EP0731051A1 - Device and method for damping vibrations on an elevator cage - Google Patents

Device and method for damping vibrations on an elevator cage Download PDF

Info

Publication number
EP0731051A1
EP0731051A1 EP96103184A EP96103184A EP0731051A1 EP 0731051 A1 EP0731051 A1 EP 0731051A1 EP 96103184 A EP96103184 A EP 96103184A EP 96103184 A EP96103184 A EP 96103184A EP 0731051 A1 EP0731051 A1 EP 0731051A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vibrations
cabin
guide elements
motor part
die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP96103184A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0731051B1 (en
Inventor
Ayman Aero Ing. Hamdy
Josef Masch. Ing. Husmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
Publication of EP0731051A1 publication Critical patent/EP0731051A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0731051B1 publication Critical patent/EP0731051B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00Other common features of elevators
    • B66B7/02Guideways; Guides
    • B66B7/023Mounting means therefor
    • B66B7/027Mounting means therefor for mounting auxiliary devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00Other common features of elevators
    • B66B7/02Guideways; Guides
    • B66B7/04Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes
    • B66B7/041Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes including active attenuation system for shocks, vibrations
    • B66B7/042Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes including active attenuation system for shocks, vibrations with rollers, shoes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00Other common features of elevators
    • B66B7/02Guideways; Guides
    • B66B7/04Riding means, e.g. Shoes, Rollers, between car and guiding means, e.g. rails, ropes
    • B66B7/046Rollers

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for vibration damping on an elevator car guided on rails, which has movably connected guide elements between two end positions, vibrations occurring transversely to the direction of travel being measured by a plurality of inertial sensors attached to the car and for controlling at least one between the car and Guide elements arranged actuator are used, which works to the vibrations occurring and opposite to the direction of the vibrations.
  • the invention has for its object to simplify the vibration damping device and the method and to achieve a satisfactory damping of the various vibrations acting on the cabin at any time.
  • This object is achieved by the teaching specified in the characterizing part of claim 1.
  • linear motor per actuator is particularly advantageous because these motors can generate large dynamic and static forces and have low energy consumption. In addition, they are light in weight and have small moving masses and are relatively easy to regulate. With the invention, the transverse accelerations exerted on the guide elements and transverse forces acting directly on the cabin are reduced to such an extent that they can no longer be felt in the cabin.
  • the device for vibration damping remains functional even under asymmetrical stress; it adjusts itself automatically when the cabin is tilted relative to the guide rails, so that a sufficient damping path is available on both sides.
  • the equipment required to carry out the method is low and the masses which are moved quickly are very small. This is also achieved in that all measurement signals are fed to a common control and this acts on only one actuator per guide element. Structural resonances can also be suppressed by adjusting the frequency response of the controller.
  • the position feedback for returning the guide elements to the central position is particularly advantageous, the position feedback is only active in the low frequency range.
  • a cabin 1 is guided by means of roller guides 2 on rails 3, which are attached in a shaft, not shown.
  • the cabin 1 is elastically mounted in a cabin frame 4 for passive vibration damping. Rubber springs 4.1 are used for this purpose, which are designed to be relatively stiff in order to suppress the occurrence of low-frequency torsional vibrations about the y-axis.
  • the Roller guides 2 are attached to the cabin frame 4 laterally below and above. They consist of a stand 5, actuators 6 and guide elements in the form of two lateral rollers 8 and a central roller 9 arranged at 90 ° to it.
  • Two position sensors 10 per roller guide 2 each measure the distance between the car 1 and the rail 3.
  • At least three or five inertial sensors 11 measure the vibrations or accelerations occurring transversely to the car 1.
  • the inertial sensors 11 are preferably arranged in the center of gravity of the cabin frame 4 and in pairs far from each other in order to also be able to detect rotations around the z-axis. In addition, vibrations generated by wind and cable forces are well recorded.
  • the actuators 6 arranged on the roller guides 2 are regulated, which operate simultaneously with the vibrations occurring and opposite to the direction of the vibrations. Damping of the vibrations acting on the cabin 1 is thus achieved. Vibrations are reduced in such a way that they no longer have an effect on the cabin 1 in a way that is perceptible to the passenger.
  • Each roller guide 2 is equipped with two actuators 6. This allows five degrees of freedom or axes of cabin 1 to be controlled: displacement in the x and y directions, and rotation about the x, y and z axes.
  • the linear motor 7 is based on the principle of the moving magnet. It consists of a laminated stator 16 provided with windings 15 and a movable motor part 17 designed as a magnet. A magnet 18 is attached to the movable motor part 17. Advantages of the linear motor 7 are its simple controllability, as well as low weight and small moving masses and a large dynamic and static force with low energy consumption.
  • roller guide 2 according to the device according to the invention.
  • the stand 5 is fastened to the cabin frame 4 by means of fastening elements 19.
  • Each roller guide 2 is equipped with two actuators 6, each of which is provided with a linear motor 7. One shifts the middle roller 9, the other linear motor 7 the two side rollers 8.
  • the rollers 8, 9 are fastened to roller levers 21 by means of axle bolts 20.
  • the roller levers 21 of the two lateral rollers 8 are connected to one another via a pull rod 22.
  • roller levers 21 are connected in an articulated and low-friction manner to the stand 5 by means of axle bolts 23, and the roller levers 21 of the two lateral rollers 8 are connected in an articulated and low-friction manner to the tie rod 22 by means of axle bolts 24.
  • guide rods 25 with pressure springs 26 are attached on the stands 5 guide rods 25 with pressure springs 26 are attached.
  • the pressure springs 26 are each fixed to the outer end 27 of the guide rods 25.
  • the guide rods 25 run through a passage 28 in the roller levers 21, so that the pressure springs 26 rest on the outer sides 29 of the roller levers 21 and press the rollers 8, 9 against the guide rail 3.
  • a fastening plate 30 is attached to the stand 5 by means of fastening elements 31 such as screws.
  • the stators 16 of the actuators 6 are screwed onto the fastening plate 30 with fastening elements 32.
  • the movable motor part 17 is connected by means of screws 33 to the roller lever 21 and thus to the rollers 8, 9.
  • lateral guidance is still required.
  • This consists of ball-bearing rollers 35 and is almost frictionless.
  • Two brackets 36 enable the mounting of the ball-bearing rollers 35 and form the lateral boundaries of the movable motor part 17.
  • a low-friction bearing is necessary in order to be able to precisely control the force to be generated by the actuator 6.
  • the length of the stator 16 of the linear motor 7 determines the maximum possible inner and outer end positions. The travel is limited by elastic stops 38 and 39.
  • the roller guide 2 remains functional even in the event of a partial or complete failure of the active vibration damping, since the pressure springs 26 press the rollers 8, 9 against the guide rail 3 independently of the actuator 6.
  • 5a, 5b and 5c show variants of using a rotary drive 43 instead of the linear motor 7.
  • This drive has a swivel angle of approximately 90 degrees and drives the roller lever 21 with a crank 44 and a pull-push member 45 (FIG. 5a) or a flexible pulling means 46 (FIG. 5b) or with a cam plate 47 (FIG .5c).
  • FIG. 6a and 6b show an elevator car 1 with actuators and sensors in the x k direction and in the y k direction according to the inventive device. To simplify the illustration, the x k and y k directions are each shown separately.
  • the system model describes the dynamics of the elevator system in all degrees of freedom mentioned above. This model also takes into account all relevant structural resonances that arise due to the elasticities between the different masses and within the cabin frame 4.
  • a controller which treats all degrees of freedom described by the model at the same time.
  • the methods of robust multi-size control are used (Multi-Input Multi-Output or MIMO Robust Design). These methods use the existing system model to design an observer-based controller.
  • the observer is a dynamic part of the controller and has the task, based on the existing measurements (eg accelerations different measuring points) to estimate all movement states that cannot be measured directly (e.g. speeds and positions of the different masses) in real time.
  • the controller will have a maximum of information about the system. Based on all movement states and not only on their measurable part, the controller provides the best answer for every degree of freedom, which significantly increases the quality of the control.
  • the controller does not excite any of these resonances.
  • the model-based control ensures the necessary stability of the system. This would not be the case if the system dynamics were not taken into account in the controller design.
  • the robust controller is designed in such a way that it only becomes effective in a certain frequency range so that it does not react to undesired frequency-dependent system dynamics and interference. This is done without having to connect additional filters to the controller.
  • Additional filters can limit the effectiveness of the controller and easily lead to instabilities. They also significantly increase the computational complexity of the control algorithm.
  • Another advantage of the robust design method is the consideration of the model error during the design. This is done by quantifying the inaccuracies of the model as frequency-dependent variables and taking them into account in the controller design. The resulting controller thus has sufficient robustness against any malfunctions and modeling errors.
  • the first goal of the controller is the suppression of cabin vibrations in the high frequency range (between 0.9 and 15 Hz) without the controlled elevator outside this range becoming worse than the uncontrolled one.
  • the controller must ensure that the setting of the cabin frame 4 with respect to the two guide rails 3 is so it is regulated that there is a sufficient damping path on each roller 8, 9. This is particularly important when the cabin 1 is loaded asymmetrically.
  • an acceleration or a speed feedback with inertial sensors 11 should be sufficient, a position feedback being necessary for the second control target. If the absolute position of the cabin 1 could be measured and returned for the control, the second return would have no conflict with the first.
  • the first controller has the measurements from the inertial sensors 11 alone and is therefore responsible for the suppression of the vibrations.
  • the second controller has the position measurements alone and is responsible for the guiding games of cabin 1.
  • the setpoints of the forces that the first controller demands from the actuators 6 are added to the corresponding quantities of the second controller.
  • the solution to avoid the conflict between the two controllers is based on the fact that the forces responsible for the skew of the cabin 1 (a non-symmetrical loading of the cabin, a large lateral rope force, etc.) change much more slowly than the other sources of interference, which cause the cabin vibrations (mainly Rail unevenness and air disturbances).
  • the position control operating in the low frequency range which is rather harmful for the suppression of the vibrations, is limited to 0 to 0.7 Hz.
  • the feedback of the signals from the inertial sensors 11 must not be effective in the frequency range below 0.9 Hz, so that the zero sensor error and, in the case of an acceleration sensor, the measured part of gravity, which is not constant due to the tilting movement, has no influence on the position control. This also avoids the risk of the actuators 6 being overdriven. Limiting the bandwidth of each feedback loop using the robust design process becomes particularly important for this purpose.
  • controller does not contain any non-linearity.
  • Nonlinearity makes stability analysis very difficult, if at all possible. Since the two feedback loops are designed at the same time, the method takes both control loops into account in the stability analysis.
  • the mounting of the inertial sensors 11 on the cabin frame 4 instead of on the cabin body 1 or on the roller guides 2 is particularly advantageous for an efficient control. If the sensors were mounted on the cabin body 1, the measurements would show considerable phase losses due to the elastic suspension of the Go back cabin 1. Far higher vibration amplitudes occur on the roller guides and the influence of gravity would have to be compensated for.
  • the controllers are designed for the system in the cabin coordinate system.
  • the measurements from the coordinate system of each sensor to the car body coordinate system are mapped using various linear transformations.
  • Another transformation from the cabin coordinate system too the actuator coordinate systems is necessary for the output of the force setpoints.
  • FIG. 7 shows the controller part of the active system according to the device according to the invention. Since the distances between the sensors and an analog / digital converter unit 55 are relatively long, the measurement signals must be transmitted as current signals and not as voltage signals. The position sensors 10 already deliver their output signals as current. In contrast, the inertial sensors 11 deliver their outputs in the form of voltage signals. In this case, a voltage / current converter 51 is necessary for the output of each inertial sensor 11. Since the analog / digital converter 55 can only sample voltage signals, an analog signal processing unit 56 is needed on the part of the real-time computer 57, which has one channel for each measurement signal. A channel consists of a current / voltage converter 58, one Anti-aliasing low-pass filter 59, which is necessary for the scanning, and an ordinary voltage amplification 60 for adapting the signal range.
  • the core of the real-time computer 57 is the digital signal processor 61, which is responsible for all mathematical calculations.
  • a multi-channel analog / digital converter unit 55 is required.
  • a multichannel digital / analog converter unit 63 is used to output the force setpoints to the linear motors 7.
  • the entire controller algorithm with all required programs is stored in an EEPROM 64. This program is supplied by a host computer 65 during the commissioning of the active system and is adapted to the cabin 1 to be controlled. After commissioning, the host computer 65 is uncoupled, the program stored on the EEPROM 64 remaining there until it is modified or replaced by the host computer 65 during the next calibration.
  • a RAM 66 is used by the digital signal processor 61 as a memory for the intermediate values of the calculations.
  • a data bus 67 is used for communication between the digital signal processor 61 and all of these components.
  • the real-time computer 57 is programmed in this application in such a way that it uses the controller algorithm at a specific frequency in real time calculated.

