行的控制,在避免电梯振动,有利于确保实际运行速度与需求速度一致,确保电梯轿厢持续平稳运行。
更进一步地,依据电流与力矩之间的预设转换算法,对目标电流进行转换,得到与目标电流对应的目标力矩,并将该目标力矩作为新的运行力矩,实现对运行力矩的更新,以新的运行力矩控制电梯轿厢运行。通过新的运行力矩中由补偿电流产生的补偿力矩,对电梯轿厢针对的扰动力矩进行平衡,避免电梯轿厢运行过程中的振动。
本实施例结合采集的加速度信号和给定的加速度信号,来得到体现振动所引起的补偿电流;并且,结合表征实际运行速度与需求速度差异的运行电流,和控制过程中的反馈电流,得到目标电流,体现电梯综合多方因素下的需求电流。进而由目标电流对应的目标力矩更新运行力矩,通过更新后的运行力矩控制电梯运行,对引起电梯轿厢振动的扰动力矩进行平衡,确保电梯轿厢以需求速度平稳运行。
进一步地,基于本发明电梯振动的控制方法的第一或第二实施例,提出本发明电梯振动的控制方法第三实施例。
所述电梯振动的控制方法第三实施例与所述电梯振动的控制方法第一或第二实施例的区别在于,所述传感器的数量为多个,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤包括:
步骤S13,基于多个所述传感器分别采集电梯在预设方向上的待定加速度信号,并计算每两个所述待定加速度信号之间的信号偏差;
步骤S14,判断各所述信号偏差中是否存在大于预设阈值的信号偏差,若存在大于预设阈值的信号偏差,则停止对所述电梯进行振动控制;
步骤S15,若不存在大于预设阈值的信号偏差,则基于多个所述传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号。
本实施例将电梯轿厢侧的传感器设置为多个,以确保所获取的加速度信号的准确性。具体地,通过多个传感器分别采集电梯在预设方向上的加速度信号,并将各个传感器各自所采集的加速度信号,作为电梯在预设方向上的待定加速度信号。此后,计算每两个待定加速度信号之间的信号偏差,以确定各个待定加速度之间的差异大小。或者也可以在各个待定加速度之间进行平均值计算,将得到的平均值结果和各个待定加速度进行对比,确定各个待定加速度与平均值结果之间的差异大小。
进一步地,预先设定表征差异大小的预设阈值,将各信号偏差的数值与该预设阈值对比,确定各信号偏差中是否存在大于预设阈值的信号偏差。若存在大于预设阈值的信号偏差,则说明各个传感器所采集的加速度信号之间的差异较大,具有不准确性。此时,通过加速度信号生成补偿力矩对导致电梯轿厢振动的扰动力矩进行平衡也不准确,且存在因不准确而导致电梯运行不稳定的风险。因此,在存在大于预设阈值的信号偏差的情况下,停止对电梯的振动控制,仅依据运行电流和反馈电流生成目标电流,并由该目标电流对应的目标力矩控制电梯轿厢运行,以优先确保电梯的相对稳定运行。
更进一步地,若经对比确定各信号偏差中不存在大于预设阈值的信号偏差,则说明各个传感器所采集的加速度信号差异不大,可准确体现因振动而出现的加速度。此时通过各个传感器各自采集的电梯在预设方向上的待定加速度信号,来获取电梯在预设方向上的加速度信号。对各个待定加速度信号进行均值处理,将处理的结果作为电梯在预设方向上的加速度信号。或者针对各个待定加速度去掉其中的最大值和最小值后,对剩余的值进行均值处理,得到处理结果作为电梯在预设方向上的加速度信号。以此,通过处理得到的加速度信号准确表征振动对电梯运行的影响,进而对振动进行消除,确保电梯更为稳定的运行。
本实施例通过设定多个传感器,在多个传感器所采集的加速度信号相差较大时,停止对电梯的振动控制,而在所采集的加速度信号相差不大时,对电梯进行振动控制。通过确保所获取加速度信号的准确性,来实现对电梯振动的准确控制,避免因振动控制的不准确而导致电梯运行的不稳定,有利于保障电梯的稳定运行。
此外,本发明实施例还提出一种可读存储介质。
可读存储介质上存储有电梯振动的控制程序,电梯振动的控制程序被处理器执行时实现如上所述的电梯振动的控制方法的步骤。
本发明可读存储介质可以是计算机可读存储介质,其具体实施方式与上述电梯振动的控制方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种电梯振动的控制方法,其特征在于,所述电梯振动的控制方法包括以下步骤:
