JPH02286588A - Elevator door control device - Google Patents

Elevator door control device

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JPH02286588A
JPH02286588A JP1104705A JP10470589A JPH02286588A JP H02286588 A JPH02286588 A JP H02286588A JP 1104705 A JP1104705 A JP 1104705A JP 10470589 A JP10470589 A JP 10470589A JP H02286588 A JPH02286588 A JP H02286588A
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door
torque
load
control device
command
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Kimimoto Mizuno
公元 水野
Terumi Hirabayashi
平林 輝美
Tatsuji Takahashi
達司 高橋
Hiroshi Muramatsu
洋 村松
Masanori Tawada
多和田 正典
Toshiyuki Kodera
利幸 小寺
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B13/00Doors, gates, or other apparatus controlling access to, or exit from, cages or lift well landings
    • B66B13/02Door or gate operation
    • B66B13/14Control systems or devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Elevator Door Apparatuses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a door control device easily adjustable and with good follow-up property even when load fluctuates by feeding forward and adding, to torque commands, change data from a memory means which memorizes inertia load hanging by the position of a door, and the change of load torque. CONSTITUTION:No.1 memory 53a which memorizes inertia load change data based on the door position l from a position counter 31, and No.2 memory 53b which memorizes load torque change data are installed. Data from them are added to the torque distribution command iq from a speed amplifier 34 as a feed forward element. These calculations are normally made by a microcom puter 42A, so that feed forward compensation can be easily materialized with the software of the microcomputer 42A by having a position-compensation value data translation data table at No.1 and No.2 memories 53a, 53b inside the microcomputer 42A.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エレベータのドアの制御装置、特にリンク
機構によって駆動されるドアの制御装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for an elevator door, and particularly to a control device for a door driven by a link mechanism.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は、例えば特開昭58−125590号公報に開
示された、リンク機構を有するエレベータのドア装置の
正面図である0図において、(1)はエレベータのかご
のドア、(2)はかごの出入り口、(3)はドア(1)
の上端に固定されたドアハンガー(4)は゛このドアハ
ンガー(3)を収容するハンガーケース、(5)はこの
ハンガーケース(4)に取り付けられたレール、(6)
、(7)はドアハンガー(3)にそれぞれ取り付けられ
、レール(5)の上を移動してドア(1)の開閉を案内
するハンガーローラ、アップスラストローラ、(8)は
ドア(1)に取り付けられた係合装置であり、ドアゾー
ン内において図示されていない乗場のドアに設けられた
係合装置に係合されてかごのドア(1)と乗場のドアを
連動させる。(9)はハンガーケース(4)上に設置さ
東てドア(1)を駆動する駆動装置、(10)はこの駆
動装置(9)が内蔵するドア駆動モータ、そして(11
)は駆動装置(9)によって駆動されるとドア(1)を
開閉駆動する例えば4連の駆動リンクである。
FIG. 4 is a front view of an elevator door device having a link mechanism disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-125590, in which (1) is the door of the elevator car, and (2) is the door of the elevator car. Car entrance/exit, (3) is door (1)
The door hanger (4) fixed to the upper end is a hanger case that accommodates this door hanger (3), (5) is a rail attached to this hanger case (4), and (6)
, (7) are respectively attached to the door hanger (3) and move on the rail (5) to guide the opening and closing of the door (1), a hanger roller and an up thrust roller, (8) are attached to the door (1). This is an attached engagement device that is engaged with an engagement device provided on a landing door (not shown) in the door zone to interlock the car door (1) and the landing door. (9) is a drive device that drives the east door (1) installed on the hanger case (4), (10) is a door drive motor built in this drive device (9), and (11)
) are, for example, four drive links that open and close the door (1) when driven by the drive device (9).

第5図は、上述したようなリンクIRv4を有するドア
装置を制御する従来の制御装置の一例を示す。
FIG. 5 shows an example of a conventional control device for controlling a door device having a link IRv4 as described above.

