JPH03138271A - エレベーターの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、エレベータ−の制御装置に係り、特に、制御
の応答性が早く、安定な制御を行うことのできるエレベ
ータ−の制御装置に関する。

［従来の技術］ エレベータ−の制御装置に関する従来技術として、例え
ば、特開昭４９−６１８５０号公報等に記載された技術
が知られている。

この従来技術によるエレベータ−の制御装置は、乗りか
ごの位置検出装置の検出信号、あるいは、負荷検出装置
の検出信号に応じて、制御要素の特性を変化させるよう
に構成されている。この制御要素は、機械系の共振、反
共振特性を補償するためのものであり、この従来技術は
、制御要素の特性を、共振、反共振特性を決めるパラメ
ータである位置検出装置の出力信号、負荷検出装置の出
力信号により変化させることにより、乗りかごの安定な
制御を可能としたものである。

［発明か解決しようとする課題］ 前記従来技術は、異なる特性を持つ複数の補償対象に対
する制御要素を変化させて乗りかごの制御を行うという
点について配慮されておらず、また、制御要素の特性を
変化させる信号としては、エレベータ−の位置及び負荷
にのみ限定されているものであった。

これに対し、一般に、滑らかで、安定したエレベータ−
の制御を行う場合の障害となる外乱は、制御系の各部に
発生し、様々な特性を有するが、ｎ？Ｊ記従来技術は、
このような様々な外乱の全てに対応することかできず、
また、これらの外乱に対応して、外乱を除去あるいは補
償する一定の制御要素を設けると、制御の応答を速く、
かつ、制御を安定に行うことができないという問題点を
生じてしまうものであった。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、応答
が速く、安定な制御を可能としたエレベータ−の制御装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば前記目的は、複数の制御要素の特性を、
外乱の特性、すなわち、補償対象の特性を決めるエレベ
ータ−の状態信号に対応させて変化させ、また、各制御
要素の制御効果の大きい点において制御を有効とするこ
とにより達成される。

これにより、本発明は、各制御要素の制御目標を効果的
に発揮させ、かつ、エレベータ−の制御系における応答
を速く、安定性を向上させることができる。

［作　用］ 複数の制御要素のそれぞれの特性は、その制御要素を人
力信号として持つ外乱を除去できるように変化せしめら
れる。この際、制御系全体の応答性能を変化させないよ
うに、前記各制御要素の特性か関連付けられて、制御要
素の特性が変化せしめられる。

本発明は、これにより、外乱の除去と、系全体の安定性
の確保とを両立可能なエレベータ−の制御装置を得るこ
とができる。

［実施例］ 以下、本発明によるエレベータ−の制御装置の一実施例
を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は速度制御系の制御ループを説明する図、第３図は
第２図におけるトルク外乱除去フィルタ及び速度帰還用
フィルタのボード線図、第４図はトルク外乱の特性図で
ある。第１図において、１０１は乗りかご、１０２はつ
り合い重り、１０３は綱車、１０４は電動機、１０５は
速度指令回路、１０６は速度検出器、１０７はトルク制
御回路、１０８は電流制御回路、１０９はベースドライ
ブ回路、ｌ　］、　Ｏは電力変換器、１１１．１１２は
フィルタである。

本発明が適用されたエレベータ−装置は、第１図に示す
ように、乗りかご１０１とつり合い重り１０２とをつる
べ状に吊るした綱車１０３を、電力変換器１１０により
制御される電動機１０４で駆動するものである。このよ
うなエレベータ−装置の制御は、電力変換器１１０を制
御することにより行われる。

第１図に示すエレベータ−の制御装置は、電力変換器１
１０を介して電動機１０４を速度制御するものであり、
予め定められた速度指令パターンを生成する速度指令回
路１０５と、この速度指令パターンと、電動機１０４の
速度を検出する速度検出器１０６からの速度信号をフィ
ルタ１１．１を介して得た信号とに基づいてトルク指令
を出力するトルク制御回路１０７と、フィルタ１１２を
介して、このトルク指令を受け、ベースドライブ回路１
０９を介して電力変換器１１０を制御する電流制御回路
１０８とを備えて構成されている。これにより、図示制
御装置は、電動機１０４の速度を、前述した速度指令パ
ターンに追従するように制御することができる。なお、
前述において、フィルタ１１１．１１２は、エレベータ
−の安定なｊＧＩＪ御を行うために用いられる制御要素
である。