Landscapes

  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
  • Types And Forms Of Lifts (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

The device includes actuators equipped with linear motors (7). The stationary part (16) of the motor is attached to the frame of the lift car, and the moving part of the motor (17) is attached to guides (21). The moving part of the motor is a magnet which is attached by a tension-compression component to a roller lever serving as the guide.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Schwingungsdämpfung an einer an Schienen geführten Aufzugkabine, die zwischen zwei Endstellungen bewegbar mit ihr verbundene Führungselemente aufweist, wobei quer zur Fahrtrichtung auftretende Schwingungen von mehreren an der Kabine angebrachten Trägheitssensoren gemessen und zur Regelung mindestens eines zwischen Kabine und Führungselementen angeordneten Aktuators verwendet werden, der zu den auftretenden Schwingungen und entgegengesetzt zur Richtung der Schwingungen arbeitet.The invention relates to a device and a method for vibration damping on an elevator car guided on rails, which has movably connected guide elements between two end positions, vibrations occurring transversely to the direction of travel being measured by a plurality of inertial sensors attached to the car and for controlling at least one between the car and Guide elements arranged actuator are used, which works to the vibrations occurring and opposite to the direction of the vibrations.

Querschwingungen wirken aufgrund von Unebenheiten in den Führungsschienen, sowie durch den Fahrtwind, infolge von seitlichen Zugkräften, die durch die Zugseile übertragen werden oder bei Lageveränderungen der Last während der Fahrt auf die Kabine ein. Aus der US-PS 5,027,925 ist ein Verfahren zur Dämpfung von solchen Schwingungen bei einer Aufzugkabine oder bei einem Teil davon bekannt; nach Ermittlung der unerwünschten Querbeschleunigungen werden hier von einem Vibrationsdämpfer, der zwischen Kabine und Rahmen angeordnet ist, entsprechende Gegenkräfte auf die Kabine ausgeübt. Dieses Verfahren erfordert aber eine aufwendige schwimmende Lagerung der Kabine in einem Kabinenrahmen, was neben dem hohen apparativen Aufwand einen sehr hohen zusätzlichen Platzbedarf mit sich bringt. Ausserdem wirkt die Kraft auf den Rahmen, was bei tiefen Frequenzen ein ruckartiges Hin- und Herschlagen desselben zwischen den Führungen bewirken kann. Ein solches System ist regelungstechnisch kaum beherrschbar.Cross vibrations act on the cab due to unevenness in the guide rails, as well as due to the wind, as a result of lateral tensile forces that are transmitted by the traction cables or when the load changes position during travel. A method for damping such vibrations in an elevator car or in a part thereof is known from US Pat. No. 5,027,925; After determination of the undesired transverse accelerations, corresponding counterforces are exerted on the cabin by a vibration damper which is arranged between the cabin and the frame. However, this method requires a complex floating storage of the cabin in a cabin frame, which in addition to the high expenditure on equipment requires a very large amount of additional space. In addition, the force acts on the frame, which can cause it to jerk back and forth between the guides at low frequencies. Such a system is hardly controllable in terms of control technology.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung zur Schwingungsdämpfung und das Verfahren zu vereinfachen und jederzeit eine befriedigende Dämpfung der verschiedenen auf die Kabine einwirkenden Schwingungen zu erzielen. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.In contrast, the invention has for its object to simplify the vibration damping device and the method and to achieve a satisfactory damping of the various vibrations acting on the cabin at any time. This object is achieved by the teaching specified in the characterizing part of claim 1.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung je eines Linearmotors pro Aktuator, weil diese Motoren grosse dynamische und statische Kräfte erzeugen können und einen geringen Energieverbrauch haben. Zudem weisen sie geringes Gewicht und geringe bewegte Massen auf und sind relativ einfach zu regeln. Mit der Erfindung werden die auf die Führungselemente ausgeübten Querbeschleunigungen und direkt auf die Kabine wirkende Querkräfte soweit reduziert, dass sie in der Kabine nicht mehr spürbar sind. Die Einrichtung zur Schwingungsdämpfung bleibt auch bei asymmetrischer Beanspruchung funktionstüchtig; sie stellt sich bei Schieflage der Kabine gegenüber den Führungsschienen selbsttätig nach, so dass nach beiden Seiten ein ausreichender Dämpfungsweg zur Verfügung steht.The use of one linear motor per actuator is particularly advantageous because these motors can generate large dynamic and static forces and have low energy consumption. In addition, they are light in weight and have small moving masses and are relatively easy to regulate. With the invention, the transverse accelerations exerted on the guide elements and transverse forces acting directly on the cabin are reduced to such an extent that they can no longer be felt in the cabin. The device for vibration damping remains functional even under asymmetrical stress; it adjusts itself automatically when the cabin is tilted relative to the guide rails, so that a sufficient damping path is available on both sides.

Der apparative Aufwand zur Durchführung des Verfahrens ist gering und die schnell bewegten Massen sind sehr klein. Dies wird auch dadurch erreicht, dass alle Messsignale einer gemeinsamen Regelung zugeführt werden und diese pro Führungselement nur auf einen einzigen Aktuator wirkt. Ausserdem können durch Anpassung des Frequenzgangs des Reglers Strukturresonanzen unterdrückt werden.The equipment required to carry out the method is low and the masses which are moved quickly are very small. This is also achieved in that all measurement signals are fed to a common control and this acts on only one actuator per guide element. Structural resonances can also be suppressed by adjusting the frequency response of the controller.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.The measures listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the invention.

Vorteilhaft ist insbesondere die Positionsrückführung zur Rückstellung der Führungselemente in die Mittelposition, wobei die Positionsrückführung nur im tiefen Frequenzbereich aktiv ist.The position feedback for returning the guide elements to the central position is particularly advantageous, the position feedback is only active in the low frequency range.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1
eine schematische Darstellung einer an Schienen geführten Aufzugskabine,
Fig.2
einen als Linearmotor ausgebildeten Aktuator,
Fig.3
eine Frontansicht einer Rollenführung,
Fig.4
eine Seitenansicht einer Rollenführung,
Fig.5a,b,c
drei Varianten eines Drehantriebs für den Aktuator,
Fig.6a
schematisch eine Aufzugskabine mit Aktuatoren und Sensoren in xk-Richtung,
Fig.6b
schematisch eine Aufzugskabine mit Aktuatoren und Sensoren in yk-Richtung,
Fig.7
den Reglerteil des aktiven Systems, und
Fig.8
das Blockdiagramm für das ganze System.
The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
Fig. 1
1 shows a schematic representation of an elevator car guided on rails,
Fig. 2
an actuator designed as a linear motor,
Fig. 3
a front view of a roller guide,
Fig. 4
a side view of a roller guide,
Fig.5a, b, c
three variants of a rotary drive for the actuator,
Fig.6a
schematically an elevator car with actuators and sensors in the x k direction,
Fig. 6b
schematically an elevator car with actuators and sensors in the y k direction,
Fig. 7
the controller part of the active system, and
Fig. 8
the block diagram for the whole system.

Fig.1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Einrichtung. Eine Kabine 1 ist mittels Rollenführungen 2 an Schienen 3 geführt, die in einem nicht gezeigten Schacht angebracht sind. Die Kabine 1 ist zur passiven Schwingungsdämpfung elastisch in einem Kabinenrahmen 4 gelagert. Dazu dienen Gummifedern 4.1, die relativ steif ausgelegt werden, um das Auftreten niederfrequenter Drehschwingungen um die y-Achse zu unterdrücken. Die Rollenführungen 2 sind seitlich unten und oben an dem Kabinenrahmen 4 angebracht. Sie bestehen aus einem Ständer 5, Aktuatoren 6 und aus Führungselementen in Form von je zwei seitlichen Rollen 8 und einer mittleren, um 90° dazu verdreht angeordneten Rolle 9.1 shows a schematic representation of the device according to the invention. A cabin 1 is guided by means of roller guides 2 on rails 3, which are attached in a shaft, not shown. The cabin 1 is elastically mounted in a cabin frame 4 for passive vibration damping. Rubber springs 4.1 are used for this purpose, which are designed to be relatively stiff in order to suppress the occurrence of low-frequency torsional vibrations about the y-axis. The Roller guides 2 are attached to the cabin frame 4 laterally below and above. They consist of a stand 5, actuators 6 and guide elements in the form of two lateral rollers 8 and a central roller 9 arranged at 90 ° to it.

