KR100187289B1 - Elevator active suspension system - Google Patents

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KR100187289B1
KR100187289B1 KR1019910012477A KR910012477A KR100187289B1 KR 100187289 B1 KR100187289 B1 KR 100187289B1 KR 1019910012477 A KR1019910012477 A KR 1019910012477A KR 910012477 A KR910012477 A KR 910012477A KR 100187289 B1 KR100187289 B1 KR 100187289B1
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에이.스칼스키 클레멘트
홀로웰 리차드엘.
케이. 로버트 랜달
케이. 살몬 존
지. 트라크토 벤코 보리스
에스.레이 시브
Original Assignee
로버트 피. 하이터
오티스 엘레베이터 캄파니
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)

Abstract

본 발명은 승강구 내에 수직하여 이동하는 플랫폼(platform)상에 수평으로 작용하는 외란력(disturbing force)을 능동적으로 저지하는 방법 및 장치를 개시한다. 가속도와 같은 외란력의 징후는 감지되어, 예를 들어, 감지된 신호의 크기에 비례하여 무게를 플랫폼에 효과적으로 제공함으로써 저지된다. 감지신호의 주파수는 계수로 선택될 수 있다. 본 발명은 회전 외란 또는 수평성분 또는 이에 따른 징후를 또한 저지할 수 있다. 본 발명은 감지신호에 응답하는 제어 수단으로부터의 제어신호에 응답하여 플랫폼을 작동하는 전자속 작동기(electromagnetic actuator)를 사용함으로써 달성될 수 있다. 본 발명은 선택된 작동기에 관계없이, 승객을 이동시키기 전에 승강구에 대해 플랫폼을 정지시키는 데 효율적으로 사용될 수 있다. 제어수단은 아날로그, 디지틀 또는 이들 모두를 조합한 것일 수 있다. 바람직한 아날로그-디지틀 방안으로 디지틀 측은 가속도계 신호에 응답하고, 아날로그 측은 디지틀 측으로부터의 힘명령 신호에 응답하여 위치 궤환 신호(position feedback signal)를 다시 제공한다. 바람직한 실시예에 있어서, 4개의 전자계 작동기는 플랫폼의 바닥 근처에 위치된다. 각각의 작동기는 카의 벽을 45 도로 교차하는 선을 따라 작동할 수 있다. 본 발명에서는 단일축의 실시예가 또한 개시된다. 본 발명에서는 다수 블레이드 레일(plural-bladed rail)도 또한 개시된다.The present invention discloses a method and apparatus for actively inhibiting a disturbing force acting horizontally on a platform moving vertically in a hatch. Signs of disturbance force, such as acceleration, are detected and inhibited, for example, by effectively providing the platform with weight in proportion to the magnitude of the sensed signal. The frequency of the detection signal may be selected as a coefficient. The present invention can also prevent rotational disturbances or horizontal components or signs thereby. The invention can be achieved by using an electromagnetic actuator that operates the platform in response to a control signal from the control means responsive to the sense signal. The invention can be used effectively to stop the platform relative to the hatch before moving the passenger, regardless of the actuator selected. The control means may be analog, digital or a combination of both. In a preferred analog-digital scheme, the digital side responds to the accelerometer signal and the analog side provides a position feedback signal in response to the force command signal from the digital side. In a preferred embodiment, four field actuators are located near the bottom of the platform. Each actuator can operate along a line that intersects the car's wall at 45 degrees. Embodiments of a single axis are also disclosed herein. Also disclosed herein are multiple-bladed rails.

Description

엘레베이터 카 안정화 장치Elevator car stabilization device

제1도는 본 발명에 따른 엘레베이터 카 또는 캡용 능동 제어 시스템의 블럭도1 is a block diagram of an active control system for an elevator car or cap according to the present invention.

제2도는 좌표 시스템과 엘레베이터 카 또는 캡을 도시한 도면2 shows a coordinate system and an elevator car or cap

제3도는 제2도의 좌표 시스템을 더욱 상세히 도시한 도면FIG. 3 shows the coordinate system of FIG. 2 in more detail.

제4도 내지 제7도는 본 발명에 따른 다양한 복수 블레이드형 능동 레일 구성을 도시한 도면4-7 illustrate various multi-blade active rail configurations in accordance with the present invention.

제8도는 종래 기술의 능동 레일 구성을 도시한 도면8 shows an active rail configuration of the prior art.

제9도 내지 제13도는 본 발명에 따른 다양한 복수 블레이드형 능동 레일 구성을 도시한 도면9 to 13 illustrate various multiple blade type active rail configurations according to the present invention.

제14A도는 측면으로 제14B도에 도시된 진자 카의 평면도FIG. 14A is a side plan view of the pendulum car shown in FIG. 14B.

제14B도는 본 발명에 따른 능동 서스펜션이 도시된 제14A도의 진자카의 측면도FIG. 14B is a side view of the pendulum of FIG. 14A showing an active suspension in accordance with the present invention. FIG.

제14C도는 본 발명에 따른 서스펜션형 또는 지지형 캡의 지면과 프레임의 바닥면에 단지 4개의 전자석을 이용하는 신규한 작동기 장치(캡 상부에도 유사하게 설치될 수 있음)를 도시한 것으로, 로프로 자체적으로 서스펜션되거나 피스톤상에 설치되는 프레임으로부터 매달리거나 혹은 저지된 자유 플랫폼의 5개 각을 포함하는 엘레베이터 캡의 바닥부에서 투시한 절단 평면도Figure 14C shows a novel actuator device (similarly installed on the top of the cap) using only four electromagnets on the ground and the bottom of the frame of the suspension or support cap according to the invention, which is itself a rope. Plan view from the bottom of the elevator cap including the five angles of the free platform suspended or blocked from the frame suspended or mounted on the piston

제14D도는 6개의 전자석을 이용하는 것을 제외하고는, 서스펜션형 또는 지지형 캡의 지면과 카프레임의 바닥면에 위치된 전자기 작동기 그룹인 제14C도와 유사한 또다른 도면FIG. 14D is another view similar to FIG. 14C, which is a group of electromagnetic actuators located on the ground of the suspension or support cap and on the bottom of the car frame, except for using six electromagnets.

제15도는 본 발명에 따른 V 또는 3 각형 레일을 이용한 능동 제어를 가진 엘레베이터 카 플랫폼의 바닥부(상부도 유사함)의 평면도15 is a plan view of the bottom (similar top view) of an elevator car platform with active control using a V or triangular rail according to the invention.

제16도는 외란을 저지하는데 요구되는 응답의 크기를 결정하기 위해 제1도에 도시될 수단(20)으로 사용될 수 있는 신호 처리기를 도시한 도면FIG. 16 shows a signal processor that can be used as the means 20 to be shown in FIG. 1 to determine the magnitude of the response required to resist disturbance.

제17도는 외란을 저지하는데 요구되는 응답의 크기를 결정하는데 있어서 제16도의 처리기 또는 그의 등가물에 의해 수행될 수 있는 일련의 단계를 도시한 도면FIG. 17 illustrates a series of steps that may be performed by the processor or equivalent thereof of FIG. 16 in determining the magnitude of the response required to resist disturbance.

제18도는 가속도 궤환을 갖는 내측 루우프와 위치 및 가속도 궤환을 갖는 지속 외측 루우프를 가진 제1도의 능동 제어를 수행하기 위한 바람직한 제어 계획의 수학적인 개요를 도시한 도면FIG. 18 shows a mathematical overview of a preferred control scheme for performing active control of FIG. 1 with an inner loop with acceleration feedback and a continuous outer loop with position and acceleration feedback.

제19도는 내측 루우프에 빠른 아날로그 제어가 이용되고 외측 루우프에 비교적 느리지만 더욱 정확한 디지틀 제어가 이용되는 제14C도의 제어를 위한 제18도의 개략적인 제어를 수행하는 구체적인 수단을 도시한 도면FIG. 19 shows specific means for performing schematic control of FIG. 18 for the control of FIG. 14C where fast analog control is used for the inner loop and relatively slow but more accurate digital control is used for the outer loop.

제20도는 제19도의 아날로그 제어를 더욱 상세하게 도시한 도면FIG. 20 shows the analog control of FIG. 19 in more detail.

제21도는 전력 제어기를 도시한 도면21 shows a power controller.

제22도는 제21도의 전력 제어기 내의 SCR들을 게이팅하기 위한 점호 보드를 도시한 도면FIG. 22 shows a call board for gating SCRs in the power controller of FIG.

제23도는 비선형성 및 오프셋의 개념을 확대 형태로 도시한 도면23 is an enlarged view of the concept of nonlinearity and offset.

제24도는 제18도의 동작이론을 축소된 블럭도 형태로 도시한 도면24 is a reduced block diagram illustrating the theory of operation of FIG. 18;

제25도는 최저 주파수를 제외한 모든 주파수에서 유효한 더욱 감소된 모델을 도시한 도면25 shows a further reduced model valid at all frequencies except the lowest frequency.

제26도는 전류 대 공기갭의 그래프26 is a graph of current versus air gap

제27도는 전력 대 공기갭의 그래프27 is a graph of power versus air gap

제28도는 시정수 대 공기갭의 그래프28 is a graph of time constant versus air gap

제29도는 제30도의 코어와 함께 사용하기 위한 한쌍의 코일을 도시한 도면FIG. 29 shows a pair of coils for use with the core of FIG. 30. FIG.

제30도는 제29도의 코일과 함께 사용하기 위한 적층된 코어를 도시한 도면FIG. 30 illustrates a stacked core for use with the coil of FIG. 29. FIG.

제31도는 제14D도의 작동기 장치에 사용될 수 있는 단일축 측면 진동 안정화 시스템을 도시한 도면FIG. 31 shows a single axis lateral vibration stabilization system that may be used in the actuator device of FIG. 14D.

제32도는 제31도의 시스템에 이용된 힘 합성 기법을 도시한 도면FIG. 32 illustrates the force synthesis technique employed in the system of FIG. 31. FIG.

제33도는 제31도의 시스템 내에 이용된 바와 같은 음의 정류기 및 인버터를 도시한 도면FIG. 33 shows a negative rectifier and inverter as used in the system of FIG. 31. FIG.

제34도는 제31도의 시스템 내에 이용된 바와 같은 양의 정류기 인버터를 도시한 도면FIG. 34 shows a positive rectifier inverter as used in the system of FIG. 31. FIG.

제35도는 제31도의 시스템에 이용된 바와 같은 FC-제어형 클램프 회로를 도시한 도면35 illustrates an FC-controlled clamp circuit as used in the system of FIG.

제36A도는 본 발명에 따른 특정 진자 캡(미합중국 특허 제 4,899,852호에 도시된)에 대한 능동 서스펜션장치를 특정하여 구현한 또다른 시스템 단위 블럭도36A is another system unit block diagram specifically specifying an active suspension device for a particular pendulum cap (shown in US Pat. No. 4,899,852) in accordance with the present invention.

제36B도는 본 발명에 따른 특정 진자 캡(예를 들면, 미합중국 특허 제 4,899,852호에 도시된)에 대한 전체 루우프 이득의 설계 요구의 양적 표시를 도시한 도면FIG. 36B shows a quantitative indication of the design requirement of the overall loop gain for a particular pendulum cap (eg, shown in US Pat. No. 4,899,852) according to the present invention.

제37A도 및 제37B도는 제36A도의 C(s)와 G(s)의 곱(L(s))의 위상각과 개방 루우프 이득을 도시한 도면37A and 37B show the phase angle and open loop gain of the product L (s) of C (s) and G (s) of FIG. 36A.

제38A도 및 제38B도는 본 발명에 따른 특징 진자캡 설계를 위한 궤환 보상기 이득 및 위상각을 도시한 도표38A and 38B are diagrams showing feedback compensator gain and phase angle for a feature pendulum cap design according to the present invention.

제39도 내지 제41도는 본 발명에 따른 제36A도 및 제36B도, 제37A도 및 제37B도와, 제38A도 및 제38B도의 보상기를 이용하는 능동 시스펜션장치의 시뮬레이션 연구의 결과를 요약한 도면39 to 41 summarize the results of simulation studies of an active suspension device using the compensators of FIGS. 36A and 36B, 37A and 37B, and 38A and 38B according to the present invention.

제42도는 제36A도의 제어를 구현하는데 사용될 수 있는 디지틀 제어를 도시한 도면FIG. 42 illustrates digital control that may be used to implement the control of FIG. 36A.

제43도는 제42도의 프로세서에 의해 수행될 수 있는 일련의 단계를 도시한 도면FIG. 43 illustrates a series of steps that may be performed by the processor of FIG. 42. FIG.

제44도는 스위프 주파수에 걸쳐 정현 입력 힘의 크기 대 측정된 카 가속도의 비를 보여주는, 직접 카력을 완화하는데 있어 제36A도의 능동 시스템의 효과를 평가하기 위한 테스트 결과를 도시한 도면FIG. 44 shows test results for evaluating the effectiveness of the active system of FIG. 36A in mitigating direct car power, showing the ratio of sinusoidal input force to measured car acceleration over the sweep frequency. FIG.

제45도는 예측시간 응답(시뮬레이션을 통한)과 직접 진자 캡력 완화를 위해 획득된 응답의 비교를 도시한 도면45 shows a comparison of the predicted time response (via simulation) and the response obtained for direct pendulum cap mitigation.

제46도는 회전 불균형을 갖는 테스트 베드상에 시뮬레이션된 바와 같이 레일 불규칙성에 대한 진자캡 장치의 응답을 도시한 도면46 shows the response of the pendulum cap device to rail irregularities as simulated on a test bed with rotational imbalance.

제47도는 제42도에 도시된 바와 같이, 신호 처리기로부터의 힘 명령신호(106)에 응답하여 제14D도의 전자석중의 하나를 제어하는 회로를 상세히 도시한 도면FIG. 47 shows in detail a circuit for controlling one of the electromagnets of FIG. 14D in response to a force command signal 106 from a signal processor, as shown in FIG.

제48도는 제15도의 바람직한 제어계획을 수행하는 바람직한 수단을 도시한 도면FIG. 48 shows preferred means of carrying out the preferred control scheme of FIG.

제49도는 본 발명에 따른 3개 휠 능동 가이드의 도면49 is a view of a three wheel active guide according to the present invention.

제50도는 제49도와 같은 능동 장치에 사용하는 솔레노이드 작동 휠을 도시한 도면FIG. 50 shows a solenoid operated wheel for use in an active device such as FIG. 49. FIG.

제51도는 본 발명에 따른 스틸에서 서스펜션형 또는 지지형 플랫폼을 위치 안정시키기 위해 작동기를 사용하여 수행될 수 있는 단계를 도시한 도면Figure 51 shows the steps that can be carried out using an actuator to stabilize a suspension or supported platform in steel according to the invention.

제52도는 종래 기술의 표준 3개 휠과 인터페이싱하는 것을 도시한 표준 확립된 T자 형 섹션 가이드 레일의 단부 단면도52 is an end cross-sectional view of a standard established T-shaped section guide rail showing interfacing with a standard three wheel of the prior art.

제53도는 종래 기술의 표준 3개 휠과 인터페이싱하는 것을 도시한 예시적인 본 발명의 바람직한 실시예로 사용되는 Y형 섹션 가이드 레일의 단부 단면도53 is an end cross-sectional view of a Y-shaped section guide rail used as an exemplary embodiment of the present invention showing interfacing with a standard three wheel of the prior art.

제54도는 2개의 전자기 작동기를 갖는 제52도의 Y형 섹션 가이드 레일의 단부 단면도FIG. 54 is an end sectional view of the Y-shaped section guide rail of FIG. 52 with two electromagnetic actuators

제55A도는 종래 기술의 T자형 가이드 레일을 도시한 도면55A shows a prior art T-shaped guide rail

제 55B도는 본 발명의 Y 자형 가이드 레일을 도시한 도면55B shows a Y-shaped guide rail of the present invention.

제55C도는 두개의 관련표를 따라 상부에 비교된 두 형상의 소자 부품 및 크기를 정의한 것으로, 표하부에는 표에 사용된 정의 문자의 목록을 도시한 제55A도의 선행기술의 T 자형 가이드 레일과 제55B도의 본 발명에 따른 Y 자형 가이드 레일의 특성을 비교하는 표 1 및 2 를 포함하는 상세한 비교 도표Figure 55C defines two element shapes and sizes of two shapes compared at the top along two related tables, the lower section of the prior art T-shaped guide rails of FIG. 55A showing the list of defining characters used in the table. Detailed comparison chart including Tables 1 and 2 comparing the properties of the Y-shaped guide rail according to the invention in FIG. 55B

제56도는 본 발명에 따른 가이드 롤러 클러스터의 사시도56 is a perspective view of a guide roller cluster according to the present invention.

제57도는 2차 서스펜션의 측면 롤러 조정메카니즘을 상세하게 도시한 가이드 롤러의 측면도57 is a side view of the guide roller showing details of the side roller adjusting mechanism of the secondary suspension.

제58도는 제59도의 스프링이 연결되는 전후 롤러 조정 크랭크의 개략적인 분해도FIG. 58 is a schematic exploded view of the front and rear roller adjustment crank to which the spring of FIG. 59 is connected

제59도는 클러스터 내의 전후 롤러를 감쇄 및 조절하기 위해 전후 가이드 내에 사용된 판 나선 스프링의 평면도FIG. 59 is a plan view of a plate spiral spring used in a front and rear guide to attenuate and adjust the front and back rollers in a cluster

제60도는 클러스터의 전후 가이드 롤러의 정면도60 is a front view of the front and rear guide rollers of the cluster

제61도는 비교적 작은 힘 작동기의 자석의 배치를 도시한 제59도의 가이드 및 그 가이드의 가이드 레일 클러스터의 롤러중 하나의 부분 단면도FIG. 61 is a partial cross-sectional view of the guide of FIG. 59 showing the placement of the magnet of the relatively small force actuator and one of the rollers of the guide rail cluster of the guide

제62도는 갭 센서를 도시한 도면62 shows a gap sensor.

제63도는 제69도의 가속도 루우프에 사용될 수 있는 자속센서를 도시한 도면FIG. 63 shows a flux sensor that can be used for the acceleration loop of FIG.

제64도는 전자석 코어의 측면도64 is a side view of an electromagnet core

제65도는 점선의 코일을 갖는 제64도의 코어의 평면도65 is a plan view of the core of FIG. 64 with a coil of dashed line

제66도는 레일 블레이드의 양측면상의 가이드의 전후 제어를 위해 사용될 수 있는 것으로, 측면제어를 위해 엘레베이터 카의 양측면에 위치된 두개의 능동 가이드를 제어하는 조향 회로의 개략적인 블럭도FIG. 66 is a schematic block diagram of a steering circuit which can be used for front and rear control of a guide on both sides of a rail blade, controlling two active guides located on both sides of an elevator car for side control.

제67도는 예를 들면, 제66도의 우측 능동가이드에 대한 힘명령이 양의 방향으로 바이어스되며, 좌측 가이드에 대한 힘 명령이 음의 방향으로 바이어스되어 이들 쌍사이에 급격한 스위칭을 피하는 합성 응답을 제공하는 한쌍의 양쪽 전자석을 제어하기 위한 바이어싱 기법을 도시한 도표FIG. 67 provides, for example, a composite response in which the force command for the right active guide of FIG. 66 is biased in the positive direction, and the force command for the left guide is biased in the negative direction to avoid abrupt switching between these pairs. Diagram showing a biasing technique for controlling a pair of electromagnets

제68도는 제66도의 이산 신호처리기의 상세도68 is a detailed view of the discrete signal processor of FIG. 66.

제69도는 작은 작동기 및 큰 작동기 모두의 제어를 포함하며, 큰 작동기에 대한 조향장치를 포함하는 제66도에 도시된 바와 같이 한쌍의 능동 가이드에 대한 제어계획을 도시한 도면FIG. 69 shows the control plan for a pair of active guides as shown in FIG. 66 which includes control of both small and large actuators and includes steering for large actuators.

제70도는 제69도의 제어 계획 내에 표시된 소정의 파라메타를 도시한 도면FIG. 70 shows certain parameters indicated in the control plan of FIG. 69

제71도는 예를 들어, 제62도에 도시된 바와 같이 각 하나의 위치 트랜스듀서에 관련한 단일 위치 트랜스듀서의 응답을 도시한 도면FIG. 71 shows the response of a single position transducer in relation to each one position transducer, for example as shown in FIG.

제72도는 제69도의 선(698)상에 나타날 수 있는 바와 같이 합성된 두개의 트랜스듀서를 도시한 도면FIG. 72 shows two transducers synthesized as can appear on line 698 of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 승객 플랫폼 12 : 저지 또는 서스펜션 수단10 passenger platform 12 jersey or suspension means

16 : 센서 24 : 작동기16 sensor 24 actuator

본 발명은 엘레베이터(elevators)에 관한 것으로, 특히 개선된 승차 품질(improved ride quality)에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to elevators and, in particular, to improved ride quality.

통상적인 엘레베이터 시스템 서스펜션(elevator system suspensions)은 3개의 주요 엘레베이터 소자 즉, 카 플랫폼(car platform), 지지 프레임(supporting frame) 및 가이드 레일(guide rails)을 연결하는 전달 요소의 기계적 특성에 의해 특징될 수 있다. 전형적으로, 엘레베이터 카 플랫폼은 경질 고무 패드(hard rubber pads)를 가진 지지 프레임에 부착된다. 또한, 프레임은 가이드 레일을 따라 운행하며, 4개의 부착점에서 견고한 스프링으로 저지된 휠(sprung wheels) 또는 미끄럼 지브(sliding gibs)에 의해 지지된다.Conventional elevator system suspensions will be characterized by the mechanical properties of the three main elevator elements: the car element, the supporting frame and the guide element connecting the guide rails. Can be. Typically, the elevator car platform is attached to a support frame with hard rubber pads. In addition, the frame runs along the guide rails and is supported by spring wheels or sliding gibs, which are held by rigid springs at four attachment points.

이러한 통상적인 엘레베이터 시스템에 있어서, 카 플랫폼의 움직임은 예를 들어, 승객의 움직임 또는 풍력으로 인한 반작용력(reactive forces)에 의해 카에 직접적으로 작용하는 힘에 영향을 받고, 특히, 가이드 레일 불규칙성 예를 들어, 버트 결합 오정렬(butt joint misalignments) 또는 빌딩의 안정화로 인한 흔들림에 의해 간접적으로 작용하는 힘에 의해 영향을 받는다. 이들 전형적인 엘레베이터 서스펜션 시스템은 직접 또는 레일 유도력을 저지하도록 서스펜션 장치에 에너지가 제공되지 않는다는 점에서 수동(passive)으로 분류될 수 있다. 이러한 수동 시스템의 경우, 승차 품질에 있어서 고유의 방안이 존재한다. 강성 전달요소는 직접적인 카 력(direct car force)의 영향을 완화시키지만, 가요성(compliant)(저강도) 전달요소는 가이드 레일 불규칙성의 영향을 완화시킨다.In such a conventional elevator system, the movement of the car platform is affected by the force acting directly on the car, for example by the movement of passengers or by reactive forces caused by wind power, in particular the guide rail irregularity example. For example, it is affected by forces acting indirectly by butt joint misalignments or shaking due to stabilization of the building. These typical elevator suspension systems can be classified as passive in that no energy is provided to the suspension device to resist direct or rail inductive forces. For such passive systems, there is a unique approach to ride quality. Rigid transfer elements mitigate the effects of direct car force, while compliant (low strength) transfer elements mitigate the effects of guide rail irregularities.

살몬(Salmon) 등에 의한 미합중국 특허 제 4,899,852 호에는 카 플랫폼과 프레임 사이에 기계적으로 가요성인 부착물(mechanically compliant attachment)을 갖는 수동 서스펜션 구성이 개시되어 있다. 기계적으로 가요성인 부착물은 프레임으로부터 카 플랫폼을 긴 강철 로드(long steel rods)로 서스펜딩함으로써 실현된다. 이하 진자 카(pendulum car)로 일컬어지는 이러한 엘레베이터 구성은 레일의 불규칙 영향을 최대로 완화시키지만 직접 카력에 대한 감응도를 증가시키는 수동 설계이다.US Pat. No. 4,899,852 to Salmon et al. Discloses a passive suspension configuration with a mechanically compliant attachment between the car platform and the frame. Mechanically flexible attachment is realized by suspending the car platform into long steel rods from the frame. This elevator configuration, hereinafter referred to as a pendulum car, is a passive design that mitigates the effects of rail irregularities to the maximum but increases the sensitivity to direct car power.

히로서 안도(Hiroshi Ando)에 의한 미합중국 특허 제 4,754,849 호에 개시된 비-진자 캡(non-pendulum cab)에는 전자석을 기술하고 있는데, 이러한 전자석은 전자석으로부터의 대향력(opposing forces)을 이용하는 제어 시스템 내에서 카 외부에 가이드 레일에 대해 대칭적으로 배치되어, 레일을 기준선으로써 사용하기보다는 승강구의 상부와 바닥부 사이에 연결된 케이블을 대신 이용하는 한편, 레일을 필요한 강자성 질량으로서 이용하여 카 안정을 유지한다. 케이블에 대한 카의 위치는 폐 루우프 제어 시스템(closed loop control system) 내의 검출기를 사용함으로써 제어된다. 여기에는 이러한 케이블이 특히 대형 빌딩에서 신뢰할 만한 직진성의 가이드로서 성공적으로 사용될 수 있는지에 관한 심각한 문제가 존재한다.The non-pendulum cab disclosed in US Pat. No. 4,754,849 by Hiroshi Ando describes an electromagnet, which is in a control system using opposing forces from the electromagnet. Is positioned symmetrically with respect to the guide rail outside the car, instead of using the rail as a reference line, instead of using a cable connected between the top and bottom of the hatch, while using the rail as the required ferromagnetic mass to maintain the car stability. The position of the car relative to the cable is controlled by using a detector in a closed loop control system. There is a serious problem here whether such a cable can be successfully used as a reliable straight guide, especially in large buildings.

마티 오탈라(Matti Otala)에 의한 미합중국 특허 제 4,750,590 호에 개시된 또다른 비-진자 캡에서는 개방 루우프 제어 시스템(open loop control system)을 기술하고 있는데, 이 시스템은 컴퓨터 메모리 내의 기억장소에 가이드 레일이 직선성을 벗어남을 기억하고, 메모리로부터 이에 대응하는 정보를 재호출하기 위해 승강구 내의 카 위치를 감지하여, 가이드 레일 접촉부 위치를 정정하는 개념을 사용하는 솔레노이드 작동 가이드 접촉부(solenoid actuated guide shoes)를 구비하고 있다. 가속도 센서(acceleration sensor)는 청구범위 제 6 항에 기술되고 있지만, 명세서 또는 도면에 그 목적으로 개시되는 것과는 다른 용도로는 나타나 있지 않다. 이러한 가속도 신호는 청구범위 제 2 항에 제의된 바와 같이, 메모리로부터 판독하는 소정의 데이타 포인트를 결정하는데 필요한 것으로 예측할 수 있다. 오탈라의 방안은 정정(correction)이 실행되기 전에 직진성을 벗어나고, 저장된 정보가 카의 실제 위치에 대응되도록 하는 정확도가 변경되는 문제가 존재한다.Another non-pendulum cap disclosed in US Pat. No. 4,750,590 by Matti Otala describes an open loop control system, which provides guide rails for storage in computer memory. It is equipped with solenoid actuated guide shoes using the concept of detecting the position of the car in the hatch and correcting the guide rail contact position in order to remember the deviation from linearity and recall the corresponding information from the memory. Doing. Acceleration sensors are described in claim 6, but do not appear for purposes other than those disclosed in the specification or drawings for that purpose. This acceleration signal can be expected to be necessary to determine the desired data point to read from the memory, as proposed in claim 2. Otala's approach deviates from straightness before correction is performed, and there is a problem that the accuracy with which the stored information corresponds to the actual position of the car is changed.

진자형 또는 매달린 캡(hung cap)에 대한 설치 장치는 쉬게타(Shigeta) 등에 의해 미합중국 특허 제 4,113,064 호에 개시되어 있으며, 여기서 캡은 바닥부에 연결된 다수의 로드에 의해 외측 카골조의 상부로부터 내부에 서스펜션된다. 다수의 안정화 스토퍼(a plurality of stabilizing stoppers)가 매달린 캡의 저면 및 카프레임의 바닥면 사이에 삽입된다. 각각의 스토퍼는 고무 토러스를 에워싸는 매달린 캡의 저면 아래로 연장하는 실린더(cylinder)를 포함하며, 이 토러스는 카프레임의 바닥면으로부터 연장하는 수직한 로드상에 위치된다. 실린더 및 매달린 캡 사이의 간격으로 인해, 매달린 캡은 이동가능하지만 카프레임과 부딪치지 않는다. 볼베어링을 가진 볼스터(bolster)를 포함하는 실시는 이동을 수평면 방향으로 허용한다.An installation device for a pendulum-shaped or hung cap is disclosed in US Pat. No. 4,113,064 by Shigeta et al., Wherein the cap is internal from the top of the outer cage by a number of rods connected to the bottom. Suspended in. A plurality of stabilizing stoppers is inserted between the bottom of the suspended cap and the bottom of the car frame. Each stopper includes a cylinder that extends below the bottom of a suspended cap that encloses a rubber torus, which is positioned on a vertical rod extending from the bottom of the car frame. Due to the gap between the cylinder and the suspended cap, the suspended cap is movable but does not hit the car frame. Implementations involving bolsters with ball bearings allow movement in the horizontal plane direction.

또다른 방안은 루인스트라(Luinstra) 등에 의한 미합중국 특허 제 4,660,682 호에 개시되어 있는데, 여기서 매달린 캡이 카 프레임에 대해 소정의 수평방향으로 이동할 수 있는 방법으로 레일상에 회전 또는 미끄러지도록 배열된 종동부(followers)를 가진 한쌍의 평행한 레일은 서스펜션형 캡 및 카 프레임 사이에서 평행사변형으로 수평 배열된다.Another solution is disclosed in U.S. Patent No. 4,660,682 by Luinstra et al., Wherein the follower is arranged to rotate or slide on the rail in such a way that the suspended cap can move in a predetermined horizontal direction with respect to the car frame. The pair of parallel rails with followers is arranged horizontally in parallelogram between the suspension cap and the car frame.

후자의 진자 또는 지지형 캡 방안 모두는 본래 능동 움직임보다는 본래 반작용 움직임 경우에 수동 제한 방안을 포함한다.Both of the latter pendulum or supported cap schemes include passive limiting schemes in the case of inherent reaction movements rather than inherently active movements.

능동 서스펜션 시스템은 자동차 기술 분야에 잘 알려져 있다. 특히, 소위 동조가능 충격 흡수기(tunable shock absorbers)는 동조가능 임피던스로 사용된다. 이러한 흡수기는 시스템의 관점에서, 댐퍼와 평행하는 강성의 기계적인 임피던스(공급된 힘에 걸친 편향비에 따른 주파수로 정의됨)로 이루어진 상대 변위 장치(relative displacement devlce)를 포함한다. 강성 및 감쇄 요소는 상이한 조건 동안에 조정된다. 예를 들어, 코너링 모드(cornering mode) 동안, 선택된 충격 흡수기에서는 가속도계에 의해 감지된 바와 같이 강도가 증가되도록 요구된다. 유사하게, 브레이크 동작중에, 전면 충격도 더욱 강화된다. 이것은 프레임에 대한 카의 변위를 감지하고 원하는 변위를 커맨드(command)함으로써 소프트웨어로 수행된다. 강성 및 감쇄가 단순하게 조정되면, 그 특성이 변경된다; 즉, 충격 방지기의 기계적인 임피던스가 증가함에 따라, 카는 울퉁불퉁한 도로에 보다 민감하게 된다. 또한, 감소함에 따라, 카는 울퉁불퉁함과는 다른 직접 힘에 대해 더욱 민감해진다.Active suspension systems are well known in the automotive art. In particular, so-called tunable shock absorbers are used with tunable impedances. Such an absorber comprises, from the system's point of view, a relative displacement devlce consisting of a rigid mechanical impedance parallel to the damper (defined as frequency according to the deflection ratio over the applied force). Stiffness and damping elements are adjusted during different conditions. For example, during the cornering mode, the selected shock absorber is required to increase in intensity as sensed by the accelerometer. Similarly, during brake operation, the frontal impact is further enhanced. This is done in software by sensing the displacement of the car relative to the frame and commanding the desired displacement. If the stiffness and damping are simply adjusted, their properties change; That is, as the mechanical impedance of the shock protector increases, the car becomes more sensitive to bumpy roads. Also, as it decreases, the car becomes more sensitive to direct forces than ruggedness.

