DE112019007113T5

DE112019007113T5 - Aufzugssteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112019007113T5
Application number: DE112019007113.0T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kimura; Eiji Yokoyama; Toshiyuki Baba; Yasushi Otsuka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2021-12-16
Also published as: KR20210129158A; CN113614014B; KR102513401B1; JP7058799B2; US20220135367A1; WO2020202249A1; JPWO2020202249A1; CN113614014A

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Aufzugssteuerungsvorrichtung, in der eine Unwuchtmomentschätzeinheit (17), die konfiguriert ist, ein Unwuchtmoment in einem Motor zu schätzen, das für die Reduzierung von abrupten Zustandsänderungen einer Kabine erforderlich ist, die auftreten, wenn der Betrieb eines Aufzugs gestartet wird, in Übereinstimmung mit einer solchen neuen Erkenntnis implementiert ist, dass das Unwuchtmoment auf der Grundlage einer ersten Zeitspanne von einer Ausgangsänderung eines Bremszustandsbefehlssignals zum Umschalten eines Betriebszustands einer Bremse (36) von einem Bremszustand in einen Lösezustand bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Motor (31) einen Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse (36) beginnt, und auf der Grundlage eines positiven oder negativen Vorzeichens eines Geschwindigkeitssignals, das erhalten wird, wenn der Motor (31) mit der Drehung beginnt, geschätzt werden kann. Infolgedessen kann im Vergleich zum Stand der Technik eine geringere Berechnungslast erreicht werden. Außerdem kann die Aufzugssteuerungsvorrichtung eine ausreichende Reaktionsfähigkeit aufweisen, um einen Einfluss des Unwuchtmoments zu unterdrücken.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugssteuerungsvorrichtung, die konfiguriert ist, abrupte Zustandsänderungen einer Kabine eines Aufzugs zu reduzieren, die auftreten, wenn der Betrieb des Aufzugs gestartet wird.
Hintergrund der Erfindung
Bei einem allgemeinen Seilaufzug sind eine Kabine und ein Gegengewicht jeweils an einem Seil in einem Traktionssystem in Bezug auf eine Seilscheibe aufgehängt. Diese Konfiguration führt zu dem Problem, dass beim Anfahren des Aufzugs die Kabine und das Gegengewicht im Ungleichgewicht sind. Wenn die Kabine in einem Stockwerk steht, wird die Kabine durch den Einsatz einer Bremse in einem stationären Zustand gehalten. Wenn die Kabine in Betrieb genommen werden soll, löst eine Aufzugsteuerung zunächst die Bremse. Nach dem Lösen der Bremse dreht ein Motor die Seilscheibe, so dass die Kabine in Bewegung gesetzt wird. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Bremse gelöst wird, kann es zu abrupten Zustandsänderungen der Kabine kommen. Aus Sicht des Fahrkomforts der Fahrgäste wurden daher in der Aufzugsteuerung bisher Gegenmaßnahmen gegen die abrupten Zustandsänderungen der Kabine ergriffen. Beispiele für abrupte Zustandsänderungen der Kabine sind Beschleunigungsänderungen der Kabine und Positionsänderungen der Kabine. Im Folgenden werden die Beschleunigungsschwankungen der Kabine als „Startschock“ bezeichnet. Ferner werden die Positionsänderungen der Kabine als „Rückschlag“ bezeichnet.
Es ist bekannt, dass die abrupten Zustandsänderungen der Kabine durch ein Unwuchtmoment im Motor aufgrund einer Gewichtsdifferenz zwischen der Kabine und dem Gegengewicht verursacht werden. Dieses Unwuchtmoment wirkt zusammen mit dem Lösen der Bremse als gestufte Eingangsstörung auf den Motor und verursacht so die abrupten Zustandsänderungen der Kabine. In Anbetracht der obigen Ausführungen verwendet eine Aufzugssteuerungsvorrichtung nach dem Stand der Technik das folgende System (siehe z. B. Patentliteratur 1). Das heißt, dass die Aufzugssteuerungsvorrichtung ein Lastgewicht der Kabine durch die Verwendung einer Waage, die eine Lasterkennungsvorrichtung ist, erkennt und zunächst ein Unwuchtmoment zu diesem Zeitpunkt schätzt. Anschließend veranlasst die Aufzugssteuerung den Motor, ein Drehmoment zu erzeugen, um das geschätzte Unwuchtmoment auszugleichen, und löst dann die Bremse. Mit diesem System werden die abrupten Zustandsänderungen der Kabine auch unmittelbar nach dem Lösen der Bremse verhindert. Dieses System erfordert jedoch eine Lasterkennungsvorrichtung. Dies führt zu einem Kostenanstieg. Außerdem sind bei der Installation des Aufzugs Arbeiten im Zusammenhang mit der Montage und Einstellung der Lasterkennungsvorrichtung erforderlich, was zu einer weiteren Kostensteigerung führt. Das hier beschriebene System wird als Waagenanlaufsystem bezeichnet, weil für den Anlauf eine Waage verwendet wird.
In Anbetracht der obigen Ausführungen wurde in den letzten Jahren als eine andere, dem Stand der Technik verwandte Aufzugssteuerungsvorrichtung ein Steuersystem vorgeschlagen, das durch Software implementiert wird, ohne eine Lasterkennungsvorrichtung zu verwenden (siehe z. B. Patentliteratur 2). Die in der Patentliteratur 2 beschriebene Aufzugssteuerungsvorrichtung nach dem verwandten Stand der Technik verwendet ein Steuerungssystem, das konfiguriert ist, ein Unwuchtmoment durch Verwendung einer Steuerungstheorie, die als Störungsbeobachter bezeichnet wird, zu schätzen und das geschätzte Unwuchtmoment zu kompensieren.
Die in der Patentliteratur 2 offengelegte Aufzugssteuerungsvorrichtung nach dem verwandten Stand der Technik weist jedoch die folgenden Probleme auf. Das heißt, der Störungsbeobachter wird als Verfahren zum Schätzen des Unwuchtmoments verwendet, und daher besteht das Problem, dass die Rechenlast der Rechenvorrichtung, zum Beispiel eines Mikrocomputers, erhöht wird, wenn der Störungsbeobachter berechnet wird. Außerdem ist die Regelungsleistung zur Unterdrückung eines Einflusses des Unwuchtmoments durch eine Bandbreite begrenzt, die durch eine Frequenzcharakteristik des Störungsbeobachters bestimmt wird. Daher ist es problematisch, dass die Aufzugssteuerungsvorrichtung keine ausreichende Reaktionsfähigkeit hat, um den Einfluss des Unwuchtmoments zu unterdrücken, und in einigen Fällen kann eine erforderliche Spezifikation bezüglich der Reaktionsfähigkeit nicht erfüllt werden.
Zitierliste
Patentliteratur

[PTL 1] JP 50-149040 A
[PTL 2] WO 2018/003500 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Probleme zu lösen. Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, eine Aufzugssteuerungsvorrichtung bereitzustellen, mit der in einer Aufzugssteuerungsvorrichtung, die konfiguriert ist, ein Unwuchtmoment durch Verwendung einer Unwuchtmomentschätzeinheit zu kompensieren, die konfiguriert ist, um ein Unwuchtmoment in einem Motor zu schätzen, ohne eine Lasterfassungsvorrichtung zu verwenden, eine Unwuchtmomentschätzberechnung in der Unwuchtmomentschätzeinheit mit einer geringeren Berechnungslast einer Rechenvorrichtung, beispielsweise einem Mikrocomputer, im Vergleich zum Stand der Technik implementiert werden kann. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aufzugssteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die ein ausreichendes Ansprechverhalten zur Unterdrückung des Einflusses des Unwuchtmoments aufweist.
Lösung des Problems
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Aufzugssteuerungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Stromerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Antriebsstrom eines Motors zu erfassen, der konfiguriert ist, um eine Seilscheibe zum Drehen anzutreiben, wobei die Seilscheibe ein Seil hat, das um sie herum geschlungen ist, wobei das Seil auf einer Seite und der anderen Seite davon eine Kabine bzw. ein Gegengewicht durch Vermittlung der Seilscheibe aufhängt; eine Geschwindigkeitsberechnungseinheit, die konfiguriert ist, ein Geschwindigkeitssignal des Motors auf der Grundlage des Ausgangs einer Drehbetragserfassungseinheit zu berechnen, die konfiguriert ist, einen Drehbetrag des Motors zu erfassen; eine Geschwindigkeitsbefehlserzeugungseinheit, die konfiguriert ist, ein Geschwindigkeitsbefehlssignal für den Motor zu erzeugen; eine Geschwindigkeitssteuereinheit, die konfiguriert ist, basierend auf dem Geschwindigkeitsbefehlssignal und dem Geschwindigkeitssignal ein Geschwindigkeitssteuersignal auszugeben, das ein mögliches Drehmomentstrombefehlssignal ist, so dass das Geschwindigkeitssignal dem Geschwindigkeitsbefehlssignal folgt, um dadurch eine Geschwindigkeit des Motors zu steuern; eine Stromsteuereinheit, die konfiguriert ist, den Motor so anzutreiben, dass der Antriebsstrom einem Drehmomentstrombefehlssignal folgt, das ihr eingegeben wird; eine Bremssteuereinheit, die konfiguriert ist, das Umschalten zwischen einem Lösezustand und einem Bremszustand einer Bremse zu steuern, die konfiguriert ist, eine Drehung des Motors zu bremsen; eine Bremszustandsbefehlserzeugungseinheit, die konfiguriert ist, an die Bremssteuereinheit ein Bremszustandsbefehlssignal zum Umschalten zwischen dem Lösezustand und dem Bremszustand der Bremse auszugeben; eine Unwuchtmomentschätzeinheit, die konfiguriert ist, ein Unwuchtmoment in dem Motor zu schätzen, das durch einen Gewichtsunterschied zwischen der Kabine und dem Gegengewicht verursacht wird, basierend auf, als zwei Informationen bei der Null-Geschwindigkeitssteuerung, der Steuerung der Geschwindigkeit des Motors, wobei das Geschwindigkeitsbefehlssignal auf Null gesetzt wird, einer ersten Zeitspanne von einer Ausgangsänderung des Bremszustandsbefehlssignals zum Umschalten eines Betriebszustands der Bremse von dem Bremszustand in den Lösezustand bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Motor einen Drehvorgang zusammen mit dem Lösen der Bremse beginnt, und einem positiven oder negativen Vorzeichen des Geschwindigkeitssignals, das erhalten wird, wenn der Motor den Drehvorgang beginnt, und um ein Unwuchtmomentschätzsignal auszugeben, das ein Schätzergebnis ist; und eine Additionseinheit, die konfiguriert ist, an die Stromsteuereinheit ein Drehmomentstrombefehlssignal auszugeben, das durch Addieren des Unwuchtdrehmomentschätzsignals zu dem Geschwindigkeitssteuersignal korrigiert wird, das von der Geschwindigkeitssteuereinheit ausgegeben wird, und das das mögliche Drehmomentstrombefehlssignal ist.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird in Übereinstimmung mit einer solchen neuen Erkenntnis gemacht, die dieses Mal erhalten wurde, dass die Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere die Unwuchtmomentschätzeinheit das Unwuchtmoment schätzen kann, basierend auf der ersten Zeitspanne von der Ausgangsänderung des Bremszustandsbefehlssignals zum Umschalten des Bremsbetriebszustands von dem Bremszustand zu dem Lösezustand zu der Zeit, wenn der Motor den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse beginnt, und auf dem positiven oder negativen Vorzeichen des Geschwindigkeitssignals, das erhalten wird, wenn der Motor die Drehung beginnt. Somit ist gemäß der Aufzugssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein solcher Effekt vorgesehen, dass die Unwuchtmomentschätzungsberechnung mit einer geringeren Berechnungslast der Rechenvorrichtung, z. B. des Mikrocomputers, im Vergleich zum Stand der Technik implementiert werden kann. Darüber hinaus ist ein weiterer Effekt, dass die Aufzugssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Reaktionsfähigkeit zur Unterdrückung des Einflusses des Unwuchtmoments haben kann.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines Gehäuses eines 2:1-Seilsystems als Beispiel für ein mechanisches Aufzugssystem, das von der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesteuert wird.
