EP1201593A1 - Method and system to compensate elevator car vibrations - Google Patents

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EP1201593A1
EP1201593A1 EP01123846A EP01123846A EP1201593A1 EP 1201593 A1 EP1201593 A1 EP 1201593A1 EP 01123846 A EP01123846 A EP 01123846A EP 01123846 A EP01123846 A EP 01123846A EP 1201593 A1 EP1201593 A1 EP 1201593A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vibrations
elevator car
sensor
control device
detected
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01123846A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Steffen Dr. Grundmann
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
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Publication of EP1201593A1 publication Critical patent/EP1201593A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/02—Cages, i.e. cars
    • B66B11/026—Attenuation system for shocks, vibrations, imbalance, e.g. passengers on the same side
    • B66B11/028—Active systems

Definitions

  • the invention relates to the conveyance of people in Elevator cars and in particular on one method and one System for the compensation of vibrations in elevator cars according to the definition of the claims.
  • the object of the present invention is now a highly effective compensation of vibrations in systems for Encourage people to achieve such that the Vibrations are not noticed by the passengers.
  • low-frequency vibrations so-called Interference vibrations that are considered by passengers to be special be perceived as disturbing, be compensated.
  • the invention is supposed to use common techniques and procedures of load and Passenger transportation industry to be compatible. Also supposed to existing passenger conveyor systems with the invention can be easily retrofitted.
  • the invention is based on a departure from that in the prior art Technology implemented vibration compensation Elevator cars.
  • the basic idea of the invention is in vibrations and especially spurious vibrations, so Detect as early as possible in order to optimize them compensate. This is done by multiple entries from time course of vibrations. For one thing Vibrations recorded where they are perceived as disturbing become, i.e. at the elevator car and the other they will recorded where they are generated, i.e. at a Interference source.
  • Disruptive acceleration values are, for example, by Deviations from the plumb line or ideal line of a Guide shoe caused along guide rails.
  • Disturbing pressure values are, for example, pressure fluctuations in the Airflow around the elevator car. The is advantageous Accelerometer on a guide shoe or the Pressure sensor attached to the elevator car.
  • the acceleration values of the elevator car are as Actual values and the acceleration or pressure values on the Interference sources are presented as disturbance variables at the input of a Control device laid.
  • Control device for the temporal course of disturbance variables and the time course of actual values, i.e. the impact of Malfunction available on the elevator car.
  • the temporal Course of actual values or of disturbance variables as a time function in preferably regular Periods recorded.
  • As part of this Accuracy of detection will be the time from occurrence a disruptive force and its temporal development, both at the source of interference as well as at the elevator car.
  • the relationship between these time functions is shown by described a transfer function. Disturbances and Actual values are recorded in the control device according to the Transfer function evaluated.
  • the transfer function is based on mechanical parameters of the Passenger conveyor system such as the empty weight of the elevator car, the hardness of suspension / damping elements, the current Position and weight of a compensation mass, the current conveyor load, the current load distribution in the Elevator car, etc. At least one of these mechanical ones Parameter is known or is preferred regular periods of time are determined and updated thus updated known. Certain mechanical parameters like the empty weight of the elevator car, the weight of the Compensation mass, the hardness of suspension / Damping elements can be used once before commissioning of the passenger conveyor system. Other mechanical Parameters such as the position of the compensation mass, the Conveying load and the load distribution in the elevator car can be determined updated.
  • disturbance variables become one Feedforward control and actual values for feedback control used.
  • the transfer function thus allows one targeted activation of at least one Compensation mass taking into account the known or updates known mechanical parameters of the Pedestrian conveyor system.
  • the interference is caused by a Compensatory force of the opposite sign and preferably neutralized the same amount.
  • the Compensation force does not necessarily have to be the same amount Disruptive force, but it should be at least as large be that due to uncompensated interference components excited vibrations not perceived by the passengers become.
  • the compensation mass is moved by at least one drive. The drive will controlled by the control device via manipulated variables.
  • a Feedback regulation of the acceleration of the elevator car carried out.
  • a controller function is provided in the control device. It receives as Acceleration setpoint is 0 because the acceleration on the elevator car for optimal driving comfort be as low as possible.
  • the actual value for this feedback regulation is one detected by at least one sensor Acceleration measurement.
  • the manipulated variable of the controller function forms together with the compensating for the disturbance Compensation force the manipulated variable of the control device. in the Framework of the freely selectable accuracy of the Interference and actual values are activated Compensation mass very quickly, advantageously in Real time, there is no noticeable impact on the passenger Time delay in vibration compensation on that The vibrations are completely eliminated.
  • low-frequency vibrations from 1 to 100 Hz, preferably from 2 to 20 Hz isolated by the control device.
  • the low-frequency manipulated variables are targeted Compensating mass driven accordingly low frequency and eliminates interference vibrations.
  • the procedure for compensation of vibrations in Elevator cabins are based on exemplary variants schematic action plans according to Figures 1 to 4 shown.
  • the system for compensation of vibrations in Elevator cabs are in exemplary embodiments shown in Figures 6 to 8. Doing so Elevator car 5 by means of guide shoes 6 along Guide rails 7 out.
  • the elevator car 5 is, for example. via suspension / damping elements 11 and one Catch frame 12 connected to the guide shoes 6.
  • the Guide shoes 6 roll over guide rollers 6 'on the Guide rails 7.
  • the suspension / damping elements 11 on the ground the elevator car 5 attached in the embodiment 7, the suspension / damping elements 11 are on Roof of the elevator car 5 attached.
  • Interference sources 8 are e.g. uneven transitions from guide rails and Curvatures in the guide rails 7, causing vibrations, Centrifugal and inertial forces are generated in the elevator car 5 become.
  • Interference sources 8 are, for example, via the guide rail 7 on the guide shoes 6 and from there into the elevator car 5 transferred.
  • Other sources of interference 8 come from Pressure fluctuations in the air flow around the elevator car 5 forth and are transferred to the elevator car 5.
  • Interference sources 8 are identified by means of at least one first sensor 1, 1 'recorded as disturbance variables Z.
  • one first sensor 1 as an acceleration sensor 1 on one Guide shoe 6 attached.
  • Acceleration values of the elevator cars are called actual values X recorded by at least one second sensor 2.
  • a second sensor 2 as an acceleration sensor 2 on the elevator car 5, for example on the floor or on the roof of the Elevator car 5 attached.
  • the effects of distracting Vibrations are therefore as close as possible to actual values X. recorded where they are perceived as disturbing, i.e. at the Elevator car 5, preferably close to the disturbing vibrations suspension / transmission to the elevator car 5 Damping elements 11.
  • the time course of actual values X or of Disturbance variables Z are preferred as a time function regular periods of time recorded.
  • As part of this Accuracy of detection will be the time from occurrence a disruptive force and its temporal development, both at the source of interference as well as on the elevator car 5.
  • the Those skilled in the art can understand the present invention diverse variations in the detection and arrangement of Make at least one second sensor 2.
  • a first one Acceleration sensor 2 is on the roof of the elevator car 5 mounted near the suspension / damping elements 11, one second acceleration sensor 2 is at the bottom of the Elevator car 5 at a distance from the suspension / Damping elements 11 mounted. This allows a spatial differentiated recording of the spread and compensation of disturbing vibrations from suspension / Damping elements 11 in the elevator car 5 by means of two Acceleration sensors 2.
  • sensors 1, 1 ', 2 corresponds common industry standard, e.g. sensors 1, 1 ', 2 for example 200 measurements, preferably 20 measurements per second detected. All known sensors 1, 1 ', 2 can be used Sensor types of mechanical, optical and electrical design use.
  • the embodiments shown in the figures are not mandatory, the specialist can with knowledge of present invention other positions of sensors 1, 1 ', 2 in passenger conveyor systems. For example. let yourself a pressure sensor 1 'also on the floor or on the roof of the Assemble elevator car 5. Also let slower or Use faster measuring sensors 1, 1 ', 2.
  • the actual values X and disturbance variables Z are applied to the input of a control device 3.
  • a control device 3 is shown in an exemplary block diagram according to FIG. 5.
  • the control device 3 operates with a transfer function.
  • the transfer function contains mapping rules which allow an output variable to be uniquely assigned to each input variable of the control device 3.
  • the transfer function thus establishes a connection between the temporal profile of the actual values X and disturbance variables Z, the input variables at the input of the control device 3 and the temporal profile of manipulated variables Y, the output variables at the output of the control device 3.
  • the transfer function is divided into a time-dependent one Controller function G R (t) and in a time-dependent interference transmission function G Z (t).
  • controller function G R (t) there are the actual values X which change over time and a predetermined acceleration setpoint 0 for the acceleration of the elevator car with the value 0.
  • the fault transfer function G Z (t) there are the temporary changes Z. on.
  • the outputs of the controller function G R (t) and the interference transmission function G Z (t) are subtracted and thus form the outgoing manipulated variable Y that changes over time.
  • the transfer function can basically be divided into two Identify species, once, if possible by all mechanical Parameters of the passenger conveyor system, which are basically are known, recorded as precisely as possible and in relation be put to each other, and the other by at least the most important of the mechanical parameters of the Passenger conveyor system with sufficient accuracy by means of of a modeling process can be estimated.
  • the mechanical parameters of the passenger conveyor system are the empty weight of the Elevator car 5, the current position and the weight of the at least one compensation mass 4, the hardness of the Suspension / damping elements 11 the current conveying load, the current load distribution in the elevator car 5, etc.
  • Certain mechanical parameters such as the curb weight of the Elevator car, the weight of the compensation mass 4, the Hardness of the suspension / damping elements 11 can be once before commissioning the passenger conveyor system determine.
  • Other mechanical parameters such as the position of the Compensation mass, the conveying load and the load distribution updated in the elevator car are determined.
  • the effort to determine the Transfer function is adaptive when using one configurable model formation processes mostly less. For example. are natural to the designer and the fitter Suspension / damping characteristics known at a certain weight of the elevator car 5 from a certain Hardness of the suspension / damping elements 11 results. However, the weight of the elevator car 5 is often not exact known. This is particularly true when installing the Passenger conveyor system to where the elevator car, for example, often not yet fully equipped, e.g. not inside is lined, and thus its empty weight only with sufficient accuracy of, for example, 10% is known.
  • the model building process is successful if between the input and output variables of the Control device 3 a relationship can be established to the Effect of incoming actual values X and disturbance variables Z targeted to compensate with outgoing manipulated variables Y. It is the mechanical parameter is the basis of the Transfer function. Depending on the input and The output variables of the control device 3 become a model of the Link created which is the actual one Emulates behavior.
  • actual values X are used for feedback control via the control function G R (t) and disturbance variables Z are used for a feedforward control via the interference transfer function G Z (t).
  • the transfer function allows a targeted connection of at least one compensation mass 4 taking into account the known or updated known mechanical parameters of the passenger conveyor system. Targeted activation of the compensation mass 4 is understood to mean driving the compensation mass 4 attached to the elevator car 5, with the aim of countering the occurring interference force with an equal compensation force and neutralizing the interference force.
  • the control device 3 specifies manipulated variables Y at least a drive 4 'of at least one to be moved Compensation mass 4 from.
  • a drive 4 'of at least one to be moved Compensation mass 4 from.
  • the compensation mass is advantageously 4 to 5%, preferably 2% of the permitted total weight of the Elevator car 5.
  • the Compensation mass 4 linear or rotary over a Distance of +/- 10 cm, preferably +/- 5cm moved.
  • the drive 4 ' is controlled by the control device 3 via the manipulated variables Y driven.
  • the compensation mass 4 can periodically or aperiodically with and frequencies from 1 to 30 Hz be reduced.
  • the feedback controller is advantageously whose actuator is the drive 4 ' Compensation mass 4 is, with an acceleration setpoint 0 operated.
  • the drive 4 'and the compensation mass 4 the roof of the elevator car 5 arranged.
  • the way of Drive the dimensioning of the to be moved Compensation mass 4 and the arrangement of drive 4 'and Compensation mass 4 with respect to the elevator car 5 can Expert with knowledge of the present invention in one freely design a wide frame.
  • the at least one first sensor 1 a route profile of the elevator car 5 along the guide rail 7.
  • This route profile is characteristic of the system consisting of elevator car, Guide shoes and guide rail.
  • This route profile is stored in a memory 10.
  • the memory 10 is of commercial design, for example electronic, magnetic respectively magneto-optical data storage.
  • the saved The route profile is advantageously unique in one Verification procedure before commissioning the passenger conveyor system determined. Assuming that the route profile is temporally invariant, and with knowledge of the current Position of the elevator car 5 on the conveyor line is then permanent mounting of an acceleration sensor 1 a guide shoe 6 is not necessary.
  • a Position detection is common and takes place in elevator cars For example, with a local resolution of 0.1 mm.
  • disturbances Z are thus a stored route profile at the entrance the control device 3 and are with the actual values X in the control device 3 according to the transfer function evaluated.
  • the route profile can be used for revisions checked and updated if necessary. Also the route profile forms a log of the state of the Systems consisting of elevator car, guide shoes and Guide rail.
  • the control device 3 can have a multiple input Disturbance variables Z from several acceleration sensors 1 several guide shoes and / or more than one Detect pressure sensor 1 'on the elevator car 5. Can too the control device 3 actual values X of more than one Detect acceleration sensor 2 on the elevator car 5. Finally, the control device can have 3 manipulated variables Y. Connect several outputs to more than one drive 4 '.
  • a such MIMO (multiple input multiple output) control device is, for example, as a non-linear controller, as neural network, as a fuzzy controller, as a neuro-fuzzy controller, etc. designed. With knowledge of the present invention the expert has many options for interpreting the Control device.
  • low-frequency vibrations so-called interference vibrations with frequencies from 1 to 100 Hz, preferably from 2 to 20 Hz, in the control device 3, for example by means of a High pass filter with a cutoff frequency of 1 to 3 Hz isolated.
  • Such low frequency vibrations are caused by usual suspension / damping elements 11 insufficient eliminated.
  • Interference vibrations are however from the Passengers perceived as particularly unpleasant. about targeted control is the compensation mass with Frequencies of the interference vibrations and the Disturbing vibrations specifically eliminated.