엘레베이터에 대한 개선된 승차품질에 대한 본 발명의 연구에서, 진자 캡 내의 레일 불균일성으로 인해 발생되는 외란 주파수(frequencies of disturbances)와 직접력의 주파수를 비교하여, 적어도 진자 캡의 경우, 임계영역을 2 내지 10Hz 사이에 발견했는데, 이 영역은 기계적인 임피던스를 줄여 레일 불균일성을 제거하는 요구와, 기계적인 임피더스를 증가시켜 직접력을 완화시키는 요구 모두를 충족시키지 못하였다. 적어도 진자 캡에 대한 이러한 문제는 자동차에 이용된 동조가능한 임피던스 능동 서스펜션 방안의 효과를 상당히 제한하고 있다.In the present study on improved ride quality for an elevator, the frequency of direct force and the frequencies of disturbances caused by rail unevenness in the pendulum cap are compared, so that at least for the pendulum cap, the critical region is 2 Found between 10 Hz and 10 Hz, this area did not meet both the need to reduce mechanical impedance to eliminate rail inhomogeneities and to increase mechanical impedance to mitigate direct forces. At least this problem with the pendulum cap significantly limits the effectiveness of the tunable impedance active suspension scheme used in automobiles.

관련된 능동 서스펜션 시스템의 몇몇 특정 예는 다음과 같다.Some specific examples of related active suspension systems are as follows.

클링거(Klinger) 등에 의한 미합중국 특허 제 4,809,179 호United States Patent No. 4,809,179 to Klinger et al.

클링거 등에 의해 기술된 문헌에는 마이크로 프로세서에 신호를 순차적으로 제공하여, 이 프로세서가 모터 이동체 서스펜션 유니트에 대한 작동기(actruator)를 제어하도록 하는 가속도 센시(26)가 개시되어 있다.The document described by Klinger et al. Discloses an acceleration sensor 26 which sequentially provides signals to a microprocessor, which allows the processor to control an actuator for the motor vehicle suspension unit.

쿠르츠만(Kurtzman) 등에 의한 미합중국 특허 제 4,892,328 호United States Patent 4,892,328 by Kurtzman et al.

쿠르츠만 등에 의해 기술된 문헌에는 프레임과 관련된 모터이동체의 샤시의 배향을 제어하는 능동 서스펜션 시스템이 개시되어 있다.The document described by Kurzmann et al. Discloses an active suspension system for controlling the orientation of the chassis of the motor vehicle relative to the frame.

제 2 도는 스트러트 제어 프로세서(20)와 스트러트 어셈블리(10) 사이의 가속도계 궤환신호를 도시한 것으로, 이 어셈블리(10)는 각각의 휠(14) 및 샤시 즉, 모터 이동체의 프레임(12) 사이에 연결되어 있다.2 shows an accelerometer feedback signal between the strut control processor 20 and the strut assembly 10, which is arranged between each wheel 14 and the chassis 12, i.e., the frame 12 of the motor vehicle. It is connected.

솔티스(Soltis)에 의한 미합중국 특허 제 4,621,833 호United States Patent No. 4,621,833 by Soltis

솔티스에 의해 기술된 문헌에는 신호를 다중안정 서스펜션 유니트의 서스펜션 제어 모듈에 신호를 제공하는 제 2 도의 가속도 센서가 개시되어 있다.The literature described by Soltis discloses an acceleration sensor of FIG. 2 which provides a signal to a suspension control module of a multistable suspension unit.

로스(Loss) 등에 의한 미합중국 특허 제 3,939,778 호United States Patent No. 3,939,778 to Loss et al.

로스 등에 의해 기술된 문헌에는 측면 안정성을 포함하기 위해 제 4 도의 Z-Z' 입력에 삽입가능한 상호 연결 소자가 도시된 제 6도의 측면 가속도계(40')가 개시되어 있다. 또한, 제 4도에는 전자기 측면 프레임(1) 및 강자성 측면 프레임(2)이 제 2 도에 도시된 레일웨이 트럭(railway truck)의 능동 서스펜션을 포함하는 완전 전기 제어 시스템의 블럭도의 일부로 도시되어 있다.The document described by Ross et al. Discloses a lateral accelerometer 40 'of FIG. 6, showing an interconnecting element insertable to the Z-Z' input of FIG. 4 to include lateral stability. Also shown in FIG. 4 is an electromagnetic side frame 1 and a ferromagnetic side frame 2 as part of a block diagram of a fully electrical control system comprising an active suspension of a railway truck shown in FIG. have.

윌리암(Williams) 등에 의한 미합중국 특허 제 4,625,933 호United States Patent No. 4,625,933 by William et al.

윌리암 등에 의해 기술된 문헌에는 운반체 속도와 측면 및 종축 가속도를 나타내는 신호에 의해 변경될 수 있는 제어신호를 기술하고 있다.The literature described by William et al. Describes control signals that can be altered by signals indicative of vehicle speed and lateral and longitudinal axis accelerations.

콤(Kolm) 등에 의한 미합중국 특허 제 3,871,301 호US Patent No. 3,871,301 to Kolm et al.

콤 등에 의해 기술된 문헌에는 운반체상에 관성 및 위치 센서를 포함하는 자기적으로 부양된 운반체의 진동의 능동감쇄가 개시되어 있다.The literature described by Comb et al. Discloses active attenuation of vibrations of magnetically suspended carriers comprising inertial and position sensors on the carriers.

수가자와(Sugasawa) 등에 의한 미합중국 특허 제 4,770,438 호United States Patent No. 4,770,438 to Sugasawa et al.

수가자와 등에 의해 기술된 문헌에는 도로면 조건 및 저항 조건을 검출하는 진동센서를 가진 자동차 서스펜션 제어 시스템이 개시되어 있다.Literature described by Suzawa et al. Discloses a vehicle suspension control system having a vibration sensor for detecting road surface conditions and resistance conditions.

폴랄드(Pollard) 등에 의한 미합중국 특허 제 4,215,403 호United States Patent No. 4,215,403 by Pollard et al.

폴랄드 등에 의해 기술된 문헌에는 가속도계가 이용되는 운반체에 대한 능동 서스펜션을 기술하고 있다.The literature described by Polald et al. Describes active suspensions for vehicles in which accelerometers are used.

클라크(Clark) 등에 의한 미합중국 특허 제 4,99,535 호United States Patent No. 4,99,535 to Clark et al.

클라크 등에 의해 기술된 문헌에는 운반체의 몸체 및 휠 사이의 능동 서스펜션 시스템을 기술하고 있다. 고이득 폐 위치 속도 서보루우프(high gain closed positional velocity servoloop)도 개시되어 있다.The literature described by Clark et al. Describes an active suspension system between the body of the vehicle and the wheels. High gain closed positional velocity servoloops are also disclosed.

브랜드스타터(Brandstadter)에 의한 미합중국 특허 제 4,898,257 호United States Patent No. 4,898,257 by Brandstadter

브랜드 스타터에 의해 기술된 문헌에는 제 3 도에 도시된 바와 같이, 수직 가속 도계(188a, 188b, 188c, 200)을 사용하는 중전투 운반체용 능동 물공기 작용에 의한 서스펜션 시스템이 개시되어 있다.The document described by the brand starter discloses a suspension system by active water-air action for heavy combat vehicles using vertical accelerometers 188a, 188b, 188c, 200, as shown in FIG.

NASA Tech Briefs. July 1990에는 자속 궤환 자성 서스펜션(Flux-Feedback Magnetic -Suspension Auctuator)가 개시되어 있는데, 여기서 자속밀도는 실질적으로 일정하게 유지되고, 홀-효과 장치(hall-effect devices)는 전자기 권선 내에 흐르는 전류를 제어하여 서스펜션된 요소를 실질적으로 일정한 값으로 링크하는 자속을 갭의 길이의 변화에 독립적으로 유지시키는 전자 궤환 회로용 센서로서 사용된다. NASA TM-100672에는 더 많은 정보가 개시되어 있다.NASA Tech Briefs. In July 1990 a Flux-Feedback Magnetic-Suspension Auctuator is disclosed, in which the magnetic flux density remains substantially constant, and the Hall-effect devices control the current flowing in the electromagnetic windings. The magnetic flux linking the suspended element to a substantially constant value is then used as a sensor for the electronic feedback circuit to independently maintain the change in the length of the gap. More information is disclosed in NASA TM-100672.

본 발명의 목적은 엘레베이터의 승차 품질을 개선하는데 있다.An object of the present invention is to improve the ride quality of an elevator.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 캡(cab)은 외측 프레임 내에 서스펜션되거나 혹은 이동가능하게 저지되는 승객 플랫폼으로 일컬어진다. 카(car)는 지지 프레임 내에 또는 다른 저지 플랫폼상에 이동이 어려운 승객 플랫폼을 나타내거나, 또는 이능가능하게 저지되는 혹은 서스펜션된 캡 플랫폼(예를 들어, 카프레임)에 대한 프레임을 나타내는 데 사용된다. 본 발명에 따르면, 플랫폼 예를 들어, 서스펜션형 또는 지지형 엘레베이터카 또는 교번적으로, 엘레베이터 승강구를 상하로 이동하는 운동을 견디는 카프레임 내에 메달린(진자카) 또 저지된 캡은 선택된 또는 또다른 관련된 파라메타를 감지하기 위한 센서에 응답하는 페루우프 제어 내의 작동기에 의한 선택된 파라메타에 관련하여 제어된다. 이러한 파라메타는 가속도가 바람직하지만, 위치, 속도, 가속도, 진동 또는 다른 유사한 파라메타도 포함할 수 있다.As used herein, a cab is referred to as a passenger platform that is suspended or movably stopped within the outer frame. A car is used to represent a passenger platform that is difficult to move in a support frame or on another jersey platform, or to indicate a frame for a cap platform (eg, a car frame) that is possibly restrained or suspended. . According to the present invention, a medal, eg a suspension or support elevator car or alternatively, a medallin (jinjaka) or a cap which is impeded in a car frame which withstands the movement of moving the elevator hatch up and down is selected or another Control is made in relation to the selected parameter by an actuator in the Peruuf control in response to a sensor for sensing the relevant parameter. Such parameters are preferred for acceleration, but may also include position, velocity, acceleration, vibration, or other similar parameters.

또한 본 발명에 따르면, 제어는 감지된 신호에 응답하여 감지신호를 지리하여 안정되고 고성능의 드리프트-프리 시스템(drift-free system)이 획득되도록 설계된 주파수 응답을 갖는 작동기를 구동한다.Also in accordance with the present invention, the control drives the actuator with a frequency response designed to geographic the sense signal in response to the sensed signal to achieve a stable, high performance drift-free system.

또한 본 발명에 따르면, 적어도 진자캡 실시예에 대해, 카운동이 최소화될 영역의 루우프 이득은 1 보다 크다. 고주파에서, 루우프 이득은 안정도 강성 요구를 만족하도록 롤드 오프(rolled off)된다. 저주파수에서, 루우프 이득은 센서 잡음 및 드리프트 효과를 줄이기 위해 워시드 아웃(washed out)된다.Also in accordance with the invention, for at least the pendulum cap embodiment, the loop gain of the area where the car motion is to be minimized is greater than one. At high frequencies, the loop gain is rolled off to meet stability stiffness requirements. At low frequencies, the loop gain is washed out to reduce sensor noise and drift effects.

본 명세서에 개시된 엘레베이터 능동 서스펜션 시스템은 센서, 제어, 및 하나 이상의 축에 제공된 작동기의 독특한 조합을 제공하여 레일 유도 외란 및 직접카력의 영향을 최소화시킨다.The elevator active suspension system disclosed herein provides a unique combination of sensors, controls, and actuators provided on one or more axes to minimize the effects of rail induced disturbances and direct force.

승강구를 상승 및 강하하는데 있어서, 엘레베이터는 레일 불규칙성으로 인한 외란에 종속되며, 레일 불균일성은 다른 힘, 즉, 소위 직접력에 의해 발생된 외란과 동일한 주파수 크기를 갖는다. 적어도 진자카에 대해, 불행하게도, 자동차와는 달리, 레일 가이드 외란의 주파수 크기는 직접력에 의해 발생된 외란과 동시에 만족하는 동일 범위의 주파수 내에 있다. 직접력은 높은 기계적인 임피던스에 의해 가장 효과적으로 저지될 수 있지만, 레일 불규칙성은 낮은 기계적인 임피던스에 의해 효과적으로 저지될 수 있다. 자동차에 있어서, 코너링과 같은, 가속 및 감속을 검출하기 위한 잘 규정된 모드들이 있으며, 이들은 전술한 바와 같이 동조가능한 임피던스를 이용하여 효과적으로 저지될 수 있다. 본 발명의 방안에 있어서, 본 발명의 개시물에 따르면, 감지된 가속도에 응답하여 직접적으로 힘을 발생하며, 진자의 복구력은 카와 프레임 또는 승강구 사이의 상대 변위만을 제어한다. 이러한 동일한 방안은 통상적인 엘레베이터카의 능동 제어에도 제공된다.In raising and lowering the hatch, the elevator is subject to disturbances due to rail irregularities, and the rail unevenness has the same frequency magnitude as the disturbances generated by other forces, namely so-called direct forces. At least for the Jinzaka, unfortunately, unlike cars, the frequency magnitude of the rail guide disturbance is within the same range of frequencies that are satisfied at the same time as the disturbance generated by the direct force. Direct force can be most effectively prevented by high mechanical impedance, while rail irregularity can be effectively prevented by low mechanical impedance. In automobiles, there are well-defined modes for detecting acceleration and deceleration, such as cornering, which can be effectively prevented using tunable impedance as described above. In the scheme of the present invention, according to the present disclosure, a force is generated directly in response to the sensed acceleration, the recovery force of the pendulum only controlling the relative displacement between the car and the frame or hatch. This same approach is provided for active control of conventional elevator cars.

또한, 본 발명에 따르면, 통상적인 카 실시예에 대해 승강구 내에서 운동하는 카에 작동하는 수평 병진력을 저지하기 위해 작동기가 배치될 수 있거나, 특수한 매달린(진자) 또는 지지된 캡 실시예에 대해, 승강구 내에서 운동하는 프레임으로서 카프레임 내에서 운동하는 매달린 또는 지지된 캡사이에 작용하는 수평력을 저지하기 위해 작동기가 배치될 수 있다. 만일 그와 같은 개념이 통상적인 카응용에 이용되는 경우, 본 발명을 한정하는 것은 아니지만, 카의 바닥부 근처에 단지 4개의 능동 작동기만이 요구되며, 카의 양쪽 레일에 각각 두개씩 작동하도록 배치될 것이다. 4개의 통상적인 또는 수동 가이드는 카의 상부 근처에 부가적으로 사용될 수 있다. 이러한 장치는 예를 들어 이를 한정하지는 않지만, 찰스 알. 오티스의 미합중국 특허 제 134,698 호(이것은 1873년 1월 7일 특허됨)에 제의된 특정의 V 자형 레일을 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 개념이 진자 또는 지지형 캡응용에 이용되는 경우, 유사하게 제한없이, 카프레임을 작동하기 위한 캡의 바닥부상에 또는 그 근처에 신규한 능동 작동기 장치를 사용하며, 또한 프레임을 가이드하기 위한 통상적인 레일을 이용하는 단지 4개의 작동기를 요구할 것이다.In addition, according to the present invention, actuators may be arranged to prevent horizontal translational forces acting on a car moving within the hatch for conventional car embodiments, or for special suspended (pendulum) or supported cap embodiments. The actuator may be arranged to prevent lateral forces acting between the suspended or supported caps moving within the carframe as a frame moving within the hatch. If such a concept is used in conventional car applications, it is not intended to limit the present invention, but only four active actuators are required near the bottom of the car and are arranged to operate two on each rail of the car. will be. Four conventional or manual guides can additionally be used near the top of the car. Such a device, for example, but not limited to, Charles Al. Certain V-shaped rails proposed in US Pat. No. 134,698 to Otis, which is patented January 7, 1873, may preferably be used. When this concept is used for pendulum or supported cap applications, similarly without limitation, a novel active actuator device is used on or near the bottom of the cap for operating the car frame, and also conventional for guiding the frame. It will require only four actuators using in rails.

또한, 본 발명에 따르면, 작동기는 승강구 내의 통상적인 카 또는 카 프레임상에 지지되거나 이로부터 매달린 카상에 대략 수직으로 작용하는 회전력을 저지하기 위해 배치될 수 있다. 더우기, 제한없이, 이러한 개념이 승강구 내의 통상적인 카를 제어하는데 이용되는 경우, 능동제어를 위해 동일한 신규의 레일 형상을 사용하대 4개의 작동기만이 요구될 것이다. 이러한 개념이 진자 또는 지지형 캡응용에 이용되는 경우, 신규의 능동 작동기 장치 및 제한없이 프레임을 유도하기 위한 통상적인 레일을 이용하는데 단지 4개의 작동기만이 유사하게 요구된 것이다.In addition, according to the present invention, the actuator may be arranged to resist a rotational force acting approximately vertically on a car supported on or suspended from a conventional car or car frame in the hatch. Moreover, without limitation, if this concept is used to control a typical car in the hatch, only four actuators would be required using the same new rail shape for active control. When this concept is used for pendulum or supported cap applications, only four actuators are similarly required to use the new active actuator arrangement and conventional rails for guiding the frame without limitation.

또한, 본 발명에 따르면, 작동기는 수평면의 하나 이상의 축에 대해 통상적인 카, 또는 프레임상에 지지되는 또는 이로부터 매달린 카상에 작용하는 회전력을 저지하기 위해 배치될 수 있다. 이러한 축은 요구되지는 않지만, 수평면 내의 직각축으로서 제어하는데 정의될 수 있으며, 승강구벽에 평행할 수 있다. 이 같은 경우, 다수의 작동기는 카의 상부 및 하부 모두에 이용될 수 있으며, 여기서 천정에 있는 것들은 지붕 내의 수평 가속도를 제어하고, 하부에 있는 것들은 바닥 내의 수평가속도를 제어한다. 하부 및 바닥 내의 수평 가속도를 독립적으로 제어함으로써 회전은 자동적으로 처리된다. 전술한 4개의 작동기 방안이(수평 병진 및 수직 회전의 제어와 관련하여) 비진자 카에 대해 구현되면, 요구되는 것은 아니지만, 능동 제어를 위해 신규한 레일 형태를 사용하여 (상부에 4개이고, 하부에 4개인) 단지 8개의 작동기만이 사용될 수도 있다. 유사하게, 이러한 개념이 (수평 병진 및 수직 회전과 관련하여) 진자 또는 프레임 지지형 캡에 대해 구현되는 경우, 요구되는 것은 아니지만, 캡의 상부에 4개 및 하부에 4개를 사용하여 단지 8개 작동기만이 이용될 수 있다.In addition, according to the present invention, the actuator may be arranged to resist rotational forces acting on a conventional car, or on or suspended from a frame, about one or more axes of the horizontal plane. This axis is not required, but can be defined to control as a rectangular axis in the horizontal plane and can be parallel to the hatch wall. In such cases, multiple actuators can be used for both the top and bottom of the car, where the ones in the ceiling control the horizontal acceleration in the roof and the ones in the bottom control the horizontal acceleration in the floor. The rotation is handled automatically by independently controlling the horizontal acceleration in the bottom and bottom. If the four actuator schemes described above are implemented for a non- pendulum car (with respect to the control of horizontal translation and vertical rotation), it is not required to use the new rail form for active control (four on the top and one on the bottom). Only eight actuators may be used. Similarly, if this concept is implemented for a pendulum or frame-supported cap (with respect to horizontal translation and vertical rotation), although not required, only eight using four at the top and four at the bottom Only actuators can be used.

또한, 본 발명에 따르면, 작동기는 전자기 형태일 수 있다.In addition, according to the invention, the actuator may be in electromagnetic form.

또한, 본 발명에 따르면, 작동기는 예를 들어 솔레노이드 작동형 휠(solenoid actuated wheels)인 전자기계적일 수 있다.Furthermore, according to the invention, the actuator may be electromechanical, for example solenoid actuated wheels.

또한 본 발명에 따르면, 바람직한 실시예는 각각의 축을 따라 작동하는 4개의 전자기 작동기를 이용하며, 축은 승강구벽 예를 들어 양승강구 레일형 벽에 대해 45°에서 힘을 분배하기 위해 배치되며, 매달린 캡 실시예에 대해 매달린 또는 지지된 캡벽의 평면에 대해 45°에서 축을 따라 힘을 분배하기 의해 배치된다.Also in accordance with the present invention, the preferred embodiment uses four electromagnetic actuators operating along each axis, the shaft being arranged to distribute the force at 45 ° to the hatch wall, for example the hatch rail type wall, with a suspended cap. The embodiment is arranged by distributing forces along an axis at 45 ° to the plane of the suspended or supported cap wall.

본 발명은 다른 것 중에서 위치대신에 가속도계가 엘리베이터 캡 또는 카를 능동적으로 제어하기 위해 폐루우프에 가장 유리하게 사용됨을 교시한다. 또한, 승강구벽에 설치된 레일에 의해 가이드되는 카에 대해 엘레베이터카의 수평 병진을 제어하기 위해 안도(Ando)의 12개 자석이 더 적은 수의 작동기로 대체될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 수평면 내의 그와 같은 병진력을 제어하는데는 4개의 작동기로 충분하다. 더우기, 또다른 교시물로서, 수직을 중심으로 한 회전력을 제어하는데 동일한 4개의 작동기가 사용될 수 있다. 비진자 캡 실시예에 대해, 비록 통상적인 형태의 레일이 안도형 구성에 사용될 수 있지만, 새로운 레일 구성이 가속도 궤환에 근거한 능동 시스템에 바람직하게 제공될 수 있으며, 수평면 내의 병진력을 제어하기 위해 잘 배치될 수 있다. 더우기, 또다른 교시물로서, 동일한 작동기가 수직을 중심으로 한 회전력을 제어하는데 이용될 수 있다. 또한, 동일 교시물이 카프레임 내에 매달린 또는 지지된 캡에 적용하도록 확장될 수 있다. 이 경우, 유사하게 4개 이상으로 잘 배치된 작동기는 수평면의 병진력을 제어하는데 충분하다. 또한, 유사하게 동일 작동기는 수직을 중심으로 한 회전력을 제어하는데 이용될 수 있다.The present invention teaches, among other things, that an accelerometer is most advantageously used in a closed loop to actively control an elevator cap or car instead of position. In addition, 12 magnets of Ando can be replaced with fewer actuators to control the horizontal translation of the elevator car relative to the car guided by the rails mounted on the hatch wall. According to a preferred embodiment of the present invention, four actuators are sufficient to control such translational forces in the horizontal plane. Moreover, as another teaching, the same four actuators can be used to control the rotational force about the vertical. For non- pendulum cap embodiments, although conventional types of rails may be used in the relief configuration, new rail configurations may be preferably provided for active systems based on acceleration feedback, and may be used to control translational forces in the horizontal plane. Can be arranged. Moreover, as another teaching, the same actuator can be used to control the rotational force about the vertical. In addition, the same teachings can be extended to apply to a cap suspended or supported within the carframe. In this case, similarly four or more well arranged actuators are sufficient to control the translational force in the horizontal plane. Similarly, the same actuator can also be used to control the rotational force about the vertical.

이들 방안은 설계를 크게 단순화하는 부가적인 장점을 가진다. 더우기, 가속도계를 사용함으로써, 빌딩 요동과 같은 많은 인자로 인해 직선을 벗어나는 힘, 온도 변화로 인한 팽창 및 수축, 승강구 내의 공기 흐름으로 인한 진동 및 다른 원인에 종속될 수 있는 안도의 케이블을 사용하는 것이 필요하지 않게 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 구성은 폐루우프 제어 시스템의 위치를 나타내는 신호를 제공하는데 사용된 가속도계로 대체될 수 있다.These approaches have the added advantage of greatly simplifying the design. Moreover, by using accelerometers, it is often easier to use cables with relief that can be subject to forces beyond straight lines due to many factors such as building fluctuations, expansion and contraction due to temperature changes, vibrations caused by air flow in the hatch, and other causes. It is not necessary. According to a preferred embodiment of the invention, this arrangement can be replaced by an accelerometer used to provide a signal indicative of the position of the closed loop control system.

가속도계 출력을 기초로 한 위치 제어 시스템이 더욱 양호한 방안이더라도, 드리프트는 가속도계와 연관되고, 이것은 고정된 기준에 대한 평균카 및 캡 위치를 제어하기 위해 느린 조절 루우프를 기초하여 정정되는 것이 바람직함을 이해할 것이다.Although the position control system based on the accelerometer output is a better solution, it is understood that drift is associated with the accelerometer, which is preferably corrected based on a slow adjustment loop to control the average car and cap position for a fixed reference. will be.

따라서, 본 발명에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예는 하나 이상의 비교적 지속의 가속도계에 응답하는 비교적 고속의 단순한 아날로그 제어 루우프와, 위치 또는 가속도 센서 또는 이들 모두에 응답하는 더욱 정밀한 디지틀 제어 루우프를 포함한다.Accordingly, in accordance with the present invention, preferred embodiments of the present invention include a relatively high speed, simple analog control loop responsive to one or more relatively continuous accelerometers, and a more precise digital control loop responsive to position or acceleration sensors or both. .

본 발명의 또다른 특성은 이들의 제어 특성을 줄이지 않고서도 가이드 레일의 중량비에 대한 결합 강도를 개선시킨다. 본 발명은 표준 T자형 가이드 레일의 위치에 Y 자형 섹션레일을 사용함으로써 이러한 목적을 달성한다.Another feature of the present invention improves the bond strength to weight ratio of the guide rails without reducing their control properties. The present invention achieves this object by using a Y-shaped section rail in the position of a standard T-shaped guide rail.

이러한 레일 설계는 중량비에 대한 향상된 강도로 가이드되는 카에 대해 동일한 크기로 제어할 수 있다.This rail design can be controlled to the same size for the guided car with improved strength to weight ratio.

본 발명의 이러한 특성의 가이드 레일은 엘레베이터에 부착된 세개의 휠과 유사하게 인터페이스할 수 있으며, 세개의 휠은 T자형의 표면과 유사한 표면에 걸친다. 즉, 두개의 본체의 양측면 그러나, T 의 상부에 수직으로 배치되는 평면 대신에 V자를 형성하는 Y의 다리를 통과하여 Y자의 상측부를 통과하는 설치면에 걸친다.Guide rails of this nature of the present invention can interface similarly to three wheels attached to an elevator, the three wheels covering a surface similar to the T-shaped surface. That is, both sides of the two main bodies, however, instead of the plane disposed perpendicularly to the upper part of T, the installation surface passes through the Y-shaped legs forming the V-shape and passes through the upper side of the Y-shape.

본 발명의 이러한 특성의 가이드 레일은 능동 제어를 위해 레일로서 작동하도록 이용될 수 있다. 이것은 강자성 질량으로 T의 직립 부분 또는 Y의 상부를 이용하는 자석과 같이 둘 또는 3개의 능동 제어 휠 또는 다른 작동기를 포함할 수 있다.Guide rails of this nature of the invention can be used to act as rails for active control. This may include two or three active control wheels or other actuators, such as magnets using an upright portion of T or a top of Y with ferromagnetic mass.

본 발명의 Y자형은 대응하는 T자형보다 나은 섹션 특성을 가지며, 상당히 감소된 중량을 갖는다. 섹션 특성을 유지하는 한편, 중량에 있어 이러한 절약은 Y자의 두다리에 물질을 분산함으로써 획득된다. T 섹션은 블레이드 하부에 중심선 근처에 집중된 더 많은 물질을 가진다. 따라서, 중심선을 중심으로 한 섹션의 완성 모멘트가 덜 분산된다.The Y-shape of the present invention has better section properties than the corresponding T-shape and has a significantly reduced weight. While maintaining the section properties, this saving in weight is obtained by dispersing the material on the Y-legs. The T section has more material concentrated near the centerline at the bottom of the blade. Thus, the completion moment of the section about the centerline is less dispersed.

Y자형 복수 블레이드형 레일에 있어서, 블레이드 하부 물질은 Y자형 두다리에 분산되며, 중심선으로부터 보다 멀어진다. 그들은 중심선을 중심으로 한 섹션의 관성 모멘트들 보다 더 분산한다. 결과적으로, 도일 섹션 특성을 가진 Y자형은 대응하는 T자형보다 가볍다.In a Y-shaped multi-blade rail, the under blade material is distributed on the Y-shaped legs and further away from the centerline. They disperse more than the moments of inertia of the section about the centerline. As a result, the Y shape with the doyle section characteristic is lighter than the corresponding T shape.

본 발명의 이러한 태양의 이론에 따라 설계된 적절하게 구성된 Y자형 가이드 레일은 중량에 있어, 예를 들어, 10 내지 20% 절감되므로 현재 사용되는 각각의 T자형을 대체하여 사용될 수 있다.Properly configured Y-shaped guide rails designed in accordance with the theory of this aspect of the present invention can be used in place of each T-shape currently used, for example by saving 10-20% in weight.

본 발명의 이러한 특성의 Y자형 레일은 물질 및 적하의 감소된 비용으로 엘레베이터카를 성공적으로 유도하는 장점을 제공한다.The Y-shaped rail of this aspect of the present invention offers the advantage of successfully inducing elevator cars with a reduced cost of material and loading.

따라서, 본 발명의 이러한 특성의 일반적인 목적은 가이드 레일의 유도 또는 제어 특성을 희생하지 않고서도 가이드 레일을 더욱 경제적으로 제공 또는 제조하거나, 또는 각 가이드 레일에 대해 엘레베이터카를 인터페이스하는 3개의 휠을 특히 포함하여, 카 유도 제어 서브시스템의 다른 소자를 크게 재설계하지 않고서도 바람직하게 구현할 수 있도록 한다.Thus, the general purpose of this feature of the present invention includes in particular three wheels that provide or manufacture a guide rail more economically, or interface the elevator car to each guide rail without sacrificing the guide or control characteristics of the guide rail. Thus, other components of the car induction control subsystem can be preferably implemented without large redesign.

전술한 바와 같이, 쉬게타 등 및 루인스트라 등에 의해 이용되는 수동 억제는 본 발명에서 효율적이지 못한데, 그 이유는 수동 억제가 캡에 종속하는 바람직하지 못한 병진력을 능동적으로 대처하지 못하므로 본 발명에 의해 제공되는 것과 동일한 승객용 승차를 유연하게 제공하지 못하기 때문이다. 또한, 수동 억제는 캡에 종속되는 바람직하지 못한 회전력을 능동적으로 대지하지 못하므로, 유사하게 본 발명에 의해 제공되는 것과 동일한 승객에 대한 승차를 유연하게 제공하기 못한다.As mentioned above, the passive suppression used by Shigheta et al. And Ruinstra et al. Is not efficient in the present invention because the manual suppression does not actively cope with the undesirable translational forces dependent on the cap. This is because it does not flexibly provide the same passenger ride as provided by. In addition, manual suppression does not actively counter the undesirable rotational forces dependent on the cab, and thus similarly does not flexibly provide a ride for the same passenger as provided by the present invention.

확실하게 수동 억제는 고려하지 않았으며, 본 명세서에 개시된 바와 같이 수직과는 다른 회전측에 대한 어떤 종류의 능동 방안를 고려하지 않았다.Certainly passive suppression has not been taken into account and no kind of active approach on the rotating side other than vertical as discussed herein.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이 최적의 방식의 실시예에 대한 이하의 설명을 참조하면 더욱 용이하게 이해될 것이다.These and other objects, features, and advantages of the present invention will be more readily understood with reference to the following description of embodiments in an optimal manner as shown in the accompanying drawings.