3 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Beziehung zwischen einem Unwuchtmoment und einer Zeitinformation, die auf der Grundlage einer bestimmten Definition bestimmt wurde.
4 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Unwuchtmomentschätzeinheit in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Korrekturdrehmomentfunktion (die zu verwenden ist, wenn eine Drehrichtung negativ ist), die ein Element ist, das die Unwuchtdrehmomentschätzeinheit in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet.
6 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Korrekturdrehmomentfunktion (die zu verwenden ist, wenn die Drehrichtung positiv ist), die ein Element ist, das die Unwuchtdrehmomentschätzeinheit in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet.
7 zeigt Zeitsignaldiagramme eines Falles, in dem der Eingang ω der Unwuchtmomentschätzeinheit ein Inkrementalgeberausgang ist, der Geschwindigkeitsinformationen enthält.
8 zeigt Zeitdiagramme verschiedener Signale in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Unwuchtmomentschätzeinheit mit einer Aktualisierungsfunktion in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt Beispiele von Zeit-Wellenform-Diagrammen verschiedener Signale, die erhalten werden, wenn eine Bremscharakteristik in einem Fall geändert wird, in dem es keine Last in der Kabine gibt und auch keine Startschock-Unterdrückungssteuerung vorhanden ist.
12 ist ein Diagramm als Beispiel für die Darstellung eines Aktualisierungsvorgangs für eine Korrekturdrehmomentfunktion (zu verwenden, wenn die Drehrichtung positiv ist), die ein Element ist, das die Unwuchtdrehmomentschätzeinheit mit der Aktualisierungsfunktion in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet.
13 ist ein Diagramm als Beispiel für die Darstellung eines Aktualisierungsvorgangs für eine Korrekturdrehmomentfunktion (die zu verwenden ist, wenn die Drehrichtung negativ ist), die ein Element ist, das die Unwuchtdrehmomentschätzeinheit mit der Aktualisierungsfunktion in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet.
14 zeigt Diagramme zur Veranschaulichung einer Aktualisierungsbetriebssequenz der Unwuchtmomentschätzeinheit mit der Aktualisierungsfunktion in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Eine Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen sind gleiche oder entsprechende Teile grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und überlappende Beschreibungen werden gegebenenfalls vereinfacht oder weggelassen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgende erste oder zweite Ausführungsform beschränkt, und es können verschiedene Änderungen daran vorgenommen werden, ohne von der technischen Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Seilscheibe 32 ist mit einer Drehwelle eines Motors 31 verbunden. Ein Seil 33 ist um die Seilscheibe 32 geschlungen. Das Seil 33 ist an einem Ende mit einer Kabine 34 und am anderen Ende mit einem Gegengewicht 35 verbunden. Dadurch werden die Kabine 34 und das Gegengewicht 35 durch die Verwendung des Seils 33 in einem Zugsystem in Bezug auf die Seilscheibe 32 aufgehängt. Das Seil 33 ist nicht auf ein Seil mit kreisförmigem Querschnitt beschränkt, sondern kann z. B. auch ein Seil in Form eines Gürtels sein. Ein Encoder 30, der zur Erfassung eines Winkels konfiguriert ist, ist mit dem Motor 31 verbunden, mit dem die Seilscheibe 32 verbunden ist. Mit diesem Encoder 30 können Winkelinformationen in Bezug auf einen Drehwinkel des Motors 31 erhalten werden. Auf der Grundlage dieser Winkelinformationen wird ein Geschwindigkeitsregelungssystem gebildet.
In diesem Fall wird ein mechanisches Aufzugssystem aus Komponenten gebildet, die mit den Referenzsymbolen 30 bis 36 gekennzeichnet sind. Das in 1 dargestellte mechanische Aufzugssystem hat eine Konfiguration, die als 1:1-Seilsystem bezeichnet wird. In der Zwischenzeit kann in den Aufzugssteuerungsvorrichtungen gemäß der ersten und einer später zu beschreibenden zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das von der Aufzugssteuerungsvorrichtung zu steuernde mechanische Aufzugssystem ein anderes als das in 1 dargestellte 1:1-Seilsystem sein, zum Beispiel ein n:1-Seilsystem (vorausgesetzt, dass n≥2). 2 zeigt als Referenz ein mechanisches Aufzugssystem mit einer Konfiguration, die als 2:1-Seilsystem bezeichnet wird. Es ist zu beachten, dass beim n:1-Seilsystem (vorausgesetzt, dass n≥2) beispielsweise der Einfluss des Gewichts der Kabine 34 einschließlich einer Last in der Kabine auf das Motordrehmoment im Vergleich zum 1:1-Seilsystem 1/n wird. Es ist jedoch offensichtlich, dass ein grundlegender Teil der im Folgenden für den Fall des 1:1-Seilsystems zu beschreibenden technischen Inhalte in ähnlicher Weise auch auf den Fall des n:1-Seilsystems übertragen werden kann.
Einzelheiten des Geschwindigkeitsregelsystems werden nun unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Ein Motorwinkelerfassungssignal, das der Winkelinformation entspricht, die von dem Encoder 30 ausgegeben wird, wird in eine Geschwindigkeitsberechnungseinheit 12 eingegeben. Die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 12 hat die Aufgabe, das Motorwinkelerfassungssignal in ein Winkelgeschwindigkeitssignal des Motors 31 umzuwandeln, und gibt ein Geschwindigkeitssignal ω aus. Die Verarbeitung der Subtraktion des Geschwindigkeitssignals ω von einem Geschwindigkeitsbefehlssignal ω_ref, das der Ausgang einer Geschwindigkeitsbefehlserzeugungseinheit 13 ist, wird von einer Subtraktionseinheit 14 durchgeführt, um ein Geschwindigkeitsabweichungssignal ω_err zu erhalten. Das Geschwindigkeitsabweichungssignal ω_err wird in eine Geschwindigkeitssteuerungseinheit 15 eingegeben, die so konfiguriert ist, dass die gewünschte Folgeleistung durch Geschwindigkeitssteuerung erzielt werden kann. Die Geschwindigkeitsregeleinheit 15 wird zum Beispiel durch eine typische PID-Regelung realisiert. In diesem Fall gibt die Geschwindigkeitsregeleinheit 15 ein Geschwindigkeitsregelsignal iq_ω_cont aus, das ein Ergebnis der Proportional-Integral-Differential-Operation des Geschwindigkeitsabweichungssignals ω_err ist.
Eine Additionseinheit 16 addiert das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont und ein später zu beschreibendes Unwuchtdrehmomentschätzsignal iq_t*_off (Tmes) und gibt ein Drehmomentstrombefehlssignal iq_t* aus, das ein Ergebnis der Addition ist. Dieses Unwuchtschätzsignal iq_t*_off (Tmes) wird von einer Unwuchtmomentschätzeinheit 17 ausgegeben. Wie hier bereits beschrieben, wird das Unwuchtmomentschätzsignal als iq_t*_off geschrieben. Wie später deutlich wird, ist das Unwuchtmomentschätzsignal von der Zeitinformation Tmes abhängig, die als Parameter dient, und wird daher durch iq_t*_off(Tmes) dargestellt. Diese Information Tmes entspricht einer Information, die sich auf eine Zeitspanne bezieht, die als „erste Zeitspanne“ bezeichnet wird und später beschrieben wird. Das Drehmomentstrombefehlswertsignal iq_t* wird in eine Stromsteuerungseinheit 9 eingegeben. Die Stromsteuerungseinheit 9 führt eine Steuerung durch, so dass ein Motorantriebsstromsignal „iq“ von einer Stromerfassungseinheit 10 dem dort eingegebenen Drehmomentstrombefehlssignal iq_t* folgt. Dementsprechend gibt die Stromsteuereinheit 9 normalerweise einen Antriebsstrom „iq“ an den Motor 31 aus, der mit dem Drehmomentstrombefehlssignal iq_t* übereinstimmt.
Wenn der Wert des Unwuchtschätzsignals iq_t*_off (Tmes), das von der Unwuchtdrehmomentschätzeinheit 17 ausgegeben wird, Null ist, entspricht das in die Stromsteuereinheit 9 einzugebende Drehmomentstrombefehlssignal iq_t* selbstverständlich dem Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont, das von der Geschwindigkeitssteuereinheit 15 ausgegeben wird. In ähnlicher Weise stimmt das Drehmomentstromsignal iq_t* mit dem Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont überein, wenn es keine Unwuchtdrehmomentschätzeinheit 17 wie in der Aufzugssteuerungsvorrichtung des verwandten Typs gibt.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird das Geschwindigkeitsregelungssystem so implementiert, dass die Geschwindigkeit ω des Motors 31 dem Geschwindigkeitsbefehlssignal ω_ref folgt. Das hier beschriebene Geschwindigkeitssignal und das Geschwindigkeitsbefehlssignal sind Signale, die sich auf Winkel beziehen, und müssen daher streng genommen als „Winkelgeschwindigkeitssignal“ bzw. „Winkelgeschwindigkeitsbefehlssignal“ bezeichnet werden. Damit es jedoch nicht zu Missverständnissen kommt, werden die Signale der Einfachheit halber hier als „Geschwindigkeitssignal“ und „Geschwindigkeitsbefehlssignal“ bezeichnet.