Abstract

The two different vibrations in lift (5) with respect to vibration source and specific point are detected. A correction variable is produced, based on the detected vibrations. A compensating mass (4) is moved on the lift to compensate the vibration at specific point, based on the variables. An Independent claim is included for vibration compensating system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Fördern von Personen in Aufzugskabinen und im Besonderen auf ein Verfahren und ein System zur Kompensation von Schwingungen in Aufzugskabinen gemäss der Definition der Patentansprüche.The invention relates to the conveyance of people in Elevator cars and in particular on one method and one System for the compensation of vibrations in elevator cars according to the definition of the claims.

Systeme zum Fördern von Personen bestehen oft aus einer Aufzugskabine, die über Führungsschuhe entlang von Führungsschienen geführt wird. Bei dieser Art der Führung treten Schwingungen auf, die ihre Ursache in der Form und Befestigung der Führungsschienen bzw. in Druckschwankungen bei der Luftumströmung der Aufzugskabine haben. Solche, auf die Aufzugskabine übertragene Schwingungen werden gerade bei hohen Fördergeschwindigkeiten von den Fahrgästen als unangenehm empfunden. Auch können Resonanzen auftreten, wenn die Schwingungsfrequenz bei Annäherung an die Eigenfrequenz der Aufzugskabine grosse Werte annimmt.Systems for conveying people often consist of one Elevator car that runs along guide shoes Guide rails is guided. With this type of leadership vibrations occur, their cause in the form and Attachment of the guide rails or in pressure fluctuations in the airflow around the elevator car. Such, on vibrations transmitted to the elevator car are just at high conveyor speeds by passengers than felt uncomfortable. Resonances can also occur if the oscillation frequency when approaching the natural frequency the elevator car takes on great values.