제 1 도에 있어서, 엘레베이터 카 도는 캡을 위한 승객 플랫폼 수단(12)에 의해 서스펜션되거나 지지된다. 본 명세서에 사용된 캡(cab)은 외측 프레임에 서스펜션되거나 가동 지지된 승객 플랫폼를 말하며, 카(car)는 프레임 내에 또는, 서스펜션형 또는 지지형 캡 플랫폼을 위한 프레임에 가동지지되지 않는 승객 플랫폼으로 일컬어진다.(때때로, 카 프레임이라 일컬어짐) 각 용어가 사용되는 예로는: (i) 회전 로우프 풀리에 걸친 케이블에 의해 서스펜션되는 카), (ii) 카프레임 내의 케이블, 로드 또는 로드들에 의해 서스펜션된 캡(진자(pendulum)), (iii) 유압 구동식 피스톤상에 실장된 가동 플랫폼 상에 지지된 카, (iv) 지지되거나 또는 서스펜션된 카프레임 내에 가동 플랫폼상에 지지된 캡등이 있다. 모든 경우에 있어서, 엘레베이터 카 또는 카프레임은 엘레베이터 승강로(제 1 도에 도시되지 않음)를 따라 상승 및 하강하며, 엘레베이터 승강로는 승강로 벽에 부착될 수직 레일(도시되지 않음)과 같은 수단에 의해 가이드된다.In FIG. 1, the elevator car is suspended or supported by passenger platform means 12 for the cap. Cab as used herein refers to a passenger platform that is suspended or movable supported in an outer frame, and a car is also referred to as a passenger platform that is not movable in a frame or for a frame for a suspension or supported cab platform. Examples of where each term is used are: (i) a car suspended by a cable across a rotating rope pulley), (ii) a suspension by a cable, rod or rods in the car frame. Caps (pendulum), (iii) cars supported on movable platforms mounted on hydraulically driven pistons, (iv) caps supported on movable platforms in supported or suspended carframes, and the like. In all cases, the elevator car or car frame is raised and lowered along the elevator lift (not shown in Figure 1), and the elevator lift is guided by means such as a vertical rail (not shown) to be attached to the lift wall. do.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 외란(14)(카 또는 카프레임에 작용하는 승강로 내의 공기 흐름, 레일 섹션의 비칙선 조건의 결과로서 카 또는 캡에 전달되는 불규칙한 승차 외란등이 있다)는 카 또는 캡 플랫폼(10) 내 또는 상에 배치된 센서(16)에 의해 감지될 수 있다. 센서(16)는 전형적으로, 외란(14)의 영향을 감지하여 영향의 크기를 나타내는 신호를 라인(18)상에 제공한다. 수단(20)은 라인(18)상에 제공된 신호에 응답하여, 외란의 감지된 효과를 제거하는데 필요한 응답의 크기를 결정하고, 라인(22)상에 신호를 제공하며, 이 신호는 작동기(24)로 하여금 라인(26)상의 작동신호로 표시된 바와 같이 플랫폼(10)을 작동시키도록 하는 명령신호이다. 작동기(24)는 제한없이 카 또는 카프레임간에 배치되거나, 카프레임 및 캡 내측 프레임 사이에 배치될 수 있으며, 라인(22)상의 제어신호에 응답하여 그들 사이의 힘을 분급할 수 있다.According to the present invention, one or more disturbances 14 (including air flow in the hoistway acting on the car or car frame, irregular riding disturbances transmitted to the car or cab as a result of the nonlinear condition of the rail section), etc. It may be sensed by a sensor 16 disposed in or on the platform 10. Sensor 16 typically senses the impact of disturbance 14 and provides a signal on line 18 that indicates the magnitude of the impact. The means 20 is responsive to the signal provided on line 18 to determine the magnitude of the response needed to eliminate the perceived effect of disturbance and to provide a signal on line 22, which signal is actuator 24. ) Is a command signal that causes the platform 10 to operate as indicated by an actuation signal on line 26. The actuator 24 may be disposed between the car or car frame without limitation, or between the car frame and the cap inner frame, and may classify the force therebetween in response to a control signal on the line 22.

센서(16)와 유사한 다수의 센서는 카 또는 캡에 병진 및 회전운동을 나타내는 하나 또는 더이상의 선택된 파라메타에 응답하도록 배치될 수 있으며, 상기 운동으로 승강로의 중심을 통과하는 가상 수직선상에 완전하게 중심 잡힌 멈춤으로 벗어나게 한다. 이러한 센서는 승강로, 카 또는 캡 등이 받은 병진 가속도에 관련하여 카 또는 캡의 위치와 같은 어떤 하나 또는 어떤 수의 선택된 파라메타에 응답할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가속도가 감지된다. 이러한 센서는 본 발명에 따른 자동 궤환 제어를 위해 하나 이상의 감지 신호를 수단(20) 또는 다른 유사한 수단에 제공여, 폐루우프가 형성되도록 할 수 있다.Multiple sensors similar to the sensor 16 may be arranged to respond to one or more selected parameters representing translational and rotational movements in the car or cap, which are completely centered on a virtual vertical line passing through the center of the hoistway. Get off with a caught stop. Such a sensor may respond to any one or any number of selected parameters, such as the position of the car or cap in relation to the translational acceleration received by the hoistway, car or cap, and the like. According to a preferred embodiment of the present invention, acceleration is sensed. Such a sensor may provide one or more sensing signals to the means 20 or other similar means for automatic feedback control in accordance with the present invention, such that a closed loop is formed.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예의 일 관점은 엘레베이터의 수직 중심선(또는 엘레베이터 프레임-서스펜션 또는 프레임 저지캡의 수직 중심선)이 승강로의 중심상의 가상 고정 기준선과 일치한체 유지하게 하는 제어 시스템이며, 이 경우 서스펜션된 카 또는 캡의 중심선이 승강로 기준 중심선과의 일치를 벗어나지 않거나, 고정 중심선과 일치하는 자체 중심선을 가진 카 또는 캡이 고정 중심선을 중심으로 회전하지 않는다.As mentioned above, one aspect of the preferred embodiment of the present invention is a control system that allows the vertical centerline of the elevator (or the vertical centerline of the elevator frame-suspension or frame jersey cap) to remain in line with the virtual fixed reference line on the center of the hoistway. In this case, the centerline of the suspended car or cap does not deviate from the hoistway reference centerline, or the car or cap with its own centerline coinciding with the fixed centerline does not rotate about the fixed centerline.

제 2 도는 가속도계(16a, 16b, 16c)를 실장한 카 또는 캡을 도시한 것으로, 승강로의 중심선으로부터의 카 또는 캡의 중심선의 편차를 일으키는 작은 수평 병진운동을 명확히 나타내는 수평 가속도를 감지하고, 전술한 바를 제한할 필요없이, 승강로 중심선을 중심으로 카 또는 캡의 작은 회전운동을 명확히 나타내는 가속도를 또한 감지하는데 사용될 수 있는 센서장치의 예를 나타낸 것이다. 필수적인 것은 아니지만, 부가적인 세트의 유사한 센서(16d, 16e, 16f)는 카 또는 캡의 상부 가까이 위치될 수 있다. 예를 들어, 작동기 그룹(24a, 24b, 24c, 24d)중 하나 또는 그 이상을 선택함으로써 힘의 진력이 카 또는 캡 및 승강구 중심선의 원하는 일치와, 만일 원하는 경우, 수평면 내의 하나 이상의 축을 중심으로 또는 수직을 중심으로 회전하지 않도록 유지시키도록 한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 예를 들어, 각 그룹의 작동기가 한쌍의 작동기를 포함하는 두개의 그룹의 작동기(24a 및 24b)를 이용한다. 따라서, 두개 그룹의 작동기는 카 또는 캡의 상부 및 하부 두 군데 가까이 위치되지만, 그것은 어떤 위치 또는 어떤 그룹화, 즉, 다른 위치에서의 다른 그룹화도 본 발명에 포함될 것이다. 전술한 바와 같이, 바람직한 실시예는 단지 하부에서의 작동기를 사용한다. 작동기는 (무접점(공기갭)형태를 이용하여 전자기 작동기를 제공하는) 승강기로부터 분리되어 도시되어 있지만, 승강기에 기계적으로 부착된 작동기를 결코 배제하지 않는다.2 shows a car or cap mounted with accelerometers 16a, 16b and 16c, which detects horizontal acceleration clearly indicating a small horizontal translational motion causing a deviation of the centerline of the car or cap from the centerline of the hoistway, Without limiting one bar, there is shown an example of a sensor device that can also be used to sense acceleration that clearly represents the small rotational movement of a car or cap about a hoist centerline. Although not required, additional sets of similar sensors 16d, 16e, 16f may be located near the top of the car or cap. For example, by selecting one or more of the groups of actuators 24a, 24b, 24c, 24d, the force of the force is dependent on the desired match of the car or cap and the hatch centerline, if desired, about one or more axes in the horizontal plane or Keep it from rotating vertically. Preferred embodiments of the invention utilize two groups of actuators 24a and 24b, for example, in which each group of actuators comprises a pair of actuators. Thus, two groups of actuators are located close to both the upper and lower portions of the car or cap, but it will also be included in the present invention at any position or at any grouping, ie, at other positions. As mentioned above, the preferred embodiment only uses the actuator at the bottom. The actuator is shown separately from the elevator (providing an electromagnetic actuator using a contactless (air gap) form), but never excludes an actuator mechanically attached to the elevator.

제 2 도의 대수의 3차원 좌표 시스템(44)은 도면 내에 x-z 평면을 가지며, 2의 원점은 카 또는 캡의 중력중심에 있고, y 축은 도면과는 수직으로 독자방향으로 지시된다. 제 2 도의 좌표축(44)은 제 3 도에 더욱 상세하게 도시되어 있다. 여기서, 수직 z 축을 중심으로 한 회전에 부가하여, 원한다면, 본 발명에 따라 제어될 수 있는 x 축 및 y 축을 중심으로 한 회전이 존재함을 이해할 것이다. 본 발명에 따르면, 수평면 내의 병진운동은 도시된 장치를 이용하여 제어될 수 있다. 이것은 요구되지는 않겠지만 회전을 제어하는데 또한 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 수평 평면 내의 회전을 제어하는데 사용될 수 있으며, 부가적인 수평축 및 수직축을 포함하는 두개 또는 다수의 축까지 연장될 수 있다.The algebraic three-dimensional coordinate system 44 of FIG. 2 has an x-z plane in the figure, the origin of 2 is in the center of gravity of the car or cap, and the y axis is indicated in a unique direction perpendicular to the figure. The coordinate axis 44 of FIG. 2 is shown in more detail in FIG. Here, in addition to the rotation about the vertical z axis, it will be appreciated that if desired, there is a rotation about the x and y axes which can be controlled according to the invention. According to the invention, the translational movement in the horizontal plane can be controlled using the device shown. This is not required but can also be used to control the rotation. Thus, the present invention can be used to control the rotation in the horizontal plane, and can extend to two or more axes, including additional horizontal and vertical axes.

이 경우에는 가속도계인 센서는 원하는 바와 같이 중력의 중심에 위치될 수 없음을 이해할 것이다. 승객 칸의 바닥 또는 지붕은 수용가능하다면 제한없이 본 명세서에 도시되었다. 도시된 센서의 선택 위치는 물론 임의적이다. 도시된 좌표 시스템 또는 서로에 대해 그와 같은 위치의 대칭이 청구된 발명을 실시하는데 요구되는 선택된 관계라고 추정되지 않는다. 한편, 센서는 가속도를 감지하기 위해, 예를 들어 승강로 벽에 대해 45°인 작동축에 평행하게 또는 일치하는 축을 따라 정렬될 수 있다. 어떤 경우에 있어서, 그렇게 하는 것이 작동방향과 유사하게 정렬된 축을 가진 좌표축을 힘의 이용하는데 유리할 수 있다. 또한 승강로 벽에 대해 45°인 작동기의 방향은 절대적으로 기본적인 것은 아님을 알아야 한다. 실제로 카 또는 캡에 대한 작동기의 관계는 중요한 것이 아니다. 그러나, 보편적인 힘 벡터능력을 얻기 위해 작동기의 직교성 및 토오크 개선이 가능하도록 반대힘의 선들 간의 거리를 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 그것에 수직하게 대신에 대각선을 따라 작용하도록 각 모서리에 작동기를 정렬할 수 있다. 비록 그와 같은 정렬이 수직 회전을 계수하는 능력을 제거하는 것과 같이 현재로서 바람직하지 않다고 하더라도, 그것은 여전히 본 명세서의 청구범위의 관점 내에 있다.It will be appreciated that in this case the accelerometer sensor cannot be located in the center of gravity as desired. The bottom or roof of the passenger compartment is shown herein without limitation, if acceptable. The selection position of the sensor shown is of course arbitrary. It is not presumed that the illustrated coordinate system or the symmetry of such positions with respect to each other is the chosen relationship required to practice the claimed invention. On the other hand, the sensor can be aligned along an axis parallel or coincident with the operating axis, for example 45 ° with respect to the hoist wall, to sense the acceleration. In some cases, it may be advantageous to use a force with a coordinate axis with axes aligned similar to the direction of operation. It should also be noted that the orientation of the actuator 45 ° to the hoist wall is not absolutely basic. In practice, the relationship of the actuator to the car or cap is not important. However, it is desirable to have a distance between the lines of opposite forces to enable orthogonality and torque improvement of the actuator to obtain universal force vector capability. Thus, the actuator can be aligned at each corner to act along a diagonal line instead of perpendicular to it. Although such alignment is undesirable at present, such as removing the ability to count vertical rotation, it is still within the scope of the claims herein.

또한, 바닥 근처의 도시된 가속센서의 위치로부터 x 축을 따른 보편적인 가속이 가속도계(16a)에 의해 감지될 수 있지만, y 축에 따른 가속은 가속도계(16b, 16c)에 의해 감지될 수 있다는 사실이 관측될 수 있을 것이다. 두 개의 y축 감응 가속도계의 출력의 잘못된 비교로 인해 z축을 중심으로 한 회전을 나타낼 것이다. 시계방향 또는 시계 반대 방향 회전은 y 축 가속도계(16b) 또는 (16c)가 더 큰 크기의 감지 신호를 제공하는데 따라 지시될 것이다. 차의 크기는 기준 위치로부터의 회전각의 크기를 나타낸다. 유사한 상황이 지붕 내의 센서(16d, 16e, 16f)에 대해서도 존재한다.In addition, although the universal acceleration along the x axis can be detected by the accelerometer 16a from the position of the illustrated accelerometer near the floor, the fact that the acceleration along the y axis can be detected by the accelerometers 16b and 16c. It can be observed. An incorrect comparison of the outputs of the two y-axis accelerometers will indicate a rotation around the z-axis. Clockwise or counterclockwise rotation will be indicated as the y-axis accelerometer 16b or 16c provides a larger magnitude of the sense signal. The magnitude of the difference represents the magnitude of the angle of rotation from the reference position. Similar situations exist for sensors 16d, 16e, 16f in the roof.

가이드 레일은 도시되시 않았지만, 전형적으로 4개의 승강로 벽중 2개씩 양편에 위치될 수 있다. 즉, 카 예를 들어, 작동기(24a, 24b, 24c, 24d)에 의해 사용하기 위해 강자성체로서 이용될 수 있으며, 작동기는 전자기 형태를 갖을 수 있다. 이 경우, 작동기(24a 및 24b)는 바닥 가까이 부착될 수 있고, 작동기(24c 및 24d)는 승강기(10)의 상부 근처에 부착될 수 있어, 레일을 갖는 공기 갭을 가로질러 무접점 상호작용을 위해 자속을 발생한다. 또는, 전자기계적 즉, 이후에 개시되는 접점형 능동작동기가 이용될 수 있다. 통상적으로, 수동형 휠 가이드가 예를 들어 제한 목적이 아니라 안도(Ando)에 의해 요구되는 바와 같이 부가적인 능동 제어시스템을 위한 요구를 부가함이 없이 부가적인 안정도를 제공하기 위해 카의 상부에 대향 측면에 능동 작동기(24c, 24d) 대신 사용될 수 있다.Guide rails are not shown, but can typically be located on either side of two of the four hoist walls. That is, the car may be used as a ferromagnetic material for use by the actuators 24a, 24b, 24c, 24d, for example, and the actuator may have an electromagnetic form. In this case, the actuators 24a and 24b can be attached near the floor, and the actuators 24c and 24d can be attached near the top of the elevator 10, allowing for contactless interaction across the air gap with the rails. To generate magnetic flux. Alternatively, an electromechanical, i.e., contact, active actuator disclosed later may be used. Typically, a passive wheel guide is opposed to the top of the car to provide additional stability without adding the need for an additional active control system, for example, as required by Ando, not for limiting purposes. In place of the active actuators 24c and 24d.

서스펜션된 (진자형) 캡에 있어서, 예를 들어, 전자계 무접점형 작동기(24a 및 24b)는 작동기에 의해 제공된 자속을 위한 통로를 제공하기 위해 카 프레임의 바닥상에 직립된 적절한 강자성 반응 평면을 갖는 캡의 하부측면에 부착될 수 있다. 이 경우, 캡의 상부에서 부가적 수동 가이드가 요구되지 않을 것이다.In a suspended (pendulum) cap, for example, electromagnetic contactless actuators 24a and 24b may have a suitable ferromagnetic response plane standing upright on the bottom of the car frame to provide a passage for the magnetic flux provided by the actuator. It can be attached to the lower side of the cap having. In this case, no additional manual guide at the top of the cap will be required.

예를 들어, 루인스트라 등에 의한 미합중국 특허 제 4,660,682호에 개시된 바와 같이 지지되었으나 (루인스트라 등에 의해 도시된 바와 같이) 유압 피스톤 또는 서스펜션형 카 프레임상에 실장될 수평 미끄럼 승강구를 사용하는 예의 지지된 카 또는 캡에 있어서, 전자기 무접점형 작동기(24a, 24b)는 작동기에 의해 제공된 자속을 위한 경로를 제공하기 위해 피스톤의 상부상에 또는 지지된 캡에 대해서는 카프레임의 바닥상에 실장된 비미끄럼 수평 승강구상에 미끄럼 승강구 하부에 직립된 적절한 강자성 반응평면을 갖는 미끄럼 승강구의 하부측면에 부착된다.For example, an example supported car that was supported as disclosed in U.S. Patent No. 4,660,682 to Ruinstra et al. But using a horizontal sliding hatch to be mounted on a hydraulic piston or suspension type car frame (as shown by Ruinstra et al.). Alternatively, in the cap, the electromagnetic contactless actuators 24a, 24b are mounted on a non-slip horizontal mounted on the top of the piston or on the bottom of the carframe with respect to the supported cap to provide a path for the magnetic flux provided by the actuator. It is attached to the lower side of the sliding hatch having an appropriate ferromagnetic reaction plane upright on the hatch.

전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 엘레베이터 카 또는 캡에 승차감을 보다 좋게 하는데 이용될 수 있음을 이해하여야 한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 캡에 대해 먼저 설명되고 그 다음 카에 대해 설명될 것이다. 동일한 방안은 카 및 캡에 대해 이용되며, 제 15 도에 도시된 바와 같이, 카에 대한 작동기는 승강로 벽상에 레일에 대해 작용하지만, 캡에 대한 작동기는 제 14B 도, 제 14C 도 및 제 14D 도에 도시된 바와 같이 프레임상에 작용한다는 사실에 대해서 어느 정도 상이함을 이해하여야 한다.It is to be understood that the preferred embodiments of the present invention described above can be used to improve the ride comfort of an elevator car or cap. Preferred embodiments of the invention will be described first with respect to the cap and then with respect to the car. The same solution is used for the car and the cap, and as shown in FIG. 15, the actuator for the car acts on the rail on the hoistway wall, while the actuator for the cap is shown in FIGS. 14B, 14C and 14D. It should be understood that there is some difference in the fact that it acts on the frame as shown.

제 14A 도는 평면도이며, 제 14B 도는 진자 카(46)의 측면도이다. 승강구(10b)의 동작에 관련한 감지된 데이타를 처리하기 위한 제어수단(도시되지 않음)에 구동되는 제 14B 도에 도시된 작동기(45)를 포함하는 능동 서스펜션 시스템을 포함한다. 가속도계일 수 있는 센서(50, 52, 54)는 승강구 동작을 측정한다. 승강기(10b)는 프레임(60)으로부터 로드(56), (58)에 의해 서스펜션되며, 프레임(60)은 케이블(62)에 의해 서스펜션되어 그 상부에 실장된 레일(68, 70)을 갖는 벽(64, 66)을 가진 엘레베이터 승강구 내에서 카(46)를 상하로 이동시킨다. 다수의 휠(72, 74, 76, 78)은 스프링(80, 82, 84, 86)에 의해 프레임(60)에 실장된다. (작동기(45)가 없는) 이러한 형태의 수동 진자카는 미합중국 특허 제 4,899,852 호에 상세히 도시되어 있다.FIG. 14A is a plan view, and FIG. 14B is a side view of the pendulum car 46. And an active suspension system including an actuator 45 shown in FIG. 14B driven by control means (not shown) for processing sensed data relating to the operation of the hatch 10b. Sensors 50, 52, and 54, which may be accelerometers, measure the hatch behavior. Elevator 10b is suspended from frame 60 by rods 56, 58, and frame 60 is suspended by cables 62 and has walls 68 and 70 with rails mounted thereon. The car 46 is moved up and down within the elevator hatch with (64, 66). A number of wheels 72, 74, 76, 78 are mounted to frame 60 by springs 80, 82, 84, 86. This type of manual pendulum (without actuator 45) is shown in detail in US Pat. No. 4,899,852.

승강구를 상하로 이동하는데 있어서, 휠은 레일 예를 들어, 레일 밑판 결합 오 정렬(88) 또는 웨브니스(90)에 의해 발생하는 완충도에 따른다. 그와 같은 밑둥이 결합 불규칙성은 비교적 높은 고주파 카 진동을 유도하지만, 파동은 통상적으로 낮은 진동을 발생한다. 레일 불규칙성에 의해 프레임(60)을 통해 승강기(10b)에 전달되는 진동과 더불어, 승강기(10b)는 직접적인 힘(92)에 종속하는데, 이 힘(92)은 상당한 수의 상이한 감응력으로, 즉 이러한 감응력은 풍력, 승강기상에 직립한 카 내부의 사람의 움직임 및 다수의 유사한 직접함을 포함한다.In moving the hatch up and down, the wheels depend on the degree of cushioning generated by the rail, for example, rail bottom plate engagement misalignment 88 or webness 90. Such butt coupling irregularities induce relatively high frequency car vibrations, but waves typically produce low vibrations. In addition to the vibration transmitted to the elevator 10b through the frame 60 by rail irregularities, the elevator 10b is subject to a direct force 92, which is a significant number of different response forces, i.e. Stresses include wind power, human movement inside a car standing upright on an elevator, and many similar directnesses.

좌표 시스템은 제 14A 도 및 제 14B 도(제 2 도에 유사한)에 도시되며, 수직방향에 z 축을 갖는 승강기(10b)의 바닥에 x-y 평면이 도시되어 있다. 본 발명은 프레임(60)을 통해 승강기(10b)에 전달되는 두 직접힘 및 레일 불규칙성 힘을 완화시킨다. 이것은 x 및 y 방향 모두에서 측면 힘을 방해함으로써 이루어진다. z 축을 중심으로 한 회전은 또한 이후에 개시된 바와 같이 x 축 및 y 축을 따라 측면 제어의 영향에 의해 또한 완화된다.The coordinate system is shown in FIGS. 14A and 14B (similar to FIG. 2), and the x-y plane is shown at the bottom of the elevator 10b with the z axis in the vertical direction. The present invention mitigates both the direct and rail irregularity forces transmitted to the elevator 10b through the frame 60. This is done by disturbing the lateral forces in both the x and y directions. Rotation about the z axis is also mitigated by the influence of lateral control along the x and y axes as also described later.

제 14C 도에 있어서, 제 14A 도 및 제 14B 도의 캡에 유사한 승객 플랫폼의 바닥(200) 및 제 14A 도 및 제 14B 도의 프레임에 유사한 바닥(202)은 중첩되며 정지했을때 실질적으로 기록되는 두개를 도시하는 평면도에 제공된다. 제한하는 방법이 아니라 예시를 목적으로, 직사각형 또는 보다 간단화를 위해 캡 바닥(200) 및 프레임 바닥(202)에 대한 정사각형 배치를 가정하면, 정사각형의 중심과 수직하게 교차하는 수직 캡 중심선을 따라 서로 교차하는 캡 바닥 및 프레임 바닥에 수직하는 한쌍의 반응 평면을 가시화할 수 있다. 반작용 평면은 바닥의(하부의) 대각선을 따라 하부 및 바닥을 교차하거나 그렇지 않을 수 있다.In FIG. 14C, the bottom 200 of the passenger platform similar to the caps of FIGS. 14A and 14B and the bottom 202 similar to the frames of FIGS. 14A and 14B overlap the two that are substantially recorded when stationary. It is provided in the top view which shows. For purposes of illustration and not limitation, assuming a rectangular arrangement for the cap bottom 200 and the frame bottom 202 for the sake of simplicity or simplicity, each other along a vertical cap centerline that intersects perpendicular to the center of the square. A pair of reaction planes perpendicular to the intersecting cap bottom and the frame bottom can be visualized. The reaction plane may or may not cross the bottom and the bottom along the bottom (bottom) diagonal.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예의 일관점은 엘레베이터 캡의 중심선이 일치하는 캡 및 승강구 중심선을 중심으로 회전하는 서스펜션된 또는 지시된 캡없이 승강구의 중심선을 따른 가상의 중심선과 일치하도록 하는 제어 시스템이다.As noted above, the consistency point of the preferred embodiment of the present invention is such that the centerline of the elevator cap matches the virtual centerline along the centerline of the hatch without the cap and the suspended or directed cap rotating around the hatch centerline. System.

이것은 모두가 승강구의 중심선으로부터 캡의 중심선의 작은 병진 이탈을 야기하는 가속도를 감지하는데 사용되는 캡설치 가속도계(204, 206, 208)의 사용 및 승강구 중심선을 중심으로 캡의 작은 회전을 야기하는 가속도를 또한 감지하고 승강구 중심선을 중심으로 캡의 수직 회전이 없는 중심선의 원하는 일치를 유지하기 위해 반 작용 평면에 수직하게 힘을 가하는 작동기(210, 212, 214, 216)를 선택적으로 사용함으로써 행할 수 있다. 이들 작동기들은 제 14B 도에 도시된 작동기(45)에 대응한다. 제 14C 도에 도시된 3 차원 좌표 시스템(218)은 도면상에 x-y 평면을 가지며 정사각형(200, 202)의 중심에 원점을 가지며, 제 14B도의 좌표시스템과 유사하게 독자를 향해 도면과는 수직하게 지시되는 Z 축을 가는 것으로 고려된다. y 축을 따른 병진 가속도는 가속도계(206)에 의해 감지될 수 있지만, x 축을 따른 병진 가속도는 각각의 가속도계(204) 또는 (208)에 의해 감지될 수 있음을 가속계의 위치로부터 알 수 있을 것이다. 2 개의 x-감응성 가속도계의 출력의 잘못된 비교로 z 축을 중심으로 한 회전을 나타낼 것이다. 시계방향 또는 반시계 방향 회전은 x-가속도계(204 또는 208)는 더 큰 크기 감지신호를 제공하는데 따라 표시될 것이다. 예를 들면, 잘못된 비교의 크기 및 표시는 회전각의 크기 및 방향을 나타낸다. 고려된 실시예 그러나, 예를 들어, 폐루우프 제어에 있어서, 감지된 운동은 승객에게 감지되지 않는다.This is all the use of the cab accelerometers 204, 206 and 208 used to detect acceleration causing small translational deviation of the cap's centerline from the hatch's centerline and the acceleration causing small rotation of the cap about the hatch centerline. It can also be done by selectively using actuators 210, 212, 214, 216 that sense and apply a force perpendicular to the reaction plane to maintain the desired coincidence of the centerline without the vertical rotation of the cap about the hatch centerline. These actuators correspond to the actuator 45 shown in FIG. 14B. The three-dimensional coordinate system 218 shown in FIG. 14C has an xy plane on the drawing, has an origin in the center of the squares 200 and 202, and is perpendicular to the reader toward the reader, similar to the coordinate system of FIG. 14B. It is considered to go along the indicated Z axis. The translational acceleration along the y axis can be sensed by the accelerometer 206, but it will be appreciated from the position of the accelerometer that the translational acceleration along the x axis can be sensed by each accelerometer 204 or 208. Incorrect comparison of the outputs of the two x-sensitive accelerometers will represent a rotation around the z axis. Clockwise or counterclockwise rotation will be indicated as the x-accelerometer 204 or 208 provides a larger magnitude sensing signal. For example, the magnitude and indication of a false comparison indicates the magnitude and direction of the angle of rotation. Considered Embodiments However, in closed loop control, for example, the sensed movement is not sensed to the passenger.

동일크기의 강자성 반응평면(218, 220, 222, 224)은 반응 평면내에 놓여지기 위해 대각선을 따라 각 모서리 근처에 프레임의 플로어의 중심에 대해 대칭적으로 선택될 수 있다. 코일을 갖는 4개의 전자석 코어(226, 228, 230, 232) 서스펜션된 또는 지시된 플랫폼의 바닥표면에 부착되어 반응 평면의 하나와 면할 수 있다. 4개의 전자석 코어 코일에 의해 제어수단에 의해 발생되는 인력은 코어코일을 관련된 반응 평면으로부터 분리 또는 근접시키는 식으로 가해진다.The same size ferromagnetic response planes 218, 220, 222, 224 can be selected symmetrically about the center of the floor of the frame near each edge along the diagonal to lie within the reaction plane. Four electromagnet cores 226, 228, 230, 232 with coils may be attached to the bottom surface of a suspended or directed platform to face one of the reaction planes. The attraction force generated by the control means by the four electromagnet core coils is applied in such a way as to separate or approach the core coil from the associated reaction plane.

반응 평면에 대한 코어-코일의 위치 조정은 물론 변할 수 있다. 예를 들어, 제 14C 도에 도시된 바와 같이, 대향 코너에 동일 대각선을 따라 위치되는 전자석 코어-코일, 예를 들어 쌍(226, 232) 또는 쌍(228, 230)은 반응평면의 양 측면상에 인력을 가하도록 정렬되어 하나의 반응평면에 관련된 한쌍의 전자석이 시계방향 회전력을 저지하는데 관련하여 작용하는 한편 나머지 한쌍은 반시계방향 회전력을 저지한다. 동일 캡벽을 교차하는 축을 따라 작용하는 전자석 작동기 예를 들어(230, 232) 또는 (226, 228)는 상기 벽 및 각 반응표면사이에 위치되어 병진력을 저지하도록 상호작용할 수 있다.Positioning of the core-coil relative to the reaction plane can of course vary. For example, as shown in FIG. 14C, electromagnet core-coils, for example pairs 226, 232 or pairs 228, 230, located along the same diagonal line at opposite corners may be on both sides of the reaction plane. A pair of electromagnets, arranged to exert an attractive force on the reaction plane, act in relation to counterclockwise rotation while the other pair counteracts counterclockwise rotation. Electromagnet actuators, e.g. 230, 232 or 226, 228, acting along an axis intersecting the same cap wall may be located between the wall and each reaction surface to interact to prevent translational forces.

그러나, 제 14C 도 내의 전자석들은 모든 제어동작이 반대로 되는 단지 변경과 함께 도시된 측면 보다 반응 평면의 양측면상에 모두 위치될 수 있다. 또는, 회전 외란력의 특정 방향에 대해 상호 작용을 위한 코어-코일 쌍은 각 반응 평면의 동일 측면상에 대각선에 대해 정렬되는 캡의 인접 코너에 관련되어 대각선으로 관련된 쌍이 더 이상 상호 작용하지 않게 될 수 있다. 이 경우, 이후 개시된 문제가 재개되겠지만 본 명세서에 개시된 바와 같은 동일 이론이 적용될 것이다.However, the electromagnets in FIG. 14C can be located on both sides of the reaction plane rather than the side shown with only a change in which all control actions are reversed. Alternatively, core-coil pairs for interaction with respect to a particular direction of rotational disturbance force may be associated with adjacent corners of the cap that are aligned diagonally on the same side of each reaction plane such that the diagonally related pairs no longer interact. Can be. In this case, the problem disclosed later will be resumed but the same theory as disclosed herein will apply.

또한, 교번적으로 반응 평면은 프레임의 바닥상에 설치된 전자석 코어-코일과 함께 캡의 하부 측면상에 설치될 수 있음을 이해하여야 한다.It is also to be understood that the reaction plane can alternatively be installed on the lower side of the cap with an electromagnet core-coil installed on the bottom of the frame.

반응 평면과 함께 X 또는 대각선 개념은 교시 수단으로 소개된 것으로, 바람직한 캡 실시예를 설명하는데 단지 개념적인 도움을 주기 위한 것으로 본 발명의 모든 응용에 이론적으로 응용가능하거나, 구현하는 필수적인 것은 아니다.The X or diagonal concept along with the response plane is introduced as a teaching means and is merely intended to assist in describing the preferred cap embodiment and is not essential or theoretically applicable to all applications of the present invention.