Eine Bremse 36 hat zwei Betriebszustände: Bremsen und Aufheben der Bremsung in Bezug auf den Motor 31. Im Folgenden wird die Aufhebung der Bremsung einfach als „Lösen“ bezeichnet. Ein Bremssteuersignal BK_cont, das von einer Bremszustandsbefehlserzeugungseinheit 7 ausgegeben wird, wird an eine Bremssteuereinheit 8 gegeben, die dadurch in der Lage ist, zwischen einem Bremszustand und einem Lösezustand der Bremse 36 zu wechseln. Wenn die Kabine 34 von einem aktuellen Stockwerk zu einem Zielstockwerk bewegt wird, muss der Betriebszustand der Bremse 36 im Voraus vom Bremszustand zum Festhalten der Kabine 34 in den Lösezustand geändert werden. Zu diesem Zeitpunkt des Lösens der Bremse wird das oben beschriebene Geschwindigkeitskontrollsystem von einem deaktivierten Zustand in einen aktivierten Zustand geändert. Dann setzt die Geschwindigkeitsbefehlserzeugungseinheit 13 das Geschwindigkeitsbefehlssignal ω_ref im freigegebenen Zustand auf Null. Übrigens wird die Geschwindigkeitssteuerung, bei der die Geschwindigkeit des Motors 31 gesteuert wird, während das Geschwindigkeitsbefehlssignal auf Null gesetzt wird, hier als „Null-Geschwindigkeitssteuerung“ bezeichnet.
Die Unwuchtmomentschätzeinheit 17 ist konfiguriert, das Unwuchtmoment im Motor 31 zu schätzen, das durch einen Gewichtsunterschied zwischen der Kabine 34 und dem Gegengewicht 35 verursacht wird. Ein Steuersystem zum Aufheben des Unwuchtmoments wird durch Verwendung des Unwuchtmomentschätzsignals iq_t*_off (Tmes) implementiert, das von der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 geschätzt und ausgegeben wird. Wenn das Unwuchtmoment abgebaut werden kann, wird keine gestufte Eingangsstörung für den Motor 31 erzeugt. Zum Zeitpunkt des Lösens der Bremse bewegen sich die Seilscheibe 32 und die Kabine 34 nicht und befinden sich in einem stabilen Zustand, so dass das Auftreten eines Startschocks und eines Rückschlags unterdrückt werden kann.
Nun werden Einzelheiten der Unwuchtmomentschätzungseinheit 17 beschrieben. Bevor die Konfiguration der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 beschrieben wird, um vorrangig das Verständnis der Punkte der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, wird nun zunächst mit Bezug auf 3 beschrieben, wie das Unwuchtmomentschätzsignal in der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 erhalten wird.
Wie in 1 dargestellt, hat die Unwuchtmomentschätzeinheit 17 die Funktion, das Geschwindigkeitssignal ω und das Bremssteuersignal BK_cont als Eingang zu empfangen und das Unwuchtmomentschätzsignal iq_t*_off(Tmes) auszugeben. Das besondere technische Merkmal der Aufzugssteuerungsvorrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform und der später zu beschreibenden zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass eine neue Erkenntnis genutzt wird, dass das Unwuchtmomentschätzsignal, das zur Aufhebung des Unwuchtmoments erforderlich ist, durch Verwendung von Signalen des Geschwindigkeitssignals ω und des Bremssteuersignals BK cont leicht erhalten werden kann. Dieses Merkmal ist in den in 3 dargestellten Daten enthalten. 3 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Unwuchtmoment und der Zeitinformation, die auf der Grundlage einer bestimmten Definition ermittelt wurde. Diese auf der Grundlage einer bestimmten Definition ermittelte Zeitinformation bezieht sich auf eine Zeitspanne von einer Ausgangsänderung des Bremszustandsbefehlssignals zum Umschalten des Betriebszustands der Bremse 36 vom Bremszustand in den Lösezustand bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Betriebszustand der Bremse 36 vom Bremszustand in den Lösezustand umgeschaltet wird, so dass der Motor 31 den Drehvorgang beginnt. Diese Zeitinformation wird hier einfach als „erste Zeitspanne Tmes“ bezeichnet. Als Referenz ist die Zeitspanne, die der ersten Zeitspanne Tmes entspricht, in 11 dargestellt, auf die später Bezug genommen wird. 11 zeigt Beispiele von Zeitsignaldiagrammen verschiedener Signale, die erhalten werden, wenn eine Bremscharakteristik in einem Fall geändert wird, in dem es keine kabineninterne Last gibt und auch keine Startschockunterdrückungssteuerung vorhanden ist. Wie bereits erwähnt, ist die erste Zeitspanne Tmes, wie in 11 dargestellt, eine Zeitspanne von der Ausgangsänderung des Bremszustandsbefehlssignals zum Umschalten des Betriebszustands der Bremse 36 vom Bremszustand in den Lösezustand bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Betriebszustand der Bremse 36 vom Bremszustand in den Lösezustand umgeschaltet wird, so dass der Motor 31 den Drehbetrieb beginnt.
3 zeigt dann insbesondere die Beziehung zwischen dem Unwuchtmoment [Nm] und den ersten Tmes [s] auf der Grundlage der tatsächlich gemessenen Daten. Die horizontale Achse zeigt das Unwuchtmoment und die vertikale Achse die erste Zeitspanne Tmes an. Der Bereich auf der horizontalen Achse reicht von -Tq bis αTq. Das Symbol αTq steht für einen Wert, der sich aus der Multiplikation von Tq mit α ergibt. In diesem Fall steht Tq für ein Unwuchtdrehmoment, das sich ergibt, wenn eine Nennlast angebracht ist, und α steht für das Verhältnis zwischen einem Grenzlastbetrag und dem Nennlastbetrag.
Die Punkte der schwarzen Kreise in 3 zeigen die tatsächlich gemessenen Daten. 3 wurde erstellt, indem Experimente zum Stapeln von Gewichten in der Kabine 34 durchgeführt wurden, um die Last in der Kabine 34 zu ändern, und die Beziehung zwischen dem Unwuchtmoment und der ersten Zeitspanne Tmes zu diesen Zeiten aufgezeichnet wurde.
Im Übrigen entspricht in 3 ein Fall, in dem das Unwuchtmoment -Tq ist, einem Fall, der als „keine Last (NL)“ bezeichnet wird, in dem kein Gewicht in der Kabine 34 geladen ist. Ferner entspricht ein Fall, in dem das Unwuchtmoment αTq ist, einem als „Überlast (OL)“ bezeichneten Fall, in dem der Lastbetrag der Grenzlastbetrag ist.
In 3 stellen die Werte t1, t2 und t3 [s] der ersten Zeitspanne Tmes Folgendes dar. Das Symbol t1 stellt einen Wert der ersten Zeitspanne Tmes dar, der erhalten wird, wenn der Beladungsbetrag der Kabine 34 der Nennbeladungsbetrag ist. Das Symbol t2 steht für einen Wert der ersten Zeitspanne Tmes, der sich ergibt, wenn die Beladung der Kabine 34 eine Ausgleichslast ist (Ausgleich mit dem Gegengewicht 35). Das Symbol t3 steht für den Wert der ersten Zeitspanne Tmes, die man erhält, wenn die Beladung der Kabine 34 die Grenzbeladung ist.
In diesem Fall ist es uns nach unseren Experimenten gelungen, aus den aufgezeichneten tatsächlich gemessenen Daten diesmal neu zu erkennen, dass es, wie in 3 gezeigt, eine Beziehung gibt, die eine lineare Annäherung mit einem gewissen hohen Genauigkeitsgrad aufweisen kann, und ferner, dass diese Beziehung Reproduzierbarkeit hat. Das heißt, es kann erkannt werden, dass die charakteristische Wellenform, die durch die durchgezogene Linie in 3 angezeigt wird, einer linearen Funktion angenähert werden kann, die das Unwuchtmoment auf der horizontalen Achse und die erste Zeitspanne Tmes auf der vertikalen Achse hat, und eine Charakteristik ist, die in Bezug auf die vertikale Achse liniensymmetrisch ist, und zwar für einen Bereich von Tq bis αTq im Bereich auf der horizontalen Achse.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in der Beschreibung von 3 verwendeten Symbole dieselbe Bedeutung haben wie die Symbole in 5 und 6, die später beschrieben werden.
Ferner kann erkannt werden, dass eine Beziehung erreicht wird, bei der sich der Wert der ersten Zeitspanne Tmes als lineare Funktion verringert, wenn der absolute Betrag des Unwuchtmoments erhöht wird.
In diesem Fall stellt der Punkt in 3, der t2 [s] anzeigt, bei dem die erste Zeitspanne Tmes den maximalen Wert hat, die erste Zeitspanne Tmes dar, die erhalten wird, wenn das Unwuchtmoment Null ist, d.h. ein Gleichgewicht erreicht ist. Der Punkt, der t2 [s] angibt, ist jedoch ein imaginärer Punkt, der durch lineare Annäherung erhalten wird. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die erste Zeitspanne Tmes normalerweise eine unendliche Zeitspanne sein sollte, wenn das Unwuchtmoment vollständig Null ist, d. h. ein Gleichgewicht erreicht ist.
Die charakteristische Kurvenform, die durch die durchgezogene Linie in 3 angezeigt wird, wurde bisher so beschrieben, dass sie eine lineare Funktion ist, die das Unwuchtmoment auf der horizontalen Achse und die erste Zeitspanne Tmes auf der vertikalen Achse hat. Andernfalls ist es offensichtlich, dass innerhalb einer zulässigen Genauigkeit die charakteristische Wellenform beispielsweise eine monoton steigende Funktion sein kann, wenn der Bereich auf der horizontalen Achse negativ ist, und eine monoton fallende Funktion, wenn der Bereich auf der horizontalen Achse positiv ist. Man kann also sagen, dass die hier beschriebene charakteristische Kurvenform im Allgemeinen nur eine Eins-zu-Eins-Korrespondenzfunktion sein muss. Die Eins-zu-Eins-Korrespondenzfunktion bezieht sich auf eine Funktion, die die Eigenschaft hat, dass der Wert auf der vertikalen Achse eindeutig dem Wert auf der horizontalen Achse entspricht, und der Wert auf der horizontalen Achse eindeutig dem Wert auf der vertikalen Achse entspricht.