Aus der Schrift US 5 811 743 ist eine Regeleinrichtung für Aufzugskabinen bekannt, bei der Schwingungen über Sensoren permanent aufgenommen werden und daraufhin in einer Feedback-Regelung durch geeignete Mittel kompensiert werden. Eine solche Kompensation von Schwingungen erfolgt entweder durch Bewegung der Aufzugskabine bezüglich der Führungsschuhe oder sie erfolgt durch Bewegung einer Kompensationsmasse bezüglich der Aufzugskabine. In letzterer Ausführungsform ist die Ankopplung der Aufzugskabine an die Führungsschuhe nicht starr, sondern elastisch, so dass während der Fahrt der Aufzugskabine Schwingungen verzögert von den Führungsschuhen auf die Aufzugskabine übertragen werden und die Regeleinrichtung ausreichend Zeit zum Bewegen der Kompensationsmasse hat. Hierbei erfolgt eine Absenkung von Schwingungen, es erfolgt jedoch keine vollständige Eliminierung derselben.From US 5 811 743 is a control device for Elevator cabs are known for vibrations using sensors be recorded permanently and then in one Feedback regulation can be compensated by suitable means. Such compensation of vibrations takes place either by moving the elevator car with respect to the Guide shoes or it is done by moving one Compensation mass with respect to the elevator car. In the latter Embodiment is the coupling of the elevator car to the Guide shoes are not rigid, but elastic, so that vibrations are delayed while the elevator car is moving transferred from the guide shoes to the elevator car and the control device has sufficient time to move the compensation mass has. A lowering takes place here of vibrations, but it is not complete Elimination of the same.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine hocheffektive Kompensation von Schwingungen in Systemen zum Fördern von Personen zu erzielen, derart dass die Schwingungen von den Fahrgästen nicht bemerkt werden. Insbesondere sollen niederfrequente Schwingungen, sogenannte Störschwingungen, die von den Fahrgästen als besonders störend empfunden werden, kompensiert werden. Die Erfindung soll mit gängigen Techniken und Verfahren der Lasten- und Personenförderindustrie kompatibel sein. Auch sollen bestehende Personenfördersysteme mit der Erfindung auf einfache Art und Weise nachrüstbar sein.The object of the present invention is now a highly effective compensation of vibrations in systems for Encourage people to achieve such that the Vibrations are not noticed by the passengers. In particular, low-frequency vibrations, so-called Interference vibrations that are considered by passengers to be special be perceived as disturbing, be compensated. The invention is supposed to use common techniques and procedures of load and Passenger transportation industry to be compatible. Also supposed to existing passenger conveyor systems with the invention can be easily retrofitted.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäss der Definition der Patentansprüche gelöst.This object is achieved by the invention as defined of the claims solved.

Die Erfindung basiert auf einer Abkehr von der im Stand der Technik realisierten Kompensation von Schwingungen an Aufzugskabinen. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, Schwingungen und insbesondere Störschwingungen, so früh wie möglich zu detektieren, um sie so optimal zu kompensieren. Dies erfolgt durch ein mehrfaches Erfassen vom zeitlichen Verlauf von Schwingungen. Zum einen werden Schwingungen dort erfasst, wo sie als störend empfunden werden, d.h. an der Aufzugskabine und zum anderen werden sie dort erfasst, wo sie erzeugt werden, d.h. an einer Störquelle. The invention is based on a departure from that in the prior art Technology implemented vibration compensation Elevator cars. The basic idea of the invention is in vibrations and especially spurious vibrations, so Detect as early as possible in order to optimize them compensate. This is done by multiple entries from time course of vibrations. For one thing Vibrations recorded where they are perceived as disturbing become, i.e. at the elevator car and the other they will recorded where they are generated, i.e. at a Interference source.

So wird der zeitliche Verlauf von störenden Beschleunigungswerten der Aufzugskabine durch mindestens einen Beschleunigungssensor an der Aufzugskabine erfasst und es wird der zeitliche Verlauf von störenden Beschleunigungs- bzw. Druckwerten durch einen mindestens einen weiteren Beschleunigungs- bzw. Drucksensor an der Störquelle erfasst. Störende Beschleunigungswerte werden bspw. durch Abweichungen von der Lot- bzw. Ideallinie eines Führungsschuhes entlang von Führungsschienen verursacht. Störende Druckwerte sind bspw. Druckschwankungen bei der Luftumströmung der Aufzugskabine. Vorteilhafterweise ist der Beschleunigungssensor an einem Führungsschuh bzw. der Drucksensor an der Aufzugskabine angebracht.So the time course of disturbing Acceleration values of the elevator car by at least an acceleration sensor on the elevator car and the time course of disturbing acceleration or pressure values by at least one other Acceleration or pressure sensor detected at the source of interference. Disruptive acceleration values are, for example, by Deviations from the plumb line or ideal line of a Guide shoe caused along guide rails. Disturbing pressure values are, for example, pressure fluctuations in the Airflow around the elevator car. The is advantageous Accelerometer on a guide shoe or the Pressure sensor attached to the elevator car.

Die Beschleunigungswerte der Aufzugskabine werden als Istwerte und die Beschleunigungs- bzw. Druckwerte an der Störquelle werden als Störgrössen an den Eingang einer Regeleinrichtung gelegt. Somit stehen am Eingang der Regeleinrichtung der zeitliche Verlauf von Störgrössen und der zeitliche Verlauf von Istwerten, d.h. der Auswirkung der Störung auf die Aufzugskabine zur Verfügung. Der zeitliche Verlauf von Istwerten beziehungsweise von Störgrössen wird als Zeitfunktion in vorzugsweise regelmässigen Zeitabschnitten erfasst. Im Rahmen dieser Erfassungsgenauigkeit werden der Zeitpunkt vom Auftreten einer Störkraft und deren zeitliche Entwicklung, sowohl an der Störquelle als auch an der Aufzugskabine erfasst.The acceleration values of the elevator car are as Actual values and the acceleration or pressure values on the Interference sources are presented as disturbance variables at the input of a Control device laid. Thus at the entrance there are Control device for the temporal course of disturbance variables and the time course of actual values, i.e. the impact of Malfunction available on the elevator car. The temporal Course of actual values or of disturbance variables as a time function in preferably regular Periods recorded. As part of this Accuracy of detection will be the time from occurrence a disruptive force and its temporal development, both at the source of interference as well as at the elevator car.

Der Zusammenhang zwischen diesen Zeitfunktionen wird durch eine Übertragungsfunktion beschrieben. Störgrössen und Istwerte werden in der Regeleinrichtung gemäss der Übertragungsfunktion ausgewertet. Die Übertragungsfunktion basiert auf mechanischen Parametern des Personenfördersystems wie dem Leergewicht der Aufzugskabine, der Härte von Federungs-/ Dämpfungselementen, der aktuellen Position und dem Gewicht einer Kompensationsmasse, der aktuellen Förderlast, der aktuellen Lastverteilung in der Aufzugskabine, usw.. Wenigstens einer dieser mechanischen Parameter ist bekannt bzw. wird in vorzugsweise regelmässigen Zeitabschnitten aktualisiert ermittelt und ist somit aktualisiert bekannt. Bestimmte mechanische Parameter wie das Leergewicht der Aufzugskabine, das Gewicht der Kompensationsmasse, die Härte von Federungs-/ Dämpfungselementen lassen sich einmalig vor Inbetriebnahme des Personenfördersystems ermitteln. Andere mechanische Parameter wie die Position der Kompensationsmasse, die Förderlast sowie die Lastverteilung in der Aufzugskabine lassen sich aktualisiert ermitteln.The relationship between these time functions is shown by described a transfer function. Disturbances and Actual values are recorded in the control device according to the Transfer function evaluated. The transfer function is based on mechanical parameters of the Passenger conveyor system such as the empty weight of the elevator car, the hardness of suspension / damping elements, the current Position and weight of a compensation mass, the current conveyor load, the current load distribution in the Elevator car, etc. At least one of these mechanical ones Parameter is known or is preferred regular periods of time are determined and updated thus updated known. Certain mechanical parameters like the empty weight of the elevator car, the weight of the Compensation mass, the hardness of suspension / Damping elements can be used once before commissioning of the passenger conveyor system. Other mechanical Parameters such as the position of the compensation mass, the Conveying load and the load distribution in the elevator car can be determined updated.