반드시 요구되는 것은 아니지만, 제 14D 도의 실시예에 입증된 바와 같이 다른 실시예에 전체 또는 일부로서 이론적으로 적용가능하지만, X의 방향은 도시된 바와 같이 모서리로에서 모서리로 지향되지 않고 소정의 통상적인 방향으로 놓여질 수 있다. 유사하게, 작동기 및 반응면은 캡의 바닥 및 프레임의 바닥사이에 위치될 필요가 없다. 비록 이러한 정렬이 원치않는 복잡성을 일으킬 수 있더라도, 그들 모두가 반드시 동일 레벨일 필요는 없다. 말할 필요도 없이 본 발명은 4개의 작동기의 사용으로 제한되는 것이 아니며, 3개, 4개, 5개 또는 더 이상의 작동기가 사용될 수 있다. 전형적인 엘레베이터 카 및 승강구의 대칭성과 함께 잘 조립되는 적절한 수로서 4개가 선택되었다. X 방향은 살몬 등에 의한 미합중국 특허 제 4,899,852 호에 개시되었으며, 수동 안정화 시스템과 관련된다.Although not necessarily required, it is theoretically applicable in whole or in part to other embodiments as demonstrated in the embodiment of FIG. 14D, but the direction of X is not directed from corner to corner as shown and may be in any conventional manner. Can be placed in a direction. Similarly, the actuator and reaction surface need not be located between the bottom of the cap and the bottom of the frame. Although such alignment can cause unwanted complexity, they do not necessarily all have to be at the same level. Needless to say, the present invention is not limited to the use of four actuators, three, four, five or more actuators may be used. Four were chosen as the appropriate numbers to assemble well with the symmetry of a typical elevator car and hatch. The X direction is disclosed in US Pat. No. 4,899,852 to Salmon et al. And relates to a passive stabilization system.

카실시예에 대한 것은 이하 더욱 상세하게 개시된 것이다. 제 4 내지 7 도 및 제 9 도 내지 제 13 도는 신규한 다수의 블레이드형 레일 구성의 다양한 실시예를 도시하며, 능동 제어 시스템에 사용되기 위한 본 발명에 따른 각각의 경우에 있어서, 다수 블레이드형 레일은 적어도 하나의 선행기술 능동시스템(안도(Ando)의 미합중국 특허 제 4,754,849 호 참조)에 사용되는 제 8 도에 도시된 종래 기술의 단일 블레이드형 레일로부터 모두 구별되는 것이다.Car examples are disclosed in more detail below. 4-7 and 9-13 show various embodiments of the novel multi-blade rail configuration, in each case a multi-blade rail in each case according to the invention for use in an active control system. Is all distinguished from the prior art single bladed rail shown in FIG. 8 used in at least one prior art active system (see Ando US Pat. No. 4,754,849).

제 4 도 내지 제 7 도 및 제 8 도 내지 제 13 도에 있어서, 하나 이상의 블레이드가 각각의 경우에 사용되어 두개 이상의 대응 작동기와 인터페이스된다. 제 8 도에 있어서, 대조적으로, 단일 블레이드(40)가 3개 작동기(42, 44, 46) 모두에 의해 이용된다. 이후에 도시된 다수 블레이드형 레일의 모두에 대해, 관련 작동기가 도시된 정확한 방법에서와는 다르게 배치될 수 있다.4 to 7 and 8 to 13, one or more blades are used in each case to interface with two or more corresponding actuators. In FIG. 8, in contrast, a single blade 40 is used by all three actuators 42, 44, 46. For all of the multiple bladed rails shown hereafter, the associated actuators can be arranged differently than in the exact manner shown.

제 4 도에 있어서, 직사각형 레일(48)은 3개의 블레이드(50, 52, 54)를 가지고, 각기 3개의 분리된 전자계 작동기(56, 58, 60)에 대해 강자계 통로 또는 질량으로 작용한다. 관련된 작동기가 도시된 것과는 얼마나 다르게 배치될 수 있는가의 예로서, 작동기(58)는 블레이드(52) 및 승강구 벽 대신 사이에 위치되어 공간을 절약하고 장치를 보다 콤팩트하게 만들 수 있다.In FIG. 4, the rectangular rail 48 has three blades 50, 52, 54 and acts as a ferromagnetic path or mass for three separate electromagnetic actuators 56, 58, 60, respectively. As an example of how the associated actuator can be arranged differently from the one shown, the actuator 58 can be positioned between the blade 52 and the hatch wall to save space and make the device more compact.

제 5 도에 있어서, 두개 블레이드형 레일(62)은 블레이드(64) 및 블레이드(66)을 포함하여, V 자형상을 가지는 것으로 도시된다. 삼각형 구성은 찰스 알 오티스에 의한 미합중국 특허 제 134,698 호의 수동시스템에 사용될 수 있는데, 예를 들어, 블레이드(64)는 전자계 작동기(68)에 대한 강자성 질량으로 작용하는 한편, 블레이드(66)는 작동기(70)에 대해 유사한 기능으로 작용한다. 레일(62)은 밑판(72)(74)을 가져 레일을 승강구벽(76)에 쉽게 부착할 수 있다. 또는, 레일(62)은 밑판(도시되시 않음)을 갖거나 또는 없이 완전한 삼각형 단면으로 형성될 수 있다. 유사하게, 제 4 도를 다시 참조하면, 3개의 블레이드형 실시예는 밑판이 없는 4개 블레이드형 레일을 포함할 수 있다. 관련된 작동기가 도시된 것보다 어떻게 다르게 배치될 수 있는가에 대한 또다른 예로서, 작동기(70)는 블레이드(68)의 다른 측면상에 작동기(68)의 반대편에 위치될 수 있으며, 블레이드(66)는 안전 브레이크(도시되지 않음)를 위한 맞물림 돌출부로서 이용될 수 있다.In FIG. 5, the two blade rail 62 is shown as having a V-shape, including the blade 64 and the blade 66. The triangular configuration can be used in the passive system of US Pat. No. 134,698 by Charles Al Otis, for example, blade 64 acts as a ferromagnetic mass for electromagnetic field actuator 68, while blade 66 acts as an actuator ( For a similar function. The rail 62 has base plates 72 and 74 so that the rail can be easily attached to the hatch wall 76. Alternatively, rail 62 may be formed in a complete triangular cross section with or without a base plate (not shown). Similarly, referring back to FIG. 4, the three bladed embodiments may include four bladed rails without base plate. As another example of how the associated actuator can be arranged differently than shown, the actuator 70 can be positioned opposite the actuator 68 on the other side of the blade 68 and the blade 66 Can be used as an engagement protrusion for a safety brake (not shown).

제 6 도에 있어서, I 빔(78) 방안이 사용된다. 블레이드(80)는 한쌍의 양쪽 전자기 작동기(82)(84)에 의해 이용되고, 제 2 블레이드(86)는 제 3 작동기(88)에 의해 이용된다. 제 3 블레이드(90)는 어떤 작동기에 의해 강자성 질량 또는 경로로 이용되는 것이 아니라 승강구 벽(92)에 다른 두개의 블레이드를 부착하는데 이용될 수 있다.In FIG. 6, an I beam 78 scheme is used. The blade 80 is used by both pairs of electromagnetic actuators 82 and 84, and the second blade 86 is used by the third actuator 88. The third blade 90 may be used to attach the other two blades to the hatch wall 92 rather than being used as a ferromagnetic mass or path by any actuator.

제 7 도는 제 5 도의 2 개 블레이드 V 자형 레일(62)의 진동을 도시한 것이다. 레일(94)은 한쌍의 브레이크(96, 98)를 포함하여 각 작동기(100, 102)를 인터페이스한다. 레일은 또한 돌출 블레이드(104)를 포함하는데 안전 블레이드(도시되지 않음)가 걸린 경우 편리한 핸들로서 이용될 수 있다.FIG. 7 shows the vibration of the two blade V-shaped rail 62 of FIG. Rail 94 includes a pair of brakes 96, 98 to interface each actuator 100, 102. The rail may also be used as a convenient handle when the safety blade (not shown) is caught to include the protruding blade 104.

제 9 도는 전자기 코일(110)과 인터페이스하기 위한 블레이드(108) 및 코일(114)용 블레이드(112)를 가진 반전된 V 자형 레일(106)을 도시한 것이다. 블레이드(116, 118)는 구조강도를 제공한다.9 shows an inverted V-shaped rail 106 having a blade 108 for interfacing with the electromagnetic coil 110 and a blade 112 for the coil 114. Blades 116 and 118 provide structural strength.

제 10 도는 각기 코일(126, 128)에 대해 강자성 경로를 제공하는 블레이드(122) 및 블레이드(124)를 가진 C 형 레일(120)을 도시한 것이다. 코일(l30)은 그의 강자성 질량으로 블레이드(l32)를 사용한다. 블레이드(132)는 또한 승강구 벽(134)에 레일(120)을 부착하는데 사용될 수 있다.FIG. 10 shows a C-shaped rail 120 with blades 122 and blades 124 providing ferromagnetic paths for coils 126 and 128, respectively. Coil l30 uses blade l32 with its ferromagnetic mass. Blade 132 may also be used to attach rail 120 to hatch wall 134.

제 11 도는 페이싱대(140)를 사용하는 승강구 벽상에 설치된 레일(136)을 도시한 것이다. 레일(136)은 곡선부(142)를 포함하는데 실제로 안전브레이크 목적으로 돌출 블레이드(114)의 각 측면상에 하나씩 두개의 블레이드를 포함한다. 곡선부의 한쪽 측면은 코일(146)과의 인터페이싱하는데 사용되고 나머지 측면은 코일(148)과의 인터페이싱하는데 사용된다.11 shows a rail 136 mounted on a hatch wall using a facing table 140. The rail 136 includes a curved portion 142 which actually includes two blades, one on each side of the protruding blade 114 for safety brake purposes. One side of the curved portion is used to interface with the coil 146 and the other side is used to interface with the coil 148.

제 12 도는 밑판(154)에 의해 승강구 벽(152)에 부착된 레일(150)을 도시한 것이다. 레일(150)의 능동부는 원형 레일(156)을 포함하는데 사실상 돌출부(158)의 각 측면상에 두개의 1/2 원형을 포함한다. 코일(160, 162)은 제각기 1/2 원(156)을 강자성 질량으로 사용했다. 따라서 레일(150)은 사실상 두 블레이드형 레일이다.12 shows the rail 150 attached to the hatch wall 152 by the base plate 154. The active portion of the rail 150 includes a circular rail 156 which in fact includes two half circles on each side of the protrusion 158. The coils 160 and 162 used 1/2 circles 156 as ferromagnetic masses, respectively. Thus the rail 150 is in fact a two bladed rail.

제 13 도는 밑판(168)(170)에 의해 승강구 벽(166)상에 설치된 레일(164)을 도시한 것이다. 곡선부(172)는 실제로, 돌출부(174)의 각 측면상에 두개의 부분으로 나누어진다. 각 부분은 예를 들어, 각기 작동기(176, ]78)인 작동기에 의해 이용된다. 레일(164)은 D 형보다 오히려 Ω 형을 갖는 것을 제외하고는 제 11 도의 레일(136)에 대한 개념과 유사하다.13 shows the rail 164 installed on the hatch wall 166 by the base plates 168 and 170. Curve 172 is actually divided into two parts on each side of protrusion 174. Each part is used by an actuator, for example actuators 176 and 78 respectively. Rail 164 is similar to the concept for rail 136 in FIG. 11 except that it has an Ω rather than D-shape.

제 7 도 내의 레일(94)은 수평면 및 약 3 축의 회전에서의 안정화에 관련하여 이후에 도시되는 바와 같이 단지 8개의 전자석을 이용할 수 있는 바람직한 실시예이다.The rail 94 in FIG. 7 is a preferred embodiment in which only eight electromagnets can be used as shown later in relation to stabilization in the horizontal plane and about three axes of rotation.

서스펜션된 (진자) 캡에 대해, 어떤 수평축을 중심으로 한 감지할 수 있는 정도의 회전이 존재하지 않기 때문에 서스펜션되는 프레임에 대해 캡의 상부 안정화는 거의 또는 전혀 요구되지 않는다. 그러나, 예를 들어 프레임 내의 병진운동 가능한 플랫폼상에 설치된 점상에 경사질 수 있는 식으로 지지된 지지형 캡에 대해서는 수평축을 중심으로 한 회전이 감지될 수 있다. 이 경우, 바닥을 안정화하기 위해 동작하는 제어 시스템과는 완전히 독립적으로 작용하며, 캡의 천정에 대해 제 14C 도에 관련하여 전술한 바와 같은 것과 유사하거나 거의 동일한 제어 시스템을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 경사를 안정화하기 위한 문제를 위해 어떤 수평축 또는 수평축들을 중심으로 한 회전을 직접 저지하기 위해 캡의 경사를 실질적으로 측정하는 것이 필요하다고 생각될 수도 있다. 비록 이것이 본 발명의 범주내에 있는 것이 확실하지만, 본 발명에 따르면, 카 뿐만 아니라 캡에 대해서, 천정 및 바닥내의 수평 병진운동을 안정화하기 위한 두개의 독립 제어 시스템을 사용하는데, 놀랍게도, 어떤 수평축을 중심으로 한 어떤 회전도 자동적으로 처리된다. 비록, 캡(및 특정 지지형 캡) 및 카 모두에 적용가능하지만, 이후에는 카의 경우에만 설명할 것이다. 본 기술분야의 숙련자라면, 수평 회전 안정화를 캡에 사용 및 이용하기 위해 이후의 설명을 적용하는데 어려움이 없을 것이다.For a suspended (pendulum) cap, little or no top stabilization of the cap is required for the suspended frame because there is no detectable degree of rotation about any horizontal axis. However, a rotation about the horizontal axis can be sensed, for example for a supported cap supported in such a way that it can be inclined on a point installed on a translatable platform in the frame. In this case, it may be desirable to use a control system that is completely independent of the control system operating to stabilize the floor and that is similar or nearly identical to that described above with respect to FIG. 14C for the ceiling of the cap. It may be considered necessary to substantially measure the tilt of the cap in order to directly prevent rotation about some horizontal axis or horizontal axes for the problem of stabilizing the tilt. Although it is certain that this is within the scope of the present invention, in accordance with the present invention, two independent control systems for stabilizing the horizontal translation in the ceiling and floor, not only for the car but also for the cap, surprisingly, are centered on some horizontal axis. Any turn made is automatically managed. Although applicable to both the cap (and certain supported caps) and the car, the following will only be described for the car. Those skilled in the art will have no difficulty applying the following description to use and use horizontal rotational stabilization in the cap.

제 14D 도는 카프레임 바닥 및 서스펜션형 캡의 하부측면 사이의 공간내에 작동기 장치의 플랫폼(10b)의 바닥면으로부터 하방으로 바라본 제 14B 도의 진자카의 평면도이다. 이 경우, 제 14B 도에 도시된 단일 작동기(45) 대신에 3개의 작동기(240, 242, 244)가 도시된다.FIG. 14D is a plan view of the pendulum of FIG. 14B viewed downward from the bottom surface of the platform 10b of the actuator device in the space between the car frame bottom and the bottom side of the suspension cap. In this case, three actuators 240, 242, 244 are shown instead of the single actuator 45 shown in FIG. 14B.

제 14D 도에 도시된 작동기는 이후에 상세히 도시되는 전자기 형태를 갖는다. 플랫폼(10b)의 배향은 제 14A 도에 도시된 것과 동일하며, 동일 좌표축을 적용한다. 따라서, 작동기(242)는 x 축을 따라 힘을 발생하지만, 작동기(240, 244)는 y 축에 평행한 축을 따라 힘을 발생한다. 각각의 작동기(240, 242, 244)는 적어도 어떤 다른 축내의 센서에 의존하지 않는다는 점에서 다른 것과는 독립적인 분리제어루우프를 가진다. 물론, 다양한 축제어가 기계적으로 결합된다는 것을 알 수 있을 것이다.The actuator shown in FIG. 14D has an electromagnetic form, which is shown in detail later. The orientation of platform 10b is the same as that shown in FIG. 14A and applies the same coordinate axis. Thus, actuator 242 generates a force along the x axis, while actuators 240 and 244 generate a force along an axis parallel to the y axis. Each actuator 240, 242, 244 has a separate control loop independent of the other in that at least does not depend on the sensor in any other axis. Of course, it can be seen that the various festivals are mechanically combined.

다양한 능동 현수 발명이 본 명세서에 개시되는데, 제 14D 도에 관련하여 본 명세서에 개시된 바와 같이 분리된 단일 축 제어를 포함하는 본 발명의 실시예가 설명되며, 제 14C 도 및 제 15 도에 도시된 바와 같이 결합, 다중 축제어 채널인 여러개의 실시예가 설명된다. 본 명세서에 개시된 분리, 단일축 제어들은 설계의 간편성 및 다양한 제어축을 전자적으로 분리되는 이점이 있다. 그러나, 분리, 단일축 방안은 요구되는 만큼의 전자석의 수를 부가해야 하기 때문에 결합된 다중축 방안에 비해 더 비싸다. 한편, 분리된 채널내에는 요구되는 전자의 3개 채널의 만이 있으나, 결합, 다중축 방안은 최소 4개의 전자 채널망이 요구된다.Various active suspension inventions are disclosed herein, embodiments of the invention comprising separate single axis control as disclosed herein in connection with FIG. 14D are described, as shown in FIGS. 14C and 15. Several embodiments of the combined, multiple festival channel are described. The separate, single-axis controls disclosed herein have the advantage of simplicity of design and the electronic separation of the various control axes. However, separate, single-axis schemes are more expensive than combined multi-axis schemes because they must add as many electromagnets as required. On the other hand, there are only three channels of electrons required in a separate channel, but at least four electron channel networks are required for a combined and multi-axis scheme.

본 발명의 바람직한 실시예가 엘레베이터 카 또는 캡내에 운행의 안전을 증가하는데 이용될 수 있음이 이미 설명되었다. 본 발명의 바람직한 실시예는 캡에 대해 최초로 부분적으로 설명되었으며, 이하 카에 대해 설명될 것이다. 다시, 동일한 방안이 카 및 캡 모두에 이용될 것이지만, 카에 대한 작용기는 승강구는 승강구 벽상의 레일에 대해 작용하고, 캡에 대한 작동기는 제 14C 도에 도시된 바와 같이 프레임상에 동작한다는 사실의 경우만 다르다.It has already been described that a preferred embodiment of the invention can be used to increase the safety of driving in an elevator car or cab. Preferred embodiments of the present invention were first partially described for a cap and will now be described for a car. Again, the same solution would be used for both the car and the cap, but the functionalities for the car acted on the frame on the hatch wall and the actuators for the cap operated on the frame as shown in Figure 14C. Only case is different.

제 15 도를 참조하면, 서스펜션형 또는 지지형 카(250)의 바닥은 정지했을때 카를 도시하는 평면도에 제공된다. 다시, 캡에 대해 상술한 바와 유사하게, 한정하는 것이 아니라 예시를 위해, 승객 플랫폼 또는 카 바닥에 대한 배치가 직사각형 또는 보다 더 간단하게 정사각형으로 가정하면, 정사각형의 중심을 수직하게 교차하는 수직카 중심선 따라 서로 교차하는 카(25)바닥에 수직한 한쌍의 반응면을 볼 수 있다. 반응면은 바닥의 대각선을 따라 바닥을 교차하거나 교차하지 않을 수 있다.Referring to FIG. 15, the bottom of a suspension or supported car 250 is provided in a plan view showing the car when stationary. Again, similar to that described above for the cab, for purposes of illustration and not limitation, a vertical car centerline vertically intersecting the center of the square, assuming that the arrangement on the passenger platform or car floor is rectangular or, more simply, square. As a result, a pair of reaction surfaces perpendicular to the bottom of the car 25 that cross each other can be seen. The response surface may or may not intersect the floor along the diagonal of the floor.

다시, 전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 보기 위한 하나의 방법은 일치하는 카 및 승강구 중심선을 중심으로 회전하는 서스펜션형 또는 지지형 카 없이 승강구의 중심을 지나는 가상의 기준선과 엘레베이터 카의 중심선이 일치하도록 제어 시스템을 고려한 것이다.Again, as noted above, one method for viewing a preferred embodiment of the present invention involves the use of an imaginary baseline and elevator car that passes through the center of the hatch without a suspension or support car that rotates about a matching car and the hatch centerline. The control system is considered to coincide with the center line.

이것은 (제 2 도의 각기 센서(16b, 16a, 16c)로 연속하는) 카 설치 가속도계(252, 254, 256)를 사용함으로써 행해지는데, 이들 모두는 승강구의 중심선으로부터의 카 중심선을 중심으로 한 카의 작은 회전을 나타내는 가속도를 감지하고, 회전없이 중심선의 원하는 일치를 유지하기 위해 반응평면에 수직하게 힘을 가하는 작동기(258, 260, 262, 264)의 선택적인 사용에 의해 행해질 수 있다. 제 15 도에 도시된 3차원 좌표 시스템(266)은 도면상에 x-y 평면을 가지며, 정사각형(250)의 중심에 원점을 가지고 독자를 향해 도면과는 수직하게 지시된 z 축을 가진다. y축을 따른 병진 가속도는 가속도계(254)에 의해 감지될 수 있으며 x 축을 따른 병진 가속도는 각각의 가속도계(252 또는 256)에 의해 감지될 수 있는 가속도계의 위치에 따라 측정될 수 있다. 두개의 x-감응 가속도계의 출력의 잘못된 비교는 z 축을 중심으로 한 회전을 지시할 것이다. 시계방향 또는 반시계방향 회전은 x-가속도계(252) 또는 (256)가 더 큰 크기의 감지된 신호를 제공함에 따라 지시될 것이다. 즉, 잘못 비교의 크기 및 표시가 회전각의 크기 및 방향을 나타낸다.This is done by using car mounting accelerometers 252, 254, 256 (continued with sensors 16b, 16a, 16c, respectively, in FIG. 2), all of which are located on the car centerline from the centerline of the hatch. This can be done by the selective use of actuators 258, 260, 262, 264 that sense acceleration representing small rotations and apply a force perpendicular to the reaction plane to maintain the desired coincidence of the centerline without rotation. The three-dimensional coordinate system 266 shown in FIG. 15 has an x-y plane on the drawing, has an origin in the center of the square 250, and has a z axis directed perpendicular to the drawing toward the reader. The translational acceleration along the y axis can be sensed by the accelerometer 254 and the translational acceleration along the x axis can be measured according to the position of the accelerometer that can be sensed by each accelerometer 252 or 256. Incorrect comparison of the outputs of two x-sensitive accelerometers will indicate rotation about the z axis. Clockwise or counterclockwise rotation will be indicated as x-accelerometer 252 or 256 provides a sensed signal of greater magnitude. In other words, the magnitude and indication of the false comparison indicate the magnitude and direction of the rotation angle.

제 5 도에 도시된 레일과 유사하고, 씨. 알 오티스의 것과 같이 양승강구(267a, 268a)에 부착된 V 자형 레일(267)(268)은 강자성 반응 평면(268, 270, 272, 274)을 제공한다. 코일에 관련된 4개의 전자석 코어(280, 282, 284, 286)는 서스펜션형 또는 지지형 플랫폼의 바닥 가까이의 측면에 부착될 수 있으며, 각각은 반응면중의 하나와 면한다. 제어 시스템에 의해 4개의 전자석 코어 코일로부터 발생하는 인력을 관련된 반응 평면으로부터 코어 코일을 근접 또는 분리하는 식으로 가해진다.Similar to the rail shown in FIG. V-shaped rails 267 and 268 attached to lifting hatches 267a and 268a as Al Otis provide ferromagnetic reaction planes 268, 270, 272 and 274. Four electromagnet cores 280, 282, 284, 286 associated with the coil may be attached to the side near the bottom of the suspension or supported platform, each facing one of the reaction surfaces. The attraction force generated by the four electromagnet core coils is applied by the control system in such a way as to close or separate the core coil from the associated reaction plane.

반응면에 대한 코어 코일의 위치는 캡의 예에서와 같이, 선택된 레일 현상에 따른 가장 특별한 경우를 제외하고는 변한다.The position of the core coil relative to the response surface changes, except in the most special case according to the selected rail phenomenon, as in the cap example.

이제 제 16 도를 참조하면, 제 1 도의 수단(20)은 디지틀 신호처리기 실시예로 도시되어 있는데, 이것은 입/출력(I/O) 장치(280)를 포함하며, 입/출력 장치(280)는 센서(16)에 의해 제공되는 아날로그 신호에 응답하는 아날로그/디지틀(A/D) 변환기를 포함한다. 여기서, 센서(16)는 제 14C 도에 도시된 바와 같은 가속도계(204, 206, 208) 또는 제 15 도에 도시된 가속도계(252, 254, 256) 또는 제 14C 도의 외란 효과를 나타내는 어떤 감지된 파라메타일 수 있다. I/O 장치(280)는 또한 아날로그 작동기(24)에 대한 선(22)상에 힘명령 신호를 제공하는 디지틀/아날로그(D/A)변환기(도시되지 않음)를 포함하며, 아날로그 작동기(24)는 제 14C 도의 작동기(210, 212, 214, 216), 제 15 도의 작동기(258, 260, 262, 264) 또는 소정의 다른 적절한 작동기를 대신 포함할 수 있다. 또한, 제 16 도의 제어수단(20) 내에는 중앙 처리유니트(CUP)(284), RAM(286) 및 ROM(288)를 상호접속하는 제어, 데이타 및 어드레스 버스(282)가 있다. CPU는 ROM에 상주하는 순서적인 프로그램을 중간 계산결과를 나타내는 크기를 가진 신호와, 선(22)상의 출력 신호로 표시되는 바와 같이 제어되도록 파라메타의 값을 나타내는 크기를 가진 출력신호 뿐만 아니라 RAM에 선(18)상에 나타낸 바와 같은 감지된 파라메타의 값을 나타내는 크기를 가진 입력신호를 저장한다.Referring now to FIG. 16, the means 20 of FIG. 1 is shown as a digital signal processor embodiment, which includes an input / output (I / O) device 280, and an input / output device 280 Includes an analog / digital (A / D) converter responsive to the analog signal provided by the sensor 16. Here, the sensor 16 is an accelerometer 204, 206, 208 as shown in FIG. 14C or an accelerometer 252, 254, 256 shown in FIG. 15 or any sensed parameter that exhibits the disturbance effect of FIG. 14C. Can be. I / O device 280 also includes a digital / analog (D / A) converter (not shown) that provides a force command signal on line 22 to analog actuator 24, and analog actuator 24 ) May instead include actuators 210, 212, 214, 216 of FIG. 14C, actuators 258, 260, 262, 264 of FIG. 15, or some other suitable actuator. Also within the control means 20 of FIG. 16 is a control, data and address bus 282 interconnecting a central processing unit (CUP) 284, a RAM 286 and a ROM 288. The CPU stores the ordered program residing in the ROM in RAM as well as an output signal having a magnitude indicating a parameter value to be controlled as indicated by an output signal on the line 22 and a signal having an intermediate calculation result. (18) Store an input signal having a magnitude representing the value of the sensed parameter as shown above.

제 14C 도 및 제 l5 도의 캡 및 카 플랫폼 배열을 참조하고, 이와 동시에 제 17 도를 참조하면, 간단화된 순서 프로그램이 제 1 도의 수단(20) 및 제 16 도에 도시된 그에 따른 실시예에 설명된 폐루우프 제어기능을 수행하는데 있어 제 16 도의 CPU 에 의한 수행에 대해 설명된 것이다. 단계(300)에서 시작된 후, 입력 단계(302)가 수행되는데 그 단계에서 I/O 유니트(280)에 의해 선(18)상의 신호 크기가 요구된다. 제 14C 도 및 제 15 도에 대하여, 이들은 제 14C 도의 가속도계(204, 208, 206) {또는 제 15 도의 가속도계(252, 256, 254)(적절한 좌표변환을 갖는)}에 의해 각기 제공된 신호(Ax1, Ax2, Ay)로 표시되며, 제 16 도의 RAM에 저장될 것이다. 하나 또는 두개의 x-축 가속도계(204, 208) 또는 (252 256)은 단계(304)에 사용되어 향 또는 음의 Ax신호의 크기를 계산하거나, 두개 모두는 서로에 대해 체크로서 이용되거나, 평균을 제공하도록 이용되거나, 어떤 그와 같은 유사한 용장성 기법으로 사용될 수 있다.(물론, 단계(302)(304)는 회전센서가 두개의 병진운동[x 및 y]센서를 따라 제공되는 경우, 신호감지 단계에 결합될 수 있음을 알 수 있다). 가속도계(204, 208)(또는 가속도계(252, 256))에 의해 제공되는 두개 신호를 비교함으로써 Aθ의 계산이 단계(304)에서 이루어질 수 있다. 신호 Ax, Ay및 Aθ의 값은 일시적으로 RAM(286)에 저장된다.With reference to the cap and car platform arrangements of FIGS. 14C and l5, and at the same time with reference to FIG. 17, a simplified ordering program is shown in the embodiment 20 shown in FIG. The execution by the CPU of FIG. 16 in performing the described closed loop control function is described. After beginning at step 300, an input step 302 is performed in which the signal magnitude on line 18 is required by I / O unit 280. For FIGS. 14C and 15, these are the signals A provided respectively by the accelerometers 204, 208, 206 of FIG. 14C (or the accelerometers 252, 256, 254 of FIG. 15 (with appropriate coordinate transformations)). x1 , A x2 , A y ) and will be stored in RAM of FIG. 16. One or two x-axis accelerometers 204, 208 or 252 256 may be used in step 304 to calculate the magnitude of the positive or negative A x signal, or both may be used as checks against each other, It can be used to provide an average, or any similar redundancy technique. (Of course, step 302, 304 is provided if the rotation sensor is provided along two translational [x and y] sensors. It can be seen that the signal detection step can be combined). Calculation of A θ may be made in step 304 by comparing the two signals provided by the accelerometers 204, 208 (or accelerometers 252, 256). The values of the signals A x , A y and A θ are temporarily stored in the RAM 286.

단계(306)는 그 다음 수행되어, 하나 이상 감지 파라메타(가속도가 바람직함)에 나타내진 바와 같이 외란의 효과를 저지하는데 필요한 힘을 계산한다. 이것은 서스펜션형 또는 지지형 캡 또는 카의 알려진 질량에 기초하여 이루어지며, 식은 F=ma로 여기서 F 는 요구되는 지지력을 나타내고, m은 서스펜션형 또는 지지형 캡 또는 카의 질량이며, a는 감지된 가속도이다. 따라서, Fx, Fy, 및 Fθ는 단계(304)에서 RAM(286)에 저장된 신호 Ax, Ay및 Aθ로부터 계산된다. 이들 계산된 값은 단계(308)에 지시된 바와 같은 선(22)상에 힘명령 신호 형태로 제공된다. 제 14C 도 및 제 15 도에 도시된 바와 같이 작동기의 배향은 양의 x 방향 저지력으로 일컬어지는 명령신호가 협력하여 작용하는 전자석(210, 214)(또는 258, 262)에 의해 제공되는데, 각각의 전자석은 cos 45°가 곱해진 명령 x 방향힘과 동일한 힘을 제공함으로써 각각에 의해 요구되는 저지력이 1/2로 제공된다. 유사한 저지력의 제산은 y 방향 및 회전에 대해 이루어진다. 모든 가능성을 커버할 한 세트의 식이 이후에 개시된다(다음의 식에 있어서, 아래의 문자 1, 2, 3, 4는 제각기 제 14C 도의 전자기 작동기(210, 212, 214, 216)(또는 제 15 도의 작동기(258, 260, 262, 264))에 대응한다.Step 306 is then performed to calculate the force required to counteract the effects of disturbance, as shown in one or more sensing parameters (preferably acceleration). This is based on the known mass of the suspension or support cap or car, where F = ma where F represents the required bearing force, m is the mass of the suspension or support cap or car, and a is detected Acceleration. Thus, F x , F y , and F θ are calculated from the signals A x , A y, and A θ stored in RAM 286 in step 304. These calculated values are provided in the form of a force command signal on line 22 as indicated in step 308. As shown in FIGS. 14C and 15, the orientation of the actuator is provided by electromagnets 210 and 214 (or 258 and 262) in which the command signals, referred to as positive x direction stopping forces, act in concert. The electromagnets provide a force equal to the command x directional force multiplied by cos 45 °, providing half the stopping force required by each. Division of similar stopping forces is made in the y direction and rotation. A set of equations is then disclosed which will cover all possibilities (in the following equations, the letters 1, 2, 3, 4 below each represent electromagnetic actuators 210, 212, 214, 216 of FIG. 14C, respectively, or 15). Actuators 258, 260, 262, 264 of the figure.