Aus 3 geht hervor, dass das Unwuchtmoment geschätzt werden kann, wenn der Wert der ersten Zeitspanne Tmes [s] und die Frage, ob das Vorzeichen des Unwuchtmoments positiv oder negativ ist, bekannt sind. In diesem Fall kann die erste Zeitspanne Tmes [s] gemessen werden. Ob das Vorzeichen des Unwuchtmoments positiv oder negativ ist, kann anhand des positiven oder negativen Vorzeichens des Geschwindigkeitssignals ω bestimmt werden, das erhalten wird, wenn der Motor 31 den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse 36 beginnt. Dementsprechend ist es aus 3 ersichtlich, dass das Unwuchtmoment durch die Verwendung dieser beiden Informationen geschätzt werden kann.
Wie oben beschrieben, werden die Aufzugssteuerungsvorrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform und der später zu beschreibenden zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Ausnutzung der Tatsache implementiert, dass das Unwuchtmoment im Motor 31, das durch den Gewichtsunterschied zwischen der Kabine 34 und dem Gegengewicht 35 verursacht wird, auf der Grundlage der beiden Informationen bei der Nullgeschwindigkeitssteuerung der Steuerung der Geschwindigkeit des Motors 31 mit dem Geschwindigkeitsbefehlssignal, das auf Null gesetzt wird, geschätzt werden kann, der ersten Zeitspanne von der Ausgangsänderung des Bremszustandsbefehlssignals zum Umschalten des Betriebszustands der Bremse 36 vom Bremszustand in den Lösezustand bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 31 den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse 36 beginnt, und dem positiven oder negativen Vorzeichen des Geschwindigkeitssignals, das erhalten wird, wenn der Motor 31 den Drehbetrieb beginnt.
In diesem Fall ist der Zeitpunkt, zu dem der Motor 31 den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse 36 beginnt, auch im physikalischen Sinne der Zeitpunkt, zu dem sich der Betriebszustand der Bremse 36 von einem statischen Reibungszustand zu einem dynamischen Reibungszustand ändert, und kann daher auch als ein Bremszustandsänderungszeitpunkt bezeichnet werden. Dementsprechend, wenn die Definition der ersten Zeitspanne Tmes in anderen Worten beschrieben wird, bezieht sich die erste Zeitspanne Tmes auf eine Zeitspanne von einem Bremslösebefehl, der ein Bremszustandsbefehl ist, bis zum Bremszustandsänderungszeitpunkt. Zu diesem Zeitpunkt wird davon ausgegangen, dass eine solche Information innerhalb der Bremse 36, dass sich die Bremse 36 im Haftreibungszustand befindet, als externe Information einen Zustand angibt, in dem das Geschwindigkeitssignal ω Null ist. Ferner wird davon ausgegangen, dass der Zeitpunkt der Bremszustandsänderung, der der Zeitpunkt ist, zu dem der Zustand innerhalb der Bremse 36 von dem statischen Reibungszustand zu dem dynamischen Reibungszustand wechselt, als externe Information den Zeitpunkt eines Wechsels von dem Zustand, in dem das Geschwindigkeitssignal ω Null ist, zu einem Zustand angibt, in dem das Geschwindigkeitssignal ω einen anderen Wert als Null hat.
Dementsprechend kann der Zeitpunkt der Änderung des Bremszustands als Ergebnis erfasst werden, da die externe Information den Zeitpunkt angibt, zu dem der Motor 31 den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse 36 beginnt.
Es wurde oben beschrieben, wie das Unwuchtmomentschätzsignal in der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 erhalten wird. Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 die interne Konfiguration der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 beschrieben.
4 ist ein Konfigurationsdiagramm der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 dargestellt, umfasst die Unwuchtmomentschätzeinheit 17 eine Vorverarbeitungseinheit 171, eine zweite Erfassungseinheit 172 und eine Korrekturmomentfunktionseinheit 174.
In 4 umfasst die Vorverarbeitungseinheit 171 eine erste Erfassungseinheit (nicht dargestellt) und eine erste Bestimmungseinheit (nicht dargestellt). Die erste Erfassungseinheit (nicht dargestellt) ist konfiguriert, den Zeitpunkt der Bremszustandsänderung zu erfassen. Die erste Bestimmungseinheit (nicht dargestellt) ist konfiguriert, zu bestimmen, ob das Vorzeichen des Unwuchtmoments positiv oder negativ ist. Die zweite Erfassungseinheit 172 ist konfiguriert, die erste Zeitspanne Tmes zu erfassen, die die Zeitspanne zwischen dem Befehl zum Lösen der Bremse und dem Zeitpunkt der Änderung des Bremszustands ist. Die Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174 ist konfiguriert, eine Beziehung basierend auf einer Korrekturdrehmomentfunktion herzustellen.
Ferner kann ω, das in die Unwuchtmomentschätzeinheit 17 eingegeben wird, ein normales Geschwindigkeitssignal sein, das eine physikalische Geschwindigkeitsgröße darstellt. Andernfalls kann ω beispielsweise eine Geschwindigkeitsinformation sein, die aus zwei Signalen gebildet wird, nämlich dem A-Phasenausgangssignal und dem B-Phasenausgangssignal, die dem Inkrementalgeberausgangssignal entsprechen. Im Folgenden wird zunächst davon ausgegangen, dass ω ein Geschwindigkeitssignal ist, das eingegeben wird.
Das Geschwindigkeitssignal ω wird in die Vorverarbeitungseinheit 171 eingegeben, die die erste Erfassungseinheit (nicht dargestellt) und die erste Bestimmungseinheit (nicht dargestellt) umfasst. Die erste Erfassungseinheit ist konfiguriert, den Zeitpunkt der Bremszustandsänderung zu erfassen. Beispielsweise erfasst die erste Erfassungseinheit den Zeitpunkt, zu dem sich das Eingangsgeschwindigkeitssignal ω von Null auf einen vorbestimmten Wert ungleich Null ändert, und gibt ein Bremszustandsänderungszeitpunkterfassungssignal aus, das anzeigt, dass der Bremszustandsänderungszeitpunkt erfasst wurde. Wie oben beschrieben, kann der Bremszustandsänderungszeitpunkt als die externe Information, der Zeitpunkt, zu dem der Motor 31 den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse 36 beginnt, erfasst werden. Dementsprechend kann ein Erfassungsverfahren für den Bremszustandsänderungszeitpunkt den Zeitpunkt verwenden, zu dem eine Änderung, die den Drehbetrieb des Motors 31 anzeigt, in einem anderen als dem hier beschriebenen Geschwindigkeitssignal ω auftritt, zum Beispiel in mindestens einem von einem Ausgangssignal der Drehbetragserfassungseinheit 30, dem von der Geschwindigkeitssteuereinheit 15 ausgegebenen Geschwindigkeitssteuersignal, dem Antriebsstromsignal „iq“, das von der Stromerfassungseinheit 10 erhalten werden kann, oder dem in die Stromsteuereinheit 9 eingegebenen Drehmomentstrombefehlssignal iq_t*.
Die zweite Erfassungseinheit 172 ist konfiguriert, die erste Zeitspanne Tmes zu erfassen. Als die erste Zeitspanne Tmes erfasst die zweite Erfassungseinheit 172 eine Zeitspanne von dem Zeitpunkt des Bremslösebefehls, der auf dem Bremssteuersignal BK_cont basiert, bis zum Erfassungszeitpunkt des Bremszustandsänderungszeitpunkterfassungssignals als einen Startpunkt. Die erste Bestimmungseinheit ist konfiguriert, zu bestimmen, ob das Vorzeichen des Unwuchtmoments positiv oder negativ ist. Genauer gesagt, bestimmt die erste Bestimmungseinheit, ob das Vorzeichen des Geschwindigkeitssignals ω zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Bremszustandsänderungstimingerfassungssignal ändert, positiv oder negativ ist. Insbesondere ist die erste Bestimmungseinheit konfiguriert, die Drehrichtung des Motors 31 zu dem Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem der Betriebszustand der Bremse 36 von dem statischen Reibungszustand zu dem dynamischen Reibungszustand geändert wird, und Drehrichtungsinformationen „Vorzeichen“ auszugeben. Die Drehrichtungsinformation „Vorzeichen“ wird als +1 oder -1 ausgegeben, je nachdem, ob die Drehrichtung eine positive Drehung oder eine negative Drehung ist. Genauer gesagt, wird die Drehrichtungsinformation „Vorzeichen“ als Null ausgegeben, wenn die Drehrichtung Null ist, d.h. wenn keine Drehung erreicht wird. Die Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174 empfängt die erste Zeitspanne Tmes und die Drehrichtungsinformation „Vorzeichen“ als Eingang, um dadurch das Unwuchtdrehmomentschätzsignal iq_t*_off(Tmes) basierend auf dem positiven oder negativen Vorzeichen der Drehrichtungsinformation auszugeben. Die Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174 ist eine Funktion, die von der Drehrichtung des Motors 31 zu dem Zeitpunkt abhängt, zu dem der Betriebszustand der Bremse 36 von dem statischen Reibungszustand in den dynamischen Reibungszustand geändert wird. 5 und 6 zeigen die Charakteristik der Korrekturmomentfunktionseinheit 174.
Vorstehend wurde der Fall beschrieben, in dem ω, das in die Unwuchtmomentschätzeinheit 17 eingegeben wird, ein Geschwindigkeitssignal ist. Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 die Vorverarbeitungseinheit 171 in der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 für den Fall beschrieben, dass ω, das in die Unwuchtmomentschätzeinheit 17 einzugeben ist, eine Geschwindigkeitsinformation ist, die aus zwei Signalen des A-Phasenausgangs und des B-Phasenausgangs gebildet wird, die dem Inkrementalgeberausgang entsprechen. Die zweite Erfassungseinheit 172 und die Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174 sind die gleichen wie die oben beschriebenen Inhalte für den Fall, dass ω ein Geschwindigkeitssignal ist, und daher wird ihre Beschreibung hier weggelassen.