In der Regeleinrichtung werden Störgrössen zu einer Feedforward-Regelung und Istwerte zu einer Feedback-Regelung verwendet. Die Übertragungsfunktion erlaubt somit ein gezieltes Aufschalten von mindestens einer Kompensationsmasse unter Berücksichtigung der bekannten bzw. aktualisiert bekannten mechanischen Parametern des Personenfördersystems. Unter gezieltem Aufschalten der Kompensationsmasse wird ein Antreiben der linear bzw. rotatorisch bewegten, an der Aufzugskabine angebrachten Kompensationsmasse verstanden, mit dem Ziel, der aufgetretenen Störkraft eine derartige Kompensationskraft entgegenzusetzen, dass die Störkraft weitgehend neutralisiert wird. Die Störkraft wird durch eine Kompensationskraft von umgekehrtem Vorzeichen und vorzugsweise gleichem Betrag neutralisiert. Die Kompensationskraft muss nicht zwingend betragsgleich zur Störkraft sein, sie sollte allerdings mindestens so gross sein, dass die durch unkompensierte Störkraftanteile erregten Schwingungen von den Fahrgästen nicht wahrgenommen werden. An der Aufzugskabine wird der sich zeitlich entwickelnden Störkraft eine sich zeitlich entwickelnde Kompensationskraft entgegengesetzt. Die Kompensationsmasse wird über mindestens einen Antrieb bewegt. Der Antrieb wird von der Regeleinrichtung über Stellgrössen angesteuert.In the control device, disturbance variables become one Feedforward control and actual values for feedback control used. The transfer function thus allows one targeted activation of at least one Compensation mass taking into account the known or updates known mechanical parameters of the Pedestrian conveyor system. With targeted activation of the Compensation mass is driving the linear or rotated, attached to the elevator car Compensation mass understood, with the aim of such a compensating force to oppose that immunity largely is neutralized. The interference is caused by a Compensatory force of the opposite sign and preferably neutralized the same amount. The Compensation force does not necessarily have to be the same amount Disruptive force, but it should be at least as large be that due to uncompensated interference components excited vibrations not perceived by the passengers become. At the elevator car, the time will change developing disturbance a temporally developing Compensation force opposed. The compensation mass is moved by at least one drive. The drive will controlled by the control device via manipulated variables.

Neben der beschriebenen Störgrössenkompensation wird eine Feedback-Regelung der Beschleunigung der Aufzugskabine durchgeführt. In der Regeleinrichtung ist für diesen Zweck eine Reglerfunktion vorgesehen. Sie erhält als Beschleunigungs-Sollwert den Wert 0, denn die Beschleunigung an der Aufzugskabine soll für optimalen Fahrkomfort möglichst niedrig sein. Der Istwert für diese Feedback-Regelung ist ein durch mindestens einen Sensor erfasster Beschleunigungs-Messwert. Die Stellgrösse der Reglerfunktion bildet zusammen mit der die Störung kompensierenden Kompensationskraft die Stellgrösse der Regeleinrichtung. Im Rahmen der frei wählbaren Erfassungsgenauigkeit der Störgrössen und Istwerte erfolgt das Aufschalten der Kompensationsmasse sehr rasch, vorteilhafterweise in Echtzeit, es tritt keine für den Fahrgast spürbare Zeitverzögerung bei der Schwingungskompensation auf, die Eliminierung der Schwingungen erfolgt vollständig.In addition to the described disturbance variable compensation, a Feedback regulation of the acceleration of the elevator car carried out. In the control device is for this purpose a controller function is provided. It receives as Acceleration setpoint is 0 because the acceleration on the elevator car for optimal driving comfort be as low as possible. The actual value for this feedback regulation is one detected by at least one sensor Acceleration measurement. The manipulated variable of the controller function forms together with the compensating for the disturbance Compensation force the manipulated variable of the control device. in the Framework of the freely selectable accuracy of the Interference and actual values are activated Compensation mass very quickly, advantageously in Real time, there is no noticeable impact on the passenger Time delay in vibration compensation on that The vibrations are completely eliminated.

Zur Unterstützung dieses Verfahrens werden gezielt niederfrequente Schwingungen von 1 bis 100 Hz, bevorzugt von 2 bis 20 Hz durch die Regeleinrichtung isoliert. Über gezielt niederfrequente Stellgrössen wird die Kompensationsmasse entsprechend niederfrequent angetrieben und Störschwingungen gezielt eliminiert.To support this procedure are targeted low-frequency vibrations from 1 to 100 Hz, preferably from 2 to 20 Hz isolated by the control device. about the low-frequency manipulated variables are targeted Compensating mass driven accordingly low frequency and eliminates interference vibrations.

Im Folgenden wird das Verfahren und System zur Kompensation von Schwingungen in Aufzugskabinen anhand von Figuren in beispielhaften Varianten und Ausführungsformen im Detail erläutert.

Figur 1
zeigt einen Wirkungsplan einer ersten Variante mit einem Beschleunigungssensor an einem Führungsschuh,
Figur 2
zeigt einen Wirkungsplan einer zweiten Variante mit einem Drucksensor an der Aufzugskabine,
Figur 3
zeigt einen Wirkungsplan einer dritten Variante mit einem Beschleunigungssensor an einem Führungsschuh und einem Drucksensor an der Aufzugskabine,
Figur 4
zeigt einen Wirkungsplan einer vierten Variante mit einem Speicher zum Speichern eines Streckenprofiles,
Figur 5
zeigt eine Blockdarstellung der Übertragungsfunktion der Regeleinrichtung,
Figur 6
zeigt einen Teil einer ersten Ausführungsform eines Systems mit Aufzugskabine, Führungsschiene, Sensoren und Regeleinrichtung,
Figur 7
zeigt einen Teil einer zweiten Ausführungsform eines Systems mit Aufzugskabine, Führungsschiene, Sensoren und Regeleinrichtung, und
Figur 8
zeigt einen Teil einer dritten Ausführungsform eines Systems mit Aufzugskabine, Führungsschiene, Sensoren und Regeleinrichtung.
The method and system for compensating for vibrations in elevator cars is explained in detail below with reference to figures in exemplary variants and embodiments.
Figure 1
shows an action plan of a first variant with an acceleration sensor on a guide shoe,
Figure 2
shows an action plan of a second variant with a pressure sensor on the elevator car,
Figure 3
shows an action plan of a third variant with an acceleration sensor on a guide shoe and a pressure sensor on the elevator car,
Figure 4
shows an action plan of a fourth variant with a memory for storing a route profile,
Figure 5
shows a block diagram of the transfer function of the control device,
Figure 6
shows part of a first embodiment of a system with elevator car, guide rail, sensors and control device,
Figure 7
shows part of a second embodiment of a system with elevator car, guide rail, sensors and control device, and
Figure 8
shows part of a third embodiment of a system with elevator car, guide rail, sensors and control device.

Das Verfahren zur Kompensation von Schwingungen in Aufzugskabinen ist in beispielhaften Varianten anhand schematischen Wirkungsplänen gemäss den Figuren 1 bis 4 gezeigt. Das System zur Kompensation von Schwingungen in Aufzugskabinen ist in beispielhaften Ausführungsbeispielen gemäss den Figuren 6 bis 8 gezeigt. Dabei wird eine Aufzugskabine 5 mittels Führungsschuhen 6 entlang von Führungsschienen 7 geführt. Die Aufzugskabine 5 ist bspw. über Federungs- / Dämpfungselemente 11 und über einen Fangrahmen 12 mit den Führungsschuhen 6 verbunden. Die Führungsschuhe 6 rollen bspw. über Führungsrollen 6' auf den Führungsschienen 7. In den Ausführungsformen gemäss Figur 6 und 8 sind die Federungs- / Dämpfungselemente 11 am Boden der Aufzugskabine 5 angebracht, in der Ausführungsform gemäss Figur 7 sind die Federungs- / Dämpfungselemente 11 am Dach der Aufzugskabine 5 angebracht.The procedure for compensation of vibrations in Elevator cabins are based on exemplary variants schematic action plans according to Figures 1 to 4 shown. The system for compensation of vibrations in Elevator cabs are in exemplary embodiments shown in Figures 6 to 8. Doing so Elevator car 5 by means of guide shoes 6 along Guide rails 7 out. The elevator car 5 is, for example. via suspension / damping elements 11 and one Catch frame 12 connected to the guide shoes 6. The Guide shoes 6 roll over guide rollers 6 'on the Guide rails 7. In the embodiments according to FIG. 6 and 8 are the suspension / damping elements 11 on the ground the elevator car 5 attached, in the embodiment 7, the suspension / damping elements 11 are on Roof of the elevator car 5 attached.

Durch diese Führung 5 mittels Führungsschuhen 6 treten besonders bei hohen Führungsgeschwindigkeiten Schwingungen in der Aufzugskabine 5 auf. Hervorgerufen werden solche Schwingungen durch Störquellen 8. Solche Störquellen 8 sind bspw. unebene Übergänge von Führungsschienen sowie Krümmungen in Führungsschienen 7, wodurch Erschütterungen, Flieh- und Trägheitskräfte in der Aufzugskabine 5 erzeugt werden. Störquellen 8 werden bspw. über die Führungsschiene 7 auf die Führungsschuhe 6 und von dort in die Aufzugskabine 5 übertragen. Andere Störquellen 8 rühren von Druckschwankungen bei der Luftumströmung der Aufzugskabine 5 her und werden in die Aufzugskabine 5 übertragen.Step through this guide 5 by means of guide shoes 6 vibrations especially at high guide speeds in the elevator car 5. Such are evoked Vibrations from interference sources 8. Such interference sources 8 are e.g. uneven transitions from guide rails and Curvatures in the guide rails 7, causing vibrations, Centrifugal and inertial forces are generated in the elevator car 5 become. Interference sources 8 are, for example, via the guide rail 7 on the guide shoes 6 and from there into the elevator car 5 transferred. Other sources of interference 8 come from Pressure fluctuations in the air flow around the elevator car 5 forth and are transferred to the elevator car 5.

