JPH06278955A

JPH06278955A - エレベーターの振動抑制装置

Info

Publication number: JPH06278955A
Application number: JP5067869A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Inaba; 博美稲葉; Akihiro Omiya; 昭弘大宮; Mitsuyo Nishikawa; 光世西川; Sadao Hokari; 定夫保苅; Toshio Meguro; 都志雄目黒; Toshiaki Kurosawa; 俊明黒沢
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Building Systems Engineering and Service Co Ltd; Hitachi Building Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Building Systems Engineering and Service Co Ltd; Hitachi Building Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 1994-10-04
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JP3112050B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はエレベーター制御に関し、特に、エレ
ベーター乗りかごの機械系振動の抑制方法を提供するこ
とにある。【構成】エレベーターモデルをエレベーターの速度制御
装置内に持ち、このモデルの出力などに基づいて決定さ
れる振動抑制信号によって電動機を制御するよう構成に
した。【効果】エレベーター乗りかごの振動成分を抽出し、こ
の脈動信号を用いて振動抑制制御ができるので、縦ゆれ
の少ない良好な乗心地を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエレベーターの制御装置
に係り、特に、良好な乗心地を提供しうるエレベーター
振動抑制制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公平3−30161号(特願昭59−110264号)
には、操作量指令値に応じて制御対象を操作する操作機
構と、制御対象の制御量を検出する検出器と、検出器の
出力である制御量検出値と制御量指令値とを入力して操
作量指令値を出力する制御演算部とを備えた制御装置に
おいて、制御演算部が、制御量検出値を任意の伝達関数
Ｇｘ(ｓ)を介して得られる値Ａと、制御量検出値と制御
量指令値とを入力とする制御増幅器の出力に操作量指令
値から制御量検出量までの伝達関数Ｇ_L(ｓ）を模擬した
伝達関数ＧＬＨ(ｓ)と伝達関数Ｇｘ(ｓ)の積の伝達関数
Ｇｘ(ｓ)・ＧＬＨ(ｓ)に１を加えた伝達関数(Ｇｘ(ｓ)
・Ｇ_LH(ｓ)＋１)を介して得られる値Ｂとの差(Ｂ−Ａ)
を操作量指令値として出力することにより、指令値応答
を変化させることなく外乱応答を改善する提案がなされ
ている。

【０００３】また、特開昭52−43246 号，特開昭61−20
3081号，特開昭62−211277号などではエレベーター乗り
かごの振動成分を直接検出し、これを速度制御装置に帰
還し、乗りかごの振動を抑制しようとする提案がなされ
ている。

【０００４】さらに、乗りかごと釣合い錘とを連結して
いるコンペンロープをピット方向にひっぱるコンペンプ
ーリを設け、このコンペンプーリの支持部とピットとの
間に摺動部やダッシュポットを設け、乗りかごと釣合い
錘が同相振動する際にコンペンプーリも上下動する現象
（主に、乗りかごが中間階付近に存在するとき発生す
る）を抑制することにより機械的に乗りかご振動を抑制
する手法が高速エレベーター以上の機種を中心にとられ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記第一の従来技術
は、制御量指令値と制御量検出値との偏差信号を入力と
し、操作量指令から検出値までのモデルを通した演算結
果として得られる制御量の推定値と制御量検出値との偏
差を操作量指令値部に加算することにより外乱への性能
を改善しようとしたものである。

【０００６】しかし、この方式では、すでにそのモデル
に対する入力信号である操作量指令値に振動外乱成分も
混入している為、モデルを通した演算結果として得られ
る制御量の推定値は、制御量指令に対する推定値成分と
外乱成分に対する推定値成分が入っていることになり、
制御量検出値との差信号を求めても、その値は、制御量
検出部において外乱をゼロにする指令とは直接ならな
い。つまり、仮に、制御量の推定値と制御量検出値との
位相関係が理想的に一致している場合を考えても、外乱
抑制信号のもととなる成分は(制御量の推定値ー制御検
出値)となり、本来抑制信号に使用するべきものよりも
その値は小さくなってしまい、ゲイン補正等が必要とな
る。さらに、制御量の推定値と制御量検出値との位相関
係が一致していない場合には、外乱成分に関する基本信
号以外の信号成分（位相，大きさが位相差に応じて変化
するような成分等）が外乱抑制信号に混入することにな
り、強力に振動抑制を効かせることは、他の悪影響の発
生と相まって困難ではないかと思われる。

