JP2016506901A - エレベータシステム内に配置されたセミアクティブアクチュエータの組を制御する方法およびシステム - Google Patents
エレベータシステム内に配置されたセミアクティブアクチュエータの組を制御する方法およびシステム Download PDFInfo
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Abstract
Description
Tc x=lc xfc x
と表記される。
図10は、質量中心に加わる外乱を受ける質量−ばね−減衰システム(mass-spring-damping system)1000として表されるシステムの概略を示す。一般性を失うことなく、質量の平行移動は水平方向のものとする。開示される方法は、垂直方向の運動(たとえば自動車のサスペンション)にも適用可能である。
Claims (15)
- エレベータのかごに対する水平方向の外乱の組によって発生する前記エレベータのかごの振動を最小化するためにエレベータシステム内に配置されたセミアクティブアクチュエータの組を制御する方法であって、
前記外乱の組からの外乱の和に比例する仮想外乱を補償するために配置された単一の仮想セミアクティブアクチュエータを有する仮想エレベータシステムのモデルで前記エレベータシステムを表すことであって、前記仮想セミアクティブアクチュエータの補償力は前記セミアクティブアクチュエータの組の補償力の和に比例する、前記エレベータシステムを表すことと、
前記動作中の前記エレベータのかごの位置の運動プロファイルと、前記仮想外乱の外乱プロファイルとを用いて、前記エレベータのかごの動作中の前記仮想外乱を決定することと、
前記仮想エレベータシステムの前記モデルと、前記仮想外乱と、動作中の前記エレベータのかごの水平方向加速度を示す信号とを用いて、前記エレベータシステムの状態を決定することと、
前記エレベータシステムの前記状態に基づき、前記仮想セミアクティブアクチュエータの制御ポリシーに従って、前記セミアクティブアクチュエータの組の各アクチュエータを制御することと、を備え、
前記方法のステップがプロセッサによって実行される、方法。 - 前記信号は加速度信号であり、
前記方法は、
前記アクチュエータの組を用いることなく、前記エレベータシステムの動作中に前記エレベータのかごの異なる複数の垂直位置で測定された前記加速度信号の加速度値を受信することであって、前記動作は垂直位置軌跡に従う、前記加速度信号の加速度値を受信することと、
前記モデルおよび前記加速度値に基づき、前記仮想外乱の前記外乱プロファイルを決定することと
をさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 拡大モデルを生成するために、状態変数としての前記仮想外乱および前記仮想外乱の時間導関数で前記モデルを拡大することと、
前記仮想外乱の二次時間導関数と、前記加速度信号との間の関係を決定するために、前記拡大モデルを逆転することと、
前記関係を用いて、前記加速度信号の加速度値それぞれについて、前記仮想外乱の前記二次時間導関数を決定することと、
前記仮想外乱の時間プロファイルを形成する前記仮想外乱の値を生成するために、前記二次時間導関数を2回積分することと、
前記仮想外乱の前記時間プロファイルと、前記垂直位置軌跡とに基づき、前記仮想外乱の前記外乱プロファイルを生成することと
をさらに備える、請求項2に記載の方法。 - 前記逆転することは伝達関数の逆関数に基づく、請求項3に記載の方法。
- 前記仮想外乱の前記二次時間導関数から前記加速度信号への伝達関数の逆関数としての伝達関数で推定器を定義することと、
前記加速度信号を生成するために、前記アクチュエータの組を用いることなく前記エレベータシステムを動作させることと、
前記加速度信号を処理する前記推定器の出力として、前記仮想外乱の前記二次時間導関数を決定することと
をさらに備える、請求項3に記載の方法。 - 前記加速度信号に基づき、前記仮想セミアクティブアクチュエータの2つの端部の間の相対位置を決定することと、
前記加速度信号に基づき、前記エレベータのかごの水平変位量を決定することと、
前記仮想外乱の時間プロファイルを生成するために、前記相対位置および前記水平変位量を加算することと、
前記仮想外乱の前記時間プロファイルと、前記垂直位置軌跡とを用いて、前記外乱プロファイルを生成することと
をさらに備える、請求項2に記載の方法。 - 前記仮想エレベータシステムのダイナミクスに基づいて前記相対位置を決定すること
をさらに備える、請求項6に記載の方法。 - 前記状態を決定することは、さらに、
前記仮想外乱と、前記仮想外乱の一次時間導関数と、前記信号と、推定相対速度との関数としての前記仮想システムモデルを用いて、状態推定器を設計することと、
前記状態推定器を用いて前記エレベータシステムの状態を決定することと
を備える、請求項1に記載の方法。 - 前記状態推定器はカルマンフィルタまたはルーエンバーガー観測器を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記制御することは、後退ホライズン制御アルゴリズムに基づいてアクチュエータの入力を調整する、請求項1に記載の方法。
- 前記制御することは、前記仮想外乱と、前記仮想外乱の時間導関数とに基づき、アクチュエータをオンおよびオフに切り替えるためのコマンドを生成する、請求項1に記載の方法。
- 前記制御することは、推定仮想外乱のパワースペクトルに基づいてオフラインで設計された制御装置のパラメータをチューンする、請求項1に記載の方法。
- 動作中の前記加速度を表す前記信号に基づいて、前記エレベータのかごの動作前に決定された前記外乱プロファイルによって示される前記仮想外乱を調整すること
をさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 外乱の組を補償するためにエレベータシステム内に配置されたセミアクティブアクチュエータの組を制御するシステムであって、
前記エレベータシステムの動作中の前記エレベータのかごの水平加速度を示す加速度信号を決定するセンサと、
仮想エレベータシステムのモデルと、加速度信号とに基づき、前記外乱の組を表す仮想外乱の外乱プロファイルを決定するプロセッサであって、
前記仮想エレベータシステムの前記モデルは、前記セミアクティブアクチュエータの組の補償力の和に比例する補償力を有する単一の仮想セミアクティブアクチュエータを含むとともに、前記外乱の組からの外乱の和に比例する前記仮想外乱を補償するために配置され、
前記加速度信号は、前記アクチュエータの組を用いることなく、前記エレベータシステムの動作中に、前記エレベータのかごの異なる複数の垂直位置において測定される、
プロセッサと、
前記仮想外乱の前記外乱プロファイルと、前記アクチュエータの組を用いて前記エレベータのかごの動作中に測定された前記加速度信号とを用いて、前記仮想セミアクティブアクチュエータの制御ポリシーに従って前記セミアクティブアクチュエータの組の各アクチュエータを制御する制御装置と、
を備えるシステム。 - 前記プロセッサは、
拡大モデルを生成するために、状態変数としての、前記仮想外乱および前記仮想外乱の時間導関数で前記モデルを拡大することと、
前記仮想外乱の二次時間導関数と、前記加速度信号との間の関係を決定するために、前記拡大モデルを逆転することと、
前記関係を用いて、前記加速度信号の加速度値それぞれについて、前記仮想外乱の前記二次時間導関数を決定することと、
前記仮想外乱の時間プロファイルを形成する前記仮想外乱の値を生成するために、前記二次時間導関数を2回積分することと、
前記仮想外乱の前記時間プロファイルと、垂直位置軌跡とに基づき、前記仮想外乱の前記外乱プロファイルを生成することと
のために構成される、請求項14に記載のシステム。
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