Fx+: F1=(KCS)(Fx+) Fx-: F2=(KCS)(Fx-)F x + : F 1 = (KCS) (F x + ) F x- : F 2 = (KCS) (F x- )

F3=(KCS)(Fx+) F4=(KCS)(Fx-)F 3 = (KCS) (F x + ) F 4 = (KCS) (F x- )

Fy+: F1=(KCS)(Fy+) Fy-: F3=(KCS)(Fy-)F y + : F 1 = (KCS) (F y + ) F y- : F3 = (KCS) (F y- )

F2=(KCS)(Fy+) F4=(KCS)(Fy-)F 2 = (KCS) (F y + ) F 4 = (KCS) (F y- )

F+: F1=(KCS)(Fθ+) F-: F3=(KCS)(Fθ-) F +: F 1 = (KCS ) (F θ +) F -: F 3 = (KCS) (F θ-)

F2=(KCS)(Fθ+) F4=(KCS)(Fθ-)F 2 = (KCS) (F θ + ) F 4 = (KCS) (F θ- )

여기서, F=힘,Where F = force,

KCS = cos(45°) = sin(45°) = 0.707KCS = cos (45 °) = sin (45 °) = 0.707

요구된 계산을 수행하고, 요구된 저지력 명령신호를 제공한 후, 프로그램은 그 다음 단계(310)로 빠져나갈 수 있다. 그러나, 불완전하게 레벨화된 가속도계 및 가속도계내의 변경하는 편차에 대한 보증을 위해 시스템을 중첩하도록 부가적인 단계를 추가하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예의 목적을 위해 가속도계는 i) 오프셋 드리프트 ii) 완전하지 않은 레벨로 인한 원치않은 중력 성분의 픽업과 같이 두개의 주요 에러를 가지며, 또한 중요한 것은 아니지만 선형 에러도 갖는다. 비 레벨 가속도계는 진자 수직을 이루는 각의 sine에 비례하는 중력으로 인한 가속도를 감지할 것이다. 비선형성에 대한 정정은 본 발명의 실시예에서는 통상 중요하지 않으나 원한다면 정정될 수 있다(이하 제 23 도 참조). 비선형성이 오프세트의 변경에 대한 조절되는 바와 같이 진짜 선형성과의 기본적인 관계를 유지한다고 가정하면, 그와 같은 비선형성은 정정 인자를 제공하는데 사용되는 룩업 테이블을 고려함으로써 감지된 가속도의 각 단에서 정정될 수 있다. 만일 오프세트가 시간에 걸쳐 일정하다면, 일정한 정정인자로 똑바로 정정될 수 있다. 그러나, 오프세트가 온도, 낡음 등에 의해 시간에 걸쳐 변하기 때문에 정정은 동적인 방법으로 이루어져야 한다. 중력에 가속도 뿐만 아니라 오프세트 및 변하는 오프세트가 승강구 중심선에 대한 카 또는 캡의 위치를 제어하기 위한 비교적 느리게 작용하는 궤환 제어 시스템을 제공함으로써 정정될 수 있다. 이것은 평균 측면 가속도가 0 이 되어야 한다는(또는 카 또는 캡이 공간상으로 진행중지) 것을 인식함으로써 행해질 수 있다. 느린 작용 루우프는 평균 가속도계 출력신호를 오프셋시킨다. 평균은 예를 들어, 아날로그 지역통과 필터 또는 디지틀 필터를 사용하므로써 얻어질 수 있다.After performing the required calculations and providing the required stopping force command signal, the program can then proceed to step 310. However, it is desirable to add additional steps to superimpose the system for incompletely leveled accelerometers and for guaranteeing variations in the accelerometer. For the purposes of the embodiments of the present invention, the accelerometer has two major errors, i.e. offset drift ii) undesired gravitational component pickup, but also linear errors, although not critical. Non-level accelerometers will detect acceleration due to gravity proportional to the sine of the pendulum perpendicular angle. Corrections for nonlinearity are not usually important in embodiments of the present invention but can be corrected if desired (see FIG. 23 below). Assuming nonlinearity maintains a fundamental relationship with true linearity as adjusted for changes in the offset, such nonlinearity corrects at each stage of the sensed acceleration by considering the lookup table used to provide the correction factor. Can be. If the offset is constant over time, it can be corrected straight with a constant correction factor. However, corrections must be made in a dynamic way because the offset changes over time by temperature, age, etc. Offset and varying offsets as well as acceleration in gravity can be corrected by providing a relatively slow acting feedback control system to control the position of the car or cap relative to the hatch centerline. This can be done by recognizing that the average lateral acceleration should be zero (or the car or cap is going into space). Slow action loops offset the average accelerometer output signal. The average can be obtained, for example, by using an analog local pass filter or a digital filter.

따라서, 제 2 도에 도시된 x-축과 같은 단일축을 고려하면, 가속도 및 위치 센서 모두를 가진 캡 또는 카를 제어하기 위한 그와 같은 시스템의 동작 이론은 제 18 도에 도시되어 있다. 기본적인 형태의 시스템은 블럭(320)으로 도시된 바와 같이 카 또는 캡 질량을 포함한다. 카 또는 캡 질량은 선(324)로 도시된 바와 같이 가속도를 일으키는 선(322)상의 힘에 의해 작용된다. 외란력은 선(326)상의 신호로서 개략적으로 도시되며, 이 신호는 가속도계(332)에 의해 감지된 바와 같은 선(324)상에 도시된 가속도(A)에 비례(Ka)로 제공된 선(330)상에 저지력을 가진 가산기(328)(외란력은 저지력과 물리적으로 반대임을 나타내는 이론적인 경로)에서 가산되며, 가속도계(332)는 가산기(336)에 선(334)상의 감지된 가속도 신호를 제공한다. 가속도 크기 인자(Ka)는 V/m2/S이다.(전술한 바와 같이, 선(324)상의 가속도는 블럭(320)에 제의된 F/M 관계에 따른 서스펜션형 또는 지지형 카 또는 캡의 질량과 작용하는 외란력에 의해 발생되는데, 여기서, F는 외란력이고, M은 카 또는 캡의 질량이다. 가산기(328)는 선(326)상의 외란력과 선(330)상의 저지력의 힘을 나타내며 질량에 작용하는 선(322)상의 순힘을 제공한다). 가산기(336)는 선(338)상의 신호를 함발생기(340)에 제공하는데, 힘 발생기(340)는 1.0N/V(뉴톤/볼트)의 전달 특성을 가질 수 있다. 가산기(336)는 선(338)상의 신호를 힘 발생기(340)에 전달하기 위해, 이후에 설명될 외측 가속도 및 위치루우프 신호를 가진 선(334)상의 내측 가속도 루우프 신호를 수집한다. 소자(320)(332)(340)를 포함하는 내측 가속도 루우프 및 관련 가산기는 본 명세서에 정의된 바와 같이 질량 증가율에 대해 사용된 1 차 제어 루우프를 형성한다.Thus, considering a single axis, such as the x-axis shown in FIG. 2, the theory of operation of such a system for controlling a cap or car with both acceleration and position sensors is shown in FIG. The basic form of the system includes a car or cap mass as shown by block 320. The car or cap mass is acted upon by the force on line 322 causing acceleration, as shown by line 324. Disturbance force is schematically shown as a signal on line 326, which is a line 330 provided in proportion to the acceleration A shown on line 324 as sensed by accelerometer 332. Is added in the adder 328 with the stopping force (theoretical path indicating that the disturbance force is physically opposite to the stopping force), and the accelerometer 332 provides the sensed acceleration signal on the line 334 to the adder 336. do. The acceleration magnitude factor Ka is V / m 2 / S. (As described above, the acceleration on line 324 is determined by the suspension or supported car or cap according to the F / M relationship proposed in block 320.) Generated by a disturbance force acting on the mass, where F is the disturbance force and M is the mass of the car or cap, adder 328 is the force of the disturbance force on line 326 and the stopping force on line 330. And provide a net force on line 322 acting on the mass). Adder 336 provides a signal on line 338 to generator 340, which may have a transmission characteristic of 1.0 N / V (Newtons / volts). Adder 336 collects an inner acceleration loop signal on line 334 with an outer acceleration and position loop signal, which will be described later, to deliver a signal on line 338 to force generator 340. The inner acceleration loop and associated adder comprising elements 320, 332, 340 form the primary control loop used for the rate of mass growth as defined herein.

제 18 도에 설명된 것은 제 1 도 내지 제 17 도에 관련하여 이전에 도시된 제어시스템의 이론을 커버한다. 제 2 차 제어 루우프가 또한 제 18 도에 간략하게 도시된 바와 같이 부가될 수 있다.What is described in FIG. 18 covers the theory of the control system previously shown in relation to FIGS. 1 to 17. A secondary control loop can also be added as shown briefly in FIG. 18.

예를 들어, 중력에 대한 잘못된 정렬 및 제조상의 결함으로 인해 발생되는 가속도계(332)에는 오프세트를 제로화하는데 사용될 수 있는 두개의 2 차 제어 루우프가 도시되어 있다. 이들 제 2차 루우프 중 제 1 은 위치 오프세트를 기초하여 정정한다. 키 위치를 제공하는 위치 변환기는 적분기 블럭(342) 및 적분기 블럭(344)에 의해 간략하게 표시된다. 적분기(342)는 선(346)상의 속도신호를 적분기(344)에 제공하여, 직분기(344)에서는 선(348)상에 위치 신호를 제공한다. 선(348)상의 캡 위치 신호는 가산기(350)에서 선(352)상의 기준 신호와 비교된다. 선(352)상의 신호는 통상적으로 고정된 DC 레벨일 수 있으며, 이 DC 레벨은 예를 들어) (실질적으로 진수직 즉, 지구중력이 작용하는 선과 일치하는) 승강구 중심선과 같이 선택된 기준의 (제 14C 도의 캡좌표 시스템(218) 또는 제 15 도의 카 좌표 시스템(266) 내의) x-위치를 나타내기 위해 스케일된다. 이러한 전체 과정은 실제로 캡 및 카프레임 사이의 상대위치를 제공하는 위치 센서를 사용함으로써 수행된다. 가산기(350)는 선(354)상에 신호를 제공하는데, 이 신호는 프레임에 대한 캡의 상대 위치를 나타내며 상대 위치 신호 또는 위치 에러 신호로 특정될 수 있다. 선(356)상의 신호는 가산기(360)에서 선(362)상의 신호와 합산된 후 저역통과 필터(358)에 제공된다. 저역통과 필터(358)는 선(364)상에 필터된 신호를 제공하는데, 이 신호는 선(330)상의 힘이 선물(322)상의 카 또는 캡(320)에 위치 에러 신호가 0 또는 0에 근사하게 될 때까지 제공된다.For example, accelerometer 332 generated due to misalignment to gravity and manufacturing defects is shown two secondary control loops that can be used to zero the offset. The first of these secondary loops corrects based on the position offset. The position converter providing the key position is represented briefly by integrator block 342 and integrator block 344. Integrator 342 provides a velocity signal on line 346 to integrator 344, which in turn provides a position signal on line 348. The cap position signal on line 348 is compared with reference signal on line 352 at adder 350. The signal on line 352 can typically be a fixed DC level, which, for example, is the reference of the selected criterion (e.g., the hatch centerline (which substantially coincides with the line on which earth gravity acts)). Scale to indicate the x-position) (in the cap coordinate system 218 of FIG. 14C or in the car coordinate system 266 of FIG. 15). This entire process is actually performed by using a position sensor that provides the relative position between the cap and the car frame. Adder 350 provides a signal on line 354, which indicates the relative position of the cap relative to the frame and may be specified as a relative position signal or a position error signal. The signal on line 356 is summed with the signal on line 362 at adder 360 and then provided to lowpass filter 358. Lowpass filter 358 provides a filtered signal on line 364, where the force on line 330 is zero or zero with a position error signal to car or cap 320 on gift 322. It is provided until it is cool.

위치신호가 위치 정정 제어 루우프의 안정도를 향상시키는데 바람직하지 않는 경우, 제 2의 2차 제어 루우프가 제공될 수 있다. 따라서, 선(354)상의 위치 에러신호는 선(362)상의 신호와 합산됨으로써 가산기(360)에 변경될 수 있으며, 선(362)의 신호는 1 차 루우프에서 감지된 가속도를 나타내는 선(338)상의 신호에 또한 응답하는 이득 블럭(366)에 의해 제공된다.If the position signal is undesirable to improve the stability of the position correction control loop, a second secondary control loop can be provided. Thus, the position error signal on line 354 can be changed to adder 360 by summing with the signal on line 362, where signal of line 362 is the line 338 representing the acceleration detected in the primary loop. Provided by gain block 366 which also responds to the signal on the image.

선(338)상의 외부로부터의 신호는 G1=0 및 G2=0인 경우, 직접선(322)상에 나타날 것이다. 선(354)상에 어떤 위치에라도 표시되지 않고 이득 G1및 G2이 0이 아닌 것으로 가정하면, 선(334)상의 가속도 신호에 의해 나타나는 외란은 동적인자에 의해 감소된 선(322)에 나타날 것이다.Signals from outside on line 338 will appear on direct line 322 if G 1 = 0 and G 2 = 0. If it is not indicated at any position on line 354 and the gains G 1 and G 2 are nonzero, the disturbance represented by the acceleration signal on line 334 will appear on line 322 reduced by the dynamic. will be.

이러한 인자는 고주파에서 비효율성을 나타내는 단위에 근사한다. 그러나, 지주파에선 이러한 인자는 [1/(1 + G1*G2)]에 근사한다. 전형적으로, G1*G2는 10의 인자에 의해 가속도계 오프셋을 줄이기 위해 9와 동일하게 선택될 수 있다.This factor approximates the unit that represents inefficiency at high frequencies. However, in landslides this factor approximates [1 / (1 + G 1 * G 2 )]. Typically, G 1 * G 2 may be chosen equal to 9 to reduce the accelerometer offset by a factor of ten.

위치 궤환 루우프는 매우 낮은 에러의 잇점을 제공한다. 가속도계 궤환 루우프(366, 360, 358, 336) 및/또는 제공되는 실질적인 제어요소가 없다면, 이러한 루우프 안정화 될 수 없을 것이다. 이득 G2=0으로 가정하면, 위치루우프가 안정화되기 위한 유일한 방법은 단일로 또는 협력하여 작용하는 흔들림성으로 인한 감쇄, 마찰 및 고유 스프링율에 의해 작용될 카 또는 캡 질량에 대한 것이다. 하나 이상의 이들 요소는 실제 시스템에 제공될 것이다. G2를 비제로로 하여 가속계 루우프를 사용함으로써 위치루우프의 동작을 향상할 수 있다.Position feedback loops provide the advantage of very low errors. Without the accelerometer feedback loops 366, 360, 358, 336 and / or substantial control elements provided, these loops would not be stabilized. Assuming a gain G 2 = 0, the only way for the position loop to stabilize is for the car or cap mass to be acted upon by damping, friction and inherent spring rates due to oscillation acting singly or in concert. One or more of these elements will be provided in an actual system. By using the accelerometer loop with G 2 as nonzero, the operation of the position loop can be improved.

제 1 도내에 간단한 형태로 표시된 제어는 수많은 다른 방법으로 수행될 수 있으나, 바람직한 접근방법은 제 19 도에 도시된다.Control shown in simple form in FIG. 1 can be performed in a number of different ways, but the preferred approach is shown in FIG.

여기서, 외란력을 고속으로 저지하기 위한 고속 작용 아날로그 루우프가 가속도계내의 중력성분 및 드라프트를 보상하기 위한 저속으로 작용하나 보다 정확한 디지틀 루우프와 결합된다. 다수의 그와 같은 고속 작용 아날로그 루우프가 도시된 아날로그 제어기(370, 372, 374, 376) 내에 합체될 수 있는데, 이들의 각각은 각기 제 14C 도 또는 제 15 도의 각 작동기(210 또는 258), (212 또는 260), (214 또는 262), (216 또는 264)에 대해 도시된다. 적절한 인터페이싱(도시되지 않음)으로, 단일 디지틀 제어기(380)는 모든 4개의 아날로그 제어로부터 설명되는 신호를 처리할 수 있다. 각각의 아날로그 제어는 디지틀 제어기(380)로부터의 선(382, 384, 386, 388)상의 힘명령 신호에 응답한다. 힘명령 신호는 저지될 병진 및 회전력에 따라 상이한 크기를 가질 것이다. 또한, 디지틀 제어기(380)는 각기 가속도계(204 또는 252), (206 또는 254), (208 또는 256)로부터의 선(390, 392, 394)상의 가속도 신호(각기 제 14C 도 또는 제 15 도에 있는 가속도계)와, 코일-코어(226 또는 280), (228 또는 282), (230 또는 284), (232 또는 286) 및 이들의 각 평면(218 또는 270), (220 또는 272), (222 또는 274), (224 또는 276)간의 공기갭의 크기를 나타내는 선(396, 398, 400, 402)상의 위치신호에 응답한다.Here, a fast acting analog loop to stop disturbance at high speed acts as a low speed to compensate for gravity components and drift in the accelerometer but is combined with a more accurate digital loop. Multiple such fast acting analog loops may be incorporated into the illustrated analog controllers 370, 372, 374, 376, each of which may be each actuator 210 or 258 of FIG. 14C or 15, respectively ( 212 or 260, 214 or 262, or 216 or 264. With proper interfacing (not shown), a single digital controller 380 can process the signals described from all four analog controls. Each analog control responds to force command signals on lines 382, 384, 386, 388 from digital controller 380. The force command signal will have a different magnitude depending on the translational and rotational forces to be prevented. Further, digital controller 380 may be configured to display acceleration signals (lines 14C or 15, respectively) on lines 390, 392, 394 from accelerometers 204 or 252, 206 or 254, or 208 or 256, respectively. Accelerometer) and coil-cores 226 or 280, 228 or 282, 230 or 284, 232 or 286 and their respective planes 218 or 270, 220 or 272, 222 Or 274), position signals on lines 396, 398, 400, 402 indicating the size of the air gap between (224 or 276).

선(382, 384, 386, 388)상의 힘명령 신호에 응답하여 아날로그 제어(370, 372, 374, 376)는 선(404, 406, 408, 410)상의 작동신호를 코일코어(226 또는 280), (228 또는 282), (230 또는 284), (232 또는 286)의 코일에 제공하여 각 코어-코일(226 또는 289), (228 또는 282), (230 또는 284), (232 또는 286)의 코일에 제공하여 각 코어-코일(226 또는 289)(228 또는 282), (230 또는 284), (232 또는 286)과 이들의 관련 반응 평면간에 더 많은 혹은 더 적은 인력이 발생되도록 한다. 코일을 통한 궤환 전류는 전류 모니터 장치(412 또는 420), (414 또는 422), (416 또는 424), (418 또는 426)에 의해 모니터되며, 전류 모니터 장치는 각 아날로그 제어(370, 372, 374, 376)에 선(428, 430, 432, 434)상에 전류 신호를 제공한다. 전류 센서는 예를 들어, 통과 라이드의 다중 투우핑을 갖는 Bell IHA-150일 수 있다.In response to the force command signal on lines 382, 384, 386, and 388, analog control 370, 372, 374, and 376 outputs an operating signal on lines 404, 406, 408, and 410 to coil core 226 or 280. , To the coils of (228 or 282), (230 or 284), (232 or 286) to provide for each core-coil (226 or 289), (228 or 282), (230 or 284), (232 or 286) To the coils of so that more or less attraction is generated between each core-coil 226 or 289 (228 or 282), 230 or 284, 232 or 286 and their associated reaction planes. The feedback current through the coil is monitored by current monitor devices 412 or 420, 414 or 422, 416 or 424, 418 or 426, and the current monitor devices are each analog control 370, 372, 374. 376 to provide a current signal on lines 428, 430, 432, 434. The current sensor can be, for example, Bell IHA-150 with multiple bullfighting of the pass ride.

(예를 들어, 벨 GH-600 형태의) Hall 셀일 수 있는 다수의 센서(440 또는 448), (442 또는 450), (444 또는 452), (446 또는 452)는 각기 각각의 코어(226 또는 280), (228 또는 282), (230 또는 284), (232 또는 286)에 관련되는데, 이러한 목적은 즉, 코어면 및 관련평면간의 갭내에 자속 밀도 또는 자성 유도(Volt-sec/m2) 또는 다른 방법으로 자속 밀도의 표시를 정해진 이들 사이의 공기갭내에 제공하는 것이다. 센서(440 또는 448), (442 또는 450), (444 또는 452), (446 또는 452)는 선(460, 462, 464, 466)상의 감지된 신호를 아날로그 제어(370, 372, 374, 376)에 제각기 제공한다.Multiple sensors 440 or 448, 442 or 450, 444 or 452, 446 or 452, which may be Hall cells (e.g., in the form of a bell GH-600), each have a respective core 226 or 280, (228 or 282), (230 or 284), (232 or 286), the purpose of which is the magnetic flux density or magnetic induction (Volt-sec / m 2 ) in the gap between the core plane and the associated plane. Or alternatively provide an indication of the magnetic flux density in the air gap between them. Sensors 440 or 448, 442 or 450, 444 or 452, and 446 or 452 provide for analog control (370, 372, 374, 376) of the sensed signals on lines 460, 462, 464, 466. To each).

제 20 도를 참조하면, 제 20 도의 다수의 아날로그(370, 372, 374, 376)중의 아날로그 제어(370)는 하나의 실시예로 상세히 도시되어 있다. 다른 아날로그 제어(372, 374, 376)는 동일하거나 혹은 유사할 수 있다. 제 19 도의 디지틀 제어기(380)로부터의 선(382)상의 힘명령 신호는 가산기(470)에 제공되며, 여기서 (제어를 선형화하는) 자승회로로서 구성되는 곱셈기(474)로부터의 선(472)상의 신호와 합해진다. 이 경우 자승회로는 자화(A/m)와 동일하게 차원적으로 선택되며, 자속밀도를 나타내는 선(476)상의 신호를 힘나타내는 것으로 변환하기 위해 스케일된 이득을 가진다. 선(476)상의 자속밀도신호는 홀 셀 증폭기(478)에 의해 제공되는데 홀 셀 증폭기(478)는 홀 셀(440) 또는 셀(448)로부터의 선(480)상의 신호 레벨을 부스트하는데 사용된다.Referring to FIG. 20, the analog control 370 of the plurality of analogs 370, 372, 374, and 376 of FIG. 20 is shown in detail in one embodiment. Other analog controls 372, 374, 376 may be the same or similar. The force command signal on line 382 from digital controller 380 of FIG. 19 is provided to adder 470, where on line 472 from multiplier 474 configured as a square circuit (linearizes control). Is summed with the signal. In this case, the square circuit is dimensionally selected in the same manner as the magnetization (A / m) and has a scaled gain to convert the signal on the line 476 representing the magnetic flux density into a force representing. The magnetic flux density signal on line 476 is provided by Hall cell amplifier 478, which is used to boost the signal level on line 480 from Hall cell 440 or cell 448. .

가산기(470)는 선(484)상의 힘에러 신호를 비례적분(PI) 증폭기(486)에 제공하는데, 비례적분(PI) 증폭기(486)는 선(488)상의 P-I 증폭 신호를 점호 각보상기(490)에 제공한다. 보상기(490)는 선(492)상의 점호각 신호를 제공하여 필터(496)에 의해 필더링된 후에 제어기(494) 내의 다수의 SCR의 점호각을 제어한다. 또한, 필터(496)는 선(498)상의 필터된 점호각 신호를 제어기(494)에 제공하며, 제어기(494)는 단상, 2상한, 전파, SCR 전력 변환기로서 보다 완전하게 설명된다. 이러한 유형의 변환기는 1상한 및 반파 변환기에 걸쳐 양호하다. 최소의 바람직한 조합은 1 상한 반파일 것이다. 이들 바람직한 방안을 사용하는 경우 약간의 비용절감이 있을 수 있으나 동적 성능은 상당히 감소될 것이다. 저가의 1 상한 시스템은 DC 정류기 및 트랜지스터 PWM 초퍼를 이용할 수 있다. 고성능 방안으로는 전파, 2상한 3상 변환기가 있지만, 가격을 고려하면 바람직한 방안이 아니다. 제 21 도의 2상 전파 변환기(494)는 예를 들어 한쌍의 파워렉스 CD4A 1240 이중 SCR 및 제 1 도에 부분적으로 도시된 바와 같은 회로 구성(SCR을 가로지는 RC 완충기는 도시되지 않음)과, 제 22 도에 도시된 페이저 트로닉 PTR 1209와 같은 시판용 점호 보드(253)로 구성될 수 있다. SCR에 대한 다수의 선(253a)상의 게이트 신호는 점호 보드(253)에 의해 제공된다. 전력 제어기(252)는 점호 보드인 것과 같이 선(254)상에 120 VAC가 공급되어 선(250)상의 필터된 점호 각 신호에 응답하여 선(180)상에 적절한 레벨의 전류를 제공한다.The adder 470 provides the force error signal on the line 484 to the proportional integral (PI) amplifier 486. The proportional integral (PI) amplifier 486 supplies the PI amplified signal on the line 488 to the firing angle compensator ( 490). Compensator 490 provides a firing angle signal on line 492 to control the firing angles of multiple SCRs in controller 494 after being filtered by filter 496. Filter 496 also provides a filtered firing angle signal on line 498 to controller 494, which is more fully described as a single phase, two quadrant, full wave, SCR power converter. Converters of this type are good over single- and half-wave converters. The minimum preferred combination will be one upper half antipile. There may be some cost savings when using these preferred approaches, but the dynamic performance will be significantly reduced. Low-cost, one-limit systems can use DC rectifiers and transistor PWM choppers. High-performance schemes include full-wave and two-phase three-phase converters, but they are not desirable in view of price. The two-phase full-wave converter 494 of FIG. 21 is, for example, a pair of Powerex CD4A 1240 dual SCRs and a circuit configuration as shown partially in FIG. 1 (the RC buffer across the SCR is not shown); Commercially available firing boards 253 such as the Phasertronic PTR 1209 shown in FIG. Gate signals on multiple lines 253a for the SCR are provided by the firing board 253. The power controller 252 is supplied with 120 VAC on line 254 as if it were a firing board to provide an appropriate level of current on line 180 in response to the filtered firing angle signal on line 250.

전류 센서(412)로부터의 선(428)상의 신호는 (아날로그 장치 AD 534와 같은) 아날로그 승산기/제산기(504)에 제공된다. 승산기/제산기는 선(476)상의 자속 밀도 신호에 응답하여 선(476)상의 자속밀도 신호의 크기로 선(428)상의 전류 신호의 크기를 나누고, 비례성 인자로 그 결과를 곱하여 선(396)상에 코어 코일(226)의 코어의 면과 평면(218)사이의 갭(gl)의 크기를 나타내는 (제 19 도의 디지탈 제어기(380)에 다시 제공되는) 신호를 제공한다.The signal on line 428 from current sensor 412 is provided to analog multiplier / divider 504 (such as analog device AD 534). The multiplier / divider divides the magnitude of the current signal on line 428 by the magnitude of the magnetic flux density signal on line 476 in response to the magnetic flux density signal on line 476, and multiplies the result by a proportionality factor to obtain a line 396. Provide a signal (provided back to digital controller 380 in FIG. 19) indicating the size of the gap gl between the face of the core of the core coil 226 and the plane 218.

전술한 바와 같이, 디지틀 제어기(380)는 선(390, 392, 394)상의 가속도 신호 뿐만 아니라 선(396, 398, 400, 402)상의 갭신호에 응답하여, 제 20 도에 도시된 유형의 아날로그 제어와 함께 제 18 도의 제어기능을 수행한다. 제 16 도 및 제 17 도에 관련하여 이전에 개시된 바와 같이 동일한 방법으로 선(382, 384, 386, 388)상의 함신호를 발생하는 대신에, 그와 같은 신호는 비록 유사한 방법으로 발생되더라도 각기 제 14C 도 또는 제 15 도에 도시된 바와 같은 위치센서(440 또는 448)과, 작동기(212 또는 260), (214 또는 262), (216 또는 264)에 관련되는 유사한 센서(442 또는 450), (444 또는 452), (446 또는 452)에 대해 정정되도록 계산된 정정 함신호와 합산되어 변경된다(주의: 이들은 자속밀도를 규정하는데 사용되는 홀센서이다. 센서(440 또는 448)와 같은 위치 센서 및 센서(C1)로부터의 신호는 제산기 회로(504)에 의해 처리된 경우, GAP1 신호를 선(396)상에 제공한다. 다른 채널내의 유사한 처리로 선(398, 400, 402)상의 GAP2, GAP3 및 GAP4 신호를 발생한다.) 이러한 정정 힘 신호는 먼저 예를 들어, 다음의 식에서와 같이 제 14C 도 또는 제 15 도의 데카르트 좌표시스템(218 또는 266)의 축을 따른 성분으로 감지된 위치 신호를 분해함으로써 발생될 수 있다.As discussed above, the digital controller 380 responds to the acceleration signals on lines 390, 392, 394 as well as the gap signals on lines 396, 398, 400, 402, analog of the type shown in FIG. Perform the control function of FIG. 18 together with the control. Instead of generating signals on lines 382, 384, 386, 388 in the same way as previously disclosed in relation to FIGS. 16 and 17, such signals may be generated in a similar manner, respectively. Position sensors 440 or 448 as shown in FIG. Or FIG. 15, and similar sensors 442 or 450, 444 associated with actuators 212 or 260, 214 or 262, 216 or 264. Or 452), which is added to the correction impingement signal calculated to correct for 446, 452 or 452. (Note: These are Hall sensors used to define magnetic flux density. Position sensors and sensors (such as sensors 440 or 448) The signal from C1), when processed by divider circuit 504, provides a GAP1 signal on line 396. GAP2, GAP3 and GAP4 on lines 398, 400, 402 with similar processing in other channels. This correction force signal is first generated by, for example, the following equation. Such as books can be generated by decomposing the position signal is detected as a component along the axis of the FIG. 14C or 15 degrees, the Cartesian coordinate system (218 or 266).

Px+= (P1+ P3)/(2KCS), Px-= (P2+ P4)/(2KCS),P x + = (P 1 + P 3 ) / (2KCS), P x- = (P 2 + P 4 ) / (2KCS),

Py+= (P1+ P2)/(2KCS), Py-= (P3+ P4)/(2KCS),P y + = (P 1 + P 2 ) / (2KCS), P y- = (P 3 + P 4 ) / (2KCS),

Pθ+= (P2+ P3)/2, Pθ-= (P1+ P4)/2,P θ + = (P 2 + P 3 ) / 2, P θ- = (P 1 + P 4 ) / 2,

그후, 전술한 것을 기초하여, Px-및 Px+, Py-및 Py+와 Pθ-및 Pθ+로부터의 Px, Py및 Pθ(모두는 카 또는 캡의 절대 위치를 특징한다)를 계산하고 선택한다. 예를 들어 Px는 다음과 같이 계산될 수 있다.Then, on the basis of the foregoing, P x- and P x +, P y- and P y +, and P θ- and all P x, P y, and P θ (from the P + θ is characterized by the absolute position of the car or cab Calculate and select. For example, P x can be calculated as

Px= (Px+- Px-)/2.P x = (P x + -P x- ) / 2.

또한, 그 크기가 작은 것에 따르는 Px+또는 Px-를 선택할 수 있다(주의: 큰 값 Px+또는 Px-의 경우, 큰 갭의 경우, 값은 부정확할 수 있으며 포기될 수 있다). 결과의 성분은 단일 축단위(P는 위치 궤환을 나타낸다)로 제 18 도에 도시된 바와 같이 위치 제어 힘성분 Fpx, Fpy, F을 결정하는데 사용된다. 예를 들어, 선(348)상의 Px는 선(352)상의 기준에 비교되어 선(354)상의 x-위치 에러 신호를 발생한다. 또한 이것은 필터(358)과 같은 지역통과를 통해 통과된다. 이것은 Fpx신호를 제공한다. 요구된 x 저지력을 분해하기 위해 양의 힘이 요구되면, Fp1= 17p3= (0.5)(Fpx)/(cos45°)이다. 이러한 동일한 절차는 적절한 식을 이용하여 Fpy및 F에 대해 적용될 수 있다. 따라서, 힘성분 Fpx, Fpy및 F은 다음의 완전한 세트의 식에 따라 정정신호 Fp1, Fp2, Fp3, Fp4로 분해될 수 있다.It is also possible to select P x + or P x− according to the small size (note: for large values P x + or P x− , for large gaps the values may be inaccurate and may be abandoned). The resulting component is used to determine the position control force components F px , F py , F as shown in FIG. 18 in single axis units (P represents position feedback). For example, P x on line 348 is compared to a reference on line 352 to generate an x-position error signal on line 354. It is also passed through a local pass, such as filter 358. This gives the F px signal. If a positive force is required to resolve the required x stopping force, then F p1 = 17 p3 = (0.5) (F px ) / (cos45 °). This same procedure can be applied for F py and F using appropriate equations. Thus, the force components F px , F py and F can be decomposed into correction signals F p1 , F p2 , F p3 , F p4 according to the following complete set of equations.