制御ブロック図である。この制御装置は、ドア駆動モー
タ(10)として例えば誘導電動機(IM)を用いかつ
後述するマイクロコンピュータを応用したベクトル制御
インバータを利用した例である。以下、ベクトル制御イ
ンバータの動作原理を第5図について説明する。電源入
力としての例えば200V  または220V の3相
交流または単相交流をダイオードスタック(21)で整
流しかつ平滑コンデンサ(22)で平滑することにより
、直流電圧を発生させる。
It is a control block diagram. This control device is an example in which an induction motor (IM), for example, is used as the door drive motor (10) and a vector control inverter to which a microcomputer, which will be described later, is applied. The operating principle of the vector control inverter will be explained below with reference to FIG. A DC voltage is generated by rectifying three-phase AC or single-phase AC of, for example, 200V or 220V as a power input with a diode stack (21) and smoothing with a smoothing capacitor (22).

この直流電圧を、図示しないトランジスタ、FET、[
GBT(inseelated−gate bipol
ar transistor)等のスイッチング素子で
構成されたインバータ(23)により、正弦波状のモー
タ電流に制御する。その際、インバータ(23)中のス
イッチング素子は、パルス幅変調(PWM)パルス発生
器(24)からのPWMパルスによってパルス幅変調さ
れる。このようにしてドア駆動モータ(10)の速度、
トルクを制御する。ドア駆動モータ(10)の速度はモ
ータ軸に収り付けられたパルス発信機(25)によって
検出される。検出された速度ωrを表す信号は位置カウ
ンタ(31)に供給され、こ)でドア(1)の位1iが
検出される。この検出されたドア位’111の関数とし
て速度指令発生器(32)はドア駆動モータ(10)の
速度指令Xを発生する。このようにして発生された速度
指令Xと検出された速度ωrとは第1の加算点(33)
でつきあわされて速度偏差X−ωrが求められる。この
速度偏差×−ω「が入力されると、速度アンプ(34)
は速度指令Xに追従するようにドア駆動モータ(10)
に必要なトルクを計算してトルク指令例えばトルク分電
流指令iqを発生する。このトルク分電流指令iqおよ
び定トルク領域では通常一定値である励磁分電流指令1
dが入力されると、スベリ周波数′発生器(35)はス
ベリ周波数ωSを発生する。このスベリ周波数ωSと検
出された速度すなわちωrとは第2の加算点で加算され
た後に、図示しない積分器において駆動モータ(10)
の磁界の回転角θ= (ωr+ωs) dtを発生させ
る。この磁界の回転角θと、モータ電流検出器(2B)
 、H7)によって検出されたそれぞれU相電流1  
、V相電流1 とを、正弦・余弦発生器(37)および
第1、* の座標変換器(3日)で演算して、トルク分電流IQと
励磁分電流id  に分離する。この分離されたト4 
 * ルク分電流1qと前述の動作で発生されたトルク分電流
指令iqとは第3の加算点(39)でつきあわされてト
ルク分電流偏差△iqが求められ、また分離された励磁
分電流idと励磁分電流指令1dとは第4の加算点(4
0)でつきあわされて励磁分電流偏差Δidが求められ
る。これらトルク分電流偏差Δiqおよび励磁分電流偏
差Δidを第2の座標変換器(41)で演算して、3相
電圧指令V、V、Vを求める。これら3相電圧指令V 
、V 、Vが入力されると、PWMパルス発生器(24
)は、PWMパルスをインバータ(23〉に供給してそ
のスイッチング素子を作動させ、これによりドア駆動モ
ータ(10)の電流、電圧、周波数などを所定値に制御
する。このような一連の動作により、ドア駆動モータ(
10)の回転速度、トルクは制御されている。このよう
なベクトル制御インバータでは、通常、第5図に点線で
囲んだ部分(42)がマイクロコンピュータで実施され
る。
This DC voltage is applied to transistors (not shown), FETs, [
GBT (inseelated-gate bipol)
The motor current is controlled to have a sinusoidal waveform by an inverter (23) composed of a switching element such as an ar transistor. The switching elements in the inverter (23) are then pulse width modulated by PWM pulses from a pulse width modulated (PWM) pulse generator (24). In this way the speed of the door drive motor (10),
Control torque. The speed of the door drive motor (10) is detected by a pulse transmitter (25) mounted on the motor shaft. A signal representing the detected speed ωr is supplied to a position counter (31), which detects the position 1i of the door (1). A speed command generator (32) generates a speed command X for the door drive motor (10) as a function of this detected door position '111. The speed command X generated in this way and the detected speed ωr are combined at the first addition point (33).
The velocity deviation X-ωr is obtained by matching the equations. When this speed deviation x - ω is input, the speed amplifier (34)
is the door drive motor (10) so as to follow the speed command
The torque required for this is calculated and a torque command, for example, a torque component current command iq is generated. This torque component current command iq and the excitation component current command 1, which is normally a constant value in the constant torque region.
When d is input, the slip frequency' generator (35) generates a slip frequency ωS. This slip frequency ωS and the detected speed, ie, ωr, are added at a second addition point, and then an integrator (not shown) connects the drive motor (10).
A rotation angle θ=(ωr+ωs) dt of the magnetic field is generated. Rotation angle θ of this magnetic field and motor current detector (2B)
, H7) respectively detected by the U-phase current 1
, V-phase current 1 are calculated by a sine/cosine generator (37) and a first * coordinate converter (3 days), and are separated into a torque component current IQ and an excitation component current id. This separated 4
* The torque component current 1q and the torque component current command iq generated in the above-mentioned operation are matched at the third addition point (39) to obtain the torque component current deviation △iq, and the separated excitation component current id and the excitation current command 1d are the fourth addition point (4
0) to obtain the excitation component current deviation Δid. These torque component current deviation Δiq and excitation component current deviation Δid are calculated by the second coordinate converter (41) to obtain three-phase voltage commands V, V, and V. These three phase voltage commands V
, V, and V are input, the PWM pulse generator (24
) supplies PWM pulses to the inverter (23) to operate its switching elements, thereby controlling the current, voltage, frequency, etc. of the door drive motor (10) to predetermined values. , door drive motor (
10) The rotational speed and torque are controlled. In such a vector control inverter, the portion (42) surrounded by a dotted line in FIG. 5 is usually implemented by a microcomputer.