Wie in 7 dargestellt, wird ω, das in die Unwuchtmomentschätzeinheit 17 einzugeben ist, als Geschwindigkeitsinformation angenommen, die aus zwei Signalen des A-Phasenausgangs und des B-Phasenausgangs gebildet wird, die dem Inkrementalgeberausgang entsprechen. Zu diesem Zeitpunkt ist es bekannt, dass das Signal des A-Phasenausgangs und das Signal des B-Phasenausgangs in einer Beziehung stehen, die um 90 Grad phasenverschoben ist.
Dann enthält die Vorverarbeitungseinheit 171, ähnlich dem oben beschriebenen Inhalt für den Fall, dass ω ein Geschwindigkeitssignal ist, die erste Erfassungseinheit (nicht gezeigt), die konfiguriert ist, das Bremszustandsänderungstiming zu erfassen, und die erste Bestimmungseinheit (nicht gezeigt), die konfiguriert ist, zu bestimmen, ob das Vorzeichen des Unwuchtmoments positiv oder negativ ist. In Anbetracht dessen erfasst die erste Erfassungseinheit den Bremszustandsänderungszeitpunkt auf der Grundlage der Zeit, zu der eine Änderung in den beiden Signalen des A-Phasenausgangs und des B-Phasenausgangs auftritt, weil der Motor 31 den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse beginnt, das durch den Bremszustandsbefehl zum Umschalten des Betriebszustands der Bremse 36 vom Bremszustand in den Lösezustand verursacht wird. Wie bereits oben beschrieben, kann der Zeitpunkt der Bremszustandsänderung als externe Information erkannt werden, d.h. als der Zeitpunkt, zu dem der Motor 31 den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse 36 beginnt. Dementsprechend kann ein anderes Erfassungsverfahren für den Bremszustandsänderungszeitpunkt den Zeitpunkt verwenden, zu dem eine Änderung, die den Drehbetrieb des Motors 31 anzeigt, beispielsweise in dem Geschwindigkeitssteuersignal, das von der Geschwindigkeitssteuereinheit 15 ausgegeben wird, dem Antriebsstromsignal „iq“, das von der Stromerfassungseinheit 10 erhalten werden kann, oder dem Drehmomentstrombefehlssignal iq_t*, das in die Stromsteuereinheit 9 eingegeben wird, erscheint.
Ferner kann die erste Bestimmungseinheit die Drehrichtung des Encoders unterscheiden, d.h. die Drehrichtung des mit dem Encoder verbundenen Motors 31, basierend darauf, welcher der Anstiegszeitpunkte des Signals des A-Phasenausgangs oder des Signals des B-Phasenausgangs früher kommt, und bestimmt somit, ob das Vorzeichen des Unwuchtmoments positiv oder negativ ist. Das obere Diagramm von 7 zeigt den inkrementalen Encoderausgang, wenn die Drehrichtung des Encoders eine positive Drehung ist. Das untere Diagramm zeigt den inkrementalen Encoderausgang, wenn die Drehrichtung des Encoders eine negative Drehung ist.
5 und 6 sind jeweils ein Diagramm zur Darstellung der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174, die ein Element ist, das die Unwuchtdrehmomentabschätzungseinheit 17 in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Davon ist 5 ein Diagramm zur Darstellung der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174, die auf einer Korrekturdrehmomentfunktion basiert, die zu verwenden ist, wenn die Drehrichtung des Motors 31 negativ ist. Währenddessen ist 6 ein Diagramm zur Darstellung der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174, die auf einer Korrekturdrehmomentfunktion basiert, die zu verwenden ist, wenn die Drehrichtung des Motors 31 positiv ist.
Insbesondere sind 5 und 6 jeweils ein Diagramm zur Darstellung der Korrekturdrehmomentfunktion, die in der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174 zu berechnen ist. Wie aus 5 und 6 ersichtlich ist, stellt die Korrekturdrehmomentfunktion eine Beziehung des Unwuchtdrehmomentschätzsignals iq_t*_off(Tmes) entsprechend der gemessenen ersten Zeitspanne Tmes in dem Fall dar, in dem die Drehrichtung des Motors 31 negativ ist.
In der in 5 dargestellten Korrekturdrehmomentfunktion zeigt die horizontale Achse Tmes [s] an, die vertikale Achse zeigt iq_t*_off(Tmes) an, der Bereich ist 0 oder mehr, und der Bereich reicht von 0 bis αTq. Bei der in 6 dargestellten Korrekturdrehmomentfunktion zeigt die horizontale Achse ähnlich wie in 5 Tmes [s] an, und die vertikale Achse zeigt iq_t*_off (Tmes) an. Der Bereich ist Null oder mehr, aber der Bereich reicht von -Tq bis Null, und dieser Punkt unterscheidet sich von 5. In diesem Fall haben die in 5 und 6 verwendeten Symbole die gleichen Bedeutungen wie in der Beschreibung von 3.
Einzelheiten der in 5 dargestellten Korrekturmomentfunktion sind wie folgt. Wie in 5 gezeigt, ist ein Wert von iq_t*_off (Tmes), der ein Wert der Korrekturdrehmomentfunktion ist, ein konstanter Wert von αTq, während Tmes von null bis t3 [s] reicht, und nimmt mit einer linearen Funktionscharakteristik ab, während Tmes von t3 bis t2 reicht. Die Steigung der linearen Funktion ist zu diesem Zeitpunkt -Tq/ (t2-t1) . Der Wert von iq_t*_off(Tmes) ist 0, wenn Tmes t2 [s] ist. Ferner ist der Wert von iq_t*_off (Tmes) auch dann als 0 definiert, wenn Tmes nicht kleiner als t2 [s] ist.
Einzelheiten der in 6 dargestellten Korrekturmomentfunktion sind wie folgt. Wie in 6 gezeigt, ist der Wert von iq_t*_off (Tmes), der Wert der Korrekturdrehmomentfunktion, ein konstanter Wert von -Tq, während Tmes von null bis t1 [s] reicht, und steigt mit einer linearen Funktionscharakteristik, während Tmes von t1 bis t2 reicht. Der Wert von iq_t*_off(Tmes) ist Null, wenn Tmes t2 [s] ist. Darüber hinaus ist der Wert von iq_t*_off (Tmes) auch dann als Null definiert, wenn Tmes nicht kleiner als t2 [s] ist.
Die oben beschriebenen Eigenschaften von 5 und 6 sind auf der Grundlage der oben beschriebenen und in 3 dargestellten Inhalte definiert. Wie bereits beschrieben, ist 3 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Unwuchtmoment und der ersten Zeitspanne Tmes. In 5 und 6 sind die vertikale Achse und die horizontale Achse von 3 ausgetauscht, und das Unwuchtmoment auf der neuen vertikalen Achse ist als das Unwuchtmomentschätzsignal definiert. 5 zeigt einen Fall, in dem das Unwuchtmomentschätzsignal positiv ist. 6 zeigt dagegen einen Fall, in dem das Unwuchtmomentschätzsignal negativ ist.
Das Unwuchtdrehmoment kann durch die Verwendung der Korrekturdrehmomentfunktion geschätzt werden, die in der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174 berechnet wird, die in 5 oder 6 gezeigt ist. Das heißt, in einem Fall, in dem die gemessene erste Zeitspanne Tmes beispielsweise Tn [s] ist, wird, wenn das Vorzeichen der Drehrichtungsinformation zu diesem Zeitpunkt positiv ist, die in 6 dargestellte Korrekturdrehmomentfunktion ausgewählt, und wenn das Vorzeichen der Drehrichtungsinformation zu diesem Zeitpunkt negativ ist, wird die in 5 dargestellte Korrekturdrehmomentfunktion ausgewählt. Wie aus der Korrespondenzbeziehung der Korrekturdrehmomentfunktion, die in der ausgewählten Figur von 5 oder 6 dargestellt ist, ersichtlich ist, kann Tqn erhalten werden, das ein Wert von iq_t*_off(Tmes) ist, der der Zeit entspricht, wenn Tmes Tn [s] ist. Wie oben beschrieben, kann Tqn, das der Wert von iq_t*_off (Tmes) ist, der erhalten wird, wenn die erste Zeitspanne Tmes Tn [s] ist, als das Unwuchtmomentschätzsignal geschätzt werden.
8 zeigt Zeit-Wellenform-Diagramme verschiedener Signale in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 zeigt das Verhalten in einem Fall, in dem es keine Last in der Kabine als Anfangsbedingung gibt, und infolgedessen eine durch das Unwuchtmoment verursachte Schrittstörung in den Motor 31 eingegeben wird. Die hier beschriebenen Inhalte sind Inhalte, die wir mit Hilfe von Simulationen und tatsächlichen Geräten verifiziert haben.
Die vier in 8 dargestellten Zeitverläufe der verschiedenen Signale sind, in der Reihenfolge von oben, Zeitverläufe, die sich auf das Bremssteuersignal BK_cont(t), das Geschwindigkeitssignal ω(t), das Drehmomentstromsignal iq_t* und eine vertikale Beschleunigung der Kabine 34 beziehen. Insbesondere verhalten sich die verschiedenen Signale nach Ablauf der ersten Zeitspanne Tmes [s] ab dem Zeitpunkt, zu dem der Freigabebefehl in Reaktion auf das Bremssteuersignal BK_cont (t) ausgegeben wird, wie folgt. Wie aus 8 ersichtlich ist, ändert sich das Geschwindigkeitssignal ω(t) geringfügig und bleibt dann bei Null. Das Drehmomentbefehlswertsignal iq_t* weist eine gestufte Wellenform auf, was bedeutet, dass das Unwuchtdrehmoment sofort und in geeigneter Weise korrigiert wird. Die vertikale Beschleunigung der Kabine 34 weist eine Wellenform auf, die durch Differenzierung des Geschwindigkeitssignals ω(t) erhalten wird, und schwankt daher ebenfalls leicht und bleibt dann bei Null. Es wird aus dem Ergebnis der vertikalen Beschleunigung der Kabine 34, dass nach der Aufzugssteuerungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der Startschock und der Rückschlag kann unterdrückt werden, um extrem klein sein, auch wenn der Schritt Störung durch die Unwucht Drehmoment verursacht wird, um den Motor 31 eingegeben.