Fpx+: F1= (KCS)(Fpx+) Fpx-: F2= (KCS)(Fpx-)F px + : F 1 = (KCS) (F px + ) F px- : F 2 = (KCS) (F px- )

F3= (KCS)(Fpx+) F4= (KCS)(Fpx-)F 3 = (KCS) (F px + ) F 4 = (KCS) (F px- )

Fpy+: F1= (KCS)(Fpy+) Fpy-: F2= (KCS)(Fpy-)F py + : F 1 = (KCS) (F py + ) F py- : F 2 = (KCS) (F py- )

F2= (KCS)(Fpy+) F4= (KCS)(Fpy-)F 2 = (KCS) (F py + ) F 4 = (KCS) (F py- )

Fp+ : F1= (KCS)(Fpθ+) Fp-: F2= (KCS)(Fp-)Fp +: F 1 = (KCS) (F pθ + ) F p- : F 2 = (KCS) (F p- )

F2= (KCS)(Fpθ+) F4= (KCS)(Fpθ-)F 2 = (KCS) (F pθ + ) F 4 = (KCS) (F pθ- )

여기서, F= 힘이고, KCS = cos(45°) = sln(45°) = 0.70이다. 그후, 이것은 제 1 도 내지 제 20 도에 관련하여 전술한 방법으로 발생된 (선(364) 또는 선(382)상의 신호와 같은) 가속도 궤환 신호 F1, F2, F3, F4과 합산된다.Where F = force and KCS = cos (45 °) = sln (45 °) = 0.70. This is then summed up with the acceleration feedback signals F 1 , F 2 , F 3 , F 4 (such as signals on line 364 or line 382) generated in the manner described above with respect to FIGS. 1 to 20. do.

이와 관련된 힘 작동기가 구동되지 않으면, 유효한 위치 판독은 설명된 형태의 자속 센서에서만 이용가능함을 이해하여야 한다. 이것은 소정의 처리 알고리즘이 자성 코일 작동전류가 존재하는지의 여부에 종속해야함을 의미한다.It should be understood that if a force actuator associated with it is not driven, a valid position reading is only available in the magnetic flux sensor of the described type. This means that some processing algorithm must depend on whether or not the magnetic coil operating current is present.

선(396, 398, 400, 402)상의 갭신호는 간단한 위치 센서에 의해서만 제공될 수 있음을 이해하여야 한다.It should be understood that the gap signal on lines 396, 398, 400, 402 can only be provided by a simple position sensor.

본 발명의 부가적인 교시는 전자석이 정지에서 카 또는 캡의 위치를 제어, 예를 들어, 승객을 온 및 오프 로딩하는 동안 서스펜션형 또는 지지형 카 또는 캡을 프레임에 대해 정지되도록 하는데 이용될 수 있다. 물론, 제 16 도의 신호처리기, 제 19 도의 디지틀 제어기(380), 또는 부가적인 신호처리기가 카의 급송 및 카의 시동 및 정지와 같은 제어 기능을 처리할 수 있다. 바닥에 정지하는 경우, 제 16 도의 처리기(20)는 선(18)상에 감지신호 또는 카가 수직적으로 정지되는 것을 나타내는 알고리즘으로 결정되나 유사한 신호를 수신하여 그 다음 서스펜션형카 또는 지지형 카 또는 캡의 위치를 제어하기 위해 선(22)상의 신호를 제공할 것이다. 예를 들어, 제 14C 도의 캡 플랫폼(200)이 승강구 내에서, 갭의 좌측면 수직 가장차리가 승강구 문스틸(700)과 정렬하는 캡 스틸을 표시하는 바와 같이 배향되는 경우, 그 다음 제 16 도의 신호처리기(20)는 프로그램되어 작동기(210)(214)에 힘명령 신호를 제공하며 예를 들어, 카프레임(202) 내에 설치된 스톱(702, 704a)에 대해 서스펜션형캡을 상승시키는데 필요한 인력을 제공하고 캡스틸을 신호처리기(20)가 프레임을 정지상태에 있게 한 후 승강구 입구 스팁(700)과 근접하여 정렬하여 정지위치에 있도록 끌어당긴다. 또한, 스톱은 예를 들어, 제30 도에 도시된 코어의 다리(304, 306)의 상부표면상에 설치된 작동기 자체의 부분일 수 있으며, 코일에 대해 선택된 전류레벨을 제공함에 있어서, 인력은 반응평면에 대해 스틸을 상승시키는데 충분히 강하게 발생될 수 있다. 이중 도어형 플랫폼에 대해 예를 들어, 제 14 도의 플랫폼(200)은 승강구 내에서 배향되어 캡의 좌측 수직 가장자리가 캡의 스틸을 승강구 도어스틸(700)과 정렬하여 표시되며, 우측 수직 가장자리가 동시에 스틸(514)와 정렬된 다음 제 16 도의 신호처리기(20)가 프로그램되어 예를 들어 스톱(513, 513a)에 대해 서스펜션형 캡을 상승하도록 하는데 필요한 인력을 제공하기 위해 작동기(212, 216)에 힘명령 신호를 제공하며, 스톱(513, 513a)은 프레임(202)이 정지되고난 후, 캡스틸을 승강구 입구 스틸(514)와 근접하여, 그에 대해 정지 상태로 위치시키기 위해 카프레임(202)에 설치된다.Additional teachings of the present invention can be used to allow the electromagnet to stop the car or cab from a standstill, for example, to stop the suspension or support car or cab relative to the frame while the passenger is on and offloading. . Of course, the signal processor of FIG. 16, the digital controller 380 of FIG. 19, or additional signal processors can handle control functions such as feeding the car and starting and stopping the car. When stopping on the floor, the processor 20 of FIG. 16 is determined by an algorithm indicating that the sensing signal or the car is stopped vertically on the line 18, but receives a similar signal to the next suspension of the suspension car or the supported car or cap. It will provide a signal on line 22 to control the position. For example, if the cap platform 200 of FIG. 14C is oriented within the hatch, the left side vertical edge of the gap is oriented as indicating the cap steel that aligns with the hatch door steel 700, and then in FIG. The signal processor 20 is programmed to provide a force command signal to the actuators 210 and 214 and provide the manpower needed to raise the suspension caps, for example, against the stops 702 and 704a installed in the car frame 202. And the cap steel is brought into the stop position after the signal processor 20 has the frame in the stationary state, aligned close to the hatch inlet tip 700. The stop may also be part of the actuator itself installed on the upper surface of the legs 304 and 306 of the core shown in FIG. 30, for example, in providing a selected current level for the coil, the attractive force reacts. It can be generated strong enough to raise the steel with respect to the plane. For a double doored platform, for example, the platform 200 of FIG. 14 is oriented in the hatch so that the left vertical edge of the cap is indicated by aligning the steel of the cap with the hatch door steel 700 and the right vertical edge simultaneously The signal processor 20 of FIG. 16, which is aligned with the steel 514, is then programmed to the actuators 212, 216 to provide the necessary force to raise the suspension cap for example against the stops 513, 513a. Provides a force command signal, the stops 513, 513a stop the car frame 202 to position the cap steel close to the hatch inlet steel 514 and stationary thereafter after the frame 202 has stopped. Is installed on.

동일한 것을 달성하는데 사용된 방법은 제 51 도에 도시되어 있으며, 이하 제 15 도에 함께 기술될 것이다.The method used to achieve the same is shown in FIG. 51 and will be described together in FIG. 15 below.

서스펜션형 캡에 대한 3 축 능동제어의 최상모드 실시예에 대한 전술한 설명에 있어서, 특정 실시예의 상세한 설명에 상당히 관심을 기울였으며 이를 어떻게 수행할 것인지를 고려했다. 그러나, 서스펜션형 캡의 능동제어인 본 발명의 주제를 수행하기 위한 부가적인 상이한 방안이 상당수 존재한다는 사실을 이미 기술하였음을 이해할 것이다. 능동제어의 기본적인 개념은 전술한 바와 같은 다수의 좌표화된 단일축으로 수행될 수 있다. 제 18 도에서 엘레베이터 프레임 내에 서스펜션된 캡의 수평 동작의 단일축 안정화 동작이론을 기술하였다. 이와 관련하여, 가속도계는 궤환 루우프에 이용되어 효과적으로, 전자기계 수단에 의해 캡 질량을 증가시킬 수 있음을 제의했다. 느린 위치 및 가속도계 조절 루우프는 가속도계 오프셋 등을 보상하는데 사용될 수 있다. 제 24 도는 동일 개념의 감소된 블록도를 도시한 것이고, 제 25 도는 가장 낮은 주파수를 제의한 모두에 유용한 감소된 모텔을 도시한 것이다.In the foregoing description of the best mode embodiment of three-axis active control for a suspension type cab, considerable attention has been paid to the detailed description of a particular embodiment and how it will be performed. However, it will be appreciated that there have already been described a number of additional different ways to carry out the subject matter of the present invention, which is the active control of suspension type caps. The basic concept of active control can be performed with multiple coordinated single axes as described above. In Fig. 18, the theory of single axis stabilization of horizontal motion of a cap suspended in an elevator frame is described. In this regard, it has been proposed that accelerometers can be used in feedback loops to effectively increase cap mass by electromechanical means. Slow position and accelerometer adjustment loops can be used to compensate for accelerometer offsets and the like. FIG. 24 shows a reduced block diagram of the same concept, and FIG. 25 shows a reduced motel useful for all of the lowest frequencies offered.

제 25 도는 다음과 같이 스케일된 단위로 표시될 수 있다.25 may be displayed in scaled units as follows.

캡의 가속도 = [FD/G] [1/(M +Ka)],Acceleration of the cap = [FD / G] [1 / (M + Ka)],

여기서, FD는 외란력,Where FD is the disturbance force,

M은 서스펜션형 캡,M is a suspension cap,

Ka는 작동기에 의해 부가된 계수질량,Ka is the coefficient mass added by the actuator,

FD/G는 지구표면에서 중력(G)으로 인한 가속도를 이용하는 외란력과 동일한 질량FD / G is the same mass as the disturbance force using acceleration due to gravity (G) on the Earth's surface

전술한 식에서, Ka=0 즉, 능동제어의 부재, M=1000kg 및 FD/G=25kg으로 가정 하면, 외란력(FD)으로 인한 가속도 25/1000=25mG를 획득할 수 있다. 능동 제어가 제공되면, Ka= 9000kg으로 가정할 수 있으며, 외란으로 인한 가속도에서 10배의 감소 즉, 25/(1000+9000)= 2.5mG를 얻을 수 있다. 따라서, 이러한 선을 따라 진행한다면, 적어도 탑승 안락함에 있어 개선된 크기를 가질 것이다.In the above equation, assuming that Ka = 0, that is, the absence of active control, M = 1000kg and FD / G = 25kg, acceleration 25/1000 = 25mG due to disturbance force FD can be obtained. If active control is provided, we can assume that Ka = 9000 kg and we get a 10-fold reduction in acceleration due to disturbance, that is, 25 / (1000 + 9000) = 2.5 mG. Thus, progressing along this line will have an improved size, at least in boarding comfort.

이제, 9000kg 의 Ka 가 요구된다고 가정하자, 그러면 100V/G 가속도 크기인가(ASF) 및 9000kg/100V/G = 90kg(함)/V 또는 882N/V와 같은 힘 발생크기 인자(FGSF)(Ka/ASF)를 설정할 수 있다.Now suppose a 9000 kg of Ka is required, then 100 V / G acceleration magnitude (ASF) and force generation magnitude factor (FGSF) such as 9000 kg / 100 V / G = 90 kg / V or 882 N / V (Ka / ASF) can be set.

전술한 바와 같은 전자기 작동기는 제 29 도 및 제 30 도에 도시된 바와 같이 U 자형으로 구성될 수 있다. 제 29 도에 있어서, 이중 코일(300, 302)은 제 30 도에 도시된 바와 같이 각기 다리(304, 306)에 걸쳐 조립되는 것으로 도시되어 있다. 코일(300, 302)은 연속적인 권선으로로 구성되며, 제 30 도내에서 동일한 크기로 도시되어 있다. 코일(300) 및 코일(302)은 예를 들어, 0.500 팩킹 인자에서 #11 AWG 자석 와이어를 936 회로 제각기 권선될 수 있다. U 자형 코어는, 예를 들어, 사이에 끼워진 구성 즉, 진공 함침된 3.81cm 스트립 적층으로 이루어진 29 GA M6 적층을 가질 수 있다. 제 30 도에 도시된 크기는 예를 들어 A = 10.16cm, B = 3.81cm, C = 7.62cm 및 D = 7.62cm 일 수 있다. 이 경우, 지향은 6.7Ω일 수 있으며 인덕턴스는 213mH일 수 있다. 무게는 22.2kg이며, 578 뉴튼일 수 있다.The electromagnetic actuator as described above may be U-shaped as shown in FIGS. 29 and 30. In FIG. 29, the dual coils 300, 302 are shown assembled over the legs 304, 306, respectively, as shown in FIG. The coils 300 and 302 are composed of continuous windings and are shown to be the same size within 30 degrees. Coil 300 and coil 302 may be wound, for example, in a 936 circuit each of the # 11 AWG magnet wire at a 0.500 packing factor. The U-shaped core may, for example, have a 29 GA M6 stack consisting of a sandwiched configuration, ie, a vacuum-impregnated 3.81 cm strip stack. The sizes shown in FIG. 30 can be, for example, A = 10.16 cm, B = 3.81 cm, C = 7.62 cm and D = 7.62 cm. In this case, the directivity may be 6.7 Ω and the inductance may be 213 mH. It weighs 22.2 kg and may be 578 Newtons.

전술한 바와 같이 전자기 작동기를 제어 시스템에 사용하면, 4.2 msec의 명령에 응답하여 평균지연을 예상할 수 있다. 20mm의 최대 갭에서 578 뉴톤의 전체 힘을 가하는데 걸리는 시간지연은 (V = Ldi/dt의 식을 기초한) 다음식에서 15msec로 계산될 수 있다:Using the electromagnetic actuator in the control system as described above, one can expect an average delay in response to a command of 4.2 msec. The time delay for applying a total force of 578 Newtons at a maximum gap of 20 mm can be calculated as 15 msec in the following equation (based on the formula V = Ldi / dt):

△t = L△i/△V = (0.3)(8.6)/(170) = 15rnsec.Δt = LΔi / ΔV = (0.3) (8.6) / (170) = 15rnsec.

최소갭(5mm)에서 전힘(578 뉴튼)을 가하는데 걸리는 시간은 다음과 같다:The time taken to apply full force (578 Newtons) at the minimum gap (5 mm) is as follows:

△t = L△i/△V = (1.2)(2.15)/(170) = 15msec.Δt = LΔi / ΔV = (1.2) (2.15) / (170) = 15 msec.

1/2의 힘을 가하는데 걸리는 시간은 물론 1/2로 소요될 것이다. 정확도는 전 크기의 갭신호의 10% 정도 허용된 것이다. 갭 및 다수의 다른 인자들간의 관계는 제 26 도, 제 27 도 및 제 28 도에 도시된 바와 같이 표시될 수 있다. 최대 전력은 최대 허용된 20mm 갭에서 500W이다. 평균 전력은 약 125W로 예상할 수 있다.The time it takes to apply 1/2 force will of course be 1/2. Accuracy is about 10% of the full-scale gap signal. The relationship between the gap and a number of other factors may be indicated as shown in FIGS. 26, 27, and 28. Maximum power is 500W in the maximum allowed 20mm gap. Average power can be estimated at about 125W.

간략하게 온도를 고려하면, 전자석내의 구리의 질량은 14.86kg으로, 0.092cal/g℃(=385J/ kg℃)의 특징 열을 가진다. 500W 정격에서 60초 동안 에너지의 온도 변화는 다음과 같다.Briefly considering the temperature, the mass of copper in the electromagnet is 14.86 kg, with a characteristic heat of 0.092 cal / g ° C. (= 385 J / kg ° C.). The temperature change of energy for 60 seconds at 500W rating is as follows.

△T = Watt-sec/(385)(14.86) = (500)(60)/(385)(14.86)ΔT = Watt-sec / (385) (14.86) = (500) (60) / (385) (14.86)

△T = 5.24℃.ΔT = 5.24 ° C.

따라서, 1분동안 입력된 최대 전력에 대해도 온도상승은 거의 없다.Therefore, there is little temperature rise even for the maximum power input for one minute.

제 31 도는 제 14D 도에 도시된 바와 같이 시스템에 사용할 단일축 측면 진동 안정화 시스템을 도시한 것이다. 개념은 제 18 도, 제 24 도 및 제 25 도에 도시된 것과 동일하다. 설명될 구현 방안은 아날로그이지만, 디지틀로도 수행될 수 있다. 이 경우, 평면(352)은 제한없이 서스펜션형 캡에 부착되고, 한쌍의 전자기 작동기(354, 356)는 엘레베이터 카 프레임에 부착된다. 가속도계(358)는 서스펜션형캡의 가속도를 감지하여 선(360)상의 감지신호를 증폭기(362)에 제공하며, 증폭기(362)는 선(364)상의 증폭된 감지 가속도 신호를 합산부(366)에 제공하고, 합산부(366)에서 이 신호는 선(368)상의 외란력 신호 및 선(370)상의 위치 루우프 정정 또는 에러 신호와 합산된다. 선(372)상의 결과의 합산된 신호는 제 33 도 및 제 34 도에 도시된 한쌍의 정류기(374)(376)에 제공된다. 정류기(374)는 선(378)상의 신호를 제 34 도에 또한 도시된 신호 반전기(380)에 제공하며, 신호 반전기(380)는 음의 제어 신호로 특징될 수 있는 선(382)상의 신호를 제공한다. 유사하게, 정류기(376)는 양의 제어신호로 특정될 수 있는 선(384)상의 신호를 제공한다. 선(382) 및 (384)상의 신호 모두는 각기 합산부(388)(390)에서 선(392)상의 바이어스 신호와 합산된다. 이들은 선(394, 396)상의 바이어스된 제어 신호를 전자기 작동기 제어기(398, 400)에 제각기 제공한다. 제어기(398) 400)는 제 20 도에 도시된 것과 유사할 수 있다.FIG. 31 illustrates a single axis lateral vibration stabilization system for use with the system as shown in FIG. 14D. The concept is the same as that shown in FIGS. 18, 24 and 25. The implementation to be described is analog, but can also be performed digitally. In this case, the plane 352 is attached to the suspension cap without limitation, and a pair of electromagnetic actuators 354 and 356 are attached to the elevator car frame. The accelerometer 358 senses the acceleration of the suspension cap and provides a sensing signal on the line 360 to the amplifier 362, and the amplifier 362 provides the amplified sensed acceleration signal on the line 364 to the adder 366. In addition, at summing 366 this signal is summed with the disturbance force signal on line 368 and the position loop correction or error signal on line 370. The resulting summed signal on line 372 is provided to the pair of rectifiers 374 and 376 shown in FIGS. 33 and 34. Rectifier 374 provides a signal on line 378 to signal inverter 380, also shown in FIG. 34, with signal inverter 380 on line 382, which may be characterized as a negative control signal. Provide a signal. Similarly, rectifier 376 provides a signal on line 384 that can be specified as a positive control signal. Both signals on lines 382 and 384 are summed with bias signals on lines 392 at adders 388 and 390, respectively. They provide biased control signals on lines 394 and 396 to electromagnetic actuator controllers 398 and 400, respectively. Controller 398 400 may be similar to that shown in FIG. 20.

선(392)상의 바이어스 신호 결과는 제 32 도에 도시되어 있는데, 제 32 도는 반응 평면(352)의 각 측면상의 두힘(직선)의 합성결과 힘(점선) 대 제 31 도의 시스템에 대한 제어신호(FC)를 도시한 것이다.The bias signal results on line 392 are shown in FIG. 32, where FIG. 32 shows the combination of the two forces (straight lines) on each side of the reaction plane 352 as a result of the force (dotted line) versus the control signal for the system of FIG. FC) is shown.

이러한 기법은 제로 위치점에 대한 제어에서 불연속을 방지하는데 이용된다. 바이어스 없이도, 하나의 턴 오프 및 나머지의 턴오프는 동시에 발생될 수 있다. 바이어스를 사용하는 도시된 기법으로 0힘에서 및 그 가까이에서 제어이득을 줄인다. 단지 하나의 자석을 어떤 주어진 시간에서 온으로부터 오프로 또는 그 반대로 할 수 있는 장점이 있다. 바이어스는 캡의 진동이 약간 또는 조금도 정정을 요구하지 않는 주기동안에도 발생하지 않도록 한다.This technique is used to prevent discontinuities in control over the zero position point. Even without bias, one turn off and the other turn off can occur simultaneously. The illustrated technique using bias reduces control gain at and near zero force. The advantage is that only one magnet can be turned on or off at any given time or vice versa. The bias ensures that the vibration of the cap does not occur during periods of little or no correction.

선(394) 및 선(396)상의 신호는 제 20 도내의 선(382)상의 힘명령 신호와 유사한 힘명령 신호와 유사한 힘명령 신호로 생각될 수 있다. 유사하게 제어(398, 400)는 선(402, 404)상의 작동기 출력신호를 제 20 도내의 선(500)상의 출력신호와 유사한 방법으로 작동기(356, 354)에 제각기 제공한다.The signals on lines 394 and 396 can be thought of as force command signals similar to force command signals similar to force command signals on line 382 in FIG. Similarly, controls 398 and 400 provide actuator output signals on lines 402 and 404 to actuators 356 and 354, respectively, in a manner similar to the output signals on line 500 in FIG.

유사한 형태로, 각 제어(398, 400)는 제 20 도에 선(396)상의 갭신호에 대응하는 위치 출력신호(406, 408)를 제공한다.In a similar fashion, each control 398, 400 provides a position output signal 406, 408 corresponding to the gap signal on line 396 in FIG.

위치 루우프를 위해, 선(406, 408)상의 위치신호와 선(384, 378)상의 대응하는 반대측 정류신호 모두는 유효한 위치 신호를 선택하기 위해 한쌍의 FC 제어 클램프 회로(410, 412)에 제공된다(P+및 P-는 모두 위치 신호를 제공하지만, 구동 힘발생기에 대응하는 위치 신호만이 유효하다).For the position loop, both the position signal on lines 406 and 408 and the corresponding opposite rectified signals on lines 384 and 378 are provided to a pair of FC control clamp circuits 410 and 412 to select a valid position signal. (P + and P both provide a position signal, but only the position signal corresponding to the drive force generator is valid).

클램프 회로의 출력은 유효한 위치신호를 획득하기 위해 합산부(414)로 제공된다. 또한 합산부(414)에 제공된 것은 선(364)상의 증폭된 가속도 신호에 응답하는 감쇄기(415a)로부터의 선(415)상의 직접형 외란에 응답하도록 도시된다.The output of the clamp circuit is provided to the adder 414 to obtain a valid position signal. Also provided to adder 414 is shown to respond to a direct disturbance on line 415 from attenuator 415a that responds to the amplified acceleration signal on line 364.

FC 제어된 클램프(410, 412)와 합산부(414) 모두는 제 35 도에 더욱 상세하게 도시되어 있다. 합산부의 출력은 선(416)상의 합성 위치 및 가속도 신호이다. 이 신호는 1 내지 10 초범위의 시정수를 가진 저역통과 필터(418)에 제공된다. 또한, 저역통과필터(418)는 선(370)상의 정정신호를 전술한 합산부(366)에 제공한다.Both FC controlled clamps 410, 412 and adder 414 are shown in greater detail in FIG. 35. The output of the adder is the combined position and acceleration signal on line 416. This signal is provided to a lowpass filter 418 having a time constant in the range of 1 to 10 seconds. The low pass filter 418 also provides a correction signal on the line 370 to the adder 366 described above.

전술한 바와 같이, 단일 축제어는 제 14C 도 및 제 15 도와 관련하여 이미 설명된 합성된 3축 계획 대신에 제 14D 도의 작동기를 위해 사용될 수 있다. 그러나, 3축 계획은 많은 장점을 갖는다. 이들 가운데 최소 갯수의 전자석을 이용하는 모든 감지축은 안정화된다. 더우기, 갭의 움직임은 x 또는 y 방향의 움직임의 cos 45°=0.707이다. 따라서, 단일축 또는 다중 단일축 시스템에 대한 + 또는 -15mm 갭 진동은 3축 방안에서 + 또는 -10.5mm 진동까지 감소한다. 제 14C 도 및 제 15 도에 있어서, 단지 4개의 전자석이 사용되며, 또한 단지 4개의 전력-전자 제어기만이 요구된다. 자석이 제 14C 도 및 제 15 도 내에 한번에 두개씩 사용되기 때문에, 자석의 크기가 줄어들 수 있다. 따라서, 단일축 방안에 대해 요구되는 이들의 길이가 1/2인 자석이 사용되더라도, 시스템은 상업적으로 유용하다.As mentioned above, a single festival can be used for the actuator of FIG. 14D instead of the synthesized three-axis scheme already described with respect to FIGS. 14C and 15. However, three-axis planning has many advantages. All of these sensing shafts using the least number of electromagnets are stabilized. Moreover, the gap movement is cos 45 ° = 0.707 of the movement in the x or y direction. Thus, the + or -15 mm gap vibration for single or multiple single axis systems is reduced to + or -10.5 mm vibration in a three axis scheme. In FIGS. 14C and 15, only four electromagnets are used, and only four power-electronic controllers are required. Since the magnets are used two at a time in FIGS. 14C and 15, the size of the magnets can be reduced. Thus, although magnets whose lengths are half that required for a single axis scheme are used, the system is commercially useful.

제 36A 도는 본 발명에 따른 능동 서스펜션시스템의 특정 구현의 또다른 블럭도이다. (예를 들어) 카의 수직 중심선을 통과하는 x축을 따른 측면간의) 하나의 축 및 (예를 들어 z 축과 평행하고, 예를 들어 수직 중심선의 반대면으로/부터 동일거리에 위치한 두개의 축을 따른 전후의) 다른 축의 경우, 분리된 궤환 루우프가 존재하지만, 제 36A 도에는 단일축으로만 도시되어 있다. 가속도 기준신호는 선(100)상의 입력일 수 있으며, 제로로 설정될 수 있다. 선(100)상의 기준신호 및 선(102)상의 측정된 카 가속도 신호간의 편차는 선(104)상의 에러신호를 형성하는데, 이 신호는 C(s)로 표시된 궤환 보상기에 공급된다.36A is another block diagram of a particular implementation of an active suspension system in accordance with the present invention. One axis (for example between sides along the x axis passing through the vertical center line of the car) and two axes (for example parallel to the z axis and at equal distance to / from the opposite side of the vertical center line, for example) In the case of other axes (before and after), there is a separate feedback loop, but in FIG. 36A only a single axis is shown. The acceleration reference signal may be an input on the line 100 and may be set to zero. The deviation between the reference signal on line 100 and the measured car acceleration signal on line 102 forms an error signal on line 104, which is fed to a feedback compensator, denoted C (s).

합산부(109)는 보상기의 출력에 응답하고, 시스템 동적(109a)에 의해 제공될 경우 레일 외란과 같은 간접 형태의 외란과, 시스템 동적(109b)에 의해 제공된 경우 풍력과 같은 적접 형태의 외란에 응답하도록 도시되어 있다.The adder 109 responds to the output of the compensator and indirect type disturbances such as rail disturbances provided by the system dynamics 109a and indirect type disturbances such as wind power when provided by the system dynamics 109b. It is shown to respond.

C(s)는 다음과 같이 특징될 수 있다:C (s) can be characterized as:

DC 워시아웃 진자 보상 제어DC Washout Pendulum Compensation Control

w1= 저 제어 대역 주파수 [rad/s]w 1 = low control band frequency [rad / s]

w2= 고 제어 대역 주파수 [rad/s]w 2 = high control band frequency [rad / s]

W0= W 0 =

이득 = 루우프 이득이 @w1w2=1이 되도록 선택된 제어이득Gain = control gain selected such that the loop gain is @w 1 w 2 = 1

GOL = 개방 루우프 시스템 이득 [mg/N]GOL = open loop system gain [mg / N]

wp= 진자 공진 주파수 흙 [rad/s]w p = pendulum resonant frequency soil [rad / s]

ζp= 진자 감쇄율ζ p = pendulum decay rate

첫번째 항은 DC 워시아웃을 커버한다. 두번째항은 진자 보상에 대한 것이고 세번째항은 제어에 대한 것이다.The first term covers the DC washout. The second term is for pendulum compensation and the third term is for control.

각 축에서 궤환 보상기는 그 축에 대한 카 가속도에러 신호를 처리하여 작동기 명령을 발생한다. 이 경우, 힘명령 신호는 선(110)상에 제공된다. 이들 보상기는 그의 특성 (이득 및 위상대 주파수)이 엘레베이터 시스템 요구를 만족하도록 설계되는 동적 필터로 고려될 수 있다. C(s)의 설계는 L(s)로 표시되는 전체 루우프 이득상의 설계요구로 다시 계산될 수 있으며, 전체 루우프 이득은 C(s) 및 G(s)로 표시되는 블럭(108)에 도시된 바와 같은 설비동력의 곱이다. 이론적으로, 선(110)상의 힘명령 신호는 설비동력(108)에 제공된다. 제 36B 도에 도시된 바와 같이, 카 가속도가 최소로 되는 영역에 있어, 루우프 이득은 1보다 크다. 즉, 주파수(w0)의 영역에 존재한다. 고주파수(w2) 이상에서 루우프 이득은 안정도 강화 요구를 충족하도록 롤드오프 (rolled off)된다. 지주파수(w1이하)에서, 센서 잡음 및 드라프트의 효과를 줄이기 위해 워시드아웃(washed-out) 된다.In each axis, the feedback compensator processes the car acceleration error signal for that axis to generate an actuator command. In this case, a force command signal is provided on line 110. These compensators can be considered as dynamic filters whose characteristics (gain and phase to frequency) are designed to meet the elevator system requirements. The design of C (s) can be recalculated as a design requirement on the overall loop gain, denoted by L (s), where the overall loop gain is shown in block 108, denoted by C (s) and G (s). It is the product of plant power as In theory, a force command signal on line 110 is provided to facility power 108. As shown in FIG. 36B, in the region where the car acceleration is minimum, the loop gain is greater than one. That is, in the region of frequency w 0 . Above the high frequency w 2 , the loop gain is rolled off to meet the stability enhancement requirements. At ground frequencies (w 1 and below), they are washed out to reduce the effects of sensor noise and drift.

미합중국 특허 제 4,899,852 호의 진자카 모델을 기초하여, 능동 서스펜션 개념의 성능을 분석하였다. 제 37A 도 및 제 38B 도는 이러한 분석으로부터의 결과인 능동시스템에 대한 설계된 개방루우프 전달 함수 L(s)의 도표를 실제로 도시한 것이다. 궤환 보상기 이득 및 위상각의 도표가 특징 설계에 대해 제 38A 도 및 38B 도에 도시된다.Based on the Jinzaka model of US Pat. No. 4,899,852, the performance of the active suspension concept was analyzed. 37A and 38B actually show a plot of the designed open loop transfer function L (s) for an active system resulting from this analysis. A plot of the feedback compensator gain and phase angle is shown in Figures 38A and 38B for the feature design.

제 39 도 내지 제 41 도는 결과의 능동 서스펜션시스템의 성능 시뮬레이션 연구 결과를 요약한 것이다. 각각의 이들 도면의 상부 좌측 도표((a)로 표시된)는 특징 외란 입력(적접 카력 또는 레일프로필)이다. 이들 도면의 각각의 나머지 도표는 다음의 3개의 구성에 대한 카가속도 응답을 도시한 것이다. (1) 진자카(상부-우측(b)로 표시), (2)통상적인 카(하부좌측(c)로 표시), 및 제 36A 도, 제 36B 도, 제 37A 도, 제 37B 도, 제 38A 도 및 제 38B 도의 제어 설계를 이용하는 능동 서스펜션(하부우측(d)로 표시)이들 시스템은 통상적인 시스템 및 능동제어 없는 진자가에 관련한 캡 플랫폼 가속도의 레벨을 줄인다.39 to 41 summarize the results of a performance simulation study of the resultant active suspension system. The upper left diagram (indicated by (a)) of each of these figures is the characteristic disturbance input (applied car power or rail profile). Each of the remaining diagrams in these figures shows the car acceleration response for the following three configurations. (1) Jinjaka (indicated by upper-right (b)), (2) Ordinary car (indicated by lower left (c)), and 36A, 36B, 37A, 37B, 37B Active suspension using the control designs of FIGS. 38A and 38B (indicated by the lower right side d) These systems reduce the level of cab platform acceleration associated with conventional systems and pendulums without active control.