【０００７】また、前記第二の従来技術は、エレベータ
ー乗りかごの振動成分を直接検出し、これを振動抑制制
御の信号に使うための種々の工夫が提案されているが、
加速度センサ自体の信頼性，センサから数百ｍ離れた最
上階の機械室にある制御装置まで配線する信号線に重畳
するノイズの除去など実用化には本質的な課題があると
思われる。

【０００８】さらに、前記第三の従来技術は、コンペン
ロープの代りにコンペンチェーンが使われる低速エレベ
ーターなどでは、摺動部やダッシュポットのような機械
的な振動抑制手段を講じることがハード的に困難なため
にこれらの機種ではやや乗りかごは振動的になるのが実
情であった。

【０００９】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、エレベーター乗りかごの縦振動、つまりロープ
系と乗りかご，釣合いおもり，モータなどから決まる機
械系の固有振動周波数帯に発生する不快な乗りかご振動
を抑制しうるエレベーターの振動抑制装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、エレベーターモデルをエレベーターの速度制御装置
内に持ち、このモデルの出力等に基づいて決定される振
動抑制信号によって電動機を制御することにより達成さ
れる。

【００１１】

【作用】振動抑制信号はエレベーターモデル等を用いて
作成され、速度制御に使用されるので、外部からのノイ
ズ混入などの悪影響が少なく、特別なコストアップな
く、縦振動の少ないエレベーターの速度制御を実現でき
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明によるエレベーターの振動抑制
制御装置の実施例を図面により詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明が適用されるエレベーター装
置の全体構成をブロック図的に示した図である。

【００１４】図１において、１はエレベーターの速度指
令、２はエレベーターシステムの実速度を検出するため
の速度検出器で、ここでは電動機の回転軸に直結ないし
はシーブ６やブレーキドラム(図示していない)でフリク
ション駆動され電動機の速度を検出するパルス発生器、
３は実速度検出器の出力を加工した検出実速度信号、４
は速度指令と検出実速度信号との偏差を求める比較器、
５は速度制御系を構築するための比例積分器などの制御
演算部、７は制御演算部５の出力であるトルク指令８と
振動抑制指令９との加算器、１０はインバータやコンバ
ータなどの電力変換器、１１は誘導電動機や直流電動機
などのエレベーター駆動用電動機、１２はメインロー
プ、１３は乗りかご、１４は釣合い錘、１５は乗りかご
やロープなどの機械系を完全剛体と見なした慣性系と駆
動系や制御系などの電気系を含むエレベーター剛体モデ
ル、１６は速度指令１と乗りかごやロープなどの機械系
を完全剛体と見なした慣性系を含むエレベーター剛体モ
デルから得られる電動機の推定速度１７との偏差を求め
る比較器モデル、１８は制御演算部５を模擬した制御演
算部モデル、１９は電力変換器１０を模擬した電力変換
器モデル、２０は電動機１１を模擬した電動機モデル、
２１は乗りかごやロープなどの機械系を完全剛体と見な
した慣性系モデル、２２はエレベーター剛体モデル１５
から得られる推定速度１７と、検出実速度信号３又は後
述する乗りかご推定速度２６とのいずれかを切り換える
スイッチ３６を介した信号との偏差である乗りかご速度
の脈動信号２３を求める比較器、２４はこの速度脈動信
号２３を入力し、脈動抑制信号９を作成する信号変換
器、２５は機械系を乗りかごモデル３２と釣合い錘モデ
ル３３とシーブモデル３４の３マスで構成し、電気系と
組み合わせた第二のモデルである。この第二のモデル２
５内の他の要素である制御演算部モデル２９，電力変換
器モデル３０，電動機モデル３１，推定速度２７，比較
器２８は第一のモデル１５と同様の構成としている。こ
のモデル２５では、実機エレベーターの機械系のうち、
コンペンチェーン３５を簡略した構成であり、実際の機
械系に存在するすべての機械系共振周波数の振動現象を
観測することは出来ないが、少なくともロープ系の１
次，２次の共振について推定する程度のことは可能であ
るといえる。さらに、この第二のモデルの内部には電力
変換器モデル３０で通常発生するトルク脈動を簡便に等
価的に発生させる要素として脈動発生模擬要素３７を入
れこみ、加算点３８で信号加算し、シーブ３４を加振し
て乗りかご３２を加振する。この際、加振源となる脈動
発生模擬要素３７の発生する信号の周期および位相は電
力変換器１０で発生するであろう脈動波形と同期のとれ
たものであることが必要である。具体的な実現手段とし
ては、電力変換器１０が例えばインバータ装置の場合に
は、インバータの３相出力の各相ゼロクロスに相当する
ポイントで、つまりインバータ出力に同期してその周波
数の６倍周波数で加振するように電力変換器１０内部の
ＰＷＭ信号発生装置（図示していない）から同期信号を
受けるなどして加振信号を作成し、重畳する。