〔発明が解決しようとする課題〕 次に、第5図に示した制御装置の問題点を説明する。第
6図は第5図の制御装置を簡単化した制御ブロック図で
ある。目標速度指令r(z)から制御量すなわちドア駆
動モータ(10)の回転速度あるいはドア(1)の移動
速度y(z>への伝達関数Hr(Z)負荷外乱W(Z)
からの伝達関数11w(Z)は簡単な自動制御の理論か
らそれぞれ下記の式(1)、(2)のようになる。
[Problems to be Solved by the Invention] Next, problems with the control device shown in FIG. 5 will be explained. FIG. 6 is a simplified control block diagram of the control device shown in FIG. 5. Transfer function Hr(Z) from the target speed command r(z) to the controlled variable, that is, the rotational speed of the door drive motor (10) or the moving speed y(z> of the door (1)) Load disturbance W(Z)
The transfer function 11w(Z) from .times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..times..

1(r(Z)=CI(Z) ・(:x(Z)/ll+G
、(Z) −(:x(Z)) (1)Hw(Z)=Gx
(Z)/(1+Gl(Z) ・にX(Z)+     
<2)ただし、G、(Z)は第5図の速度アンプ(34
)に相当する補償要素(51)であり、またGx(Z)
は上述した制御1 (52)である。
1(r(Z)=CI(Z) ・(:x(Z)/ll+G
, (Z) −(:x(Z)) (1) Hw(Z)=Gx
(Z)/(1+Gl(Z) ・X(Z)+
<2) However, G and (Z) are the speed amplifier (34
) is the compensation element (51) corresponding to Gx(Z)
is the control 1 (52) described above.