Unebenheiten in den Schienen 3, seitliche durch die Zugseile verursachte Zugkräfte oder Lageveränderungen der Last während der Fahrt bewirken Schwingungen des Kabinenrahmens 4 und der Kabine 1 und beeinträchtigen somit den Fahrkomfort. Solche Schwingungen der Kabine 1 sollen reduziert werden. Zwei Positionssensoren 10 pro Rollenführung 2 messen jeweils den Abstand der Kabine 1 zur Schiene 3. Mindestens drei oder fünf Trägheitssensoren 11 messen die quer zur Kabine 1 auftretenden Schwingungen oder Beschleunigungen. Die Trägheitssensoren 11 sind vorzugsweise in der Schwerachse des Kabinenrahmens 4 und paarweise weit voneinander entfernt angeordnet, um auch Drehungen um die z-Achse detektieren zu können. Ausserdem werden dadurch von Wind- und Seilkräften erzeugte Erschütterungen gut erfasst.Unevenness in the rails 3, lateral tensile forces caused by the traction ropes or changes in the position of the load while driving cause vibrations of the cabin frame 4 and the cabin 1 and thus impair driving comfort. Such vibrations of the cabin 1 are to be reduced. Two position sensors 10 per roller guide 2 each measure the distance between the car 1 and the rail 3. At least three or five inertial sensors 11 measure the vibrations or accelerations occurring transversely to the car 1. The inertial sensors 11 are preferably arranged in the center of gravity of the cabin frame 4 and in pairs far from each other in order to also be able to detect rotations around the z-axis. In addition, vibrations generated by wind and cable forces are well recorded.

Durch Verarbeiten der gemessenen Werte werden die an den Rollenführungen 2 angeordneten Aktuatoren 6 geregelt, welche simultan zu den auftretenden Schwingungen und entgegengesetzt zur Richtung der Schwingungen arbeiten. Damit wird eine Dämpfung der auf die Kabine 1 einwirkenden Schwingungen erzielt. Schwingungen werden so reduziert, dass sie sich auf die Kabine 1 nicht mehr in für den Fahrgast spürbarer Weise auswirken. Jede Rollenführung 2 wird mit zwei Aktuatoren 6 ausgerüstet. Damit können fünf Freiheitsgrade oder Achsen der Kabine 1 geregelt werden: Verschiebung in x- und y-Richtung, sowie Verdrehung um die x-, y- und z-Achse.By processing the measured values, the actuators 6 arranged on the roller guides 2 are regulated, which operate simultaneously with the vibrations occurring and opposite to the direction of the vibrations. Damping of the vibrations acting on the cabin 1 is thus achieved. Vibrations are reduced in such a way that they no longer have an effect on the cabin 1 in a way that is perceptible to the passenger. Each roller guide 2 is equipped with two actuators 6. This allows five degrees of freedom or axes of cabin 1 to be controlled: displacement in the x and y directions, and rotation about the x, y and z axes.

Es besteht auch die Möglichkeit, nur die unteren beiden Rollenführungen 2 mit je zwei Aktuatoren 6 auszurüsten. Damit können die drei Freiheitsgrade einer Ebene oder drei Achsen geregelt werden: Verschiebung in x- und in y-Richtung, sowie Verdrehung um die z-Achse gemäss dem Koordinatensystem in Fig.1.It is also possible to equip only the lower two roller guides 2 with two actuators 6 each. This allows the three degrees of freedom of a plane or three axes to be controlled: displacement in the x and y directions, and Rotation around the z axis according to the coordinate system in Fig. 1.

Fig.2 zeigt einen Linearmotor 7 eines Aktuators 6 nach der erfindungsgemässen Einrichtung. Der Linearmotor 7 beruht auf dem Prinzip des bewegten Magneten. Er besteht aus einem geblechten und mit Windungen 15 versehenen Stator 16 und einem als Magneten ausgebildeten, beweglichen Motorteil 17. Am beweglichen Motorteil 17 ist ein Magnet 18 angebracht. Vorteile des Linearmotors 7 sind seine einfache Regelbarkeit, sowie geringes Gewicht und geringe bewegte Massen und eine grosse dynamische und statische Kraft bei kleinem Energieverbrauch.2 shows a linear motor 7 of an actuator 6 according to the device according to the invention. The linear motor 7 is based on the principle of the moving magnet. It consists of a laminated stator 16 provided with windings 15 and a movable motor part 17 designed as a magnet. A magnet 18 is attached to the movable motor part 17. Advantages of the linear motor 7 are its simple controllability, as well as low weight and small moving masses and a large dynamic and static force with low energy consumption.

Fig.3 und Fig.4 zeigen eine Rollenführung 2 nach der erfindungsgemässen Einrichtung. Der Ständer 5 ist mittels Befestigungselementen 19 am Kabinenrahmen 4 befestigt. Jede Rollenführung 2 ist mit zwei Aktuatoren 6 ausgerüstet, die mit je einem Linearmotor 7 versehenen sind. Einer verschiebt die mittlere Rolle 9, der andere Linearmotor 7 die beiden seitlichen Rollen 8. Die Rollen 8, 9 sind mittels Achsbolzen 20 an Rollenhebeln 21 befestigt. Die Rollenhebel 21 der beiden seitlichen Rollen 8 werden über eine Zugstange 22 miteinander verbunden. Zum Übertragen der von den Aktuatoren 6 ausgehenden Bewegungen werden die Rollenhebel 21 mittels Achsbolzen 23 gelenkig und reibungsarm mit dem Ständer 5 bzw. die Rollenhebel 21 der beiden seitlichen Rollen 8 mittels Achsbolzen 24 gelenkig und reibungsarm mit der Zugstange 22 verbunden. An den Ständern 5 sind Führungsstangen 25 mit Andruckfedern 26 angebracht. Die Andruckfedern 26 sind jeweils am äussern Ende 27 der Führungsstangen 25 fixiert. Die Führungsstangen 25 verlaufen durch eine Durchführung 28 in den Rollenhebeln 21, so dass die Andruckfedern 26 auf den Aussenseiten 29 der Rollenhebel 21 aufliegen und die Rollen 8, 9 an die Führungsschiene 3 pressen.3 and 4 show a roller guide 2 according to the device according to the invention. The stand 5 is fastened to the cabin frame 4 by means of fastening elements 19. Each roller guide 2 is equipped with two actuators 6, each of which is provided with a linear motor 7. One shifts the middle roller 9, the other linear motor 7 the two side rollers 8. The rollers 8, 9 are fastened to roller levers 21 by means of axle bolts 20. The roller levers 21 of the two lateral rollers 8 are connected to one another via a pull rod 22. To transmit the movements emanating from the actuators 6, the roller levers 21 are connected in an articulated and low-friction manner to the stand 5 by means of axle bolts 23, and the roller levers 21 of the two lateral rollers 8 are connected in an articulated and low-friction manner to the tie rod 22 by means of axle bolts 24. On the stands 5 guide rods 25 with pressure springs 26 are attached. The pressure springs 26 are each fixed to the outer end 27 of the guide rods 25. The guide rods 25 run through a passage 28 in the roller levers 21, so that the pressure springs 26 rest on the outer sides 29 of the roller levers 21 and press the rollers 8, 9 against the guide rail 3.

Eine Befestigungsplatte 30 ist mittels Befestigungselementen 31 wie Schrauben am Ständer 5 angebracht. Die Statoren 16 der Aktuatoren 6 werden mit Befestigungselementen 32 an die Befestigungsplatte 30 geschraubt. Der bewegliche Motorteil 17 ist mittels Schrauben 33 am Rollenhebel 21 und somit mit den Rollen 8, 9 verbunden. Damit der Luftspalt 34 des Linearmotors 7 erhalten bleibt, ist noch eine seitliche Führung erforderlich. Diese besteht aus kugelgelagerten Rollen 35 und ist nahezu reibungsfrei. Zwei Bügel 36 ermöglichen die Montage der kugelgelagerten Rollen 35 und bilden die seitlichen Begrenzungen des beweglichen Motorteils 17. Eine reibungsarme Lagerung ist notwendig, um die vom Aktuator 6 zu erzeugende Kraft genau kontrollieren zu können. Die Länge des Stators 16 des Linearmotors 7 bestimmt ausgehend von einer Mittelstellung 37 die maximal möglichen inneren und äusseren Endstellungen. Die Wegbegrenzung erfolgt durch elastische Anschläge 38 und 39.A fastening plate 30 is attached to the stand 5 by means of fastening elements 31 such as screws. The stators 16 of the actuators 6 are screwed onto the fastening plate 30 with fastening elements 32. The movable motor part 17 is connected by means of screws 33 to the roller lever 21 and thus to the rollers 8, 9. In order for the air gap 34 of the linear motor 7 to be retained, lateral guidance is still required. This consists of ball-bearing rollers 35 and is almost frictionless. Two brackets 36 enable the mounting of the ball-bearing rollers 35 and form the lateral boundaries of the movable motor part 17. A low-friction bearing is necessary in order to be able to precisely control the force to be generated by the actuator 6. Starting from a central position 37, the length of the stator 16 of the linear motor 7 determines the maximum possible inner and outer end positions. The travel is limited by elastic stops 38 and 39.

Eine Variante besteht darin, den beweglichen Motorteil 17 über ein Zug-Druck-Glied mit dem Rollenhebel 21 zu verbinden. Die Lagerung des beweglichen Motorteils 17 erfolgt dann unabhängig vom Rollenhebel 21.One variant consists in connecting the movable motor part 17 to the roller lever 21 by means of a push-pull member. The movable motor part 17 is then stored independently of the roller lever 21.

Durch die parallele Schaltung der Andruckfeder 26 mit dem Aktuator 6 bleibt die Rollenführung 2 auch im Falle eines teilweisen oder vollständigen Ausfalls der aktiven Schwingungsdämpfung funktionstüchtig, da die Andruckfedern 26 unabhängig vom Aktuator 6 die Rollen 8, 9 an die Führungsschiene 3 pressen.Due to the parallel connection of the pressure spring 26 with the actuator 6, the roller guide 2 remains functional even in the event of a partial or complete failure of the active vibration damping, since the pressure springs 26 press the rollers 8, 9 against the guide rail 3 independently of the actuator 6.