【００１５】この加振信号により、第二のモデル内の乗
りかご３２は実際の乗りかご１３とほぼ同じ揺れを生
じ、信号２６は揺れが重畳した乗りかごの移動速度信号
となる。ここで、スイッチ３６が信号２６側に倒れてい
れば、加算点２２で脈動のない第一の推定速度１７との
減算が行われ、信号２３には乗りかごの推定脈動成分が
流れ込むことになる。一方、スイッチ３６が３の側に倒
れていれば、信号２３にはモータ軸に生じている脈動成
分を含むモータ速度と脈動成分のない推定速度との差が
とられるので、結果としてモータ軸の脈動成分が流れ込
む。これらの成分は信号変換器２４を通過して逆極性で
加算点７に加えられるので、発生脈動成分はメインルー
プである速度帰還ループよりも内側に帰還されることに
なり、脈動成分は効果的に打ち消すことが出来る。

【００１６】この構成において、システムの動作原理を
図２を用いて説明する。なお、スイッチ３６は図１のよ
うに倒れていることを前提として説明する。図２におい
て、Ｓ１は速度指令１の例、Ｓ３は検出実速度信号３の
例、Ｓ１７はエレベーター剛体モデル１５から得られる
推定速度１７の例、Ｓ２３は検出実速度信号３と推定速
度１７との偏差信号の例、Ｓ９は信号変換器２４の出力
である脈動抑制信号９の例である。ここで、検出実速度
Ｓ３には加減速中に機械系振動に伴う速度脈動が重畳し
ているが、推定速度Ｓ１７にはモデルが剛体ゆえ、機械
系振動に起因する振動成分は重畳していない。従って、
Ｓ３とＳ１７の偏差信号であるＳ２３は機械系振動成分
をそのままの形で忠実に抽出可能である。次に、この信
号Ｓ２３を信号変換器２４を介して、電力変換器１０や
電動機１１の遅れ要素を補償し、Ｓ９のように位相調整
φやゲイン調整を行って加算点７にマイナループとして
入力し、この指令成分によって速度検出器２のポイント
で振動発生を打ち消すような制御系を構築するのであ
る。

【００１７】又、乗りかご１３と釣合い錘１４が同時に
同じ方向に揺れるモードのように、シーブ６や電動機軸
端では振動を検出出来ないモード（検出実速度信号３と
エレベーター剛体モデル１５から得られる推定速度１７
の組合せでは振動抑制制御出来ない振動モード）、ある
いは、検出できてもその値が非常に微小なモードでは、
スイッチ３６を下側に倒せば、偏差信号Ｓ２３は推定電
動機軸速度Ｓ１７と推定乗りかご速度２６との差信号と
なり、この信号を用いて振動抑制制御が行われれば、乗
りかごに生じている振動成分に応じた振動抑制制御が実
行され、抑制制御が可能である。そのような状況の一例
を図３に示す。図からわかるように、乗りかご位置や乗
客量(図示していない)に応じて各部における振動の検出
し易さ、つまり検出ゲインが変化する。ここでは、ある
一つの固有振動数に着目したシミュレーション結果を示
しているが、乗りかご位置が２２０ｍ付近で電動機部で
はほとんど振動現象を検出できないが乗りかご部では振
動を検出可能であることがわかる。