Die vorliegende Erfindung wird in Übereinstimmung mit einer solchen neuen Erkenntnis, die dieses Mal, dass die oben genannten Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere, die Unwuchtmomentschätzeinheit 17 das Unwuchtmoment auf der Grundlage der ersten Zeitspanne von der Ausgangsänderung des Bremszustandsbefehlssignals zum Umschalten des Betriebszustands der Bremse 36 vom Bremszustand in den Lösezustand bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motor 31 den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse 36 beginnt, und auf dem positiven oder negativen Vorzeichen des Geschwindigkeitssignals, das erhalten wird, wenn der Motor 31 die Drehung beginnt, schätzen kann. In Übereinstimmung mit dieser neuen Erkenntnis kann in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Unwuchtmomentschätzungsberechnung auf der Grundlage einer Korrespondenzbeziehung durchgeführt werden, die durch eine Funktion mit einer einfachen Charakteristik gekennzeichnet ist, anstatt die Berechnung durch die Konstruktion eines Störungsbeobachters wie im Stand der Technik durchzuführen. Dadurch kann ein solcher Effekt erzielt werden, dass im Vergleich zum Stand der Technik eine geringere Rechenlast der Rechenvorrichtung, z. B. des Mikrocomputers, erreicht werden kann. Ferner weist das Drehmomentstromsignal iq_t*, wie oben beschrieben, eine gestufte Wellenform auf, so dass das Unwuchtmoment sofort und in geeigneter Weise korrigiert wird. Somit kann mit der Konfiguration der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein solcher Effekt bereitgestellt werden, dass die Aufzugssteuerungsvorrichtung eine ausreichende Reaktionsfähigkeit zur Unterdrückung des Einflusses des Unwuchtmoments haben kann.
Zweite Ausführungsform
Die Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, die in Bezug auf einen Fall wirksam ist, in dem z.B. die Charakteristik der Bremse 36 nicht stark verändert wird. Im Gegensatz dazu ist eine Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass sie den Startschock und den Rückschlag unterdrückt, so dass es selbst dann gering ist, wenn sich während des Betriebs des Aufzugssystems die Charakteristik der Bremse 36 durch Beeinflussung durch Temperatur oder dergleichen ändert.
9 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf eine Aufzugssteuerungsvorrichtung gerichtet, die einen Fall annimmt, in dem die Bremse 36 eine charakteristische Änderung aufweist. In 9 ist ein Teil der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 in der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform durch eine Unwuchtmomentschätzeinheit 17a mit einer Aktualisierungsfunktion ersetzt. Andere Konfigurationen sind die gleichen wie die der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in 1. Dementsprechend wird hier hauptsächlich die Unwuchtmomentschätzeinheit 17a beschrieben, wobei die Aktualisierungsfunktion der geänderte Teil ist.
Wie in 9 dargestellt, empfängt die Unwuchtmomentschätzeinheit 17a mit der Aktualisierungsfunktion als neu hinzugefügte Eingangssignale das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont, das der Ausgang der Geschwindigkeitssteuereinheit 15 ist, und ein Null-Geschwindigkeitssteuerungsendzeitsignal Zero_cont_end(t), das von der Geschwindigkeitsbefehlerzeugungseinheit 13a erhalten werden kann. Diese neu hinzugefügten Signale werden verwendet, um die charakteristische Änderung der Bremse 36 zu bewältigen, die ein Problem der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird.
10 ist ein Konfigurationsdiagramm der Unwuchtmomentschätzeinheit 17a mit der Aktualisierungsfunktion in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und ist ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels der Unwuchtmomentschätzeinheit 17a mit der Aktualisierungsfunktion. In der Konfiguration der Unwuchtmomentschätzeinheit 17a mit der Aktualisierungsfunktion in der zweiten Ausführungsform, die in 10 dargestellt ist, unterscheiden sich zwei Konfigurationen einer Korrekturmomentfunktion 174a mit einer Aktualisierungsfunktion und Haltemitteln 175 von der Konfiguration der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 in der ersten Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist.
11 zeigt Beispiele von Zeitsignaldiagrammen verschiedener Signale, die erhalten werden, wenn die Bremscharakteristik in einem Fall geändert wird, in dem das Unwuchtmoment erzeugt wird, weil die Kabine 34 keine Last enthält, und auch in einem Fall, in dem die Unterdrückungssteuerung für den Startschock und den Rückschlag nicht durchgeführt wird. Die fünf in 11 dargestellten Zeitverläufe der verschiedenen Signale sind, in der Reihenfolge von oben, das Bremssteuersignal BK_cont (t) , das Geschwindigkeitssignal ω(t) , das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont, die vertikale Beschleunigung der Kabine
Das Verhalten der verschiedenen Signale nach Ablauf der ersten Zeitspanne Tmes [s] ab dem Zeitpunkt, zu dem der Freigabebefehl als Reaktion auf das Bremssteuersignal BK_cont(t) ausgegeben wird, ist wie folgt. Wie aus 11 ersichtlich ist, sind das Geschwindigkeitssignal ω(t) und das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont stark gestört. Infolgedessen wird der Kabine 34 zumindest ein großer Startschock versetzt. In diesem Fall wird, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, auch in der in 11 dargestellten Situation eine Null-Geschwindigkeitssteuerung der Steuerung der Geschwindigkeit des Motors 31 erreicht, wobei das Geschwindigkeitsbefehlssignal auf Null gesetzt wird. Dementsprechend konvergiert, wie in 11 dargestellt, das Geschwindigkeitssignal ω(t) gegen Null. Ferner konvergiert das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont zu einem Wert „crct“, der relativ als ein konstanter Wert behandelt werden kann.
In diesem Fall wird das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont Null, wenn das Unwuchtmomentschätzsignal iq_t*_off(Tmes) genau geschätzt werden kann. Wenn die Bremse 36 jedoch eine charakteristische Änderung aufweist, wie in der zweiten Ausführungsform angenommen, wie in 11 dargestellt, nimmt das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont den Wert „crct“ an. Das heißt, es kann verstanden werden, dass ein Fehler von „crct“ im Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont verursacht wird, weil die Bremse 36 eine charakteristische Änderung aufweist. Mit anderen Worten, der Wert „crct“ kann als Korrekturbetrag zur Kompensation des Fehlers im Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont betrachtet werden. Dementsprechend kann zu und nach dem Zeitpunkt der Bremszustandsänderung, zu dem der Betriebszustand der Bremse 36 vom Haftreibungszustand zum Gleitreibungszustand wechselt, „crct“, der der Erfassungswert des Geschwindigkeitsregelsignals iq_ω_cont zu dem Zeitpunkt ist, zu dem das Geschwindigkeitssignal ω durch die Nullgeschwindigkeitsregelung gegen Null konvergiert, als Korrekturwert für das Unwuchtmomentschätzsignal iq_t*_off(Tmes) verwendet werden. Um diese Denkweise in die Praxis umzusetzen, wird das in 10 dargestellte Haltemittel 175 verwendet.
Bisher wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem als Zeitpunkt, zu dem das Geschwindigkeitssignal ω durch die Nullgeschwindigkeitssteuerung gegen Null konvergiert, das Nullgeschwindigkeitssteuerungsendzeitsignal Zero_cont _end(t) verwendet wird, das von der Geschwindigkeitsbefehlserzeugungseinheit 13a erhalten werden kann. Anstelle des Geschwindigkeitsbefehls kann jedoch das Geschwindigkeitssignal ω verwendet werden, um dadurch ein Signal zu verwenden, das durch die Bestimmung, ob das Geschwindigkeitssignal ω zur Nullgeschwindigkeit konvergiert hat oder nicht, erhalten wird.
12 und 13 sind jeweils ein Diagramm zur Darstellung der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion, die ein Element ist, das die Unwuchtdrehmomentschätzeinheit 17a mit der Aktualisierungsfunktion in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet. Davon ist 12 ein Diagramm zur Darstellung der Korrekturmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion, die auf einer Korrekturmomentfunktion basiert, die zu verwenden ist, wenn die Drehrichtung des Motors 31 positiv ist. Währenddessen ist 13 ein Diagramm zur Darstellung der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion, die auf einer Korrekturdrehmomentfunktion basiert, die zu verwenden ist, wenn die Drehrichtung des Motors 31 negativ ist.
Unter Bezugnahme auf 12 und 13 wird nun als spezifisches Beispiel ein Aktualisierungsvorgang für die Korrekturdrehmomentfunktion in der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion beschrieben.
Zunächst wird im Folgenden eine Beschreibung als Vorbereitung gegeben. Die Punkte der weißen Kreise in 12 und 13 zeigen Bruchpunkte in den Korrekturdrehmomentfunktionen vor der Aktualisierung an. Durch die Verwendung der Korrekturdrehmomentfunktion vor der Aktualisierung mit einer Charakteristik, die durch zwei Punkte weißer Kreise in jeder der 12 und 13 bestimmt wird, wird ein Fall betrachtet, in dem die Unterdrückungssteuerung für den Startschock und den Rückschlag durch die Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird angenommen, dass, wenn der gemessene Wert der ersten Zeitspanne Tmes „tn“ ist, wie bisher beschrieben, „crct“ als der Korrekturbetrag für das Unwuchtmomentschätzsignal iq_t*_off(Tmes) erkannt worden ist, das zusammen mit der Kennlinienänderung der Bremse 36 oder dergleichen erforderlich ist. Bei der Geschwindigkeitssteuerung im darauffolgenden nächsten Kabinenanhebungs-/-absenkungsvorgang wird eine solche Aktualisierung, dass ein Betrag, der „crct“ entspricht, zu der Korrekturdrehmomentfunktion hinzugefügt wird, durchgeführt, wodurch Maßnahmen ergriffen werden, um eine Verschlechterung der Unterdrückungsleistung für den Startschock oder den Rückschlag zusammen mit der charakteristischen Änderung der Bremse 36 oder dergleichen zu verhindern.
Weiterhin ist der spezifische Aktualisierungsvorgang für die Korrekturmomentfunktion in der Korrekturmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion wie folgt. Um das Verständnis zu erleichtern, wird in diesem Beispiel zunächst angenommen, dass t2 ein Punkt in der in 12 und 13 dargestellten Korrekturdrehmomentfunktion ist, der sich nicht ändert.
Wie bisher beschrieben, wird die in 12 dargestellte Korrekturdrehmomentfunktion verwendet, wenn das Vorzeichen des Geschwindigkeitssignals, das erhalten wird, wenn der Motor 31 den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse 36 beginnt, d.h. die Drehrichtung des Motors 31, positiv ist. Wenn das Vorzeichen negativ ist, kann die unten erwähnte 12 durch 13 ersetzt werden.