Störquellen 8 werden mittels mindestens eines ersten Sensors 1, 1' als Störgrössen Z aufgenommen. In vorteilhaften Ausführungsformen gemäss den Figuren 6 bis 8 ist ein solcher erster Sensor 1 als Beschleunigungssensor 1 an einem Führungsschuh 6 angebracht. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gemäss den Figuren 6 und 8 ist ein solcher erster Sensor 1' als Drucksensor 1' an der Aufzugskabine 5, bspw. seitlich an der Aufzugskabine 5 angebracht. Störende Schwingungen werden somit als Störgrössen Z möglichst nah dort erfasst, wo sie auftreten, d.h. an der Störquelle 8.Interference sources 8 are identified by means of at least one first sensor 1, 1 'recorded as disturbance variables Z. In advantageous Embodiments according to Figures 6 to 8 is one first sensor 1 as an acceleration sensor 1 on one Guide shoe 6 attached. In another advantageous Embodiment according to Figures 6 and 8 is one first sensor 1 'as a pressure sensor 1' on the elevator car 5, For example, attached to the side of the elevator car 5. disturbing Vibrations are therefore as close as possible to disturbance variables Z. recorded where they occur, i.e. at the source of interference 8.

Beschleunigungswerte der Aufzugskabinen werden als Istwerte X von mindestens einem zweiten Sensor 2 aufgenommen. In den vorteilhaften Ausführungsformen gemäss den Figuren 6 bis 8 ist ein solcher zweiter Sensor 2 als Beschleunigungssensor 2 an der Aufzugskabine 5, bspw. am Boden bzw. auf dem Dach der Aufzugskabine 5 angebracht. Die Auswirkungen von störenden Schwingungen werden somit als Istwerte X möglichst nah dort erfasst, wo sie als störend empfunden werden, d.h. an der Aufzugskabine 5, bevorzugt nahe der störende Schwingungen auf die Aufzugskabine 5 übertragenden Federungs- / Dämpfungselementen 11.Acceleration values of the elevator cars are called actual values X recorded by at least one second sensor 2. In the advantageous embodiments according to FIGS. 6 to 8 is such a second sensor 2 as an acceleration sensor 2 on the elevator car 5, for example on the floor or on the roof of the Elevator car 5 attached. The effects of distracting Vibrations are therefore as close as possible to actual values X. recorded where they are perceived as disturbing, i.e. at the Elevator car 5, preferably close to the disturbing vibrations suspension / transmission to the elevator car 5 Damping elements 11.

Der zeitliche Verlauf von Istwerten X respektive von Störgrössen Z wird als Zeitfunktion in vorzugsweise regelmässigen Zeitabschnitten erfasst. Im Rahmen dieser Erfassungsgenauigkeit werden der Zeitpunkt vom Auftreten einer Störkraft und deren zeitliche Entwicklung, sowohl an der Störquelle als auch an der Aufzugskabine 5 erfasst. Der Fachmann kann bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung vielfältige Variationen bei der Erfassung und Anordnung von mindestens einem zweiten Sensor 2 vornehmen. Bspw. sind in der Ausführungsform gemäss Figur 7 zwei Beschleunigungssensoren 2 angebracht. Ein erster Beschleunigungssensor 2 ist auf dem Dach der Aufzugskabine 5 nahe der Federungs- / Dämpfungselemente 11 montiert, einer zweiter Beschleunigungssensor 2 ist am Boden der Aufzugskabine 5 in einer Entfernung von den Federungs- / Dämpfungselementen 11 montiert. Dies erlaubt eine räumlich differenzierte Erfassung der Ausbreitung und Kompensation von störender Schwingungen von Federungs- / Dämpfungselementen 11 in der Aufzugskabine 5 mittels zwei Beschleunigungssensoren 2.The time course of actual values X or of Disturbance variables Z are preferred as a time function regular periods of time recorded. As part of this Accuracy of detection will be the time from occurrence a disruptive force and its temporal development, both at the source of interference as well as on the elevator car 5. The Those skilled in the art can understand the present invention diverse variations in the detection and arrangement of Make at least one second sensor 2. For example. are in the embodiment according to FIG. 7 two Acceleration sensors 2 attached. A first one Acceleration sensor 2 is on the roof of the elevator car 5 mounted near the suspension / damping elements 11, one second acceleration sensor 2 is at the bottom of the Elevator car 5 at a distance from the suspension / Damping elements 11 mounted. This allows a spatial differentiated recording of the spread and compensation of disturbing vibrations from suspension / Damping elements 11 in the elevator car 5 by means of two Acceleration sensors 2.

Die Erfassungsgenauigkeit der Sensoren 1, 1', 2 entspricht gängigen Industriestandard, bspw. werden von Sensoren 1, 1', 2 bspw. 200 Messungen, bevorzugt 20 Messungen pro Sekunde erfasst. Als Sensoren 1, 1', 2 lassen sich alle bekannten Sensortypen mechanischer, optischer und elektrischer Bauart verwenden. Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen sind nicht zwingend, der Fachmann kann bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung andere Plazierungen von Sensoren 1, 1', 2 in Personenfördersystemen vornehmen. Bspw. lässt sich ein Drucksensor 1' auch am Boden bzw. auf dem Dach der Aufzugskabine 5 montieren. Auch lassen langsamer bzw. schneller messende Sensoren 1, 1', 2 verwenden. The detection accuracy of sensors 1, 1 ', 2 corresponds common industry standard, e.g. sensors 1, 1 ', 2 for example 200 measurements, preferably 20 measurements per second detected. All known sensors 1, 1 ', 2 can be used Sensor types of mechanical, optical and electrical design use. The embodiments shown in the figures are not mandatory, the specialist can with knowledge of present invention other positions of sensors 1, 1 ', 2 in passenger conveyor systems. For example. let yourself a pressure sensor 1 'also on the floor or on the roof of the Assemble elevator car 5. Also let slower or Use faster measuring sensors 1, 1 ', 2.

Die Istwerte X und Störgrössen Z werden an den Eingang einer Regeleinrichtung 3 gelegt. Eine solche Regeleinrichtung 3 ist in einem beispielhaften Blockdiagramm gemäss Figur 5 gezeigt. Die Regeleinrichtung 3 operiert mit einer Übertragungsfunktion. Die Übertragungsfunktion beinhaltet Abbildungsvorschriften, die es erlauben, in eindeutiger Weise jeder Eingangsgrösse der Regeleinrichtung 3 eine Ausgangsgrösse zuzuordnen. Die Übertragungsfunktion stellt somit einen Zusammenhang her, zwischen dem zeitlichen Verlauf der Istwerte X und Störgrössen Z, den Eingangsgrössen am Eingang der Regeleinrichtung 3 und dem zeitlichen Verlauf von Stellgrössen Y, den Ausgangsgrössen am Ausgang der Regeleinrichtung 3. Vorteilhafterweise gliedert sich die Übertragungsfunktion in eine zeitabhängige Reglerfunktion GR(t) und in eine zeitabhängige Störübertragungsfunktion GZ(t). Am Eingang der Reglerfunktion GR(t) liegen die sich zeitlich ändernden Istwerte X an sowie ein vorgegebener Beschleunigungs-Sollwert 0 für die Beschleunigung der Aufzugskabine mit dem Wert 0. Am Eingang der Störübertragungsfunktion GZ(t) liegen die sich zeitlich ändernden Störgrössen Z an. Die Ausgänge der Reglerfunktion GR(t) und der Störübertragungsfunktion GZ(t) werden subtrahiert und bilden damit die sich zeitlich ändernde ausgehende Stellgrösse Y.The actual values X and disturbance variables Z are applied to the input of a control device 3. Such a control device 3 is shown in an exemplary block diagram according to FIG. 5. The control device 3 operates with a transfer function. The transfer function contains mapping rules which allow an output variable to be uniquely assigned to each input variable of the control device 3. The transfer function thus establishes a connection between the temporal profile of the actual values X and disturbance variables Z, the input variables at the input of the control device 3 and the temporal profile of manipulated variables Y, the output variables at the output of the control device 3. Advantageously, the transfer function is divided into a time-dependent one Controller function G R (t) and in a time-dependent interference transmission function G Z (t). At the input of the controller function G R (t) there are the actual values X which change over time and a predetermined acceleration setpoint 0 for the acceleration of the elevator car with the value 0. At the input of the fault transfer function G Z (t) there are the temporary changes Z. on. The outputs of the controller function G R (t) and the interference transmission function G Z (t) are subtracted and thus form the outgoing manipulated variable Y that changes over time.