【００１８】ここでは、高速エレベーター以上の機種に
一般的に用いられているコンペンロープとコンペンプー
リとこのコンペンプーリとピット床面との間に取り付け
られるダンパとの組合せによる機械的制振機構がないシ
ステムを例にして説明した。つまり、乗りかご１３と釣
合い錘１４とをつなぐものはコンペンチェーン３５であ
り、これは乗りかご位置による主ロープのアンバランス
ロードの変化分を補償する機能しか有していない。コン
ペンロープを備えたシステムではコンペンプーリが上下
に振動するモード（乗りかごと釣合い錘が同相で上下動
するモード）はダンパによって減衰が期待できるが、コ
ンペンチェーンしか有していないシステムでは従来この
種の振動の抑制はあきらめられていたが、本提案で振動
抑制が可能となった。

【００１９】図４に本発明の効果を示すシミュレーショ
ン結果の一例を示す。シミュレーション条件として、ビ
ル高さが２３０ｍ，乗客数がゼロ，乗りかご位置が最上
階付近で上昇運転を行っているとき駆動電動機が駆動力
のほかトルクリプルを発生している状況を模擬し、乗り
かごに発生する縦振動加速度を計算している。本発明の
補償処理を行わない場合には、乗りかごの縦振動加速度
は約±０.０２５ｍ／ｓ²であり、補償処理を行った場
合には、乗りかごの縦振動加速度は約±0.007ｍ／ｓ²
と約１／３に改善されていることがわかる。この方式で
は、機械系の振動成分をエレベーター駆動用電動機部で
検出できさえすればモデルに対する他からの混入信号源
や要素がないため、速度の脈動信号２３は振動成分その
ままの形で得ることができ、さらに、信号変換器２４で
加算器７から電動機１１までの遅れ特性を適切に補償す
ることによって電動機部における脈動発生が抑制される
ため、その先にぶら下がっている乗りかごの不快な縦振
動も抑制出来るのである。また、このエレベーターモデ
ル２５を用いる方法でも効果も同様の制振効果がある。

【００２０】図５に信号変換器２４の具体的構築例を示
す。図５は加算器７から電動機１１までの要素の遅れ特
性を考慮し、電動機部において脈動発生を適切に抑制す
るための位相の進み遅れ調整要素とゲイン調整要素を組
み込んだものである。図６に加算器７から電動機１１ま
での周波数特性の一例を示すが、入力振動周波数の変化
にリンクしてエレベーターシステムの特性（ゲインも位
相）も変化する。本願の技術を例えばロープ系１次振動
の例として１.２Ｈｚ前後の周波数帯に効かせる場合に
は、加算点７から速度発生までの遅れは−３５°前後で
あるので、信号変換器２４ではこの３５°分の位相遅れ
を補償すべく約３５°の位相進めを設定すれば、速度の
脈動成分の注入による振動抑制は十分な効果が得られ
る。さらに、乗りかご位置などが変化して条件が変わ
り、ロープ系の２次振動の例としてたとえば７Ｈｚ付近
の振動が出やすい条件では、位相進め量を約１００°程
度に可変するなど運転条件で位相とゲインの補正量を可
変あるいは、切り換えるようにすれば、運転条件によっ
て変化・発生する複数の共振振動現象を効果的に抑制す
ることができる。

【００２１】また、図７は図５の機能のほかさらに制御
系の定常ゲインの低下により発生する低周波脈動を抑制
するためハイパスフィルタを組み込んだものであり、こ
れにより偏差信号をマイナループで帰還することにより
生じる悪影響を排除できるので、通常の振動抑制効果効
果は確保しつつ、良好な過渡応答が得られる他の効果が
ある。

【００２２】また、エレベーター剛体モデル内の慣性系
モデル２１のイナーシャを現在のエレベーターかご内の
乗客数にリンクさせて可変させたり、総合モデル２５内
の機械系で、ロープ長さに対応して変化するバネ定数や
減衰係数、乗りかご内の乗客数にリンクして変化する乗
りかご重量を実機の状況（乗りかご位置や乗客数）に対
応してきめこまかく変化させれば、エレベーター剛体モ
デル１５から得られる推定速度１７や乗りかご速度の推
定値２６の精度を高くすることができ、その結果として
的確な脈動抑制信号９を作成できるので、乗りかごの振
動抑制効果を高めることが出来る。

【００２３】さらに、他の実施例として、図８に示すよ
うに、信号変換器２４内に振動抑制の目標とする周波数
帯域ｆ₀以外の成分を遮断するバンドパスフィルタを設
ければ、振動抑制の目標とする周波数以外の周波数帯に
対する本脈動信号注入ルートの作用を無効にすることが
できるので、本ルートの他の周波数帯への悪影響をほと
んどなくすことが出来る。