基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号,并根据所述加速度信号,确定补偿电流;
根据所述补偿电流,更新电梯内曳引机的运行力矩;
基于所述运行力矩,控制所述电梯轿厢运行,以基于所述运行力矩中与所述补偿电流对应的补偿力矩平衡所述电梯轿厢运行中产生的扰动力矩,对所述电梯的振动进行控制;
所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前,所述方法还包括:
获取与所述曳引机连接的钢丝绳所对应的截止频率,以及与所述曳引机对应的惯量;其中,所述截止频率为将曳引机通过钢丝绳传递到轿厢作用力幅值衰减预设值所对应的频率,所述惯量为电梯的提升系统折算到曳引机上的旋转惯量;
根据所述截止频率和所述惯量,确定预设调节器的调节参数,以基于所述预设调节器获取所述补偿电流。
2.如权利要求1所述的电梯振动的控制方法,其特征在于,所述根据所述加速度信号,确定补偿电流的步骤包括:
获取与所述电梯对应的给定速度,并将所述给定速度转换为给定加速度信号;
基于预设调节器,对所述加速度信号和所述给定加速度信号进行处理,获取补偿电流。
3.如权利要求2所述的电梯振动的控制方法,其特征在于,所述根据所述补偿电流,更新电梯内曳引机的运行力矩的步骤包括:
获取与所述曳引机对应的反馈速度,并基于预设速度环,对所述反馈速度和所述给定速度进行处理,生成与所述曳引机对应的运行速度;
确定与所述运行速度对应的运行电流,并获取与所述电梯内逆变模块对应的反馈电流;
根据预设电流环,对所述补偿电流、运行电流和反馈电流进行处理,生成目标电流;
确定与所述目标电流对应的目标力矩,并基于所述目标力矩更新所述运行力矩。
4.如权利要求3所述的电梯振动的控制方法,其特征在于,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前包括:
获取所述电梯运行的固有振动频率,并根据所述固有振动频率,确定预设速度环的带宽,以基于所述预设速度环生成所述运行速度。
5.如权利要求4所述的电梯振动的控制方法,其特征在于,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤之前包括:
根据所述预设速度环的带宽,以及与所述曳引机连接的钢丝绳所对应的截止频率,确定对电梯振动进行补偿的补偿频带范围,以在所述电梯的振动频率在所述补偿频带范围内时,对所述电梯的振动进行控制。
6.如权利要求1-5任一项所述的电梯振动的控制方法,其特征在于,所述传感器的数量为多个,所述基于电梯轿厢上的传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号的步骤包括:
基于多个所述传感器分别采集电梯在预设方向上的待定加速度信号,并计算每两个所述待定加速度信号之间的信号偏差;
判断各所述信号偏差中是否存在大于预设阈值的信号偏差,若存在大于预设阈值的信号偏差,则停止对所述电梯进行振动控制;
若不存在大于预设阈值的信号偏差,则基于多个所述传感器获取电梯在预设方向上的加速度信号。
7.如权利要求1-5任一项所述的电梯振动的控制方法,其特征在于,所述电梯轿厢上的传感器基于无线通讯或有限通讯的方式传输所述加速度信号。
8.一种电梯振动的控制设备,其特征在于,所述电梯振动的控制设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电梯振动的控制程序,所述电梯振动的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的电梯振动的控制方法的步骤。
9.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有电梯振动的控制程序,所述电梯振动的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的电梯振动的控制方法的步骤。
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