제 39 도는 버트 결합 오정렬에 대한 예측응답이다.39 is a predictive response to butt joint misalignment.

제 40 도는 레일 요동에 대한 예측응답이다.40 is a predictive response to rail swing.

제 41 도는 카력 외란에 대한 예측응답이다.41 is a predictive response to the force disturbance.

제 14A 도 및 제 14B 도내의 엘레베이터 시스템의 반 크기 모델을 이용하여 테스트가 행해졌다. 개념의 효과는 레일 유도 외란을 시뮬레이트하고 프레임과 캡사이의 작동기에 의해 직접 외란력을 시뮬레이팅함으로써 프레임상에 설치되는 회전 비발란스를 사용하여 수행되었다.Testing was done using a half-size model of the elevator system in FIGS. 14A and 14B. The effect of the concept was performed using a rotating unbalance installed on the frame by simulating rail induced disturbances and simulating disturbance forces directly by the actuator between the frame and the cap.

제 36A 도의 궤환 보상기는 제 42 도에 도시된 바와 같이 디지틀 컴퓨터(100)를 사용하여 구현되었다. 센서(102) 데이타는 선(103)에서 12비트 A/D 변환기(도시되지 않음)에 제공되어, 입출력(I/O) 포트(104)를 통과한 후에 처리된다. 디지틀 형태의 궤환 보상기(106)는 선(106)상의 명령 신호를 카(110)상에 힘을 가할 수 있는 작동기(108)에 발생하는데 이용되었다.The feedback compensator of FIG. 36A is implemented using digital computer 100 as shown in FIG. Sensor 102 data is provided on line 103 to a 12-bit A / D converter (not shown) and processed after passing through input / output (I / O) port 104. A digital form of feedback compensator 106 was used to generate a command signal on line 106 to actuator 108 capable of exerting a force on car 110.

신호 처리기(100)는 중앙 처리유니트(104a), 판독 전용 메모리(140b), 랜덤 억세스 메모리(140c), 데이타, 어드레스 및 제어 버스(104d)에 의한 모든 통신을 포함한다.Signal processor 100 includes all communications by central processing unit 104a, read only memory 140b, random access memory 140c, data, address and control bus 104d.

제 43 도에는 제 42 도의 신호 처리기(100)에 의해 수행될 수 있는 일련의 단계가 도시되어 있다. 예를 들어, 단계(112)로 진입한 후에, 가속도를 센서(102)와 같은 가속도계에 의해 단계(114)에서 감지된다. 그후, 프로세서는 동적보상(106)을 구현함으로써 저지력의 크기를 계산한다. 이어서, 단계(118)에서 신호처리기(100)는 단계(116)에서 계산된 저지력 신호일 수 있는 선(106)상의 저지작용 신호를 제공한다. 그후, 단계(120)에서 종료된다.FIG. 43 illustrates a series of steps that may be performed by the signal processor 100 of FIG. 42. For example, after entering step 112, the acceleration is sensed at step 114 by an accelerometer, such as sensor 102. The processor then calculates the magnitude of the stopping force by implementing dynamic compensation 106. Subsequently, at step 118 signal processor 100 provides a stop signal on line 106, which may be a stop signal calculated at step 116. The process then ends at 120.

제 44 도는 직접카력을 완화하는데 있어 능동시스템의 효과를 평가하기 위한 테스트의 결과를 보여준다. 도표는 스위프 주파수에 걸쳐 정한 압력의 크기 대 측정된 카 가속도의 비를 도시한 것이다. 상부곡선은 능동 서스펜션 제어없이 진자 카시스템의 응답이다. 활성서스펜션 시스템의 하부곡선 응답은 기대된 80% 내지 90% 감소를 검증한다. 제 45도는 직접 힘완화에 대해 획득된 (실험적으로) 시간응답(제45A 및 45C 도) 및 예측 시간응답(제 45B 및 제 45D 도내의 시뮬레이션을 통해)의 비교를 도시한 것이다.Figure 44 shows the results of tests to evaluate the effectiveness of active systems in mitigating direct load. The plot shows the ratio of the magnitude of the pressure determined to the measured car acceleration over the sweep frequency. The upper curve is the response of the pendulum car system without active suspension control. The undercurve response of the active suspension system verifies the expected 80% to 90% reduction. 45 shows a comparison of the (experimentally) time response (45A and 45C degrees) and the predicted time response (via simulations in 45B and 45D degrees) obtained for direct force relaxation.

직접카력에 대한 시스템 감응도의 감소는 레일 유도외란이 존재하는 시스템의 성능을 손상시키지 않고서도 달성된다. 제 46 도는 회전 불균형을 갖는 테스트 베드상에 시뮬레이트된 바와 같이 레일 불규칙성에 대한 시스템의 응답을 도시한 것이다. 제 46A 도는 3HZ 입력 주파수에 대한 비주장된 진자카 응답을 도시한 것이다. 제 46B 는 능동 서스펜션 시스템의 응답이다. 카가속도의 크기는 감소되있음을 알 수 있다. 따라서, 능동 서스펜션 시스템은 레일 유도 이란 및 직접카력 모두가 제공되는 경우 성능의 미터법으로 카가속도를 이용하는 승차특성을 개선하였다.The reduction in system sensitivity to direct load is achieved without compromising the performance of the system in which rail induced disturbances exist. 46 shows the system's response to rail irregularities as simulated on a test bed with rotational imbalance. Figure 46A shows the unclaimed pendulum response to the 3HZ input frequency. 46B is the response of the active suspension system. It can be seen that the magnitude of the acceleration is reduced. Accordingly, the active suspension system improved the riding characteristics using the car acceleration as a metric of performance when both rail guided Iran and direct car power are provided.

소정의 사실에 있어서, 제 42 도에 도시된 바와 같이 선(106)상의 작동기 명령 신호는 전술한 바와 같이 힘명령 신호일 수 있으며, 제 47 도에 보다 상세히 설명된 바와 같이 예를 들어 제 29 도 및 제30 도의 코어 코일 및 강자성 평면을 포함할 수 있는 특징 작동기에 적용된다.In certain facts, the actuator command signal on line 106, as shown in FIG. 42, may be a force command signal as described above, for example, as described in more detail in FIG. It is applied to a feature actuator that may include the core coil and ferromagnetic plane of FIG.

제 47 도에 있어서, 제 42 도의 신호 처리기로부터의 선(106)상의 힘명령 신호는 PWM 증폭기에 제공되는데, PWM 증폭기는 츄세스 주, 뉴턴 엘거오트 스트리트 375 소재의 Copley Controls사에 의해 제조될 수 있으며, 이것은 Model 215A, 218 Servo Amplifier이란 명칭의 특정 시이트내에 개시된 바와 같이, Class B PWM Servo Amplifier Model 218A로 일컬어진다. PWM 증폭기(150)는 전자 이중폴-이중쓰루 스위치로 동작하여, 선택된 듀티 사이클동안 선택된 전압을 극성반전을 갖는 선(154, 156)에 제공한다. 한쌍의 조향 다이오드(158, 160)는 각각의 선(154) 또는 선(156)상의 출력 전류를 대응 자석(130, 132)의 적절한 코일에 제공한다. 각각의 강자성 질량 또는 전자석은 프레임(26)의 본체상에 세워지지만, 다른 요소는 플랫폼(14)의 바닥 표면상에 세워진다. 바람직한 실시예에 있어서, 전자석(130, 132)은 프레임(26)의 바닥에 세워지고, 강자성 질량(134)은 플랫폼(106)의 바닥에서 아래로 매달린 형태로 고정 부착된다. 이것은 제 14D 도의 다른 작동기(240, 244)도 마찬가지이다.In FIG. 47, the force command signal on line 106 from the signal processor of FIG. 42 is provided to a PWM amplifier, which can be manufactured by Copley Controls of Newton-Elger-Ort Street 375, Chuss. This is referred to as Class B PWM Servo Amplifier Model 218A, as disclosed in a specific sheet named Model 215A, 218 Servo Amplifier. The PWM amplifier 150 acts as an electronic double pole-through switch to provide the selected voltage to the lines 154 and 156 with polarity inversion during the selected duty cycle. The pair of steering diodes 158, 160 provide the output current on each line 154 or line 156 to the appropriate coil of the corresponding magnets 130, 132. Each ferromagnetic mass or electromagnet stands on the body of the frame 26, while other elements stand on the bottom surface of the platform 14. In a preferred embodiment, the electromagnets 130, 132 are erected on the bottom of the frame 26, and the ferromagnetic mass 134 is fixedly attached in a form suspended from the bottom of the platform 106. The same is true of the other actuators 240, 244 of FIG. 14D.

유효 궤환 루우프를 구성하기 위해, 홀셀(170, 172)은 강자성 평면(134) 및 코어-코일(130, 132)의 각각의 코어 사이의 갭내의 자속을 감지하기 위해 자성회로 경로에 위치될 수 있다. 홀셀(170, 172)은 제각기 선(174, 176)상의 감지된 지속 신호를 장치(182)에 제공하는데, 여기서 장치(182)는 AD 534와 같은 승산 IC일 수 있으며, 장치(182)는 선(174, 176)상의 자속신호의 크기를 자승하여 선(152)상의 함궤환으로 그들 사이의 편차를 나타내는 편차신호를 제공한다.To construct an effective feedback loop, the holcells 170, 172 can be placed in a magnetic circuit path to sense the magnetic flux in the gap between the ferromagnetic plane 134 and each core of the core-coils 130, 132. . Hall cells 170 and 172 provide a sensed sustained signal on line 174 and 176 to device 182, where device 182 can be a multiplying IC such as AD 534 and device 182 can be wired. The magnitudes of the magnetic flux signals on (174, 176) are squared to provide a deviation signal indicative of the deviation therebetween by the feedback feedback on line 152.

다시, 제 36A 도 및 제 36B 도에 간략한 형태로 표시되는 제어는 제 42 도와 유사한 전체 디지틀 방안을 포함하지만, 제 48 도에 도시된 바람직한 방안인 다수의 다른 방법으로 수행될 수 있다. 제 48 도의 실시예는 각각 카의 양측상의 작동기를 제어하며, 제 15 도 내에 도시된 것과 동일하거나 혹은 유사한 것으로, 하나의 시스템은 카의 바닥 또는 하부 가까이 있고, 다른 시스템은 카의 천정 또는 상부 가까이 있는 두개의 독립 제어 시스템을 포함한다.Again, the control shown in simplified form in FIGS. 36A and 36B includes the entire digital scheme similar to that of FIG. 42, but can be performed in a number of different ways, which is the preferred scheme shown in FIG. The embodiment of FIG. 48 respectively controls actuators on both sides of the car, the same or similar to that shown in FIG. 15, with one system near the bottom or bottom of the car and the other system near the ceiling or top of the car. It includes two independent control systems.

물론, 능동제어의 기초이론은 이전에 제의된 바와 같은 다수의 좌표 단일축에서 수행될 수 있다. 따라서, 제 36A 도에서 개략적인 형태로 표시된 제어는 다수의 다른 방법에 의해 수행될 수 있지만, 바람직한 방안은 제 48 도에 도시된 5축 제어를 획득하기 위해 제 15 도의 3축 제어내에 개시된 바와 같이 동일한 이론을 연장하는 것이다. 카에 대해 도시되었지만, 제 48 도내에 도시된 동일 이론은 진자 또는 지지형 캡에도 적용될 수 있음을 본 기술분야의 숙련자라면 이해할 수 있을 것이다.Of course, the basic theory of active control can be carried out in a number of coordinate single axes as previously proposed. Thus, the control shown in schematic form in FIG. 36A can be performed by a number of different methods, but the preferred approach is as disclosed in the 3-axis control in FIG. 15 to obtain the 5-axis control shown in FIG. Is to extend the same theory. Although shown for the car, one of ordinary skill in the art will appreciate that the same theory shown in FIG. 48 can also be applied to pendulum or supported caps.

제 48 도에 있어서, 외란력을 고속으로 저지하기 위한 고속 작용 아날로그 루우프는 가속도계내의 중력 성분 및 드리프트를 보상하는 지속의 점밀 디지틀 루우프와 조합된다. 다수의 고속 작용 아날로그 루우프는 카의 상부를 독립적으로 제어하는 아날로그 제어(500, 502, 504, 506)와, 카의 하부를 독립적으로 제어하는 아날로그 제어(508, 510, 512, 514) 내에 포함될 수 있으며, 제각기 8개의 작동기(516, 518, 520, 522) 및 (524, 526, 528, 530)중 하나를 갖는다. 적절한 인터페이싱(도시되지 않음)에 따라, 단일 디지틀 제어기(532)는 모든 8개의 아날로그 제어로/부터의 신호를 처리할 수 있다. 각각의 아날로그 제어는 디지틀 제어기(532)로부터의 선(534, 536, 538, 540) 및 (542, 544, 546, 548)상의 힘명령 신호에 응답한다. 힘명령 신호는 저지될 병진 및 회전력에 따라 다른 크기를 가질 것이다. 또한, 디지틀 제어기(532)는 가속도계(562, 568, 569) 및 (560, 564, 566)으로부터의 선(552, 558, 559) 및 (550, 554, 556)상의 가속도 신호에 제각기 응답하며, 작동기(516, 518, 520, 522) 및 (524, 526, 528.530)의 코어와 이들이 각기 마주하는 강자성 블레이드 사이의 공기 갭의 크기를 나타내는 선(570, 572, 574, 576) 및 (578, 580, 582, 584)상의 위치 신호에 응답한다.In FIG. 48, a fast acting analog loop for fast disturbing disturbance forces is combined with a continuous, dense digital loop that compensates for gravity components and drift in the accelerometer. Multiple high speed action analog loops can be included in analog control 500, 502, 504, 506 for independently controlling the top of the car and analog control 508, 510, 512, 514 for independently controlling the bottom of the car. And one of eight actuators 516, 518, 520, 522 and 524, 526, 528, 530, respectively. Depending on proper interfacing (not shown), a single digital controller 532 can process signals to and from all eight analog controls. Each analog control is responsive to force command signals on lines 534, 536, 538, 540 and 542, 544, 546, 548 from digital controller 532. The force command signal will have a different magnitude depending on the translational and rotational forces to be prevented. Digital controller 532 also responds to acceleration signals on lines 552, 558, 559 and 550, 554, 556 from accelerometers 562, 568, 569 and 560, 564, 566, respectively, Lines 570, 572, 574, 576 and 578, 580 indicating the size of the air gap between the cores of the actuators 516, 518, 520, 522 and 524, 526, 528.530 and the ferromagnetic blades that they respectively face , 582, 584 in response to the location signal.

선(534, 536, 538, 540) 및 (542, 544, 546, 548)상의 힘명령 신호에 응답하여, 각 아날로그 제어(500, 502, 504, 506) 및 (508, 510, 512, 514)는 선(586, 588, 590, 592) 및 (594, 596, 598, 600)상의 작동신호를 작동기(516, 518, 520, 522) 및 (524, 526, 528, 530)의 코일에 제공하여 각각의 작동기 코어 및 그들의 관련 강자성 블레이드 사이에 더많은 또는 더적은 인력을 발생시킨다. 코일은 통한 복귀 전류는 전류 모니터링 장치(602, 604, 606, 608) 및 (610, 612, 614, 616)에 의해 모니터되어, 선(618, 620, 622, 624) 및 (626, 628, 630, 632)상의 전류신호를 각각의 아날로그 제어(500, 502, 504, 506) 및 (508, 510, 512, 514)에 제공한다. 전류 센서는 예를 들어, 벨 IHA-150일 수 있다.In response to force command signals on lines 534, 536, 538, 540 and 542, 544, 546, 548, respectively, analog controls 500, 502, 504, 506 and 508, 510, 512, 514 Provides the operating signals on lines 586, 588, 590, 592 and 594, 596, 598, 600 to the coils of actuators 516, 518, 520, 522 and 524, 526, 528, 530. More or less attraction is created between each actuator core and their associated ferromagnetic blades. The return current through the coil is monitored by current monitoring devices 602, 604, 606, 608 and 610, 612, 614, 616, and the lines 618, 620, 622, 624 and 626, 628, 630 632 provides current signals on the respective analog controls 500, 502, 504, 506 and 508, 510, 512, 514. The current sensor can be, for example, Bell IHA-150.

홀셀(예를 들어, 벨 GH-600 형태)일 수 있는 다수의 센서(634, 636, 638, 640) 및 (642, 644, 646, 648)는 즉, 코어면 및 관련 블레이드 사이의 갭내의 자속밀도 또는 자기 유도(Volt-sec/m 2 ) 또는 그들 사이의 갭내의 자속 밀도의 표시를 제공하기 위해 각각의 작동기 코어와 제각기 연관된다. 센서(634, 636, 638, 640) 및 (642, 644, 646, 648)는 각각의 선(650, 652, 654, 656) 및 (658, 660, 662, 664)상의 감지신호를 아날로그 제어(500, 502, 504, 506)및 (508, 510, 512, 514)에 제공한다.A number of sensors 634, 636, 638, 640 and 642, 644, 646, 648, which may be holcells (e.g. in the form of a bell GH-600), ie magnetic flux in the gap between the core face and the associated blades Each actuator core is associated with each to provide an indication of the density or magnetic induction (Volt-sec / m 2) or the magnetic flux density in the gap therebetween. Sensors 634, 636, 638, 640 and 642, 644, 646, 648 provide analog control (Sensors) on the respective wires 650, 652, 654, 656 and 658, 660, 662, 664. 500, 502, 504, 506 and 508, 510, 512, 514.

제 48 도의 다수의 아날로그 제어중의 아날로그 제어(500)는 제 20 도에 도시된 것과 유사하거나 혹은 동일하다. 나머지 아날로그 제어도 동일하거나 혹은 유사할 수 있다.Analog control 500 of the multiple analog controls of FIG. 48 is similar or identical to that shown in FIG. The remaining analog control may be the same or similar.

전술한 바와 같이, 디지틀 제어기(532)는 선(552, 558, 559) 및 (550, 554, 556)상의 가속도 신호 뿐만 아니라 선(570, 572, 574, 576) 및 (578, 580, 582) 584)상의 갭 신호에 응답하여, 제 20 도에 도시된 바와같은 아날로그 제어에 관련하여 5개의 축 즉, 바닥 및 천정 두곳에서 두 수평축을 따르는 병진운동, 바닥 및 천정 모두에서 동일 두축을 중심으로 한 회전, 및 수직축을 중심으로 한 바닥 및 천정 모두의 회전에 있어 제 36A 도의 단일 축 제어 기능을 수행한다.As discussed above, the digital controller 532 is capable of accelerating signals on lines 552, 558, 559 and 550, 554, 556 as well as lines 570, 572, 574, 576 and 578, 580, 582. In response to the gap signal on 584), translational movement along two horizontal axes in five axes, namely both floor and ceiling, in relation to analog control as shown in FIG. It performs the single axis control function of FIG. 36A in rotation and in rotation of both the floor and the ceiling about the vertical axis.

보다 정확하게는, 본 발명의 이러한 관점의 최적의 실시예를 위해, 9개축, 즉, 바닥 및 천정 모두내의 두개의 병진축 및 두개의 회전축에 대한 제어 작용을 도시한다. 그러나, 바닥 및 천정내의 수평축이 카 또는 캡의 상부 및 바닥 사이의 평면 중간 경로내에 단일 세트의 수평 축에 의해 도시할 목적으로 근사되는 경우, 5축 제어라 한다. 이 방안에서, 한정하고자 의도된 것은 아니지만 단순화시키기 위해, 바닥과 천정 사이에 구조적인 연결에서 실제의 강도 또는 부족을 고려하지 않은 경우, 카 또는 캡은 고형 또는 강성 옥면체로서 고려될 수 있으며, 이는 중심의 원점에 대해 3개의 축을 갖는 데카르트 좌표 시스템을 구비하고, 수평축에 따른 병진 및 수평축을 중심으로 하는 회전에 종속하고, 수직축을 중심으로 하는 회전에 종속한다.More precisely, for an optimal embodiment of this aspect of the present invention, the control action for two translational axes and two rotational axes in both axes, ie both floor and ceiling, is shown. However, when the horizontal axis in the floor and ceiling is approximated for the purpose of illustration by a single set of horizontal axes in the plane intermediate path between the top and the bottom of the car or cap, it is referred to as 5-axis control. In this scheme, but not intended to be limiting, for simplicity, a car or cap may be considered as a solid or rigid octahedron, without considering the actual strength or lack in the structural connection between the floor and the ceiling. It has a Cartesian coordinate system having three axes with respect to the origin of the center, which is dependent on the translation along the horizontal axis and the rotation about the horizontal axis, and the rotation about the vertical axis.

카 또는 캡의 바닥 및 상부 모두에서 힘명령신호는 예를 들어, 감지된 위치(갭) 신호를 제 3 도의 데카르트 좌표 시스템의 축을 따라 성분으로 먼저 분해함으로써, 다음과 같은 식이 도출될 수 있다.(제 3 도의 데카르트 좌표 시스템은 독립시스템이 처리됨에 따라 바닥 또는 천정의 평면의 원점과 함께 위치됨).The force command signal at both the bottom and top of the car or cap can be derived, for example, by first decomposing the sensed position (gap) signal into components along the axis of the Cartesian coordinate system of FIG. 3. The Cartesian coordinate system of FIG. 3 is located with the origin of the plane of the floor or ceiling as the independent system is processed).

Px+= (P1+ P3)/(2KCS), Px-= (P2+P4)/(2KCS),P x + = (P 1 + P 3 ) / (2KCS), P x- = (P 2 + P 4 ) / (2KCS),

Py+= (P1+ P2)/(2KCS), Py-= (P3+P4)/(2KCS),P y + = (P 1 + P 2 ) / (2KCS), P y- = (P 3 + P 4 ) / (2KCS),

Pθ+= (P2+ P3)/2, Pθ-= (P1+ P4)/2,P θ + = (P 2 + P 3 ) / 2, P θ- = (P 1 + P 4 ) / 2,

그후, 상기 식을 기초하여, Px-및 Px+와, Py-및 Py+와, Pθ+및 Pθ-로부터 Px, Py, 및 Pθ(모두 카 또는 캡에 대한 절대 위치를 지정)를 계산하거나 선택한다. Px는 예를 들어 다음과 같이 계산될 수 있다.Then, based on the above formula, P x- and P x + and P y- and P y + and P θ + and P θ- from P x , P y , and P θ (all absolute positions relative to the car or cap) Calculate or select). P x can be calculated as follows, for example.

Px= (Px+- Px-)/2P x = (P x + -P x- ) / 2

또는, 양이 작은 것에 따라 Px+또는 Px-가 선택될 수 있다(주의: 큰캡 즉 큰 Px+의 경우, 값은 부정확할 수 있고, 무시될 수 있다). 결과는 성분의 단일 축 단위로 제 48 도에 도시된 바와 같이 위치 제어 힘성분 Fpx, Fpy, F를 결정하는데 이용된다(P는 위치 궤환을 나타낸다. 예를 들어, 선(348)상의 Px는 선(354)상의 x-위치 에러 신호를 발생한다. 그후, 이 신호는 선(358)과 같이 지역통과를 통과한다. 이후, Fpx신호를 발생한다. 원하는 X 저지력을 도출하기 위해, 양의 힘이 요구되면, Fp1= Fp3= (0.5)(Fpx)/(cos45°)이다. 음의 힘의 경우, Fp2= Fp4= (0.5)(Fpx)/(cos45°)이다. 이러한 동일한 절차는 물론 적절한 식을 이용하여 Fpy및 F에 대해서도 적용될 수 있다. 따라서 힘Fpx, Fpy및 F는 다음의 완전한 세트의 식에 따라 정정신호 Fp1, Fp2, Fp3, Fp4로 도출될 수 있다.Alternatively, P x + or P x− may be selected as the amount is small (note: for large caps, ie large P x + , the value may be inaccurate and may be ignored). The results are used to determine the positioning force components F px , F py , and F as shown in FIG. 48 in units of a single axis of the component (P represents position feedback. For example, on line 348 P x generates an x-position error signal on line 354. This signal then passes through a local pass, as in line 358. Then, generates a P px signal to derive the desired X stopping force. , If a positive force is required, F p1 = F p3 = (0.5) (F px ) / (cos45 °) For negative force, F p2 = F p4 = (0.5) (F px ) / (cos45 This same procedure can of course also be applied to F py and F using appropriate equations, so that the forces F px , F py and F are corrected signals F p1 , F according to the following complete set of equations: It can be derived from p2 , Fp3 , Fp4 .

Fpx+: F1= (KCS)(Fpx+) Fpx-: F2= (KCS)(Fpx-)F px + : F 1 = (KCS) (F px + ) F px- : F 2 = (KCS) (F px- )

F3= (KCS)(Fpx+) F4= (KCS)(Fpx-)F 3 = (KCS) (F px + ) F 4 = (KCS) (F px- )

Fpy+: F1= (KCS)(Fpy+) Fpy-: F3= (KCS)(Fpy-)F py + : F 1 = (KCS) (F py + ) F py- : F 3 = (KCS) (F py- )

F2= (KCS)(Fpy+)F4= (KCS)(Fpy-)F 2 = (KCS) (F py +) F 4 = (KCS) (F py- )

Fpθ+: F2 = (KCS)(Fpθ+) Fpθ-: F1= (KCS)(Fpθ-)F pθ + : F2 = (KCS) (F pθ + ) F pθ- : F 1 = (KCS) (F pθ- )

F3= (KCS)(Fpθ+) F4= (KCS)(Fpθ-)F 3 = (KCS) (F pθ + ) F 4 = (KCS) (F pθ- )

여기서 F는 힘이고, KCS=cos(45°)=sin(45°)=0.707이다.Where F is the force and KCS = cos (45 °) = sin (45 °) = 0.7707.

그후, 이 식은 전술한 바와 방식으로 발생된 (제 20 도의 선(364) 또는 선(382)상의 신호와 같은) 가속도 신호 F1, F2, F3, F4와 합산된다.This equation is then summed with the acceleration signals F 1 , F 2 , F 3 , F 4 (such as the signal on line 364 or line 382 in FIG. 20) generated in the manner described above.

유효한 위치 판독은 이와 연관된 힘 작동기가 구동되지 않은 경우, 전술한 형태의 자속 센서에서만 유용함을 이해하여야 한다. 이것은 소정의 처리 알고리즘이 자성코일 작동 전류의 존재 여부에 종속함을 의미한다.It should be understood that a valid position reading is only useful with the flux sensor of the type described above when the force actuator associated with it is not driven. This means that certain processing algorithms depend on the presence of the magnetic coil operating current.

본 발명의 부가적인 교시는 전자석이 정지에서 카 또는 캡의 위치 제어하는데, 예를 들어, 승객이 온 및 오프로 로딩되는 동안 서스펜션형 또는 지지형 카 또는 캡을 프레임에 대해 정지시키는데 사용될 수 있다. 물론, 제 16 도의 신호 처리기, 제 19 도 및 제 48 도의 디지틀 제어기(380, 532) 또는 부가적인 신호 처리기는 카의 시동 및 정지와, 카의 급송과 같은 부가적인 제어기능을 처리할 수 있다. 바닥에 정지하는 경우, 선(18)상의 감지 신호를 수신하거나 혹은 카가 정지하는 것을 나타내는 알고리즘적으로 결정되지만 유사 신호를 수신하여, 서스펜션형카 또는 지지형 카 또는 캡의 위치를 제어하기 의해 선(22)상의 신호를 제공할 것이다. 전술한 예를 반복하기 위해, 제 14C 도의 캡 플랫폼(200)이 승강구 내에서, 갭의 좌측편 수직 가장자리가 승강구 문스틸(700)과 정렬하는 캡스틸을 표시하는 바와 같이 배향되는 경우, 제 16 도의 신호처리기(20)는 프로그램되어 힘명령 신호를 작동기(210, 214)에 제공하며, 예를 들어, 카프레임(202) 내에 설치된 스톱(702, 704)에 대해 서스펜션형 캡을 상승시키는데 필요한 인력을 제공하고, 프레임이 정지 상태인 경우 캡스틸을 승강구 입구 스틸(700)과 근접 정렬하여 정지 위치하도록 끌어당긴다.Additional teachings of the present invention can be used to control the position of the car or cap at the stop, for example, to stop the suspension or support car or cap relative to the frame while the passenger is loaded on and off. Of course, the signal processor of FIG. 16, the digital controllers 380 and 532 of FIG. 19 and FIG. 48, or additional signal processors can handle additional control functions such as starting and stopping the car and feeding the car. When stopping on the floor, it is algorithmically determined to receive a detection signal on line 18 or that the car is stationary, but similar signals are received to control the position of the suspension type car or the supported car or cap. Will give a signal. To repeat the above example, when the cap platform 200 of FIG. 14C is oriented in the hatch as indicated by the capsteel aligning the left vertical edge of the gap with the hatch door steel 700. The signal processor 20 of FIG. 6 is programmed to provide a force command signal to the actuators 210 and 214, for example, the force required to raise the suspension cap against the stops 702 and 704 installed in the car frame 202. And draws the capsteel in close alignment with the hatch entrance steel 700 when the frame is stationary.

동일한 것을 달성하는데 사용되는 방안은 제 51 도에 도시되어 있으며, 여기서 스톱신호는 단계(720)에서 카프레임이 정지 상태로 되었다는 것을 지시하는 수단(722)로부터 제공된다(수단(722)은 카 또는 카의 그룹 제어하는 부가적인 역할로 프로세서(532)에 합체될 수 있다). 스톱 또는 스톱 명령 신호가 제공되면, 이에 응답하여, (함께 작용하는 작동기(210) 및 (214)일 수 있는) 작동기(724)는 단계(726)에 도시된 바와 같이 작용신호를 제공하여, (캡(200)일 수 있는) 서스펜션형 캡(728)이 (프레임 (202)일 수 있는) 카프레임에 대해 정지되도록 하여 캡스틸이 인접하여 이에 움직임이 없도록 한다.The scheme used to achieve the same is shown in FIG. 51, where a stop signal is provided from means 722 indicating that the car frame has been stopped in step 720 (means 722 is a car or May be incorporated into the processor 532 in an additional role of controlling the group of cars). If a stop or stop command signal is provided, in response, actuator 724 (which may be actuators 210 and 214 working together) provides an action signal, as shown in step 726, ( Suspended cap 728 (which may be cap 200) is stationary relative to the carframe (which may be frame 202) such that the cap steel is adjacent to and free of movement.

유사한 세트의 스톱(730, 732)온 제 15 도의 카에 대해 각 랜딩에서 제공되어 당겨지게 되며, 제 15 도의 것과 같은 유사한 절차가 진행될 수 있다.A similar set of stops 730 and 732 are provided and pulled at each landing for the car of FIG. 15, and similar procedures such as that of FIG.

본 발명의 바람직한 실시예는 전자기, 무접점형 작동기를 이용하며 특히, 서스펜션형 또는 지지형카에 관해 승강구 레일에 관련하여 제 15 도에 도시된 바와 같은 전자기 작동기를 사용하지만, 접점형 능동 작동기를 이용할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 제 49도에는 승강구벽(752)에 부착된 표준 레일(750)이 도시되어 있는데, 표준 레일(750)은 엘레베이터 카를 가이드하기 위해 이와 접촉하는 휠(754, 756, 758)을 가진 3개의 접점형 작동기를 가진다. 제 50 도는 작동기(760)중의 하나를 상세히 도시한 것으로, 작동기(760)는 솔레노이드(762)와 함께 작동되는 그에 관련된 휠(754)을 가지며, 솔레노이드(762)는 전술한 무접점 형태의 전자기 작동기에 사용된 코일 열과 유사한 코일(764)을 갖는다. 다른 휠(756, 758)도 이들과 연련된 유사한 솔레노이드를 가질 것이다.Preferred embodiments of the present invention utilize electromagnetic, contactless actuators and, in particular, electromagnetic actuators as shown in FIG. 15 with respect to hatch rails with respect to suspension or support cars, but with contact active actuators. It should be understood that it can. For example, FIG. 49 shows a standard rail 750 attached to the hatch wall 752, which has wheels 754, 756, 758 in contact with it to guide the elevator car. It has three contact type actuators. 50 shows one of the actuators 760 in detail, with the actuator 760 having a wheel 754 associated therewith actuated with the solenoid 762, the solenoid 762 having a contactless type electromagnetic actuator as described above. It has a coil 764 similar to the coil row used in. The other wheels 756, 758 will have similar solenoids associated with them.