【００２４】また、信号変換器２４の内部で、出力であ
る振動抑制指令９に相当する信号が通常のエレベーター
システムとして事前に予測される大きさや周波数から逸
脱しているどうかをチェックし、そのような場合には、
出力にリミットを設けることや出力すること自体を阻止
したり、警報を発するようにすれば、乗心地向上という
本来の目的達成のほか、安全性を損なわないというエレ
ベーターシステムにとっては重要な項目の両立が可能と
なる効果がある。

【００２５】他の一実施例を図９に示す。この実施例で
は第三のモデルとして第二のモデルの変形を使用する。
つまり、第二のモデル２５において、速度指令は実エレ
ベーター装置に供給される速度指令１ではなく、ゼロ速
度指令を入力する。一方、脈動発生要素３７は実際に電
力変換器および電動機に発生するであろうを脈動成分と
同期して、加算点３８を通じて脈動を発生させ、乗りか
ごモデル３２を加振する。この同期脈動成分は電力変換
器に与える制御信号、とりわけ、電力変換器がインバー
タ装置などではインバータ周波数の６倍周波数に代表さ
れるモード変化時に同期させて生成する。又、モデル２
５内での速度指令はゼロであるため、乗りかごの推定速
度信号はゼロであり、乗りかごの速度脈動成分だけが推
定信号として検出され、その信号はそのままの形で脈動
信号２３となり、信号変換器２４を介して、振動抑制信
号９に変換され、加算器７から制御系に注入される構成
である。この実施例では脈動成分は第三のモデルだけで
推定可能であり、第一のモデル計算が不要などマイコン
の計算処理が短くてよく、安価なマイコンの使用が可能
などシステム構築上の他のメリットがある。

【００２６】さらに、他の一実施例を図１０に示す。こ
こでは、第三のモデルとして第二のモデルを図８よりも
さらに簡略化している。具体的には、乗りかご３２が固
定端から主ロープでつり下げられ、その上端部を加振す
る脈動発生要素３７の二つの要素から構成されている。
ここでは、図１の第一のモデルと検出速度３との組合せ
で抽出不可能な振動モード（釣合い錘と乗りかごが同方
向に揺れ、揺れに伴って綱車６が左右には回転しないモ
ード）では釣合い錘と乗りかごが同方向に揺れ、綱車６
が固定端になることに着目し、機械系を主ロープと乗り
かごのみの構成とした。この実施例でも脈動成分は第三
のモデルだけで推定可能であり、第一のモデル計算が不
要であり、さらにマイコンの計算処理も一層が短くてよ
く、安価なマイコンの使用が可能などシステム構築上の
他のメリットがある。

【００２７】また、図１では、エレベーター剛体モデル
１５や信号変換器２４を通常の速度制御装置とは別置装
置のように示したが、比較器２２，４，制御演算部５な
どと同様にエレベーター制御用のマイコン内にソフトウ
ェアで構築すればノイズなどに強い制御系を組むことが
できる。勿論、速度制御系を構築するための比例積分器
などの制御演算部とは独立にアナログ回路などで構築し
ても本願の振動抑制効果は損われないし、この場合に
は、ソフトウェアで問題となる処理速度上の制約が無い
ため、制振対象とする振動の周波数は高周波領域まで拡
大することができという他の効果がある。

【００２８】さらに、図１ではモデルと実速度との偏差
信号を検出するため、エレベーターシステムの実速度を
電動機の軸端、あるいは綱車の周上にフリクション駆動
する速度検出器により検出しているので、本来の速度制
御に用いる実速度信号と共通化が図れ、制御回路への信
号取り込みや、信号線が短いことからノイズ混入の可能
性が少なくなり、信頼性などの点でエレベーターに格好
な高信頼度なシステムを構築できる効果がある。