前述したようなエレベータ−の制御回路における速度制
御系は、第２図に示すように表わすことができる。この
第２図において、Ｇ１はトルク制御回路１０７の伝達関
数、Ｇ２はフィルタ１１２の伝達関数、Ｇ３は電流制御
回路１０８、電力変換器１１０及び電動機１０４の伝達
関数、Ｇ４は綱車１０３、ロープ、乗りかご１０１及び
つり合い屯り１０２の機械系の伝達関数、Ｇ、はフィル
タ１１１の伝達関数である。

第２図に示す速度制御系において、トルク制御回路１０
７の伝達関数０１は、速度指令回路１０５が出力する速
度指令パターンの速度指令ω、本と、フィルタ１１１の
伝達関数Ｇ５から出力される速度帰還信号ω、°との偏
差が入力され、この偏差に基づいたトルク指令１本を出
力する。

このトルク指令１本は、トルク外乱除去フィルタとじて
作用するフィルタ１１２の伝達関数６２に入力され、外
乱除去トルク指令τ本”として出力される。

電流制御回路１０８、電力変換器１１０及び電動機１０
４の伝達関数Ｇ、は、前記外乱除去トルク指令τ本°に
基ついて、エレベータ−の機械系、すなわち、綱車１０
３、ロープ、乗りかご１０１及びつり合い重り１０２の
機械系の伝達関数０４で表わされる機械系を駆動し、エ
レベータ−を速度６）、で運転する。

このエレベータ−の速度ω１は、速度検出器１０６で検
出され、フィルタＩｌｌの伝達関数Ｇ５でその速度外乱
が除去され、速度帰還信号ω、°としてトルク制御回路
に帰還される。

このような制御系において、伝達関数Ｇｊの出力には、
電力変換器１１０の持つトルク外乱Ｄ７が加わり、また
、伝達関数Ｇ４の出力には、速度検出器１０６による外
乱り、が加わる。

前記トルク外乱Ｄｆは、第４図に示すような周波数特性
を有し、トルク外乱り、の最大値を示す周波数が、エレ
ベータ−の速度ω、の大きさに対応して、周波数ｆ１〜
ｆ３変化する特性を有する。

また、速度検出器１０６による外乱り、は、Ｄ、＝ｋ・
ω、　・Ｓｉｎωｒｔ　　　ｋ：定数と表わすことがで
きる。

ところで、安定なエレベータ−の制御系を構成するため
に、前述したトルク外乱除去フィルタとして作用するフ
ィルタ１１２は、前記トルク外乱Ｄ、の周波数が、前記
エレベータ−の機械系（ロープ系）の共振点と一致する
点で、第３図（ａ）に実線で示すようなゲイン特性、す
なわち、前記周波数で大幅に減衰するゲイン特性を持つ
ことが必要である。また、速度外乱除去フィルタとして
作用するフィルタ１１１は、第３図（ｂ）に点線で示す
ように、ＩＹｊ述の速度外乱Ｄ４が大きくなる、エレヘ
ーターの所定速ノ度ω、１以上で、そのゲイン特性を大
幅に減衰させる必要がある。

しかし、前述の２つの特性を、一定値として持−）制御
要素（本発明の実施例の場合、トルク外乱除去のための
フィルタ１１２の伝達関数Ｇよ及び速度外乱除去のため
のフィルタ１１１の伝達関数０５）をエレベータ−の制
御系に入れると、このような制御系は−、エレベータ−
の望ましい速度応答性を得ることができないものとなる
。

そこで、本発明の実施例では、前記トルク外乱り、の周
波数が、前記エレベータ−の機械系（ロープ系）の共振
点を通過する点で、フィルタ１１２に第３図（ａ）の実
線で示すようなトルク外乱除去のためのゲイン特性を持
たせ、フィルタ１１１に第３図（ｂ）の実線で示すよう
な速度外乱除去のためのゲイン特性を持たせるようにし
、また、エレベータ−が、前記所定速度ω、１以上とな
って、前記速度外乱り、が大きくなるエレベータ−の速
度領域で、フィルタ１１２に第３図（ａ）の点線で示す
ようなトルク外乱除去のためのゲイン特性を持たせ、フ
ィルタ１１１に第３図（ｂ）の点線で示すような速度外
乱除去のためのゲイン特性を持たせるように、フィルタ
１１１，１１２の特性を、エレベータ−の状態により変
化させている。