Die Fig.5a, 5b und 5c zeigen Varianten, anstelle des Linearmotors 7 einen Drehantrieb 43 zu verwenden. Dieser Antrieb weist einen Schwenkwinkel von ca. 90 Grad auf und treibt den Rollenhebel 21 mit einer Kurbel 44 und einem Zug-Druck-Glied 45 (Fig.5a) oder einem flexiblen Zugmittel 46 (Fig.5b) oder mit einer Kurvenscheibe 47 (Fig.5c) an.5a, 5b and 5c show variants of using a rotary drive 43 instead of the linear motor 7. This drive has a swivel angle of approximately 90 degrees and drives the roller lever 21 with a crank 44 and a pull-push member 45 (FIG. 5a) or a flexible pulling means 46 (FIG. 5b) or with a cam plate 47 (FIG .5c).

Fig.6a und 6b zeigen eine Aufzugskabine 1 mit Aktuatoren und Sensoren in xk-Richtung bzw. in yk-Richtung nach der erfindungsgemässen Einrichtung. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die xk- und die yk-Richtung jeweils separat dargestellt.6a and 6b show an elevator car 1 with actuators and sensors in the x k direction and in the y k direction according to the inventive device. To simplify the illustration, the x k and y k directions are each shown separately.

Die Regelung zur Unterdrückung der Kabinenschwingungen und zur Korrektur der Einstellung der Kabine 1 bezüglich der zwei Führungsschienen 3 basiert auf einem dynamischen Modell des Systems. Dieses Modell ist eine mathematische Beschreibung, die sämtliche vorhandenen praktischen und theoretischen Erfahrungen mit dem System zusammenfasst. Die Kabinenschwingungen, die von dieser Einrichtung zu dämpfen sind, treten in den folgenden Freiheitsgraden auf:

  • Eine Verschiebung xk in xk-Richtung
  • Eine Drehung φky um die yk-Achse
  • Eine Verschiebung yk in yk-Richtung
  • Eine Drehung φkx um die xk-Achse
  • Eine Drehung φkz um die zk-Achse
The regulation for suppressing the cabin vibrations and for correcting the setting of the cabin 1 with respect to the two guide rails 3 is based on a dynamic model of the system. This model is a mathematical description that summarizes all existing practical and theoretical experience with the system. The cabin vibrations to be dampened by this device occur in the following degrees of freedom:
  • A displacement x k in the x k direction
  • A rotation φ ky around the y k axis
  • A displacement y k in the y k direction
  • A rotation φ kx around the x k axis
  • A rotation φ kz around the z k axis

Das Systemmodell beschreibt die Dynamik des Aufzugssystems in allen oben erwähnten Freiheitsgraden. Dieses Modell berücksichtigt auch alle relevanten Strukturresonanzen, die wegen den Elastizitäten zwischen den verschiedenen Massen sowie innerhalb des Kabinenrahmens 4 entstehen.The system model describes the dynamics of the elevator system in all degrees of freedom mentioned above. This model also takes into account all relevant structural resonances that arise due to the elasticities between the different masses and within the cabin frame 4.

Basierend auf dem Systemmodell wird ein Regler verwendet, welcher sämtliche vom Modell beschriebenen Freiheitsgrade gleichzeitig behandelt. Für diesen Zweck werden die Methoden der robusten Mehrgrössenregelung eingesetzt (Multi-Input Multi-Output oder MIMO Robust Design). Diese Methoden benutzen das vorhandene Systemmodell, um einen beobachterbasierten Regler zu entwerfen. Der Beobachter ist ein dynamischer Teil des Reglers und hat die Aufgabe, aufgrund der vorhandenen Messungen (z.B. Beschleunigungen an verschiedenen Messpunkten), sämtliche nicht direkt messbaren Bewegungszustände (z.B. Geschwindigkeiten und Positionen der verschiedenen Massen) in Echtzeit zu schätzen. Somit wird der Regler über ein Maximum an Informationen über das System verfügen. Basierend auf allen Bewegungszuständen und nicht nur auf deren messbaren Teil, liefert der Regler für jeden Freiheitsgrad die beste Antwort, was die Qualität der Regelung wesentlich erhöht. Da das Modell und der darauf basierende Beobachter alle relevanten Strukturresonanzen berücksichtigt, regt der Regler keine dieser Resonanzen an. Die modellbasierte Regelung sorgt für die notwendige Stabilität des Systems. Dies wäre nicht der Fall, wenn die Systemdynamik im Reglerentwurf nicht berücksichtigt wäre.Based on the system model, a controller is used which treats all degrees of freedom described by the model at the same time. For this purpose, the methods of robust multi-size control are used (Multi-Input Multi-Output or MIMO Robust Design). These methods use the existing system model to design an observer-based controller. The observer is a dynamic part of the controller and has the task, based on the existing measurements (eg accelerations different measuring points) to estimate all movement states that cannot be measured directly (e.g. speeds and positions of the different masses) in real time. Thus, the controller will have a maximum of information about the system. Based on all movement states and not only on their measurable part, the controller provides the best answer for every degree of freedom, which significantly increases the quality of the control. Since the model and the observer based on it take into account all relevant structure resonances, the controller does not excite any of these resonances. The model-based control ensures the necessary stability of the system. This would not be the case if the system dynamics were not taken into account in the controller design.

Der robuste Regler wird so entworfen, dass er nur in einem bestimmten Frequenzbereich wirksam wird, damit er auf unerwünschte frequenzabhängige Systemdynamiken und Störungen nicht reagiert. Das wird gemacht, ohne zusätzliche Filter an den Regler anschliessen zu müssen.The robust controller is designed in such a way that it only becomes effective in a certain frequency range so that it does not react to undesired frequency-dependent system dynamics and interference. This is done without having to connect additional filters to the controller.

Zusätzliche Filter können die Wirksamkeit des Reglers beschränken und leicht zu Instabilitäten führen. Sie erhöhen auch den Rechenaufwand des Regelalgorithmus wesentlich. Ein weiterer Vorteil der robusten Entwurfsmethode ist die Berücksichtigung des Modellfehlers während des Entwurfs. Das wird gemacht, indem die Ungenauigkeiten des Modells als frequenzabhängige Grössen quantifiziert und im Reglerentwurf mitberücksichtigt werden. Somit weist der resultierende Regler genügend Robustheit gegen allfällige Störungen und Modellierungsfehler auf.Additional filters can limit the effectiveness of the controller and easily lead to instabilities. They also significantly increase the computational complexity of the control algorithm. Another advantage of the robust design method is the consideration of the model error during the design. This is done by quantifying the inaccuracies of the model as frequency-dependent variables and taking them into account in the controller design. The resulting controller thus has sufficient robustness against any malfunctions and modeling errors.

Das erste Ziel des Reglers ist die Unterdrückung der Kabinenschwingungen im hohen Frequenzbereich ( zwischen 0.9 und 15 Hz), ohne dass der geregelte Aufzug ausserhalb dieses Bereiches schlechter als der ungeregelte wird. Andererseits muss der Regler dafür sorgen, dass die Einstellung des Kabinenrahmens 4 bezüglich der zwei Führungsschienen 3 so geregelt wird, dass es einen genügenden Dämpfungsweg an jeder Rolle 8, 9 gibt. Das ist besonders wichtig, wenn die Kabine 1 asymmetrisch beladen wird. Für den ersten Regelungszweck sollte eine Beschleunigungs- oder eine Geschwindigkeitsrückführung mit Trägheitssensoren 11 ausreichen, wobei für das zweite Regelungsziel ein Positionsrückführung notwendig wird. Falls die absolute Position der Kabine 1 gemessen und für die Regelung zurückgeführt werden könnte, hätte die zweite Rückführung mit der ersten keinen Konflikt. Da aber nur Messungen der relativen Positionen zwischen den Rollen 9 und dem Kabinenrahmen 4 zur Verfügung stehen, kann die absolute Position der Kabine 1 nicht gemessen werden, sondern nur die Lage des Kabinenrahmens 4 relativ zu den Führungsschienen 3. Die Positionsrückführung soll die Spiele zwischen Rahmen 4 und Rollenhebel 21 konstant halten, was nichts anderes ist als den Schienenunebenheiten zu folgen. Deshalb haben die zwei Rückführungen zwei widersprüchliche Ziele. Um den Konflikt zwischen Beschleunigungs- (oder Geschwindigkeits-) und Positionsrückführung zu vermeiden, wird folgende Strategie verfolgt:The first goal of the controller is the suppression of cabin vibrations in the high frequency range (between 0.9 and 15 Hz) without the controlled elevator outside this range becoming worse than the uncontrolled one. On the other hand, the controller must ensure that the setting of the cabin frame 4 with respect to the two guide rails 3 is so it is regulated that there is a sufficient damping path on each roller 8, 9. This is particularly important when the cabin 1 is loaded asymmetrically. For the first control purpose, an acceleration or a speed feedback with inertial sensors 11 should be sufficient, a position feedback being necessary for the second control target. If the absolute position of the cabin 1 could be measured and returned for the control, the second return would have no conflict with the first. However, since only measurements of the relative positions between the rollers 9 and the car frame 4 are available, the absolute position of the car 1 cannot be measured, but only the position of the car frame 4 relative to the guide rails 3 4 and keep roller lever 21 constant, which is nothing other than following the unevenness of the rails. Therefore, the two returns have two contradicting goals. To avoid the conflict between acceleration (or speed) and position feedback, the following strategy is followed:

Es werden zwei Regler zur Erzeugung eines gemeinsamen Ausgangssignals verwendet. Der erste Regler verfügt über die Messungen aus den Trägheitssensoren 11 alleine und ist deswegen für die Unterdrückung der Schwingungen verantwortlich. Der zweite Regler verfügt über die Positionsmessungen alleine und ist für die Führungsspiele der Kabine 1 zuständig. Die Sollwerte der Kräfte, die der erste Regler von den Aktuatoren 6 verlangt, werden zu den entsprechenden Grössen des zweiten Reglers addiert. Die Lösung zum Vermeiden des Konflikts zwischen den beiden Reglern basiert auf dem Umstand, dass die für die Schieflage der Kabine 1 verantwortlichen Kräfte (eine nicht symmetrische Beladung der Kabine, eine grosse seitliche Seilkraft, usw.) sich wesentlich langsamer ändern als die anderen Störquellen, welche die Kabinenschwingungen verursachen (hauptsächlich Schienenunebenheiten und Luftstörkräfte). Deswegen wird die im tiefen Frequenzbereich arbeitende Positionsregelung, welche für die Unterdrückung der Schwingungen eher schädlich ist, auf 0 bis 0.7 Hz begrenzt. Damit ist kein nachteiliger Einfluss auf die Unterdrückung der Schwingungen vorhanden, weil diese erst ab 0.9 Hz funktioniert. Die Rückführung der Signale aus den Trägheitssensoren 11 darf im Frequenzbereich unter 0.9 Hz nicht wirksam sein, damit der Sensornullfehler und, im Falle eines Beschleunigungssensors, der gemessene Teil der Gravitation, der wegen der Kippbewegung nicht konstant ist, keinen Einfluss auf die Positionsregelung hat. Damit wird auch die Gefahr einer Übersteuerung der Aktuatoren 6 vermieden. Für diesen Zweck wird die Begrenzung der Bandbreite jeder Rückführungsschlaufe mittels des robusten Entwurfsverfahrens besonders wichtig.Two controllers are used to generate a common output signal. The first controller has the measurements from the inertial sensors 11 alone and is therefore responsible for the suppression of the vibrations. The second controller has the position measurements alone and is responsible for the guiding games of cabin 1. The setpoints of the forces that the first controller demands from the actuators 6 are added to the corresponding quantities of the second controller. The solution to avoid the conflict between the two controllers is based on the fact that the forces responsible for the skew of the cabin 1 (a non-symmetrical loading of the cabin, a large lateral rope force, etc.) change much more slowly than the other sources of interference, which cause the cabin vibrations (mainly Rail unevenness and air disturbances). For this reason, the position control operating in the low frequency range, which is rather harmful for the suppression of the vibrations, is limited to 0 to 0.7 Hz. This means that there is no adverse influence on the suppression of the vibrations, because this only works from 0.9 Hz. The feedback of the signals from the inertial sensors 11 must not be effective in the frequency range below 0.9 Hz, so that the zero sensor error and, in the case of an acceleration sensor, the measured part of gravity, which is not constant due to the tilting movement, has no influence on the position control. This also avoids the risk of the actuators 6 being overdriven. Limiting the bandwidth of each feedback loop using the robust design process becomes particularly important for this purpose.

Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass der Regler keine Nichtlinearität enthält. Eine Nichtlinearität macht die Stabilitätsanalyse sehr schwierig, wenn sie überhaupt möglich ist. Da die zwei Rückführungen gleichzeitig entworfen werden, berücksichtigt das Verfahren beide Regelschlaufen in der Stabilitätsanalyse.Another advantage of this solution is that the controller does not contain any non-linearity. Nonlinearity makes stability analysis very difficult, if at all possible. Since the two feedback loops are designed at the same time, the method takes both control loops into account in the stability analysis.

Besonders vorteilhaft für eine effiziente Regelung ist die Montage der Trägheitssensoren 11 auf dem Kabinenrahmen 4 anstatt auf dem Kabinenkörper 1 oder auf den Rollenführungen 2. Würden die Sensoren auf dem Kabinenkörper 1 montiert, so würden die Messungen erhebliche Phasenverluste aufweisen, die auf die elastische Aufhängung der Kabine 1 zurückgehen. An den Rollenführungen treten weit höhere Schwingungsamplituden auf und der Schwerkrafteinfluss müsste kompensiert werden.The mounting of the inertial sensors 11 on the cabin frame 4 instead of on the cabin body 1 or on the roller guides 2 is particularly advantageous for an efficient control. If the sensors were mounted on the cabin body 1, the measurements would show considerable phase losses due to the elastic suspension of the Go back cabin 1. Far higher vibration amplitudes occur on the roller guides and the influence of gravity would have to be compensated for.

Die Regler werden für das System im Kabinenkoordinatensystem ausgelegt. Mit Hilfe von verschiedenen linearen Transformationen werden die Messungen vom Koordinatensystem jedes Sensors zum Kabinenkörperkoordinatensystem abgebildet. Eine andere Transformation vom Kabinenkoordinatensystem zu den Aktuatorkoordinatensystemen ist für die Ausgabe der Kraftsollwerte notwendig.The controllers are designed for the system in the cabin coordinate system. The measurements from the coordinate system of each sensor to the car body coordinate system are mapped using various linear transformations. Another transformation from the cabin coordinate system too the actuator coordinate systems is necessary for the output of the force setpoints.

Das aktive System zur Dämpfung der Kabinenschwingungen und zur Einstellkorrektur der Kabine 1 in fünf Freiheitsgraden (xk, φky, yk, φkx, φkz) besteht aus den folgenden Elementen:

  • Acht Linearmotoren 7 oder Drehantriebe 43
  • Acht Verstärker und Kraftregler 50 für die Linearmotoren 7 oder Drehantriebe 43
  • Fünf Trägheitssensoren 11 (Beschleunigungs- oder Geschwindigkeitsaufnehmer)
  • Fünf Spannungs/Stromwandler 51 für die Ausgänge der Trägheitssensoren 11
  • Acht Positionssensoren 10
The active system for damping the cabin vibrations and for adjusting the cabin 1 in five degrees of freedom (x k , φ ky , y k , φ kx , φ kz ) consists of the following elements:
  • Eight linear motors 7 or rotary drives 43
  • Eight amplifiers and force controllers 50 for the linear motors 7 or rotary drives 43
  • Five inertial sensors 11 (acceleration or speed sensors)
  • Five voltage / current converters 51 for the outputs of the inertial sensors 11
  • Eight position sensors 10

Im Fall einer kostengünstigeren Version des aktiven Systems werden nur drei Freiheitsgrade der Kabine geregelt (xk, yk, φ z). Es werden deshalb nur unten Linearmotoren 7 und Sensoren 10, 11 montiert. Der Rechenaufwand wird in diesem Fall wesentlich geringer, was die Anwendung eines langsamen und kostengünstigen Echtzeitrechners ermöglicht.In the case of a cheaper version of the active system, only three degrees of freedom of the cabin are regulated (x k , y k , φ z). Therefore, linear motors 7 and sensors 10, 11 are only mounted below. In this case, the computational effort is significantly lower, which enables the use of a slow and inexpensive real-time computer.

Fig.7 zeigt den Reglerteil des aktiven Systems nach der erfindungsgemässen Einrichtung. Da die Abstände zwischen den Sensoren und einer Analog/Digital-Wandlereinheit 55 relativ lang sind, müssen die Messsignale als Stromsignale und nicht als Spannungssignale übertragen werden. Die Positionssensoren 10 liefern ihre Ausgangssignale bereits als Strom. Hingegen liefern die Trägheitssensoren 11 ihre Ausgänge in Form von Spannungssignalen. In diesem Fall wird ein Spannung/Strom-Wandler 51 für den Ausgang jedes Trägheitssensors 11 notwendig. Da die Analog/Digital-Wandler 55 nur Spannungssignale abtasten können, wird eine analoge Signalverarbeitungseinheit 56 seitens des Echtzeitrechners 57 gebraucht, welche einen Kanal für jedes Messsignal hat. Ein Kanal besteht aus einem Strom/Spannungs-Wandler 58, einem Anti-Aliasing-Tiefpassfilter 59, welches für das Abtasten notwendig ist, und einer gewohnlichen Spannungsverstärkung 60 zur Anpassung des Signalbereiches.7 shows the controller part of the active system according to the device according to the invention. Since the distances between the sensors and an analog / digital converter unit 55 are relatively long, the measurement signals must be transmitted as current signals and not as voltage signals. The position sensors 10 already deliver their output signals as current. In contrast, the inertial sensors 11 deliver their outputs in the form of voltage signals. In this case, a voltage / current converter 51 is necessary for the output of each inertial sensor 11. Since the analog / digital converter 55 can only sample voltage signals, an analog signal processing unit 56 is needed on the part of the real-time computer 57, which has one channel for each measurement signal. A channel consists of a current / voltage converter 58, one Anti-aliasing low-pass filter 59, which is necessary for the scanning, and an ordinary voltage amplification 60 for adapting the signal range.

Der Kern des Echtzeitrechners 57 stellt der digitale Signalprozessor 61 dar, welcher für sämtliche mathematischen Berechnungen verantwortlich ist Um die notwendigen Messungen aus der Hardware erfassen zu können, wird eine mehrkanalige Analog/Digital-Wandlereinheit 55 gebraucht. Für die Ausgabe der Kraftsollwerte zu den Linearmotoren 7 wird eine mehrkanalige Digital/Analog-Wandlereinheit 63 benutzt. In einem EEPROM 64 wird der gesamte Regleralgorithmus mit allen benötigten Programmen abgespeichert. Dieses Programm wird während der Inbetriebnahme des aktiven Systems von einem Hostrechner 65 geliefert und an die zu regelnde Kabine 1 angepasst. Nach der Inbetriebnahme wird der Hostrechner 65 abgekoppelt, wobei das auf dem EEPROM 64 abgespeicherte Programm dort bleibt, bis es während der nächsten Kalibration vom Hostrechner 65 modifiziert oder ersetzt wird. Ein RAM 66 wird vom digitalen Signalprozessor 61 als Speicher für die Zwischenwerte der Berechnungen gebraucht. Für die Kommunikation zwischen dem digitalen Signalprozessor 61 und allen diesen Komponenten wird ein Datenbus 67 benutzt. An diesem Datenbus 67 wird auch ein für die Verbindung mit dem Hostrechner verantwortliches Modul in Form eines Kommunikationsports 68 angeschlossen.The core of the real-time computer 57 is the digital signal processor 61, which is responsible for all mathematical calculations. In order to be able to record the necessary measurements from the hardware, a multi-channel analog / digital converter unit 55 is required. A multichannel digital / analog converter unit 63 is used to output the force setpoints to the linear motors 7. The entire controller algorithm with all required programs is stored in an EEPROM 64. This program is supplied by a host computer 65 during the commissioning of the active system and is adapted to the cabin 1 to be controlled. After commissioning, the host computer 65 is uncoupled, the program stored on the EEPROM 64 remaining there until it is modified or replaced by the host computer 65 during the next calibration. A RAM 66 is used by the digital signal processor 61 as a memory for the intermediate values of the calculations. A data bus 67 is used for communication between the digital signal processor 61 and all of these components. A module in the form of a communication port 68, which is responsible for the connection to the host computer, is also connected to this data bus 67.