【００２９】さらに、ゲイン変化という観点では、図６
に示した加算器７から電動機１１までの周波数特性以外
に図３からわかるように、乗りかご位置や乗客量（図示
していない）に応じて振動の検出し易さ、つまり検出ゲ
インが変化するので、振動抑制制御系を安定に動作させ
るために乗りかご位置や乗客量に応じて図５，図７のゲ
インＫを可変とするようにする。このようにすればエレ
ベーターの運転条件のいかんにかかわらず安定した制振
制御がかけられるので良好な乗心地が得られる。具体的
にはＫの値を乗りかご位置や乗客量に対してテーブル化
しておき、これを乗りかご位置や乗客量で検索するよう
にすれば処理が短時間に完了できるので、振動抑制制御
の領域を広くとることができる。また、その都度Ｋの値
を計算するようにすればやや計算時間はかかるもののテ
ーブル化のためのメモリを省略できる他の効果がある。

【００３０】さらに、図１のエレベーター剛体モデル１
５のうち、慣性系モデル２１は乗りかご位置や乗客量に
よって慣性分が変化する可能性がある。この変化分は推
定速度１７と検出実速度３との間に速度の非振動成分誤
差を発生させ、速度の脈動信号２３にバイアス成分的な
余分な成分を混入させる。そこで、本願ではエレベータ
ー剛体モデル１５内の慣性系モデル２１の慣性分を乗り
かご位置や乗客量に応じて変化させるようにした。この
ようにすればエレベーターの運転状態とは無関係に安定
した振動抑制を実現できる他の効果がある。

【００３１】また、図１の実施例ではエレベーター剛体
モデル１５は速度指令に対する発生速度のうち振動成分
などを含まない、いわゆる基本波成分に相当するものの
みを推定すれば良いので、モデルについては厳密な模擬
性というものが必ずしも要求されない。そこで、電力変
換器モデル１９，電動機モデル２０を詳細なモデルでは
なく、一次遅れ程度に近似した。その効果として、モデ
ルの記憶に必要なメモリ空間を節約できるばかりではな
く演算を簡単化することができ、安価なマイコンを使用
することが可能となる工業上の効果がある。

【００３２】さらに、推定速度１７との偏差演算に用い
る検出実測度検出のインターバルを比較器４で用いる値
の検出インターバルよりも短くすれば、振動抑制指令９
を短い間隔で制御系に供給でき、振動抑制に関する周波
数帯域を高周波側に拡大することが可能となり、より一
層高周波の振動に対しても制振効果を発揮することが可
能となる効果がある。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
部からのノイズ混入などの悪影響を受けず、特別な付加
装置によるコストアップをも避けつつ乗りかごの振動現
象を抑制することができるので、ロープ系に伴う乗りか
ごの不快な縦ゆれ等を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるエレベーター装置の全体構
成を示す図。