これにより、本発明の実施例によれば、安定で、かつ、
速い制御応答を持ち、エレベータ−の制御に影響を与え
る外乱を除去することのできるエレベータ−の制御系を
構成することができる。

前述した実施例の制御系における、フィルタ１１２．１
１１の特性をを伝達関数で表現すると次のようになる。

Ｇ２＝　（１＋ａ’ｓ”）　／　（１＋４ａ＋ａ”ｓ２
）但し、ω、２くω、のとき、ａ　＝　ｋ　／ω１ω、
２〉ω、のとき、ａ＝’ｌ’、／ω、＝　（’ｒ２ Ｇ、＝１／　（１＋ｂｓ） 但し、ω１．＜ω、のとき、ｂ＝にω１ωｒｌ＞Ｇ１の
とき、ｂ＝Ｔ。

前記の等式において、ω１□、ω、１は、エレベータ−
の所定の速度であり、伝達関数０２、Ｇ５を変化させる
分岐点となる速度である。

フィルタ１１２．１１１は、エレベータ−の状態、前述
の例では、エレベータ−の速度により、その特性が変化
させられているが、このようなフィルタは、フィルタを
ディジタル回路により構成することにより容易に実現す
る構成とができる。

前述した本発明の実施例は、フィルタ１１２゜１１１の
特性を、エレベータ−の状態、実施例の場合その速度に
応じて２種類に段階的に変化させたが、フィルタの特性
は、エレベータ−の状態に応じて、さらに多段階に、あ
るいは、連続的に変化するように制御されてもよく、ま
た、フィルタの特性を制御するエレベータ−の状態は、
速度だけでなく、他の状態、例えば、エレベータ−の位
置信号、エレベータ−の出発後の時間、エレベータ−の
負荷等であっても、これらが複合されたものであっても
よい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、外乱の除去、補償
を、エレベータ−制御系に影響を与える点において、効
果的に行うことができるので、複数の制御要素を、エレ
ベータ−の制御系に挿入してエレベータ−の制御を行う
場合にも、制御応答が速く、安定なエレベータ−の制御
を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は速度制御系の制御ループを説明する図、第３図は
第２図におけるトルク外乱除去フィルタ及び速度帰還用
フィルタのボード線図、第４図はトルク外乱の特性図で
ある。 １０１・・・・・・乗りかご、１０２・・・・・・つり
合い重り、１０３・・・・・綱車、１０４・・・・・・
電動機、１０５・・・・・・速度指令回路、１０６・・
・・・・速度検出器、１０７・・・・トルク制御回路、
１０８・・・・・電流制御回路、１０９・・・・・ベー
スドライブ回路、１１０・・・・・・電力変換器、１１
１．１１２・・・・・・フィルタ。 第１　図 ５ 第２図 Ｄτ 第３図 （Ｇ） Ｃ２のｊτ−Ｆ′處Ｇδ （ｂ） Ｇ５のボ゛−Ｆ′腋回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、乗りかごの速度に対応する信号を帰還し、該帰還信
   号と指令信号とを照合することにより、エレベーターを
   制御するエレベーターの制御装置において、制御系内に
   備えられる複数の制御要素の特性を、エレベーターの状
   態信号により変化させることを特徴とするエレベーター
   の制御装置。 ２、前記エレベーターの状態信号は、エレベーターの速
   度信号、エレベーターの位置信号、エレベーターの出発
   後の時間、エレベーターの負荷の少なくとも１つである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエレベー
   ターの制御装置。 ３、前記制御要素の特性は、連続的に変化させられるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   のエレベーターの制御装置。 ４、前記制御要素の特性は、切り換えにより段階的に変
   化させられることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のエレベーターの制御装置。 ５、前記制御要素は、トルク外乱の除去、速度外乱の除
   去の少なくとも一方を制御する要素であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第４項のうち１項記載
   のエレベーターの制御装置。