Die Übertragungsfunktion lässt sich prinzipiell auf zwei Arten ermitteln, einmal, indem möglichst alle mechanischen Parameter des Personenfördersystems, die ja grundsätzlich bekannt sind, so genau wie möglich erfasst und in Relation zueinander gestellt werden, und zum anderen, indem zumindestens die wichtigsten der mechanischen Parameter des Personenfördersystems mit hinreichender Genauigkeit mittels eines Modellbildungsverfahrens geschätzt werden. Für die Modellbildung werden die gemessenen Störgrössen Z und die gemessenen Istwerte X verwendet. Die mechanischen Parameter des Personenfördersystems sind das Leergewicht der Aufzugskabine 5, die aktuelle Position und das Gewicht der mindestens einen Kompensationsmasse 4, die Härte der Federungs-/ Dämpfungselemente 11 die aktuelle Förderlast, die aktuellen Lastverteilung in der Aufzugskabine 5, usw.. Bestimmte mechanische Parameter wie das Leergewicht der Aufzugskabine, das Gewicht der Kompensationsmasse 4, die Härte der Federungs-/ Dämpfungselementen 11 lassen sich einmalig vor Inbetriebnahme des Personenfördersystems ermitteln. Andere mechanische Parameter wie die Position der Kompensationsmasse, die Förderlast sowie die Lastverteilung in der Aufzugskabine werden aktualisiert ermittelt.The transfer function can basically be divided into two Identify species, once, if possible by all mechanical Parameters of the passenger conveyor system, which are basically are known, recorded as precisely as possible and in relation be put to each other, and the other by at least the most important of the mechanical parameters of the Passenger conveyor system with sufficient accuracy by means of of a modeling process can be estimated. For the Modeling the measured disturbance variables Z and measured actual values X used. The mechanical parameters of the passenger conveyor system are the empty weight of the Elevator car 5, the current position and the weight of the at least one compensation mass 4, the hardness of the Suspension / damping elements 11 the current conveying load, the current load distribution in the elevator car 5, etc. Certain mechanical parameters such as the curb weight of the Elevator car, the weight of the compensation mass 4, the Hardness of the suspension / damping elements 11 can be once before commissioning the passenger conveyor system determine. Other mechanical parameters such as the position of the Compensation mass, the conveying load and the load distribution updated in the elevator car are determined.

Aus rein praktischen Gründen wird meistens die zweite Ermittlungsart verwendet. Der Aufwand zur Ermittlung der Übertragungsfunktion ist bei Verwendung von einem adaptiv ausgestaltbaren Modellbildungsverfahren meistens geringer. Bspw. sind dem Konstrukteur und dem Monteur natürlich Federungs- / Dämpfungskennlinien bekannt, die bei einem bestimmten Gewicht der Aufzugskabine 5 aus einer bestimmten Härte der Federungs-/ Dämpfungselemente 11 resultiert. Jedoch ist oft das Gewicht der Aufzugskabine 5 nicht genau bekannt. Dies trifft insbesondere bei der Montage des Personenfördersystems zu, wo die Aufzugskabine bspw. oft noch nicht vollständig ausgestattet, bspw. innen nicht ausgekleidet ist, und ihr Leergewicht somit nur mit hinreichender Genauigkeit von bspw. 10% bekannt ist. Für die Durchführung des Modellbildungsverfahrens muss zumindestens einer der mechanischen Parameter mit hinreichender Genauigkeit bekannt sein bzw. wird in vorzugsweise regelmässigen Zeitabschnitten aktualisiert ermittelt und muss somit mit hinreichender Genauigkeit aktualisiert bekannt sein. Hinreichende Genauigkeit heisst, dass die Genauigkeit der Parametererfassung ausreicht, um das Modellbildungsverfahren erfolgreich durchzuführen. Erfolgreich ist das das Modellbildungsverfahren dann, wenn zwischen den Eingangs- und Ausgangsgrössen der Regeleinrichtung 3 ein Zusammenhang herstellbar ist, um die Wirkung eingehender Istwerte X und Störgrössen Z gezielt durch ausgehende Stellgrössen Y zu kompensieren. Dabei ist der mechanische Parameter die Basis der Übertragungsfunktion. In Abhängigkeit der Ein- und Ausgangsgrössen der Regeleinrichtung 3 wird ein Modell der Übertragungsstrecke erstellt, welches das tatsächliche Verhalten nachbildet. In Funktion der eingehenden Istwerte X und Störgrössen Z liefert das Modell der Übertragungsstrecke dann ausgehende Stellgrössen Y. Der Zusammenhang der Ein- und Ausgangsgrössen der Regeleinrichtung 3 wird adaptiv optimiert, d.h. die Übertragungsfunktion, welche ja diesen Zusammenhang herstellt, wird in Testläufen derart angepasst, dass die Wirkung der eingehenden Störgrössen Z gezielt durch ausgehende Stellgrössen Y kompensiert wird. Bei der gezielten Kompensation von Störkräften wird der aufgetretenen Störkraft eine betragsgleiche Kompensationskraft entgegengesetzt. Bekannte Modellbildungsverfahren die solche Ein- und Ausgangsgrössen adaptiv optimieren sind die Methode der kleinsten Quadrate, die lineare Regression, usw.. Der Fachmann hat bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung vielfältige Möglichkeiten der Realisierung einer solchen Regeleinrichtung 3.For purely practical reasons, it usually becomes the second Discovery type used. The effort to determine the Transfer function is adaptive when using one configurable model formation processes mostly less. For example. are natural to the designer and the fitter Suspension / damping characteristics known at a certain weight of the elevator car 5 from a certain Hardness of the suspension / damping elements 11 results. However, the weight of the elevator car 5 is often not exact known. This is particularly true when installing the Passenger conveyor system to where the elevator car, for example, often not yet fully equipped, e.g. not inside is lined, and thus its empty weight only with sufficient accuracy of, for example, 10% is known. For the Implementation of the modeling process must at least one of the mechanical parameters with sufficient Accuracy is known or is preferred in regular periods of time are determined and updated must therefore be updated with sufficient accuracy be known. Adequate accuracy means that the Accuracy of parameter acquisition is sufficient to To successfully carry out modeling processes. The model building process is successful if between the input and output variables of the Control device 3 a relationship can be established to the Effect of incoming actual values X and disturbance variables Z targeted to compensate with outgoing manipulated variables Y. It is the mechanical parameter is the basis of the Transfer function. Depending on the input and The output variables of the control device 3 become a model of the Link created which is the actual one Emulates behavior. In function of the incoming actual values X and disturbance variables Z are provided by the model of the transmission link then outgoing manipulated variables Y. The relationship of the inputs and output variables of the control device 3 become adaptive optimized, i.e. the transfer function, which is this Establishes connection, is adjusted in test runs such that the effect of the incoming disturbance variables Z is targeted outgoing manipulated variables Y is compensated. In the targeted compensation of interference forces disturbance occurred an equal amount Compensation force opposed. Known Modeling process that such input and output variables adaptively optimize are the least squares method, linear regression, etc. The person skilled in the art has knowledge the present invention, various possibilities of Realization of such a control device 3.

In der Regeleinrichtung 3 werden Istwerte X über die Reglerfunktion GR(t) zu einer Feedback-Regelung verwendet und Störgrössen Z werden über die Störübertragungsfunktion GZ(t) zu einer Feedforward-Regelung verwendet. Die Übertragungsfunktion erlaubt ein gezieltes Aufschalten von mindestens einer Kompensationsmasse 4 unter Berücksichtigung der bekannten bzw. aktualisiert bekannten mechanischen Parameter des Personenfördersystems. Unter gezieltem Aufschalten der Kompensationsmasse 4 wird ein Antreiben der an der Aufzugskabine 5 angebrachten Kompensationsmasse 4 verstanden, mit dem Ziel, der aufgetretenen Störkraft eine betragsgleiche Kompensationskraft entgegenzusetzen und die Störkraft zu neutralisieren.In the control device 3, actual values X are used for feedback control via the control function G R (t) and disturbance variables Z are used for a feedforward control via the interference transfer function G Z (t). The transfer function allows a targeted connection of at least one compensation mass 4 taking into account the known or updated known mechanical parameters of the passenger conveyor system. Targeted activation of the compensation mass 4 is understood to mean driving the compensation mass 4 attached to the elevator car 5, with the aim of countering the occurring interference force with an equal compensation force and neutralizing the interference force.