Die Möglichkeit, die Rechenaufgabe zwischen zwei digitalen Signalprozessoren 61 aufzuteilen, die an denselben Datenbus 67 angeschlossen sind, ist möglich, falls die Aufgabe von einem einzigen Signalprozessor 61 nicht genügend schnell gelöst werden kann.It is possible to divide the computing task between two digital signal processors 61 that are connected to the same data bus 67 if the task cannot be solved quickly enough by a single signal processor 61.

Fig.8 zeigt das Blockdiagramm für das ganze System nach der erfindungsgemässen Einrichtung. Der Echtzeitrechner 57 wird in dieser Anwendung so programmiert, dass er den Regleralgorithmus mit einer bestimmten Frequenz in Echtzeit durchrechnet.8 shows the block diagram for the entire system according to the device according to the invention. The real-time computer 57 is programmed in this application in such a way that it uses the controller algorithm at a specific frequency in real time calculated.

Der Algorithmus besteht aus den folgenden Schritten, die nicht unbedingt in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden müssen:

  • Die Verarbeitung der Messungen aus den fünf Trägheitssensoren 11 auf dem Kabinenrahmen 4 in xk- sowie in yk-Richtung. Die gemessenen Signale werden in Spannungs/Strom-Wandler 51 umgewandelt und durch die analoge Signalverarbeitungseinheit 56 übertragen und von Analog/Digital-Wandlerkanälen 55 abgetastet.
  • Die oben erwähnten Messungen liegen in den Koordinatensystemen der Trägheitssensoren 11 vor. Da die Regelung im Kabinenkoordinatensystem geschieht, müssen sie in dieses Koordinatensystem transformiert werden. Zu diesem Zweck benutzt der Algorithmus die lineare Transformation TKT. Die Ausgänge dieser Transformation sind:
    • Die Translationsbeschleunigung (bzw. die Translationsgeschwindigkeit) der Kabine 1 in xk-Richtung (ẍk, bzw. ẋk).
    • Die Drehbeschleunigung (bzw. die Drehgeschwindigkeit) der Kabine 1 um die yk-Achse (φ̈ky, bzw. φ̇ky).
    • Die Translationsbeschleunigung (bzw. die Translationsgeschwindigkeit) der Kabine in yk-Richtung (ÿk, bzw. ẏk).
    • Die Drehbeschleunigung (bzw. die Drehgeschwindigkeit) der Kabine 1 um die xk-Achse (φ̈kx, bzw. φ̇kx).
    • Die Drehbeschleunigung (bzw. die Drehgeschwindigkeit) der Kabine 1 um die zk-Achse (φ̈kz, bzw. φ̇kz).
The algorithm consists of the following steps, which do not necessarily have to be carried out in the order given:
  • The processing of the measurements from the five inertial sensors 11 on the cabin frame 4 in the x k and y k directions. The measured signals are converted into voltage / current converters 51 and transmitted by the analog signal processing unit 56 and sampled by analog / digital converter channels 55.
  • The above-mentioned measurements are in the coordinate systems of the inertial sensors 11. Since the regulation takes place in the cabin coordinate system, it must be transformed into this coordinate system. For this purpose the algorithm uses the linear transformation T KT . The outputs of this transformation are:
    • The translation acceleration (or the translation speed) of the cabin 1 in the x k direction (ẍ k , or ẋ k ).
    • The rotational acceleration (or the rotational speed) of the cabin 1 around the y k axis (φ̈ ky , or φ̇ ky ).
    • The translation acceleration (or the translation speed) of the cabin in the y k direction (ÿ k , or ẏ k ).
    • The rotational acceleration (or the rotational speed) of the cabin 1 around the x k axis (φ̈ kx , or φ̇ kx ).
    • The rotational acceleration (or the rotational speed) of the cabin 1 around the z k axis (φ̈ kz , or φ̇ kz ).

Der Sollwert für jede dieser Grössen ist Null. Deshalb werden die fünf Signale von Null subtrahiert, bevor sie dem robusten Mehrgrössenregler I überliefert werden. Dieser Regler I reagiert auf die fünf Signale gleichzeitig nach dem oben beschriebenen Konzept und liefert am Ausgang die folgenden Signale aus:

  • Einen Kraftsollwert FT xs in xk-Richtung.
  • Einen Drehmomentsollwert MT ys um die yk-Achse.
  • Einen Kraftsollwert FT ys in yk-Richtung.
  • Einen Drehmomentsollwert MT xs um die xk-Achse.
  • Einen Drehmomentsollwert MT zs um die zk-Achse.
The target value for each of these variables is zero. Therefore, the five signals are subtracted from zero before they are passed on to the robust multi-size controller I. This controller I reacts to the five signals simultaneously according to the concept described above and delivers the following signals at the output:
  • A force setpoint F T xs in the x k direction.
  • A torque setpoint M T ys around the y k axis.
  • A force setpoint F T ys in the y k direction.
  • A torque setpoint M T xs around the x k axis.
  • A torque setpoint M T zs around the z k axis.

Anhand einer linearen Transformation TT AK werden die Sollwerte aus dem Regler I in die Aktuatorkoordinatensysteme transformiert.

  • Die Messungen aus den Positionssensoren 10 in xk-Richtung und in yk-Richtung. Die gemessenen Signale werden durch die analoge Signalverarbeitungseinheit 56 übertragen und von Analog/Digital-Wandlerkanälen 55 abgetastet. Da diese Messungen im Positionssensorkoordinatensystem vorliegen, müssen sie ins Kabinenkoordinatensystem transformiert werden. Dafür wird eine lineare Transformation TKP benutzt. Diese Transformation liefert fünf Positionssignale als Ausgang. Um die Positionsfehlersignale zu erhalten, wird jedes dieser Signale von Null subtrahiert. Somit werden zwei translatorische (xE K und yE K) und drei rotatorische Positionsfehlersignale (φE Kx, φE Xy und φE Kz) erhalten.
  • Auf die fünf Positionsfehler reagiert ein robuster Mehrgrössenregler II gemäss dem oben erwähnten Konzept und liefert als Ausgang die folgenden Sollwerte zur Korrektur der Aufzugseinstellung:
    • Den Kraftsollwert FP xs für die Verschiebung in xk-Richtung.
    • Den Drehmomentsollwert MP ys für die Drehung um die Yk-Achse.
    • Den Kraftsollwert FP ys für die Verschiebung in yk-Richtung.
    • Den Drehmomentsollwert MP xs für die Drehung um die xk-Achse.
    • Den Drehmomentsollwert MP zs für die Drehung um die zk-Achse.
  • Anhand der linearen Transformation TP AK werden die Sollwerte aus dem Regler II in das Aktuatorkoordinatensystem transformiert. Der Unterschied zwischen den beiden linearen Transformationen TT AK und TP AK liegt darin, dass die von der zweiten Transformation resultierenden Kraftsollwerte der Linearmotoren 6 in xk-Richtung nur Druckkräfte auf die Schienen 3 verursachen. Das wird erreicht, indem ein einziger Aktuator in xk-Richtung unten und ein einziger Aktuator in xk-Richtung oben gleichzeitig vom Regler II betätigt werden. Somit wird sichergestellt, dass keine der vier Rollen 9 in xk-Richtung den Kontakt mit den Führungsschienen 3 verliert. Im Fall der ersten Transformation ist dies nicht möglich, weil sie wesentlich weniger Kräfte verlangt als die zweite Transformation.
  • Die entsprechenden Ausgänge aus den zwei Transformationen TT AK und TP AK werden zusammen addiert, um die Kraftsollwerte für jeden der acht Linearmotoren 7 zu berechnen.
  • Die Kraftsollwerte werden von den Digital/Analog-Wandlerkanälen 63 zu analogen Signalen umgewandelt. Die resultierenden Signale treiben die entsprechenden Leistungsverstärker und Kraftregler 50, welche die Ströme der Linearmotoren 7 durch analoge Rückführungen regeln. Die Leistungsverstärker 50 sind pulsbreitenmoduliert. Der Kabinenrahmen 4 wird nun von den resultierenden Kräften so beeinflusst, dass die zwei Regelziele erreicht werden. Sollte der jeweilige Kraftsollwert (bei störungsfreier Fahrt) den Wert Null annehmen, so übt der zugeordnete Aktuator keine Kräfte aus.
Using a linear transformation T T AK , the setpoints from controller I are transformed into the actuator coordinate systems.
  • The measurements from the position sensors 10 in the x k direction and in the y k direction. The measured signals are transmitted by the analog signal processing unit 56 and sampled by analog / digital converter channels 55. Since these measurements are available in the position sensor coordinate system, they must be transformed into the cabin coordinate system. A linear transformation T KP is used for this. This transformation provides five position signals as an output. To obtain the position error signals, each of these signals is subtracted from zero. Two translatory (x E K and y E K ) and three rotatory position error signalsE Kx , φ E Xy and φ E Kz ) are thus obtained.
  • A robust multi-size controller II reacts to the five position errors in accordance with the above-mentioned concept and provides the following setpoints as an output for correcting the elevator setting:
    • The force setpoint F P xs for the displacement in the x k direction.
    • The torque setpoint M P ys for rotation about the Yk axis.
    • The force setpoint F P ys for the displacement in the y k direction.
    • The torque setpoint M P xs for the rotation around the x k axis.
    • The torque setpoint M P zs for the rotation around the z k axis.
  • Using the linear transformation T P AK , the setpoints from the controller II are transformed into the actuator coordinate system. The difference between the two linear transformations T T AK and T P AK is that the force setpoints of the linear motors 6 resulting from the second transformation in the x k direction only cause pressure forces on the rails 3. This is achieved by simultaneously actuating a single actuator in the x k direction at the bottom and a single actuator in the x k direction at the top by the controller II. This ensures that none of the four rollers 9 loses contact with the guide rails 3 in the x k direction. In the case of the first transformation, this is not possible because it requires far less force than the second transformation.
  • The corresponding outputs from the two transformations T T AK and T P AK are added together in order to calculate the force setpoints for each of the eight linear motors 7.
  • The force setpoints are converted by the digital / analog converter channels 63 to analog signals. The resulting signals drive the corresponding power amplifiers and force regulators 50, which regulate the currents of the linear motors 7 by means of analog feedback. The power amplifiers 50 are pulse width modulated. The cabin frame 4 is now influenced by the resulting forces so that the two control goals are achieved. If the respective force setpoint (with trouble-free travel) assumes the value zero, the assigned actuator does not exert any forces.