In diesem Fall wird als Aktualisierungsvorgang zunächst in der in 12 dargestellten Korrekturdrehmomentfunktion ein Punkt eines schwarzen Kreises mit Bruchpunktkoordinaten (t1', -Tq) erhalten, der durch Verbinden eines Punktes eines weißen Kreises mit den Koordinaten (t2, 0) und eines Punktes eines schwarzen Kreises mit den Koordinaten (tn, -Tqn+crct) mit einer geraden Linie erhalten wird. Anschließend wird eine Korrekturdrehmomentfunktion, die man erhält, indem man den so erhaltenen Punkt des schwarzen Kreises mit den Bruchpunktkoordinaten (t1', -Tq) und den Punkt des weißen Kreises mit den Koordinaten (t2, 0) mit einer geraden Linie verbindet, als neue Korrekturdrehmomentfunktion aktualisiert.
Bei einem solchen Aktualisierungsvorgang kann der Wert „crct“ beim nachfolgenden nächsten Anheben/Absenken der Kabine auf Null gesetzt werden, selbst wenn sich die Charakteristik der Bremse 36 durch Temperatureinflüsse oder ähnliches ändert. Sofern sich die Charakteristik der Bremse 36 nicht abrupt in einer kurzen Zeitspanne ändert, kann der Aktualisierungsvorgang für die Korrekturdrehmomentfunktion in der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion wiederholt werden, so dass, selbst wenn sich die Charakteristik der Bremse 36 ändert, das Unwuchtdrehmoment genau geschätzt wird, und infolgedessen der Startschock und der Rückschlag unterdrückt werden können, um klein zu sein.
Bisher wurde der Aktualisierungsvorgang für die Korrekturdrehmomentfunktion in der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174a beschrieben, wobei die Aktualisierungsfunktion davon ausgeht, dass selbst nach der Aktualisierung t2 ein Punkt in der Korrekturdrehmomentfunktion ist, der sich nicht wie vor der Aktualisierung ändert.
In einem tatsächlichen Fall kann jedoch nicht gesagt werden, dass t2, das ein Punkt in der Korrekturdrehmomentfunktion ist, sich nicht immer in der Korrekturdrehmomentfunktion nach der Aktualisierung ändert. Das heißt, die tatsächliche Korrekturdrehmomentfunktion, die die Beziehung zwischen dem Unwuchtdrehmoment und der ersten Zeitspanne Tmes darstellt, verläuft nicht immer durch die Koordinaten (t2, 0).
Jedoch, selbst wenn die tatsächliche Korrekturdrehmomentfunktion nicht immer durch die Koordinaten (t2, 0) geht, in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, hat der Aktualisierungsvorgang für die Korrekturdrehmomentfunktion in der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion kein großes Problem, selbst wenn er auf der Annahme basiert, dass t2 ein Punkt in der Korrekturdrehmomentfunktion ist, der sich vor und nach der Aktualisierung nicht ändert.
Der Grund dafür ist, dass, selbst wenn ein Korrekturdrehmomentfunktionswert in der Nähe von t2 einen Modellierungsfehler aufweist, der Einfluss des Wertes des Modellierungsfehlers in der Nähe von t2 auf den Korrekturdrehmomentfunktionswert in der Nähe von t2 immer noch kleiner ist als der Einfluss des Wertes des Modellierungsfehlers in der Nähe von t2 auf beispielsweise den Korrekturdrehmomentfunktionswert zu der Zeit, wenn der gemessene Wert der ersten Zeitspanne Tmes „tn“ ist. Das heißt, der Wert des Modellierungsfehlers in der Nähe von t2 hat einen geringen Einfluss auf den Unterdrückungseffekt für den Startschock oder den Rückschlag als Fehler in Bezug auf einen Schätzwert des Unwuchtmomentbetrags. Kurz gesagt, wenn ein Fall, in dem Tmes auf der horizontalen Achse in der Nähe von t2 liegt, und ein Fall, in dem Tmes auf der horizontalen Achse „tn“ ist, miteinander verglichen werden, ist der absolute Wert des Schätzwerts des Unwuchtmomentbetrags im ersten Fall relativ kleiner und im zweiten Fall größer. Dementsprechend kann man sagen, dass der Wert des Modellierungsfehlers in der Nähe von t2 im zweiten Fall einen kleineren Einfluss hat als im ersten Fall.
In diesem Fall ist 10 ein Konfigurationsdiagramm der Unwuchtmomentschätzeinheit 17a mit der Aktualisierungsfunktion in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und daher ist es schwierig, aus 10 eine Betriebssequenz über die Zeit zu verstehen. Insbesondere ist es schwierig, die Aktualisierungsbetriebssequenz für die Korrekturfunktion in der Korrekturmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion zu verstehen. In Anbetracht der obigen Ausführungen wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 14 die Aktualisierungsbetriebssequenz für die Korrekturfunktion in der Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion in Bezug auf die Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Referenz beschrieben.
14 zeigt Zeitachsen-Wellenform-Diagramme, die das Verständnis der Verarbeitungszeitpunkte verschiedener Signale in einem Fall ermöglichen, in dem die Kabine 34 des Aufzugs betrieben wird, um in der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angehoben und abgesenkt zu werden.
Die vier Zeitwellenformen der verschiedenen in 14 dargestellten Signale sind, in der Reihenfolge von oben, Zeitwellenformen, die sich auf das Bremssteuersignal BK_cont(t), das Geschwindigkeitssignal ω(t) , den Unwuchtmomentkorrekturbetrag crct(t) und das Unwuchtmomentschätzungssignal iq_t*_off(t) beziehen.
Über diesen Zeitsignalen werden die wichtigsten Zeitpunkte durch die Verwendung dreieckiger Markierungen als Symbole dargestellt. Oberhalb der dreieckigen Markierungen werden Zahlen in der Reihenfolge der frühesten in der Zeitachse zugeordnet. Diese Zahlen entsprechen den Zahlen, die den gleitenden Perioden zugeordnet sind. Das heißt, wenn über einer dreieckigen Markierung die Zahl 1 steht, bedeutet dies, dass die dreieckige Markierung einen wichtigen Zeitpunkt im Zusammenhang mit einer sich bewegenden Zeitspanne 1 anzeigt. Weiße dreieckige Markierungen zeigen die Zeitpunkte der ersten Zeitspanne Tmes an und geben jeweils den Zeitpunkt an, zu dem die erste Zeitspanne Tmes ab dem Anstieg von BK-cont(t) verstrichen ist. Schwarze Dreiecksmarkierungen zeigen jeweils den Zeitpunkt des Anstiegs von Zero_cont_end(t) an, der das Zeitsignal für das Ende der Nullgeschwindigkeitskontrolle unmittelbar nach dem Start darstellt. Dreieckige Markierungen mit horizontalen Linien zeigen jeweils den Aktualisierungszeitpunkt des Unwuchtmomentschätzsignals iq_t*_off(t) an.
Im unteren Teil von 14 wird der Betriebszustand des Aufzugs durch horizontale Pfeile dargestellt. Unterhalb der horizontalen Pfeile sind die Namen der Betriebszustände angegeben. Schwarze horizontale Pfeile kennzeichnen jeweils eine Halteperiode, d. h. eine Periode eines Zustands, in dem der Aufzug angehalten ist. In diesem Beispiel ist die Haltezeitspanne als Zeitspanne zwischen der dreieckigen Markierung mit horizontalen Linien und der weißen dreieckigen Markierung definiert. Weiße waagerechte Pfeile zeigen jeweils eine Bewegungsperiode an, die eine Periode eines Zustands ist, in dem die Kabine 34 betrieben und bewegt wird. In diesem Beispiel ist die Bewegungsperiode definiert als eine Periode von der weißen dreieckigen Markierung bis zur dreieckigen Markierung mit horizontalen Linien.
In diesem Fall wird die Kabine 34 in einer Haltezeitspanne 1 angehalten, in einer Bewegungszeitspanne 1 zu einem oberen Stockwerk bewegt, in einer Haltezeitspanne 2 angehalten, in einer Bewegungszeitspanne 2 zu einem unteren Stockwerk bewegt, in einer Haltezeitspanne 3 angehalten, in einer Bewegungszeitspanne 3 zu einem oberen Stockwerk bewegt und in einer Haltezeitspanne 4 angehalten.
In diesem Fall wird zur Vereinfachung der Beschreibung ein Fall angenommen, in dem kein Fahrgast während der Reihe von Operationen ein- oder aussteigt, so dass es keine Änderung der Last in der Kabine gibt, und während der Halteperiode hat die Bremse 36 eine gewisse Änderung der Charakteristik mit der Zeit.
Die Korrekturoperation für das Unwuchtmomentschätzsignal iq_t*_off(t) in der zweiten Ausführungsform ist wie folgt. Unter Bezugnahme auf 10 wird der Vorgang von 14 beschrieben.
Zunächst wird zum Zeitpunkt der schwarzen Dreiecksmarkierung 1 das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont(t) in der Haltevorrichtung 175 gehalten, und der Unwuchtmomentkorrekturbetrag „crct“ wird gemessen. Der gemessene Wert „crct“ ist in diesem Fall cr1. Der Wert „crct“ wird in die Ausgleichsmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion eingegeben. Die Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion aktualisiert die Korrekturdrehmomentfunktion basierend auf „crct“, aber dieser Aktualisierungsvorgang wird während der Stoppperiode 2 durchgeführt. Im Beispiel von 14 wird die Aktualisierung zum Zeitpunkt des Beginns der Stoppperiode 2 durchgeführt, aber natürlich kann die Aktualisierung zu jedem beliebigen Zeitpunkt während der Stoppperiode 2 durchgeführt werden. Infolgedessen ist das Unwuchtmomentschätzsignal iq_t*_off(t) nach der Aktualisierung ein Wert, der durch Addition von cr1 zu dem Wert vor der Korrektur erhalten wird.
In ähnlicher Weise wird nach dem Übergang des Betriebs vom gestoppten Zustand in der Stoppperiode 2 zur Bewegungsperiode 2 zum Zeitpunkt der schwarzen Dreiecksmarkierung 2 das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont (t) in der Haltevorrichtung 175 gehalten, und der Unwuchtmomentkorrekturbetrag „crct“ wird gemessen. Der gemessene Wert „crct“ ist in diesem Fall cr2. In diesem Beispiel ist das Vorzeichen von cr2 negativ. In ähnlicher Weise wird „crct“ in die Ausgleichsdrehmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion eingegeben, und die Ausgleichsdrehmomentfunktion wird zu einem beliebigen Zeitpunkt in der Stoppperiode 3 aktualisiert. Als Ergebnis ist das Unwuchtmomentschätzsignal iq_t*_off(t) nach der Aktualisierung ein Wert, der durch Addition von cr2 zu dem Wert vor der Korrektur erhalten wird. Das Vorzeichen von cr2 ist in diesem Beispiel negativ, und daher ist das Unwuchtmomentschätzsignal iq_t*_off(t) nach der Aktualisierung ein Wert, der durch Subtraktion eines der Amplitude von cr2 entsprechenden Betrags von dem Wert vor der Korrektur erhalten wird.