式(1) 、(2)を見れば分かるように目標速度への
追従性と負荷外乱による制御量との誤差は−義的にC,
(Z)で決ってしまい、目標速度への追従性と外乱特性
との両方を同時に高めることは非常に難しかっな。ちな
みに、エレベータのドア装置は一般的に第4図で説明し
たリンク機構により構成されているため、ドア駆動モー
タ軸でのドア位置による慣性負荷の変化は第7図のよう
になり、ドア(1)の開閉途中で大きく変動する。また
、図示しなかったが、負荷トルクも同様に大きく変動す
るため、補償要素(:1(Z)の調整が非常に難かしい
といった欠点があった。更に、負荷外乱は最近増々増加
するドアの種類によってもいちじるしく変化するため、
調整が非常に難かしいといった欠点があった。
As can be seen from Equations (1) and (2), the error between the followability to the target speed and the control amount due to load disturbance is literally C,
It is determined by (Z), and it is extremely difficult to improve both the followability to the target speed and the disturbance characteristics at the same time. By the way, since the elevator door device is generally constructed by the link mechanism explained in Fig. 4, the change in inertial load depending on the door position on the door drive motor shaft is as shown in Fig. 7. ) fluctuates greatly during opening and closing. Although not shown, the load torque also fluctuates widely, so there is a drawback that it is very difficult to adjust the compensation element (:1 (Z)).Furthermore, load disturbances are becoming more and more common in doors. Because it varies considerably depending on the type,
The drawback was that adjustment was extremely difficult.

そこで、この発明は、このような問題点を解決するため
になされたもので、リンク機構による負荷変動やドアの
種類による負荷変動があっても調整が容易で追従性が良
好な、エレベータのドアの制御装置を提供することを目
的としている。
Therefore, this invention was made to solve these problems, and it provides an elevator door that is easy to adjust and has good followability even when there are load fluctuations due to the link mechanism or load fluctuations depending on the type of door. The purpose is to provide a control device for

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係るエレベータの制御装置は、ドアの位置に
より変化する慣性負荷および負荷トルクの変化データを
記憶する手段を設け、この記憶手段からの前記変化デー
タをモータのトルク指令にフィードフォワードして加算
するものである。
The elevator control device according to the present invention is provided with means for storing change data of inertial load and load torque that change depending on the position of the door, and feeds forward and adds the change data from the storage means to a motor torque command. It is something to do.

〔作 用〕[For production]

第2図はこの発明の詳細な説明する原理制御ブロック図
であり、図において目標速度指令r(z)から制御量(
52)すなわちドア駆動モータ(10)の回転速度ある
いはドア(1)の移動速度y(z)への伝達量数Hr(
Z) 、負荷外乱−(Z)による伝達関数11w(Z)
はそれぞれ下記の式(3)、(4)のようになる。
FIG. 2 is a principle control block diagram explaining the details of this invention. In the figure, the control amount (
52) In other words, the number Hr(
Z), transfer function 11w(Z) due to load disturbance - (Z)
are as shown in equations (3) and (4) below, respectively.

Hr(Z)”  (C5(Z)+ G2(Z)  ・ 
Gx(ZN/(1+G、(Z) −Gx(z))   
     (3)11w(Z) = にX(Z)/ t
l + G、 (Z) ・にx(Z))    (4)
ただし、(:2(Z)はフィードフォワード補償要素(
53)である。
Hr (Z)” (C5 (Z) + G2 (Z) ・
Gx (ZN/(1+G, (Z) - Gx(z))
(3) 11w(Z) = X(Z)/t
l + G, (Z) ・nix(Z)) (4)
However, (:2(Z) is the feedforward compensation element (
53).