Die Ausführung aller linearen Transformationen sowie die Berechnung des Regleralgorithmus wird vom digitalen Signalprozessor 61 in jeder Abtastperiode durchgeführt.The execution of all linear transformations as well as the calculation of the controller algorithm is carried out by the digital signal processor 61 in every sampling period.

Claims (10)

Einrichtung zur Reduktion von Schwingungen einer an Schienen (3) geführten Aufzugskabine (1), die zwischen Anschlägen (38, 39) bewegbar mit ihr verbundene Führungselemente (21) aufweist, wobei quer zur Fahrtrichtung auftretende Schwingungen von am Kabinenrahmen (4) angebrachten Trägheitssensoren (11) gemessen und zur Regelung von mindestens einem zwischen Kabine (1) und Führungselementen (21) angeordneten Aktuator (6) verwendet werden, der zu den auftretenden Schwingungen und entgegengesetzt zur Richtung der Schwingungen arbeitet,
dadurch gekennzeichnet,
dass der oder die Aktuatoren (6) mit Linearmotoren (7) ausgerüstet sind, wobei der feststehende Motorteil (16) am Rahmen der Kabine (1) und der bewegliche Motorteil (17) an den Führungselementen (21) befestigt ist.
Device for reducing vibrations of an elevator car (1) guided on rails (3), which has guide elements (21) movably connected to it between stops (38, 39), vibrations occurring at right angles to the direction of travel of inertia sensors (4) attached to the car frame (4) 11) measured and used to regulate at least one actuator (6) which is arranged between the cabin (1) and guide elements (21) and which operates in relation to the vibrations occurring and in the opposite direction to the vibrations
characterized,
that the actuator or actuators (6) are equipped with linear motors (7), the fixed motor part (16) being fixed to the frame of the cabin (1) and the movable motor part (17) being fastened to the guide elements (21).
Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der bewegliche Motorteil (17) ein Magnet ist.
Device according to claim 1,
characterized,
that the movable motor part (17) is a magnet.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Führungselement (21) ein Rollenhebel dient, an dem der bewegliche Motorteil (17) befestigt ist.
Device according to claim 1 or 2,
characterized,
that a roller lever, to which the movable motor part (17) is attached, serves as the guide element (21).
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Führungselement (21) ein Rollenhebel dient, der über ein Zug-Druck-Glied mit dem beweglichen Motorteil (17) verbunden ist.
Device according to claim 1 or 2,
characterized,
that a roller lever is used as the guide element (21), which is connected to the movable motor part (17) via a push-pull member.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine reibungsarme Führung (35) einen Luftspalt (34) zwischen dem feststehenden Motorteil (16) und dem beweglichen Motorteil (17) aufrechterhält.
Device according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that a low-friction guide (35) maintains an air gap (34) between the fixed motor part (16) and the movable motor part (17).
Einrichtung zur Reduktion von Schwingungen einer an Schienen (3) geführten Aufzugskabine (1), die zwischen zwei Anschlägen (38, 39) bewegbar mit ihr verbundene Führungselemente (21) aufweist, wobei quer zur Fahrtrichtung auftretende Schwingungen von am Kabinenrahmen (4) angebrachten Trägheitssensoren (11) gemessen und zur Regelung von mindestens eines zwischen Kabine (1) und Führungselementen (21) angeordneten Aktuators (6) verwendet werden, der zu den auftretenden Schwingungen und entgegengesetzt zur Richtung der Schwingungen arbeitet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aktuatoren (6) mit Drehantrieben (43) ausgerüstet sind, wobei der bewegliche Motorteil über eine Kurbel (44) und ein Zug-Druck-Glied (45) an den Führungselementen (21) befestigt ist.
Device for reducing vibrations of an elevator car (1) guided on rails (3), which has guide elements (21) movably connected to it between two stops (38, 39), vibrations occurring at right angles to the direction of travel of inertia sensors attached to the car frame (4) (11) measured and used to regulate at least one actuator (6) which is arranged between the cabin (1) and guide elements (21) and which works in relation to the vibrations occurring and in the opposite direction to the vibrations,
characterized,
that the actuators (6) are equipped with rotary drives (43), the movable motor part being fastened to the guide elements (21) by means of a crank (44) and a tension-compression member (45).
Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aktuatoren (6) mit Drehantrieben (43) ausgerüstet sind, wobei der bewegliche Motorteil über eine Kurvenscheibe (47) oder über ein flexibles Zugmittel (46) mit den Führungselementen (21) verbunden ist.
Device according to the preamble of claim 6,
characterized,
that the actuators (6) are equipped with rotary drives (43), the movable motor part being connected to the guide elements (21) via a cam disc (47) or via a flexible traction means (46).
Verfahren zur Reduktion von Schwingungen einer an Schienen (3) geführten Aufzugskabine (1), die zwischen zwei Anschlägen (38, 39) bewegbar mit ihr verbundene Führungselemente (21) aufweist, wobei quer zur Fahrtrichtung auftretende Schwingungen von am Kabinenrahmen (4) angebrachten Trägheitssensoren (11) gemessen und zur Regelung von mindestens eines zwischen Kabine (1) und Führungselementen (21) angeordneten Aktuators (6) verwendet werden, der zu den auftretenden Schwingungen und entgegengesetzt zur Richtung der Schwingungen arbeitet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aktuatoren (6) mit geregelten Linearmotoren (7) oder geregelten Drehantrieben (43) ausgerüstet sind, wobei die Regelung durch die zu einem Kraftsollwert zusammengefassten Ausgänge zweier Regler, einer im hohen Frequenzbereich arbeitenden Beschleunigungsrückführung und einer im tiefen Frequenzbereich arbeitenden Positionsrückführung, erfolgt.
Method for reducing vibrations of an elevator car (1) guided on rails (3), which has guide elements (21) movably connected to it between two stops (38, 39), with vibrations of inertia sensors attached to the car frame (4) occurring transversely to the direction of travel (11) measured and used to regulate at least one actuator (6) which is arranged between the cabin (1) and guide elements (21) and which works in relation to the vibrations occurring and in the opposite direction to the vibrations,
characterized,
that the actuators (6) are equipped with regulated linear motors (7) or regulated rotary drives (43), the regulation being carried out by the outputs of two controllers combined into a force setpoint, an acceleration feedback system operating in the high frequency range and a position feedback system operating in the low frequency range.
Verfahren nach Anspruch 8,
gekennzeichnet durch,
eine auf die gemessenen Schwingwege oder deren zeitliche Ableitungen reagierende Rückführung an die Führungselemente (21), um die tatsächlichen Schwingungen der Kabine (1) zu minimieren und dadurch gekennzeichnet, dass für die Führungselemente (21) relativ zu ihren Endstellungen (38, 39) eine Mittelposition (37) definiert ist und sie im Falle von merklichen Abweichungen davon durch die Aktuatoren (6) im tiefen Frequenzbereich in diese Position rückgeführt werden.
A method according to claim 8,
marked by,
a feedback to the guide elements (21), which reacts to the measured vibration paths or their time derivatives, in order to minimize the actual vibrations of the cabin (1) and is characterized in that for the guide elements (21) relative to their end positions (38, 39) Middle position (37) is defined and, in the event of noticeable deviations therefrom, they are returned to this position by the actuators (6) in the low frequency range.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die im hohen Frequenzbereich arbeitende Beschleunigungsrückführung und die im tiefen Frequenzbereich arbeitende Positionsrückführung durch zwei Regelkreise mit einem Regler (I) und einem Regler (II) realisiert werden, die zu einem als Rechenprogramm in einem vorzugsweise digitalen Signalprozessor (61) implementierten Regelungsteil gehören.
Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the acceleration feedback working in the high frequency range and the position feedback working in the low frequency range are realized by two control loops with one controller (I) and one controller (II) belong to a control part implemented as a computer program in a preferably digital signal processor (61).
EP96103184A 1995-03-10 1996-03-01 Device and method for damping vibrations on an elevator cage Expired - Lifetime EP0731051B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH69495 1995-03-10
CH69495 1995-03-10
CH694/95 1995-03-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0731051A1 true EP0731051A1 (en) 1996-09-11
EP0731051B1 EP0731051B1 (en) 2001-05-23

Family

ID=4192985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP96103184A Expired - Lifetime EP0731051B1 (en) 1995-03-10 1996-03-01 Device and method for damping vibrations on an elevator cage

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5896949A (en)
EP (1) EP0731051B1 (en)
JP (2) JPH08245117A (en)
CN (1) CN1050580C (en)
AT (1) ATE201380T1 (en)
AU (1) AU702382B2 (en)
CA (1) CA2171376C (en)
DE (1) DE59606928D1 (en)
HK (1) HK1011340A1 (en)
MY (1) MY115725A (en)
SG (1) SG54248A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1342691A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-10 Inventio Ag Device for attenuating vibrations on an elevator car
US7424934B2 (en) 2004-02-02 2008-09-16 Inventio Ag Method for vibration damping at an elevator car