【図２】本発明の動作原理を説明するための図。

【図３】発明の動作原理を説明するための図。

【図４】本発明の効果を示すシミュレーション結果図。

【図５】信号変換器２４の具体的実施例を示す図。

【図６】発明の動作原理を説明するための図。

【図７】信号変換器２４の具体的実施例を示す図。

【図８】信号変換器２４の具体的実施例を示す図。

【図９】他の実施例を示すための図。

【図１０】他の実施例を示すための図。

【符号の説明】

１…速度指令、２…速度検出器、３…検出実速度信号、
７…加算器、９…振動抑制指令、１０…電力変換器、１
１…エレベーター駆動用電動機、１３…乗りかご、１５
…エレベーター剛体モデル、１７…電動機推定速度、１
９，３０…電力変換器モデル、２０，３１…電動機モデ
ル、２１…慣性系モデル、２２…比較器、２３，３７，
３８…速度脈動信号、２４，２４−１，２４−２…信号
変換器、２５…エレベーター総合モデル、２６…エレベ
ーター乗りかご推定速度、３２〜３４…エレベーター機
械系モデル、３９…スイッチ、Ｋ…信号変換器のゲイ
ン、Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃…信号変換器内の伝達要素の時定
数、ｆ₀…バンドパスフィルタの中心周波数。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西川光世茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者保苅定夫茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者目黒都志雄茨城県勝田市市毛1070番地株式会社日立製作所水戸工場内 (72)発明者黒沢俊明東京都千代田区神田錦町一丁目６番地株式会社日立ビルシステムサービス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】乗りかごと釣合い錘、および両者を結合し
た主ロープと補償チェーンよりなるエレベーター機械系
を駆動するエレベーター駆動装置とこの駆動装置の速度
制御を行うエレベーター制御装置を備えたエレベーター
制御システムにおいて、上記エレベーター制御装置内に
上記駆動装置の速度指令を入力とし、上記駆動装置の推
定速度を出力とする上記乗りかごなど機械系を完全剛体
と見なした慣性系を含む第一のエレベーターモデルと、
上記駆動装置の速度指令を入力とし、上記乗りかごの推
定速度を出力とするエレベーター機械系を含む第二のエ
レベーターモデルを設け、この第一のモデルの出力であ
る駆動装置の推定速度と第二のモデルの出力である乗り
かごの推定速度との偏差信号を求め、これを上記エレベ
ーター制御装置内の速度制御ループよりも内側に入力す
ることを特徴とするエレベーターの振動抑制制御装置。
【請求項２】乗りかごと釣合い錘、および両者を結合し
た主ロープと補償チェーンよりなるエレベーター機械系
を駆動するエレベーター駆動装置とこの駆動装置の速度
制御を行うエレベーター制御装置を備えたエレベーター
制御システムにおいて、上記エレベータ制御装置内に上
記駆動装置の速度指令を入力とし、上記駆動装置の推定
速度を出力とする上記乗りかごなど機械系を完全剛体と
見なした慣性系を含む第一のエレベーターモデルと、上
記駆動装置の速度指令を入力とし、上記乗りかごの推定
速度を出力とする第二のエレベーターモデルを設け、こ
の第一のモデルの出力である駆動装置の推定速度と第二
のモデルの出力である乗りかごの推定速度との間の第一
の偏差信号と、上記第一のモデルの出力である駆動装置
の推定速度と上記駆動装置の検出実速度との間の第二の
偏差信号とを求め、上記乗りかごが中間階付近に存在す
る場合には上記第一の偏差信号を、上記乗りかごが中間
階付近以外に存在する場合には上記第二の偏差信号を上
記エレベーター制御装置内の速度制御ループよりも内側
に入力することを特徴とするエレベーターの振動抑制制
御装置。
【請求項３】乗りかごと釣合い錘、および両者を結合し
た主ロープよりなるエレベーター機械系を駆動するエレ
ベーター駆動装置とこの駆動装置の速度制御を行うエレ
ベーター制御装置を備えたエレベーター制御システムに
おいて、エレベーター機械系モデルとこの機械系モデル
を加振する脈動発生要素を含む第三のモデルを設け、こ
の第三のモデルの出力である乗りかごの推定脈動速度成
分を振動抑制信号として上記エレベーター制御装置内の
速度制御ループよりも内側に入力することを特徴とする
エレベーターの振動抑制制御装置。
【請求項４】上記第二又は第三のエレベーターモデルは
乗りかご，駆動装置，釣合いおもりの３マスと主ロープ
のバネ系からなる機械系モデルを含むことを特徴とする
１項，２項又は３項記載のエレベーターの振動抑制制御
装置。
【請求項５】上記第二又は第三のエレベーターモデルは
乗りかごの１マスと乗りかごと駆動装置間の主ロープの
バネ系からなる機械系モデルを含むことを特徴とする１
項，２項又は３項記載のエレベーターの振動抑制制御装
置。
【請求項６】上記第二のエレベーターモデル内の駆動装
置はトルク脈動の発生を模擬する要素を含み、この出力
信号は上記エレベーターモデル内の機械系の加振源とな
ることを特徴とする１項又は２項記載のエレベーターの
振動抑制制御装置。
【請求項７】上記トルク脈動の発生模擬要素は、上記実
エレベーター駆動装置に生じるトルク脈動発生と同期し
た出力信号を出力することを特徴とする３項または６項
記載のエレベーターの振動抑制制御装置。
【請求項８】上記偏差信号の利得を上記エレベーターの
運転条件で可変制御とすることを特徴とする１項又は２
項記載のエレベーターの振動抑制制御装置。
【請求項９】上記エレベーターの運転条件とは上記乗り
かごの位置または乗客量であることを特徴とする６項記
載のエレベーターの振動抑制制御装置。
【請求項１０】上記利得の可変制御とは上記乗りかごの
位置が中間階付近にあるとき偏差信号のゲインを高く制
御し、それ以外のとき低く制御することを特徴とする７
項記載のエレベーターの振動抑制制御装置。
【請求項１１】上記トルク脈動の発生模擬要素は、上記
実エレベーター駆動装置内電力変換器への制御信号と同
期した出力信号を出力することを特徴とする７項記載の
エレベーターの振動抑制制御装置。