Die Regeleinrichtung 3 gibt Stellgrössen Y an mindestens einen Antrieb 4' von mindestens einer zu bewegenden Kompensationsmasse 4 aus. Bspw. handelt es sich beim Antrieb 4' um einen Servoantrieb, der eine über bekannte Führungsmittel geführte Kompensationsmasse 4 kontrolliert bezüglich der Aufzugskabine 5 positioniert. Vorteilhafterweise beträgt die Kompensationsmasse 4 bis 5%, bevorzugt 2% vom zugelassenen Gesamtgewicht der Aufzugskabine 5. Vorteilhafterweise wird die Kompensationsmasse 4 linear bzw. rotatorisch über eine Distanz von +/- 10 cm, bevorzugt +/- 5cm bewegt. Der Antrieb 4' wird von der Regeleinrichtung 3 über die Stellgrössen Y angesteuert. Die Kompensationsmasse 4 kann periodisch bzw. aperiodisch mit Frequenzen von bspw. 1 bis 30 Hz vor- und zurückgefahren werden. An der Aufzugskabine 5 wird somit der sich zeitlich entwickelnden Störkraft eine sich zeitlich mit gleichem Betrag entwickelnde Kompensationskraft entgegengesetzt. Vorteilhafterweise wird der Feedback-Regler, dessen Stellglied der Antrieb 4' der Kompensationsmasse 4 ist, mit einem Beschleunigungs-Sollwert 0 betrieben. In der beispielhaften Ausführungsform gemäss Figur 6 ist der Antrieb 4' und die Kompensationsmasse 4 auf dem Dach der Aufzugskabine 5 angeordnet. in den beiden beispielhaften Ausführungsformen gemäss Figur 7 und 8 ist der Antrieb 4' und die Kompensationsmasse 4 unterhalb vom Boden der Aufzugskabine 5 angebracht. Die Art und Weise des Antriebs die Dimensionierung der zu bewegenden Kompensationsmasse 4 sowie die Anordnung von Antrieb 4' und Kompensationsmasse 4 bezüglich der Aufzugskabine 5 kann der Fachmann bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung in einem weiten Rahmen frei gestalten. In der beispielhaften Ausführungsform gemäss Figur 8 sind Antrieb 4' und Kompensationsmasse 4 nahe der Federungs- / Dämpfungselementen 11 angeordnet, um so über die Federungs-/ Dämpfungselementen 11 auf die Aufzugskabine 5 übertragende Störkräfte möglichst frühzeitig, d.h. vor einem sich Weiterverpflanzen von störenden Schwingungen in das Innere der Aufzugskabine 5, zu den Fahrgästen hin, zu kompensieren.The control device 3 specifies manipulated variables Y at least a drive 4 'of at least one to be moved Compensation mass 4 from. For example. is the drive 4 'around a servo drive which is a known one Guide means guided compensation mass 4 controls positioned with respect to the elevator car 5. The compensation mass is advantageously 4 to 5%, preferably 2% of the permitted total weight of the Elevator car 5. Advantageously, the Compensation mass 4 linear or rotary over a Distance of +/- 10 cm, preferably +/- 5cm moved. The drive 4 'is controlled by the control device 3 via the manipulated variables Y driven. The compensation mass 4 can periodically or aperiodically with and frequencies from 1 to 30 Hz be reduced. At the elevator car 5 the developing temporal disturbance with one equal amount of developing compensating force opposed. The feedback controller is advantageously whose actuator is the drive 4 ' Compensation mass 4 is, with an acceleration setpoint 0 operated. In the exemplary embodiment according to Figure 6 is the drive 4 'and the compensation mass 4 the roof of the elevator car 5 arranged. in both exemplary embodiments according to Figures 7 and 8 the drive 4 'and the compensation mass 4 below Floor of the elevator car 5 attached. The way of Drive the dimensioning of the to be moved Compensation mass 4 and the arrangement of drive 4 'and Compensation mass 4 with respect to the elevator car 5 can Expert with knowledge of the present invention in one freely design a wide frame. In the exemplary Embodiment according to Figure 8 are drive 4 'and Compensation mass 4 near the suspension / Damping elements 11 arranged so as to the suspension / Damping elements 11 transmitting to the elevator car 5 Interference forces as early as possible, i.e. in front of yourself Transplant disturbing vibrations into the interior the elevator car 5, to compensate for the passengers.

In der Variante gemäss Figur 4 nimmt der mindestens eine erste Sensor 1 ein Streckenprofil der Aufzugskabine 5 entlang der Führungsschiene 7 auf. Dieses Streckenprofil ist charakteristisch für das System bestehend aus Aufzugskabine, Führungsschuhen und Führungsschiene. Dieses Streckenprofil wird in einem Speicher 10 abgespeichert. Der Speicher 10 ist von handelsüblicher Bauart, bspw. handelt es sich um einen elektronischen, magnetischen beziehungsweise magnetooptischen Speicher von Daten. Das gespeicherte Streckenprofil wird vorteilhafterweise einmalig in einem Eichverfahren vor Inbetriebnahme des Personenfördersystems ermittelt. Unter der Annahme, dass das Streckenprofil zeitlich invariant ist, und bei Kenntnis der aktuellen Position der Aufzugskabine 5 auf der Förderstrecke, ist dann eine permanente Montage eines Beschleunigungssensor 1 an einem Führungsschuh 6 nicht notwendig. Eine Positionserfassung ist bei Aufzugskabinen üblich und erfolgt bspw. mit einer örtlichen Auflösung von 0,1 mm. Störgrössen Z liegen somit als gespeichertes Streckenprofil am Eingang der Regeleinrichtung 3 an und werden mit den Istwerten X in der Regeleinrichtung 3 gemäss der Übertragungsfunktion ausgewertet. Bei Revisionen kann das Streckenprofil überprüft und gegebenenfalls aktualisiert werden. Auch bildet das Streckenprofil ein Protokoll über den Zustand des Systems bestehend aus Aufzugskabine, Führungsschuhen und Führungsschiene.In the variant according to FIG. 4, the at least one first sensor 1 a route profile of the elevator car 5 along the guide rail 7. This route profile is characteristic of the system consisting of elevator car, Guide shoes and guide rail. This route profile is stored in a memory 10. The memory 10 is of commercial design, for example electronic, magnetic respectively magneto-optical data storage. The saved The route profile is advantageously unique in one Verification procedure before commissioning the passenger conveyor system determined. Assuming that the route profile is temporally invariant, and with knowledge of the current Position of the elevator car 5 on the conveyor line is then permanent mounting of an acceleration sensor 1 a guide shoe 6 is not necessary. A Position detection is common and takes place in elevator cars For example, with a local resolution of 0.1 mm. disturbances Z are thus a stored route profile at the entrance the control device 3 and are with the actual values X in the control device 3 according to the transfer function evaluated. The route profile can be used for revisions checked and updated if necessary. Also the route profile forms a log of the state of the Systems consisting of elevator car, guide shoes and Guide rail.

Die Regeleinrichtung 3 kann über einen Mehrfacheingang Störgrössen Z von mehreren Beschleunigungssensoren 1 an mehreren Führungsschuhen und/oder von mehr als einem Drucksensor 1' an der Aufzugskabine 5 erfassen. Auch kann die Regeleinrichtung 3 Istwerte X von mehr als einem Beschleunigungssensor 2 an der Aufzugskabine 5 erfassen. Schliesslich kann die Regeleinrichtung 3 Stellgrössen Y an mehrere Ausgänge an mehr als einen Antrieb 4' legen. Eine solche MIMO (multiple input multiple output)-Regeleinrichtung ist bspw. als nichtlinearer Regler, als neuronales Netz, als Fuzzy-Regler, als Neuro-Fuzzy-Regler, usw. ausgelegt. Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung hat der Fachmann vielfältige Möglichkeiten zur Auslegung der Regeleinrichtung.The control device 3 can have a multiple input Disturbance variables Z from several acceleration sensors 1 several guide shoes and / or more than one Detect pressure sensor 1 'on the elevator car 5. Can too the control device 3 actual values X of more than one Detect acceleration sensor 2 on the elevator car 5. Finally, the control device can have 3 manipulated variables Y. Connect several outputs to more than one drive 4 '. A such MIMO (multiple input multiple output) control device is, for example, as a non-linear controller, as neural network, as a fuzzy controller, as a neuro-fuzzy controller, etc. designed. With knowledge of the present invention the expert has many options for interpreting the Control device.