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2224217C (en) * 1995-06-07 2010-04-13 The Howard Foundation Pharmaceutically active carotenoids
JP4131764B2 (en) * 1998-09-01 2008-08-13 東芝エレベータ株式会社 Elevator equipment
FI981887A (en) * 1998-09-04 2000-03-05 Kone Corp An elevator arrangement for setting the output torque of an elevator motor
US6216824B1 (en) * 1998-12-24 2001-04-17 United Technologies Corporation Semi-active elevator hitch
JP4161063B2 (en) 1999-10-22 2008-10-08 三菱電機株式会社 Elevator device and guide device for elevator device
US6305502B1 (en) * 1999-12-21 2001-10-23 Otis Elevator Company Elevator cab floor acceleration control system
US6435314B1 (en) * 2000-03-24 2002-08-20 Otis Elevator Company Elevator platform stabilization coupler
SG89424A1 (en) * 2000-10-23 2002-06-18 Inventio Ag Method and system for compensating vibrations in elevator cars
JP4107480B2 (en) * 2002-07-29 2008-06-25 三菱電機株式会社 Elevator vibration reduction device
SG109535A1 (en) * 2003-08-14 2005-03-30 Inventio Ag Electric motor, lift with a cage movable by an electric motor, and lift with a cage and with an electric motor for movement of a guide element relative to the cage
EP1507329A1 (en) * 2003-08-14 2005-02-16 Inventio Ag Electric motor, lift with a car moved with an electric motor and lift with a car and an electric motor for actuating a guide member relatively to the car
US7141946B2 (en) * 2003-09-15 2006-11-28 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for providing optimal acceleration feedback
EP1547957A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-29 Inventio Ag Device for damping the vibration of an elevator cabin
SG112944A1 (en) * 2003-12-22 2005-07-28 Inventio Ag Equipment for vibration damping of a lift cage
SG112941A1 (en) * 2003-12-22 2005-07-28 Inventio Ag Thermal protection of electromagnetic actuators
DE602004003117T2 (en) * 2003-12-22 2007-05-10 Inventio Ag, Hergiswil Control unit for the active vibration damping of the vibrations of an elevator car
EP1547956B1 (en) * 2003-12-22 2007-09-05 Inventio Ag Device and method for reducing vibration in an elevator cabin
EP1547958B1 (en) * 2003-12-22 2007-05-23 Inventio Ag Thermal protection of electromagnetic actuators
MY142882A (en) * 2003-12-22 2011-01-31 Inventio Ag Equipment and method for vibration damping of a lift cage
EP1547955B1 (en) * 2003-12-22 2006-11-08 Inventio Ag Controller supervision for active vibration damping of elevator cars
MY192706A (en) * 2004-12-17 2022-09-02 Inventio Ag Lift installation with a braking device, and method for braking and holding a lift installation
JP4800793B2 (en) * 2006-02-24 2011-10-26 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 Elevator control device
WO2008068839A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Mitsubishi Electric Corporation Elevator apparatus
US8141685B2 (en) * 2006-12-13 2012-03-27 Mitsubishi Electric Corporation Elevator apparatus having vibration damping control
EP2280895B1 (en) * 2008-05-23 2018-12-05 ThyssenKrupp Elevator Corporation Active guiding and balance system for an elevator
US8768522B2 (en) * 2012-05-14 2014-07-01 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. System and method for controlling semi-active actuators
WO2013190342A1 (en) 2012-06-20 2013-12-27 Otis Elevator Company Actively damping vertical oscillations of an elevator car
CN102788661B (en) * 2012-07-11 2014-11-19 三洋电梯(珠海)有限公司 Lift car gravity center tester
US20150239710A1 (en) * 2012-10-08 2015-08-27 Otis Elevator Company Low friction sliding guide shoe for elevator
US9771240B2 (en) 2012-11-05 2017-09-26 Otis Elevator Company Inertial measurement unit assisted elevator position calibration
JP6173752B2 (en) * 2013-04-10 2017-08-02 株式会社日立製作所 Elevator with vibration control device
JP6295166B2 (en) * 2014-08-18 2018-03-14 株式会社日立製作所 Elevator apparatus and vibration damping mechanism adjusting method thereof
US10501287B2 (en) * 2014-12-17 2019-12-10 Inventio Ag Damper unit for an elevator
JP6399404B2 (en) * 2015-03-20 2018-10-03 フジテック株式会社 Car roll restraining device and elevator roll restraining method for elevator
US20170008736A1 (en) * 2015-07-09 2017-01-12 Otis Elevator Company Active vibration damper for a linear propulsion system of a ropeless elevator
CN106477431B (en) 2015-09-01 2020-01-21 奥的斯电梯公司 Elevator car cab isolation
JP2017160005A (en) * 2016-03-09 2017-09-14 東芝エレベータ株式会社 Elevator device
JP6158381B1 (en) * 2016-03-09 2017-07-05 東芝エレベータ株式会社 Elevator equipment
JP6591923B2 (en) * 2016-03-30 2019-10-16 株式会社日立製作所 Elevator equipment
US10407274B2 (en) 2016-12-08 2019-09-10 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. System and method for parameter estimation of hybrid sinusoidal FM-polynomial phase signal
CN108285081B (en) 2017-01-10 2021-08-03 奥的斯电梯公司 Elevator car stabilizing device, control method thereof and elevator system
US10866124B2 (en) 2017-10-24 2020-12-15 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Systems and methods for speed estimation of contactless encoder systems
CN109095328B (en) * 2018-09-28 2020-07-31 山东富士制御电梯有限公司 Vibration reduction system for horizontal vibration of high-speed elevator car and control method thereof
US11795032B2 (en) * 2018-11-13 2023-10-24 Otis Elevator Company Monitoring system
US11104545B2 (en) * 2018-12-10 2021-08-31 Otis Elevator Company Elevator safety actuator systems

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0503972A2 (en) * 1991-03-13 1992-09-16 Otis Elevator Company Elevator rail profile estimation and elevator control method
US5289902A (en) * 1991-10-29 1994-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Elevator
EP0641735A1 (en) * 1991-07-16 1995-03-08 Otis Elevator Company Elevator horizontal suspensions and controls

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI884380A (en) * 1988-09-23 1990-03-24 Kone Oy FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER DAEMPANDET AV VIBRATIONER I EN HISSKORG.
JP2728513B2 (en) * 1989-08-30 1998-03-18 株式会社日立製作所 Elevator equipment
US5322144A (en) * 1990-07-18 1994-06-21 Otis Elevator Company Active control of elevator platform
US5294757A (en) * 1990-07-18 1994-03-15 Otis Elevator Company Active vibration control system for an elevator, which reduces horizontal and rotational forces acting on the car
JP2756208B2 (en) * 1991-03-13 1998-05-25 オーチス エレベータ カンパニー Horizontal deviation correction device for elevator cars running vertically
JP2616527B2 (en) * 1992-01-06 1997-06-04 株式会社日立製作所 Elevator device and control method thereof
EP0675066B1 (en) * 1994-03-31 1998-04-29 Otis Elevator Company Control system for elevator active vibration control
US5652414A (en) * 1994-08-18 1997-07-29 Otis Elevator Company Elevator active guidance system having a coordinated controller
US5535853A (en) * 1994-11-14 1996-07-16 Otis Elevator Company Actuator having a two ended actuator rod movable longitudinally and transversely

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0503972A2 (en) * 1991-03-13 1992-09-16 Otis Elevator Company Elevator rail profile estimation and elevator control method
EP0641735A1 (en) * 1991-07-16 1995-03-08 Otis Elevator Company Elevator horizontal suspensions and controls
US5289902A (en) * 1991-10-29 1994-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Elevator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1342691A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-10 Inventio Ag Device for attenuating vibrations on an elevator car
US6959787B2 (en) 2002-03-07 2005-11-01 Inventio Ag Elevator car frame vibration damping device
KR100935566B1 (en) * 2002-03-07 2010-01-07 인벤티오 아게 Device for damping vibrations of an elevator car
US7424934B2 (en) 2004-02-02 2008-09-16 Inventio Ag Method for vibration damping at an elevator car

Also Published As

Publication number Publication date
AU702382B2 (en) 1999-02-18
MY115725A (en) 2003-08-30
JP2008297127A (en) 2008-12-11
JPH08245117A (en) 1996-09-24
EP0731051B1 (en) 2001-05-23
CN1050580C (en) 2000-03-22
SG54248A1 (en) 1998-11-16
JP4493709B2 (en) 2010-06-30
CA2171376A1 (en) 1996-09-11
CA2171376C (en) 2006-06-13
CN1134392A (en) 1996-10-30
US5896949A (en) 1999-04-27
DE59606928D1 (en) 2001-06-28
AU4791996A (en) 1996-09-19
ATE201380T1 (en) 2001-06-15
HK1011340A1 (en) 1999-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0731051B1 (en) Device and method for damping vibrations on an elevator cage
DE3631633C2 (en)
DE602005001651T2 (en) Device for damping vibrations
DE2221964C2 (en) Vibration tester
DE69828348T2 (en) Device for controlling the speed of elevators
DE112014001217B4 (en) Method and system for controlling a set of semi-active actuators arranged in an elevator
DE2219487A1 (en) Test device for position force cross-coupling control
DE69925670T2 (en) Method and device for controlling and suppressing vibrations in a linear reluctance motor
DE102017105129A1 (en) Method for controlling vibrations of an elevator cable connected to an elevator car
DE102015011113B4 (en) Motor control system that compensates for interference between axes
WO2018162350A1 (en) Mounting system for performing an installation operation in a lift shaft of a lift system
DE4119253C2 (en)
DE10309670A1 (en) Control device for electrical drive of printing machine, calculates load-side slip error from drive-side slip error, torsion angle of drive shaft, load speed etc.
EP3424136B1 (en) Linear motor arrangement for an elevator
DE3819447C2 (en)
DE2127047A1 (en) Method for the dynamic decoupling of a rail-bound vehicle from its rails and device for carrying out the method
WO2019038305A1 (en) Control of printing presses having a plurality of main drive motors
DE19704702B4 (en) Elimination of loose effects in printing presses
DE102007049455A1 (en) Method for operating a printing machine
DE4005194A1 (en) Method holding load of bridge crane - involves carriage with two parallel winding drums and set of guiding pulleys
DE19961880A1 (en) Electric drive system for active vibration damping e.g. in sheet or roller printer, has acceleration sensors on functional parts that feed back acceleration states to controllers that use active damping rule sets or algorithms
DE19918449A1 (en) Load positioning and pendulation damping method for container stacking uses individual adjustment of lifting cables for individual and combined movement of load in 6 degrees of movement
EP0720556B1 (en) Process for transversely stabilising railway vehicles with track -curvature-dependent vehicle body control
DE102019201184A1 (en) Car for an elevator installation with linear motor drive, elevator installation with such an elevator car and method for operating an elevator installation
EP1547956B1 (en) Device and method for reducing vibration in an elevator cabin

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT CH DE FR GB LI

17P Request for examination filed

Effective date: 19970217

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 20000517

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT CH DE FR GB LI

REF Corresponds to:

Ref document number: 201380

Country of ref document: AT

Date of ref document: 20010615

Kind code of ref document: T

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 59606928

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20010628

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20010618

ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20100311

Year of fee payment: 15

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110301

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20130408

Year of fee payment: 18

Ref country code: CH

Payment date: 20130327

Year of fee payment: 18

Ref country code: GB

Payment date: 20130321

Year of fee payment: 18

Ref country code: DE

Payment date: 20130321

Year of fee payment: 18

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59606928

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20140301

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20141128

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59606928

Country of ref document: DE

Effective date: 20141001

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20141001

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140331

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140301

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140331

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140331