従って、リンク機構による負荷変動に速やかに追従させ
ようとして補償要素(51)のに、(Z)を式(4)・
により設定しても、目標速度指令r(z)に対する上述
した制御量(52)のGx(Z)への追従性をフィード
フォワード補償要素(53)であるに、(Z)により高
めることが可能となる。この発明はこのような制御原理
によりなされたもので、非常に種類の多いエレベータ・
ドアの開閉をより滑らかに所定の速度指令に忠実に追従
させるようにしたものである。
Therefore, in order to quickly follow the load fluctuation caused by the link mechanism, the compensation element (51) is replaced by (Z) as shown in equation (4).
Even if set by the feedforward compensation element (53), it is possible to improve the followability of the above-mentioned control amount (52) to Gx (Z) with respect to the target speed command r (z) by (Z). becomes. This invention was made based on this control principle, and is applicable to a wide variety of elevators.
This allows the door to open and close more smoothly and faithfully to a predetermined speed command.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は第2図の原理制御ブロック図に基づいた、この
発明の一実施例の簡易制御ブロック図である。エレベー
タのドアを制御する場合には、ドアの種類(ドアのリン
ク機構、ドアの重畳等)およびドアの位$1による慣性
負荷、負荷トルクは一義的に決定されるため、フィード
フォワード補償要素(53)のに2(Z)をドア(1)
の位’Illの関数として慣性補正(53a) + )
ルク補償(53b)をフィードフォワードして制御量(
52)すなわちGx(Z) =、H(1)・S に加算
入力する。ただし、Sはラプラス変換である。
FIG. 2 is a simplified control block diagram of an embodiment of the present invention based on the principle control block diagram of FIG. When controlling elevator doors, the inertia load and load torque are uniquely determined by the door type (door link mechanism, door overlap, etc.) and the door position, so the feedforward compensation element ( 53) 2 (Z) to the door (1)
Inertial correction (53a) + ) as a function of position 'Ill
The control amount (
52) In other words, add and input Gx(Z) =, H(1)·S. However, S is a Laplace transform.