Des Weiteren wird in ähnlicher Weise nach dem Übergang des Betriebs vom gestoppten Zustand in der Stoppperiode 3 zur Bewegungsperiode 3 zum Zeitpunkt der schwarzen Dreiecksmarkierung 3 das Geschwindigkeitssteuersignal iq_ω_cont(t) in der Haltevorrichtung 175 gehalten, und der Unwuchtmomentkorrekturbetrag „crct“ wird gemessen. Der gemessene Wert „crct“ ist in diesem Fall Null. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Fall angenommen, in dem die Bremse 36 keine Kennlinienänderung aufweist, und daher ist der Messwert des Unwuchtmomentkorrekturbetrags „crct“ gleich Null. In ähnlicher Weise wird „crct“ in die Korrekturdrehmomentfunktionseinheit 174a mit der Aktualisierungsfunktion eingegeben, und die Korrekturdrehmomentfunktion wird zu einem beliebigen Zeitpunkt in der Stoppperiode 3 aktualisiert, aber als Ergebnis ist das Unwuchtdrehmomentschätzsignal iq_t*_off(t) nach der Aktualisierung derselbe Wert wie der Wert vor der Aktualisierung.
Als Referenz wurde hier eine Beschreibung mit Bezug auf 14 der Aktualisierungsbetriebssequenz für die Korrekturdrehmomentfunktion gegeben, die die Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft.
Gemäß der Aufzugssteuerungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben ist, selbst wenn die Charakteristik der Bremse 36 geändert wird, indem sie durch die Temperatur oder dergleichen beeinflusst wird, während das Aufzugssystem in Betrieb ist, durch Verwendung der Unwuchtmomentschätzeinheit 17a mit der Aktualisierungsfunktion anstelle der Unwuchtmomentschätzeinheit 17 in der Konfiguration der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Unwuchtmomentschätzeinheit 17a mit der Aktualisierungsfunktion die Korrekturmomentfunktion zum Schätzen des Unwuchtmoments als das Unwuchtmomentschätzsignal angemessen aktualisieren. Infolgedessen können der Startschock und der Rückschlag unterdrückt werden, so dass sie klein sind.
Selbstverständlich kann bei der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ähnlich wie bei der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Unwuchtmomentschätzungsberechnung auf der Grundlage einer Korrespondenzbeziehung durchgeführt werden, die durch eine Funktion mit einer einfachen Charakteristik typisiert ist, anstatt die Berechnung durch Konstruieren eines Störungsbeobachters wie in der verwandten Technik durchzuführen. Dadurch kann ein solcher Effekt erzielt werden, dass im Vergleich zum Stand der Technik eine geringere Rechenlast der Rechenvorrichtung, z. B. des Mikrocomputers, erreicht werden kann. Außerdem weist das Drehmomentstromsignal iq_t* eine gestufte Wellenform auf, so dass das Unwuchtmoment sofort und angemessen korrigiert wird. Somit kann mit der Konfiguration der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ähnlich wie bei der Aufzugssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein solcher Effekt bereitgestellt werden, dass die Aufzugssteuerungsvorrichtung eine ausreichende Reaktionsfähigkeit zur Unterdrückung des Einflusses des Unwuchtmoments haben kann.
Bezugszeichenliste

7: Bremszustandsbefehlserzeugungseinheit,
8: Bremssteuereinheit,
9: Stromsteuereinheit,
10: Stromerfassungseinheit,
12: Geschwindigkeitsberechnungseinheit,
13, 13a: Geschwindigkeitsbefehlserzeugungseinheit,
14: Subtraktionseinheit,
15: Geschwindigkeitssteuereinheit,
16: Additionseinheit,
17: Unwuchtmomentschätzeinheit,
17a: Unwuchtmomentschätzeinheit mit einer Aktualisierungsfunktion,
30: Encoder,
31: Motor,
32: Seilscheibe,
33: Seil (einschließlich eines Seils mit einer Riemenform),
34: Kabine,
35: Gegengewicht,
36: Bremse,
171: Vorverarbeitungseinheit,
172: zweite Erfassungseinheit,
174: Korrekturmomentfunktionseinheit,
174a: Korrekturmomentfunktionseinheit mit einer Aktualisierungsfunktion

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 50149040 A [0005]
WO 2018/003500 A1 [0005]

Claims

Eine Aufzugssteuerungsvorrichtung, umfassend: eine Stromerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Antriebsstrom eines Motors zu erfassen, der konfiguriert ist, eine Seilscheibe zum Drehen anzutreiben, wobei die Seilscheibe ein um sie geschlungenes Seil aufweist, wobei das Seil auf einer Seite und der anderen Seite davon eine Kabine bzw. ein Gegengewicht durch Vermittlung der Seilscheibe aufhängt; eine Geschwindigkeitsberechnungseinheit, die konfiguriert ist, ein Geschwindigkeitssignal des Motors basierend auf dem Ausgang einer Drehbetragserfassungseinheit zu berechnen, die konfiguriert ist, einen Drehbetrag des Motors zu erfassen; eine Geschwindigkeitsbefehlserzeugungseinheit, die konfiguriert ist, ein Geschwindigkeitsbefehlssignal für den Motor zu erzeugen; eine Geschwindigkeitssteuereinheit, die konfiguriert ist, basierend auf dem Geschwindigkeitsbefehlssignal und dem Geschwindigkeitssignal ein Geschwindigkeitssteuersignal auszugeben, das ein mögliches Drehmomentstrombefehlssignal ist, so dass das Geschwindigkeitssignal dem Geschwindigkeitsbefehlssignal folgt, um dadurch eine Geschwindigkeit des Motors zu steuern; eine Stromsteuereinheit, die konfiguriert ist, den Motor so anzutreiben, dass der Antriebsstrom einem in sie eingegebenen Drehmomentstrombefehlssignal folgt; eine Bremssteuereinheit, die konfiguriert ist, das Umschalten zwischen einem Freigabezustand und einem Bremszustand einer Bremse zu steuern, die konfiguriert ist, um eine Drehung des Motors zu bremsen; eine Bremszustandsbefehlserzeugungseinheit, die konfiguriert ist, an die Bremssteuereinheit ein Bremszustandsbefehlssignal zum Umschalten zwischen dem Lösezustand und dem Bremszustand der Bremse auszugeben; eine Unwuchtmomentschätzeinheit, die konfiguriert ist, ein Unwuchtmoment in dem Motor zu schätzen, das durch einen Gewichtsunterschied zwischen der Kabine und dem Gegengewicht verursacht wird, basierend auf, als zwei Informationen bei der Null-Geschwindigkeitssteuerung, der Steuerung der Geschwindigkeit des Motors, wobei das Geschwindigkeitsbefehlssignal auf Null gesetzt wird, einer ersten Zeitspanne von einer Ausgangsänderung des Bremszustandsbefehlssignals zum Umschalten eines Betriebszustands der Bremse von dem Bremszustand in den Lösezustand bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Motor einen Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse beginnt, und einem positiven oder negativen Vorzeichen des Geschwindigkeitssignals, das erhalten wird, wenn der Motor den Drehbetrieb beginnt, und zum Ausgeben eines Unwuchtmomentschätzsignals, das ein Schätzergebnis ist; und eine Additionseinheit, die konfiguriert ist, an die Stromsteuereinheit ein Drehmomentstrombefehlssignal auszugeben, das durch Addieren des Unwuchtdrehmomentschätzsignals zu dem Geschwindigkeitssteuersignal korrigiert wird, das von der Geschwindigkeitssteuereinheit ausgegeben wird, und das das mögliche Drehmomentstrombefehlssignal ist.
Die Aufzugssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Unwuchtdrehmomentschätzeinheit konfiguriert ist, als das Unwuchtdrehmomentschätzsignal einen Unwuchtdrehmomentbetrag zu verwenden, der der ersten Zeitspanne mittels einer bestimmten Korrekturdrehmomentfunktion zugeordnet ist.
Die Aufzugssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Korrekturdrehmomentfunktion in Übereinstimmung mit dem positiven oder negativen Vorzeichen des Geschwindigkeitssignals bestimmt wird, das erhalten wird, wenn der Motor den Drehbetrieb zusammen mit dem Lösen der Bremse beginnt.
Die Aufzugssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend: eine Halteeinheit, die konfiguriert ist, als einen Haltewert das Geschwindigkeitssteuerungssignal zu einem Zeitpunkt zu halten, wenn das Geschwindigkeitssignal zu Null konvergiert, als ein Steuerungsergebnis, das durch die Nullgeschwindigkeitssteuerung der Steuerung der Geschwindigkeit des Motors mit dem Geschwindigkeitsbefehlssignal, das auf Null gesetzt wird, erhalten wird, wobei die Nullgeschwindigkeitssteuerung auf dem Ausgang der Additionseinheit an die Stromsteuerungseinheit basiert, wobei das Unwuchtdrehmomentschätzsignal korrigiert wird, indem der Haltewert zu dem Unwuchtdrehmomentbetrag, der der ersten Zeitspanne zugeordnet ist, mittels der Korrekturdrehmomentfunktion addiert wird, die in der Unwuchtdrehmomentschätzeinheit verwendet wird.
Die Aufzugssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Korrekturdrehmomentfunktion durch Verwendung eines Korrekturergebnisses des Unwuchtdrehmomentsignals aktualisiert wird.
Die Aufzugssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei in der Korrekturdrehmomentfunktion die erste Zeitspanne und der Unwuchtdrehmomentbetrag einander zugeordnet sind, so dass ein Absolutwert des Unwuchtdrehmomentbetrages verringert wird, wenn die erste Zeitspanne erhöht wird.
Die Aufzugssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bestimmung des Zeitpunkts, zu dem der Motor den Drehbetrieb beginnt, die für die Festlegung der ersten Zeitspanne erforderlich ist, auf der Grundlage eines Zeitpunkts durchgeführt wird, zu dem eine Änderung, die den Drehbetrieb des Motors anzeigt, in dem Geschwindigkeitssignal, einem Ausgangssignal der Drehbetragserfassungseinheit, dem Geschwindigkeitssteuersignal, dem Antriebsstrom oder dem Drehmomentstrombefehlssignal und/oder einem der folgenden Signale erscheint.