In einer vorteilhaften Ausführungsform werden niederfrequente Schwingungen, sogenannte Störschwingungen mit Frequenzen von 1 bis 100 Hz, bevorzugt von 2 bis 20 Hz, in der Regeleinrichtung 3 bspw. mittels eines Hochpassfilters mit einer Grenzfrequenz von 1 bis 3 Hz isoliert. Solche niederfrequenten Schwingungen werden von üblichen Federungs- / Dämpfungselementen 11 unzureichend eliminiert. Störschwingungen werden jedoch von den Fahrgästen als besonders unangenehmen empfunden. Über gezielte Ansteuerung wird die Kompensationsmasse mit Frequenzen der Störschwingungen angetrieben und die Störschwingungen gezielt eliminiert.In an advantageous embodiment low-frequency vibrations, so-called interference vibrations with frequencies from 1 to 100 Hz, preferably from 2 to 20 Hz, in the control device 3, for example by means of a High pass filter with a cutoff frequency of 1 to 3 Hz isolated. Such low frequency vibrations are caused by usual suspension / damping elements 11 insufficient eliminated. Interference vibrations are however from the Passengers perceived as particularly unpleasant. about targeted control is the compensation mass with Frequencies of the interference vibrations and the Disturbing vibrations specifically eliminated.

Claims (10)

Verfahren zur Kompensation von Schwingungen in einer Aufzugskabine (5), unter Verwendung von mindestens einem Sensor (1, 2), welcher Sensor (1, 2) Schwingungen der Aufzugskabine (5) erfasst, einer Regeleinrichtung, welche die erfassten Schwingungen auswertet und mindestens einen Antrieb (4') zum Bewegen von mindestens einer Kompensationsmasse (4) an der Aufzugskabine (5) zur Kompensation der erfassten Schwingungen, ansteuert,
dadurch gekennzeichnet, dass über mindestens einen ersten Sensor (1, 1') Schwingungen an einer Störquelle (8) und über mindestens einen zweiten Sensor (2) Schwingungen am Auswirkungsort an der Aufzugskabine (5) erfasst werden.Method for compensating vibrations in an elevator car (5), using at least one sensor (1, 2), which sensor (1, 2) detects vibrations of the elevator car (5), a control device that evaluates the detected vibrations and at least one Drive (4 ') for moving at least one compensation mass (4) on the elevator car (5) to compensate for the detected vibrations,
characterized in that vibrations at a source of interference (8) and at least one second sensor (2) vibrations at the point of action at the elevator car (5) are detected via at least one first sensor (1, 1 '). Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vom ersten Sensor (1, 1') erfasste Schwingungen als Störgrössen (Z) an einen Eingang der Reglereinrichtung (3) gelegt werden und dass vom zweiten Sensor (2) erfasste Schwingungen als Istwerte (X) an einen Eingang der Reglereinrichtung (3) gelegt werden.Method according to claim 1, characterized in that vibrations detected by the first sensor (1, 1 ') are applied as disturbance variables (Z) to an input of the controller device (3) and in that vibrations detected by the second sensor (2) as actual values (X) be placed at an input of the controller device (3). Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vom ersten Sensor (1, 1') erfasste Schwingungen in einem Speicher (10) als Streckenprofil gespeichert werden und dass das Streckenprofil als Störgrössen (Z) an einen Eingang der Reglereinrichtung (3) gelegt wird und dass vom zweiten Sensor (2) erfasste Schwingungen als Istwerte (X) an einen Eingang der Reglereinrichtung (3) gelegt werden.A method according to claim 1, characterized in that vibrations detected by the first sensor (1, 1 ') are stored in a memory (10) as a route profile and that the route profile is applied as disturbance variables (Z) to an input of the controller device (3) and that vibrations detected by the second sensor (2) are applied as actual values (X) to an input of the controller device (3). Verfahren gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (3) Istwerte (X) zu einer Feedback-Regelung verwendet, dass die Regeleinrichtung (3) Störgrössen (Z) zu einer Feedforward-Regelung verwendet und dass an einem Ausgang der Regeleinrichtung (3) Stellgrössen (Y) ausgegeben werden.Method according to claim 2 or 3, characterized in that the control device (3) uses actual values (X) for feedback control, that the control device (3) uses disturbance variables (Z) for feedforward control and that at an output of the control device (3) manipulated variables (Y) are output. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4') zum Bewegen der Kompensationsmasse (4) über Stellgrössen (Y) der Regeleinrichtung (3) angesteuert und mit einem Sollwert Null betrieben wird.Method according to claim 1 or 4, characterized in that the drive (4 ') for moving the compensation mass (4) is actuated via manipulated variables (Y) of the control device (3) and operated with a setpoint zero. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schwingungen mit Frequenzen von 1 bis 100 Hz, bevorzugt von 2 bis 20 Hz in der Regeleinrichtung (3) isoliert werden und dass die Kompensationsmasse'(4) mit Frequenzen der Schwingungen angetrieben wird und die Schwingungen gezielt eliminiert werden.A method according to claim 1 or 4, characterized in that vibrations with frequencies of 1 to 100 Hz, preferably from 2 to 20 Hz are isolated in the control device (3) and that the compensation mass' (4) is driven with frequencies of the vibrations and the Vibrations are specifically eliminated. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusammenhang zwischen vom ersten Sensor (1, 1') erfassten Schwingungen und vom zweiten Sensor (2) erfassten Schwingungen über eine Übertragungsfunktion der Regeleinrichtung (3) hergestellt wird. Method according to claim 1 or 4, characterized in that a connection between vibrations detected by the first sensor (1, 1 ') and vibrations detected by the second sensor (2) is established via a transfer function of the control device (3). System zur Kompensation von Schwingungen in einer Aufzugskabine (5), bestehend aus: mindestens einem Sensor (1, 2), welcher Sensor (1, 2) Schwingungen der Aufzugskabine (5) erfasst, einer Regeleinrichtung (3), welche die erfassten Schwingungen auswertet und mindestens einen Antrieb (4') zum Bewegen von mindestens einer Kompensationsmasse (4) an der Aufzugskabine (5) zur Kompensation der erfassten Schwingungen ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster Sensor (1, 1') Schwingungen an einer Störquelle (8) und mindestens ein zweiter Sensor (2) Schwingungen am Auswirkungsort an der Aufzugskabine (5) erfassen.System for compensating vibrations in an elevator car (5), comprising: at least one sensor (1, 2), which sensor (1, 2) detects vibrations of the elevator car (5), a control device (3) which evaluates the detected vibrations and controls at least one drive (4 ') for moving at least one compensation mass (4) on the elevator car (5) to compensate for the detected vibrations, characterized in that at least one first sensor (1, 1') vibrates at a source of interference (8 ) and at least one second sensor (2) detect vibrations at the point of impact on the elevator car (5). System gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (3) Schwingungen mit Frequenzen von 1 bis 100 Hz, bevorzugt von 2 bis 20 Hz isoliert und dass die Regeleinrichtung (3) die Kompensationsmasse (4) mit Frequenzen der Schwingungen aufschaltet und die Schwingungen gezielt eliminiert.System according to claim 8, characterized in that the control device (3) isolates vibrations with frequencies from 1 to 100 Hz, preferably from 2 to 20 Hz and that the control device (3) applies the compensation mass (4) with frequencies of the vibrations and the vibrations deliberately eliminated. System gemäss Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (1, 1') ein Beschleunigungssensor (1) an einem Führungsschuh (6) ist bzw. ein Drucksensor (1') an der Aufzugskabine (5) ist und dass der zweite Sensor (2) ein Beschleunigungssensor (2) an der Aufzugskabine (5) ist.System according to claim 8 or 9, characterized in that the first sensor (1, 1 ') is an acceleration sensor (1) on a guide shoe (6) or a pressure sensor (1') on the elevator car (5) and that second sensor (2) is an acceleration sensor (2) on the elevator car (5).
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