第1図はこの発明の一実施例を示す制御ブロック回であ
る。フィードフォワード補償要素(53)以外は第5図
について説明したものと同じなので説明を省略するが、
位置カウンタ(31)からのドア位zfに基づいた慣性
負荷変化データを記憶する第1のメモリ(53a)およ
びドア位5f1に基づいた負荷トルク変化データを記憶
する第2のメモリ(53b)を設け、これらメモリから
の上述したデータをフィードフォワード要素として速度
アンプ(34)からのトルク分電流指令iqに加算する
。これらの演算は、通常マイクロコンピュータ(42^
)により実施されるため、フィードフォワード補償はマ
イクロコンピュータ内部の第1および第2のメモリ(5
3a)および(53b)にr位置〜補償値データ」の変
換データテーブルをもたせることによりマイクロコンピ
ュータ(42A)のソフトウェア−で容易に実現するこ
とができる。この発明は誘導電動機のベクトル制御方式
について説明したが、その他−吹型圧制御、V/f一定
制御、直流電動機制御にても同様な構成が可能となる。
FIG. 1 is a control block diagram showing one embodiment of the present invention. The components other than the feedforward compensation element (53) are the same as those explained in FIG. 5, so the explanation will be omitted.
A first memory (53a) for storing inertial load change data based on the door position zf from the position counter (31) and a second memory (53b) for storing load torque change data based on the door position 5f1 are provided. , the above-mentioned data from these memories is added as a feedforward element to the torque current command iq from the speed amplifier (34). These operations are usually performed by a microcomputer (42^
), the feedforward compensation is performed by the first and second memories (5) inside the microcomputer.
3a) and (53b) have a conversion data table of ``r position to compensation value data'', it can be easily realized with software of the microcomputer (42A). Although this invention has been described with respect to a vector control system for an induction motor, a similar configuration can be applied to other types of control such as blow mold pressure control, constant V/f control, and DC motor control.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は、補償要素G、(Z)を調整することにより
リンク機構による負荷変動も容易に補償できるのみなら
ず、この発明に係るエレベータの制御装置は、ドアの位
置により変化する慣性負荷およびp荷トルクの変化デを
記憶する手段を設け、この記憶手段からの前記変化デー
タをモータのトルク指令にフィードフォワードして加算
するようにしたので、ドアの種類による負荷変動も容易
に補償できるという効果を奏する。更に、近年、増々、
大容量化するROM  (読み出し専用メモリ)を利用
して機種毎の補償データをすべて記憶し、デイツプスイ
ッチ等、外部入力により補償データを切り替えるように
すれば、種々のエレベータのドアの制御装置に使用でき
、負荷外乱を無視して補償要素G、(Z)を目標速度指
令r(z)に追従するようにすればよく、エレベータの
ドアの種類によらず、目標追従性は非常に良好となる。
This invention not only makes it possible to easily compensate for load fluctuations due to the link mechanism by adjusting the compensation elements G and (Z), but also allows the elevator control device according to the invention to compensate for inertial loads and p that change depending on the position of the door. A means for storing changes in load torque is provided, and the change data from this storage means is fed forward and added to the motor torque command, so that load fluctuations depending on the type of door can be easily compensated for. play. Furthermore, in recent years, more and more
By storing all the compensation data for each model using the increasingly large-capacity ROM (read-only memory) and switching the compensation data using an external input such as a dip switch, it will be possible to use a wide variety of elevator door control devices. It is possible to use this method by simply making the compensation elements G, (Z) follow the target speed command r(z) while ignoring the load disturbance, and the target followability is very good regardless of the type of elevator door. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の制御ブロック図、第2図
はこの発明の原理制御ブロック図、第3図はこの発明の
簡易制御ブロック図、第4図はエレベータのドア装置を
示す正面図、第5図は従来の制御装置に一般に使用され
ているベクトル制御インバータの制御ブロック図、第6
図は第5図の制御ブロック図の簡易制御ブロック、第7
図はリンク機構による慣性負荷の、ドアの位置による変
化を示した図である。 図において、(1)はエレベータのかごのドア、(8)
は係合装置、(10)はドア駆動モータ、(11)は駆
動リンク、(23)はインバータ、(24)はPWMパ
ルス発生器、(25〉はパルス発信機、(31)は位置
カウンタ、(32)は速度指令発生器、(34)は速度
アンプ、(41)は第2の座標変換器、(53a)は第
1のメモリ、(53b)は第2のメモリである。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Fig. 1 is a control block diagram of an embodiment of this invention, Fig. 2 is a principle control block diagram of this invention, Fig. 3 is a simplified control block diagram of this invention, and Fig. 4 is a front view showing an elevator door device. 5 is a control block diagram of a vector control inverter commonly used in conventional control devices, and FIG.
The diagram shows the simple control block of the control block diagram in Figure 5, and the seventh
The figure shows changes in inertial load due to the link mechanism depending on the position of the door. In the figure, (1) is the elevator car door, (8)
is an engagement device, (10) is a door drive motor, (11) is a drive link, (23) is an inverter, (24) is a PWM pulse generator, (25> is a pulse transmitter, (31) is a position counter, (32) is a speed command generator, (34) is a speed amplifier, (41) is a second coordinate converter, (53a) is a first memory, and (53b) is a second memory. In the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] モータでリンク機構を駆動することによりエレベータの
ドアを開閉する制御装置において、前記ドアの位置を検
出する手段と、検出されたドア位置に基づいて前記モー
タの速度指令を発生する手段と、前記速度指令に追従す
るように前記モータに必要なトルクを計算してトルク指
令を発生する手段と、前記トルク指令により前記モータ
の電流、電圧、周波数などを変更する手段と、前記ドア
の位置により変化する慣性負荷および負荷トルクの変化
データを記憶する手段とを備え、この記憶手段からの前
記変化データを前記トルク指令にフィードフォワードし
て加算することを特徴としたエレベータのドアの制御装
置。
A control device that opens and closes an elevator door by driving a link mechanism with a motor, comprising means for detecting the position of the door, means for generating a speed command for the motor based on the detected door position, and the speed means for calculating the torque required for the motor to follow the command and generating a torque command; means for changing the current, voltage, frequency, etc. of the motor according to the torque command; and means for changing the current, voltage, frequency, etc. of the motor according to the torque command; 1. A control device for an elevator door, comprising means for storing change data of an inertial load and a load torque, the change data from the storage means being fed forward and added to the torque command.
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