다시 제 49 도를 참조하면, 엘리베이터 시스템 내에 각각의 엘리베이터에 대한 하나 이상의 가이드 레일을 제공하여, 바닥 사이를 상 하로 이동할 때 카를 가이드하고 안정화시키는 것은 표준적인 예이다. 이러한 유도 레일에서, 카상에 스프링에 의해 설치된 휠은 전형적으로 카의 가이드 및 동작 제어를 위해 레일상으로 운행한다.Referring again to FIG. 49, it is a standard example to provide one or more guide rails for each elevator in an elevator system to guide and stabilize the car as it moves up and down between floors. In such guide rails, wheels mounted by springs on the car typically travel on the rails for car guide and motion control.

엘레베이터카는 특정 운행 경로를 따라 유지되도록 가이드될 필요가 있기 때문에, 가이드 레일은, 예를 들어, 통상적인 엘리베이터 동작 및 비상정지로부터의 발생할 수 있는 모든 힘을 견뎌낼 수 있어야 한다. 일반적으로, 가이드 레일은 엘리베이터를 경로 경로내에 구속될 수 있는 소정의 형상을 가질 수 있다. 문제는 가장 경제적인 형상을 검출하는데 있다.Since the elevator car needs to be guided to be maintained along a particular route of travel, the guide rails must be able to withstand all forces that may arise, for example, from normal elevator operation and emergency stop. In general, the guide rail may have any shape that allows the elevator to be confined within the path path. The problem is to detect the most economical shape.

현재는 제 49 도에 도시된 바와 같은 장치내에 전형적으로 가이드 레일의 다른 부분을 운행하는 3개의 휠을 가진 엘리베이터와 함께 반전된 T자 형상 섹션을 가진 레일이 표준이다. 도면에 도시된 바와 같은 휠중 두개는 직접 대향하고, 세번째는 다른 두개 사이에 T 자의 말단부상으로 운행한다.At present, a rail with an inverted T-shaped section is standard with an elevator with three wheels, which typically drive another part of the guide rail in the apparatus as shown in FIG. 49. Two of the wheels, as shown in the figure, face directly, and the third runs on the distal end of the T between the other two.

그러나, 이러한 표준 반전형 T자 레일을 갖는 문제는 강도에 비해 중량이 상당히 많이 나간다는 것이며, 이에 따라 원하는 강도 대 중량비를 가질 수 없다.However, the problem with these standard inverted T-rails is that they weigh significantly more than their strength, and thus cannot have the desired strength-to-weight ratio.

본 발명은 개선된 유도레일 설계를 제공하도록 설계된다. 이것은 비교적 적은 중량을 가지며 적어도 동일량의 강도도 얻을 수 있거나, 표준 반전형 T 자 섹션 레일보다 적어도 더 높은 강도 대 중량비를 얻을 수 있고, 표준 설치 설계에 의해 달성된 바와 같이 (동일하지 않거나 혹은 클 경우) 비교할 만한 가이드의 크기 및 안정한 제어를 달성할 수 있다. 더욱이, 개선된 설계는 제 5 도 및 제 7 도에 제의된 사용에 특히 적합하다.The present invention is designed to provide an improved guide rail design. It has a relatively low weight and can at least obtain the same amount of strength, or at least a higher strength-to-weight ratio than the standard inverted T-shaped section rails, as achieved by the standard installation design (not equal or large). Comparable guide size and stable control can be achieved. Moreover, the improved design is particularly suitable for the use proposed in FIGS. 5 and 7.

엘리베이터의 창시자와 관련된 다른 사람들이 예를 들어 V자의 외측 분기 측면상에 운행하는 2개의 휠을 가진 V 자형 섹션을 가진 것(예를 들어, 1873년 1월 7일 찰스알 오티스의 미합중국 특허 제 134,698 호)와 같은 가이드 레일에 대한 다른 구성을 제의하였지만, 이들 각각은 본 발명에서 얻어진 바와 같은 양호한 강도대 중량비를 갖는 바람직한 제어 조합을 획득하는데 실패한 것으로 드러났다.Others associated with the founder of the elevator have a V-shaped section with two wheels, for example running on the outer branch side of the V (see, for example, US Patent No. 134,698 to Charles R. Otis on January 7, 1873). Other configurations for guide rails, such as h) have been proposed, but each of them has been found to fail to obtain the desired control combination with good strength to weight ratio as obtained in the present invention.

또다른 알려진 구성으로 파이프와 유사한 곡면관 형상이 있으나, 이러한 설계는 안전 브레이드에 의한 비상정지가 불필요한 경우로 일반적으로 제한되었다. 가이드 레일에 대한 고려된 다른 형상은 또한 예를 들어, 단부 탭을 가진 반전된 평편한 바닥반전 U 자형과 약간 유사한 햇(hat)형, 벨(bell)형 및 직각관 형상을 포함하였다.Another known configuration is a pipe-like curved tube shape, but this design is generally limited to the case where emergency stop by a safety braid is unnecessary. Other shapes considered for the guide rails also included, for example, hat, bell and square tube shapes that are slightly similar to inverted flat bottom inverted U-shapes with end tabs.

전체 엘리베이터 카 가이드 시스템과, 이 시스템의 설치 및 엘리베이터 시스템의 다른 부분과의 상호 관계에 관한 보편적인 정보에 대해 표준 설치형 T자형 섹션을 사용하는데, 이는 예를 들어, 실더만등에 의해 기술되어 1988년 12월 7일 공고된 Elevator Car System with Three Guide Rails이란 명칭의 미합중국 특허 제 4,793,411 호와, 타카무라 등에 의해 기술되어 1972년 6월 13일 공고된 Guiding and Dampening Device란 명칭의 미합중국 특허 제 3,669,222 호와, 안도(Ando)에 의해 기술되어 1988년 7월 5일 공고된 Control System for Elevator Cage Guide Magnets이란 명칭의 미합중국 특허 제 4,754,847 호에 개시되어 있다.The standard mounted T-shaped section is used for the entire elevator car guide system and for general information about its installation and its interrelationships with other parts of the elevator system, described for example by Silderman et al. US Patent No. 4,793,411, entitled Elevator Car System with Three Guide Rails, issued December 7, and US Patent No. 3,669,222, named Guiding and Dampening Device, issued June 13, 1972, described by Takamura et al. And US Patent No. 4,754,847, titled Control System for Elevator Cage Guide Magnets, published July 5, 1988, published by Ando.

제 53 도 및 제 54 도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 특성의 길이방향으로 연장된 유도레일(1)의 바람직한 실시예는 단부탭 부분(4) 내에 종단하는 다리를 갖는 바람직하게 일체로 형성된 2개의 분리 블레이드 또는 다리(3)를 갖는 몸체 또는 블레이드 섹션(2)을 포함한다. 단부탭 부분은 가이드 레일(1)을 빌딩 구조체에 설치 및 고정하는데 사용된다. 두개의 분기 다리는 이들 사이에서 보이드(3A)를 형성한다.As shown in Figs. 53 and 54, a preferred embodiment of the longitudinally extending guide rail 1 of the characteristics of the present invention is preferably integrally formed with a leg terminating in the end tab portion 4 Body or blade section 2 having two separating blades or legs 3. The end tab portion is used to install and secure the guide rail 1 to the building structure. The two branch legs form a void 3A between them.

제 53 도에 도시된 바와 같이, 3개의 가이드 휠(5A, 5B 및 5C)은 제 52 도내에 도시된 바와 같은 T 형 가이드 레일 갖는 형태 및 이 구조와 유사한 몸체 또는 블레이드 섹션(2)과 인터페이스한다.As shown in FIG. 53, the three guide wheels 5A, 5B and 5C interface with a body or blade section 2 similar in shape to this structure and with a T-shaped guide rail as shown in FIG. .

두개의 양쪽 휠(5A 및 5B)은 블레이드 섹션(2)의 양측면에 대해 지탱하고, 중간 휠(5C)은 블레이드 섹션의 말단 팁에 의해 지탱된다.Two both wheels 5A and 5B bear against both sides of the blade section 2 and the middle wheel 5C is carried by the distal tip of the blade section.

T자형과 Y자형의 비교 특성은 제 55 도에 자세하게 비교되는데, 여기서 비교를 위해 예시적인 66 및 72/100 Newton(66.72 NT)T 레일이 사용된다. 제 55 도의 표(1 및 2)는 두개 형상의 대응하는 치수 및 특성을 제공하는데, 대응 Y자 형상은 중량에 있어 약 18% 정도 줄어들고 종래 기술의 T자형 레일을 대체할 수 있음을 보여주고 있다.The comparative characteristics of the T- and Y-shapes are compared in detail in FIG. 55, in which exemplary 66 and 72/100 Newton (66.72 NT) T rails are used for comparison. Tables 1 and 2 of FIG. 55 provide the corresponding dimensions and properties of the two shapes, showing that the corresponding Y-shape can be reduced by about 18% in weight and can replace the prior art T-shaped rails. .

따라서, 표(2)에 도시된 바와 같이 본 발명의 Y자형은 대응하는 T자형보다 섹션 특성이 약간 더 나으며, 중량은 약 18% 더 적다. 두 형상의 전제 크기는 즉, T 자형에 대해 12.7cm × 8.89cm이고, Y 자형상에 대해 13.02cm × 9.53cm 로 거의 동일하다(표1).Thus, as shown in Table (2), the Y-shape of the present invention is slightly better in section properties than the corresponding T-shape and weighs about 18% less. The overall size of the two shapes is 12.7 cm × 8.89 cm for the T-shape and 13.02 cm × 9.53 cm for the Y-shape (Table 1).

T 자형 레일에 사용되는 롤러 가이드, 슬라이드 가이드, 안전 장치등과 같은 모든 제공장치는 어떠한 변경없이 본 발명의 Y자형과 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제 53 도의 다리 또는 블레이드(3)는 제 54 도에 도시된 바와 같이 지지휠 또는 자속에 사용될 수 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that all providing devices such as roller guides, slide guides, safety devices, etc. used in the T-shaped rails can be used with the Y-shape of the present invention without any change. It should also be noted that the leg or blade 3 of FIG. 53 can be used for a support wheel or magnetic flux as shown in FIG. 54.

본 발명의 Y자형 레일은 예를 들어 각기 4.88m인 바람직한 길이로 스틸밀에서 회전될 수 있다. 블레이드의 가공은 T 자형 레일에 대해 이루어졌던 유사한 형태로 밀링 또는 플랜닝 기계내에서 쉽게 행해질 수 있다. 매칭 슬롯의 절단 및 Y자형 가이드 레일내에서 구멍을 뚫는 것이 전형적으로 포함될 수 있으며 T 자형 레일에서와 같이 쉽게 이루어질 수 있다.The Y-shaped rails of the invention can be rotated in a steel mill, for example, to a desired length of 4.88 m each. Machining of the blade can easily be done in a milling or planning machine in a similar fashion as has been done for T-shaped rails. Cutting of the matching slots and drilling holes in the Y-shaped guide rails can typically be included and made as easily as in the T-shaped rails.

제 56 도 및 제 57 도는 본 발명을 수행하는 다른 수단의 일실시예를 도시한 것으로, 롤러 클러스터(1000)를 상세하게 도시한 능동형 롤러 가이드의 형태이다. 상기 롤러중 하나(측면식)는 다른 나머지 두개의 롤러에 대해 높이 의지하지만, 상기 롤러 클러스터(1000)는 레일상에 위치한 각각 통상의 롤러 배열임을 이해하여야 할 것이다. 그러나, 일반적으로 이러한 클러스터는 수동적으로 사용되는 것으로만 알고 있지만, 작동기와 함께 사용되는 종래의 롤러 클러스터는 알지 못하고 있다.56 and 57 show an embodiment of another means for carrying out the invention, which is in the form of an active roller guide showing the roller cluster 1000 in detail. One of the rollers (lateral) relies high on the other two rollers, but it will be understood that the roller clusters 1000 are each conventional roller arrangements located on rails. In general, however, such clusters are only known to be used passively, but conventional roller clusters used with actuators are not known.

상기 클러스터(1000)는 측면식(side-to-side)가이드 롤러(1002)와 전후식(front-to-back) 가이드 롤러(1004, 1006)를 구비하고, 롤러 클러스터(1000)는 베이스면(1008)상에 장착되고, 베이스면(1008)은 엘레베이터 캡 프레임 크로스헤드(도시되지 않음)에 고정된다. 가이드 레일(1001)은 전형적이고 일반적인 T-형 구조로, 이러한 T-형 구조는 승강 구역에 고착되기 위한 기초 플랜지와, 롤러(1002, 1004, 1006)를 향해 승강구속으로 돌출된 브레이드(1014)를 구비한다. 브레이드(1014)는 말단 대향면(1016)과 측대향면(1018)을 구비하고, 말단 대향면(1016)은 상기 측면식 롤러(1002)에 의해 결합되고, 측대향면(1018)은 상기 전후식 롤러(1004, 1006)에 의해 결합된다. 가이드 레일 브레이드(1014)는 롤러 클러스터 베이스면(1008) 내의 슬롯(1020)을 관통하여 연장되어, 그 결과 상기 롤러(1002, 1004, 1006)는 블레이드(1014)에 결합된다.The cluster 1000 has a side-to-side guide roller 1002 and front-to-back guide rollers 1004 and 1006, and the roller cluster 1000 has a base surface ( Mounted on 1008, and the base surface 1008 is secured to an elevator cap frame crosshead (not shown). Guide rail 1001 is a typical and common T-shaped structure, which has a base flange to be secured to the lifting zone and braid 1014 protruding upward and downward toward the rollers 1002, 1004, 1006. It is provided. The braid 1014 has an end facing surface 1016 and a side facing surface 1018, the end facing surface 1016 is joined by the lateral roller 1002, and the side facing surface 1018 is the front and rear sides. By the rollers 1004 and 1006. The guide rail braid 1014 extends through the slot 1020 in the roller cluster base surface 1008 so that the rollers 1002, 1004, 1006 are coupled to the blade 1014.

제 57 도에 명확하게 도시된 바와 같이, 상기 측면식 롤러(1002)는 링크(1022)상에 굴대로 지지되고, 링크(1022)는 피봇민(1026)을 거쳐 굴대받이(1024)상에 피봇으로 장착된다. 굴대받이(1024)는 베이스 면(1008)상에 고착되고, 링크(1022)는 코일 스프링(1030)의 하나의 끝단을 수용하는 컴(1028)을 구비한다. 스프링(1030)의 다른 한끝단은 스프링 가이드(1032)에 결합되고, 스프링 가이드(1032)는 압축형 볼나사 조절 장치(1034)의 끝단에 볼트(1036)에 접속된다. 조절기(1034)는 링크(1022)상에 미치는 힘을 변경하도록 스프링(1030)의 힘에 의해 연장 또는 수축되며, 이로인해 롤러(1022)가 연장 또는 수축하게 된다. 볼나사 장치(1034)는 플렛폼(1040)에 볼트 결합된 U자형 링크(1038)상에 장착되고, 순차적으로 플렛포옴(1040)은 블랭켓(1042, 1044)에 의해 베이스면 (1008)에 고착된다. 플렛포옴(1040) 및 블랭켓(1042)(1044)을 사용함으로서 상기 조립체는 기존의 베이스면(1008)상에 직접 위치한 종래의 롤러 가이드상에 개장될 수 있다. 볼 나사장치(1034)는 전기 모터(1046)로 구동된다. 본 발명에 연관되어 사용하기 적합한 볼나사 작동기는 뉴저지 07702 스루스버리 박스 11의 Motion Systems사 제품일 수 있다. 작동기 모터(1046)는 직류 또는 교류 모터이고, Motion Systems사 제품에 적용할 수 있다. 모션 시스템 모델 85151/85152의 작동기는 특히 본 발명에 사용하기에 적합하게 제조되었다. 이 장치는 모터 속도 감소를 위해 기어 감속기(1048)에 연결된 직류 또는 교류 모터(1046)를 구비하여, 상기 볼 구동 작동기를 구동한다. 볼 구동 작동기는 주전원식 볼 나사(1034)로, 도면에 덮개만 도시된 브러쉬리스 교류 모터가 제공될 수 있다. 개략적으로 도시되었지만, 위치차계 또는 광센서와 같은 위치 센서(1049)는 상기 감속기(1048)와 상기 스프림 홀더(1032)의 배면상에 위치한 립부에 부착됨으로씨 카프레임에 부착되어, 상기 나사의 직선 연장 거리를 측정할 수 있다. 물론, 또다른 위치 센서도 적합하게 사용될 수도 있다.As clearly shown in FIG. 57, the lateral roller 1002 is supported on a mandrel on a link 1022, and the link 1022 pivots on a mandrel 1024 via a pivot 1026. Is mounted. Mandrel 1024 is secured on base face 1008 and link 1022 has a comb 1028 that receives one end of coil spring 1030. The other end of the spring 1030 is coupled to the spring guide 1032, the spring guide 1032 is connected to the bolt 1036 at the end of the compression type ball screw adjusting device 1034. The regulator 1034 is extended or contracted by the force of the spring 1030 to change the force on the link 1022, thereby causing the roller 1022 to extend or contract. The ball screw device 1034 is mounted on a U-shaped link 1038 that is bolted to the platform 1040, and the platform 1040 is subsequently fixed to the base surface 1008 by the blankets 1042 and 1044. do. By using the platform 1040 and the blankets 1042 and 1044, the assembly can be retrofitted on a conventional roller guide located directly on the existing base surface 1008. The ball screw device 1034 is driven by an electric motor 1046. A ball screw actuator suitable for use in connection with the present invention may be from Motion Systems, Inc. of 07702 Shrewsbury Box 11, NJ. The actuator motor 1046 is a direct current or alternating current motor, and can be applied to a product of Motion Systems. The actuators of the motion system models 85151/85152 have been made particularly suitable for use in the present invention. The device includes a direct current or alternating current motor 1046 connected to a gear reducer 1048 to drive the motor speed reduction, driving the ball drive actuator. The ball drive actuator is a mains powered ball screw 1034, which may be provided with a brushless alternating current motor with only a cover in the figure. Although schematically shown, a position sensor 1049, such as a positioner or an optical sensor, is attached to the sea car frame by attaching to a lip located on the back of the reducer 1048 and the sprim holder 1032, so that the screw The straight extension distance can be measured. Of course, other position sensors may also be used as appropriate.

가이드 롤러(1002)는 축단(1050)상에 굴대지지되고, 축단(1050)은 상기 링크(1022)의 상측 끝단내의 조절형 리셉터(1052) 내에 장착된다. 피봇 정지기(1054)는 나삿니를 낸 로드(1056)상에 장착되고, 로드(1056)는 굴대 받이(1024)의 상측 끝단(1060) 내에 형성된 통로(1058)을 관통 연장되어, 링크(1022) 내의 구멍(1062)에 나사결 합된다. 정지기(1054)는 상기 굴대받이(1024)와 선택적으로 배치되어 작동하며, 핀(1026)을 중심으로 시계방향으로 링크(1022)의 이동신장을 제한할 수 있도록 한다. 이로인해, 상기 레일로부터 멀어지는 방향으로 상기 롤러(1002)의 이동신장이 제한될 수 있으며, 이러한 방향은 화살표(D)로 도시되어 있다. 굴대받이(1024)는 오목부(1064)를 갖도록 형성되고, 오목부(1064)는 마그네틱 버튼(1066)를 구비하고, 마그네틱 버튼(1066)은 화석류 원소 화합물을 함유한다. 싸마리윰 코발트는 화석류 원소 화합물이므로 마그네틱 버튼(1066) 내에 사용될 수 있다. 스틸 튜브(1068)는 상기 링크(1022)를 관통하여 연장되는 통로내에 장착되고, 이러한 스틸 튜브(1068)는 홀 효과 검출기(도시되지 않음)를 그것의 끝단(1070)에 최대로 근접하여 구비한다. 마그네틱 버튼(1066)과 홀 효과 검출기는 근접 센서를 형성하고, 최대 근접센서는 전기 모터(1046)에 등력을 제어하는 스위치에 사용가능하게 연결된다. 근접 센서는 마그네틱 버튼(1066)과 스틸 튜브(1068) 사이의 이적거리를 검출하고, 이러한 이격거리는 상기 피봇 정지기(1054)와 상기 굴대받이(1024) 사이의 거리를 나타낸다. 그 결과, 튜브(1068)와 그것의 홀 효과 검출기가 상기 마그 네틱 버튼(1066)으로부터 이격되어 이동될때, 피봇 정지기 (1054)는 굴대받이(1024) 방향으로 이동하게 된다. 상기 검출기는 상기 검출기와 마그네틱 버튼(1066) 사이의 갭의 크기에 비례하는 신호를 발생하고, 이 신호는 전기 모터(1046)를 제어하도록 사용되고, 그 경우 그것에 의해 상기 볼 나사(1034)잭이 상기 링크(1022) 및 롤러(1002)를 상기 레일로 또는 그것으로부터 원거리로 이동시키게 된다. 사용되는 제어 시스템의 형태에 따라서, 정지기(1054)는 접속을 방지하거나 적어도 상기 굴대받이(1024)와의 굳어진 긴 접속을 방지할 수 있다. 이로 인해, 롤러(1002)는 상기 스프링(1030)에 의해 지속적으로 감쇠되고, 상기 정지기(1054) 및 굴대받이(1024)에 의해 상기 베이스면(1008)에 정지되지 있을 것이다. 편중 하중 또는 다른 직접적인 카의 힘에 의해 발생하는 카의 축방향 경사가 또한 수정된다. 전술한 바와 같이, 전기 모터(1046)는 역회전 가능한 모터일 수 있으며, 이 모터는 캡의 각 측면상에서 조정이 상기 레일 내부 및 외부 방향으로 조정될 수 있다.Guide roller 1002 is axed on shaft end 1050, and shaft end 1050 is mounted in adjustable receptor 1052 in the upper end of link 1022. Pivot stopper 1054 is mounted on threaded rod 1056, and rod 1056 extends through passage 1058 formed in upper end 1060 of mandrel 1024, link 1022. Screwed into a hole 1062 within. The stopper 1054 is selectively disposed and acts on the mandrel 1024 and is capable of limiting the movement of the link 1022 clockwise about the pin 1026. Due to this, the movement elongation of the roller 1002 in a direction away from the rail can be limited, which direction is shown by the arrow (D). The mandrel 1024 is formed to have a recess 1064, the recess 1064 having a magnetic button 1066, and the magnetic button 1066 contains a fossil element compound. Samaritan cobalt is a fossil elemental compound and can therefore be used in the magnetic button 1066. Steel tube 1068 is mounted in a passage extending through the link 1022, which steel tube 1068 has a Hall effect detector (not shown) closest to its end 1070. . The magnetic button 1066 and the Hall effect detector form a proximity sensor, the maximum proximity sensor being usably connected to a switch for controlling the equal force on the electric motor 1046. The proximity sensor detects the transfer distance between the magnetic button 1066 and the steel tube 1068, which indicates the distance between the pivot stop 1054 and the mandrel 1024. As a result, when the tube 1068 and its Hall effect detector are moved away from the magnetic button 1066, the pivot stop 1054 moves in the direction of the mandrel 1024. The detector generates a signal that is proportional to the size of the gap between the detector and the magnetic button 1066, which signal is used to control the electric motor 1046, whereby the ball screw 1034 jack causes the Link 1022 and roller 1002 are moved to or away from the rail. Depending on the type of control system used, the stopper 1054 may prevent a connection or at least prevent a rigid long connection with the mandrel 1024. Due to this, the roller 1002 is continuously damped by the spring 1030 and will not be stopped at the base surface 1008 by the stopper 1054 and the mandrel 1024. The axial inclination of the car, which is caused by uneven load or other direct car force, is also corrected. As mentioned above, the electric motor 1046 may be a reversely rotatable motor, in which adjustments on each side of the cap may be adjusted in and out of the rail.

이제 제 56 도, 제 57 도 및 제 58 도를 참조하면, 전면 및 뒷면 롤러(1004, 1006)가 상기 베이스면(1008)상에 장착되는 것이 입증될 것이다. 각각의 롤러(1004, 1006)는 피봇 핀(1072)에 연결된 링크(1070)상에 장착되고, 피봇 핀(1072)은 크랭크 아암(1074)을 롤러(1004, 1006)로부터 원거리의 끝단에 지지된다. 롤러(1004, 1006)의 축단(1076)은 링크(1070) 내의 조정가능한 요홈부(1078) 내에 장착된다. 피봇핀(1072)은 슬릿 버싱(1080) 내에 장착되고, 슬릿버싱(1080)은 기초 블록(1084) 및 덮개판내에 형성된 홈(1082) 내에 밀봉되고, 기초블록(1084) 및 덮개판(1086)은 베이스면(1008)상에 함께 볼트 결합된다. 균일 나선형 스프링(1088)(제 59 도 참조)은 공간주(1089)(제 56 도 참조) 내에 장착되며, 그 외측 끝단(1090)은 상기 클랭크 아암(1074)에 연결되고, 내측 끝단(1092)은 회전가능형 콜러(도시되지 않음)에 연결되고, 이러한 회전가능형 콜러는 기어 박스(1094) 내에 장착된 기어 트레인(도시되지 않음)에 의해 회전되고, 이러한 기어 트레인은 역회전 가능한 전기 모터(1096)에 의해 소정의 방향으로 회전할 수 있다. 나선형 스프링(1088)은 롤러(1006)에 대한 현수 스프링으로, 스프링 바어스력을 제공하게 되고, 롤러(1006)는 스프링 바이어스력에 의해 레일 브레이드(1018)에 밀착하게 된다. 롤러가 상기 전기 모터(1096)에 의해 회전되면, 나선형 스프링(1088)은 크랭크 아암(1074) 및 피봇 핀(1072)을 통해 롤러(1006)에 복원력을 제공하여, 카에 발생되는 편중하중과 같이 전후방향의 카힘에 의해 발생되는 전후방향의 캡 경사를 무마하게 된다.Referring now to FIGS. 56, 57, and 58, it will be demonstrated that front and back rollers 1004, 1006 are mounted on the base surface 1008. Each roller 1004, 1006 is mounted on a link 1070 connected to a pivot pin 1072, which pivot pin 1072 supports the crank arm 1074 at the distal end of the rollers 1004, 1006. . Axial ends 1076 of rollers 1004 and 1006 are mounted in adjustable recesses 1078 in links 1070. The pivot pin 1072 is mounted in the slit bussing 1080, the slit bussing 1080 is sealed in the grooves 1082 formed in the base block 1084 and the cover plate, and the base block 1084 and the cover plate 1086. Are bolted together on the base surface 1008. A uniform helical spring 1088 (see FIG. 59) is mounted in the space column 1089 (see FIG. 56), the outer end 1090 of which is connected to the crank arm 1074, and the inner end 1092. Is connected to a rotatable caller (not shown), the rotatable caller is rotated by a gear train (not shown) mounted in the gear box 1094, and this gear train is rotated by an electric motor (reversely rotatable). 1096 can be rotated in a predetermined direction. The helical spring 1088 is a suspension spring for the roller 1006 to provide a spring bias force, and the roller 1006 is in close contact with the rail braid 1018 by a spring biasing force. When the roller is rotated by the electric motor 1096, the helical spring 1088 provides a restoring force to the roller 1006 through the crank arm 1074 and the pivot pin 1072, such as a biased load generated on the car. The inclination of the cap in the front-rear direction generated by the front-rear force is smoothed.

RVDT, 회진 전위차계 등등과 같은 회전 위치 센시는 제 9도의 센서(127a)의 기능을 수행하도록 제공될 수도 있다. 이러한 센서는 크랭크 아암(1074)측 일단부 및 베이스(1008)측 반대쪽 단부에 부착될 수도 있다.Rotational position sensors, such as RVDTs, revolving potentiometers, etc., may be provided to perform the functions of sensor 127a in FIG. Such a sensor may be attached to one end of the crank arm 1074 side and the opposite end of the base 1008 side.

각각의 롤러(1004) 및 (1006)는, 제 69 도에 도시된 바와 같이, 필요하다면 각각의 전기 모터 및 나선형 스프링에 의해 개별적으로 제어될 수 있으며, 그게 아니면, 단지 하나의 모터/스프링 세트에 의해 기계적으로 상호 연결 및 제어될 수도 있다.Each roller 1004 and 1006 can be individually controlled by a respective electric motor and helical spring, if necessary, as shown in FIG. 69, otherwise it is possible to use only one motor / spring set. Mechanically interconnected and controlled.

롤러(1004)및 (1006)용으로 사용될 수 있는 상호 연결부는 제 60 도에 상세하게 도시되어 있다. 제 58 도 및 60 도에 있어서, 상기 링크(1070)가 하향 연장되는 U-지형 링크(1098)를 가지며, 상기 링크가 그 내부에 형성된 볼트 구멍(1100)을 구비한다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 U-자형 링크(1098)는 장착 플레이트(1008) 내의 간극(1102)을 통해 하향 연장된다. 콜러(1104)는 볼트(1106)에 의해 U-자형 링크(1098)에 연결된다. 연결 로드(1108)는 상기 콜러(1104) 내로 끼워 넣어져 한쌍의 너트(1109)로 고정되며, 상기 너트는 상기 로드(1108)의 나선 단부상에서 나사로 조여진다. 코일 스프링(1110)은 상기 로드(1108)상에 장착되어 상기 콜러(l104) 및 링크(1070)를, 제 60 도에 도시된 바와 같이 피봇 핀(1072)을 중심으로 반시계 방향으로 가압한다. 상기 대향 콜러(1004)는 상기 로드(1108)의 반대쪽 단부에 연결되는 동일 링크 및 콜러 조립체를 가지며, 상기 스프링에 의해 시계 방향으로 가압된다는 것을 이해하게 될 것이다. 전기 모터(1096)에 의한 링크(1070)의 시계방향 이동은 또한 커넥팅 로드(1108)로 인한 대향 링크의 반시계 방향 운동을 초래하게 된다는 것을 감지하게 될 것이다. 동시에, 상기 스프링(1110)은 두 링크가 시로 상기 레일 블레이드의 불연속으로 인해 반대방향으로 선회하도록 할 것이다. 유연하며 부드러운 운행은 커넥팅 로드에 의해 서로 체결된 두개의 롤러 링크에 의해서도 수행된다.Interconnects that may be used for rollers 1004 and 1006 are shown in detail in FIG. 60. In FIGS. 58 and 60, it will be seen that the link 1070 has a U-terrain link 1098 extending downward, and the link has a bolt hole 1100 formed therein. The U-shaped link 1098 extends downwardly through the gap 1102 in the mounting plate 1008. The caller 1104 is connected to the U-shaped link 1098 by bolts 1106. A connecting rod 1108 is inserted into the collar 1104 and secured with a pair of nuts 1109, which are screwed onto the helix end of the rod 1108. A coil spring 1110 is mounted on the rod 1108 to press the collar 1104 and the link 1070 counterclockwise about the pivot pin 1072 as shown in FIG. It will be appreciated that the opposing caller 1004 has the same link and caller assembly connected to the opposite end of the rod 1108 and is pressed clockwise by the spring. It will be appreciated that the clockwise movement of the link 1070 by the electric motor 1096 will also result in counterclockwise motion of the opposing link due to the connecting rod 1108. At the same time, the spring 1110 will cause the two links to pivot in opposite directions due to the discontinuity of the rail blades. Smooth and smooth running is also performed by two roller links fastened to each other by connecting rods.

제 60 도에 도시된 바와 같이, 전술된 것과 유사한 정지 및 위치 센서 조립체는 상기 링크(1070)상에 장착된다. 블럭(1112)은 베이스면(1008)에 볼트로 고정되며, 상기 베이스면은 링크(1070)상에 형성된 아암(1114)의 아래에 위치된다. 컵(1116)은 블럭(1112)에 고정되며 마그네틱 버튼(1116)을 포함하며, 마그네틱 버튼은 사마리움 코발트와 같은 희토류 원소로 형성된다.As shown in FIG. 60, a stationary and position sensor assembly similar to that described above is mounted on the link 1070. Block 1112 is bolted to base surface 1008, which is located below arm 1114 formed on link 1070. Cup 1116 is secured to block 1112 and includes magnetic button 1116, which is formed of a rare earth element such as samarium cobalt.

강관(1118)은 링크 아암(1114) 내의 통로(1120) 내에 장착되며, 강관(1118)의 저단부내에는 홀(Hall)효과 검출기가 부착되는바, 이는 링크(1070)의 위치를 모니터하는 근접 센서를 완결시키기 위해서이다. 피봇 정지수단(1122)은 블럭(1112)의 반대쪽에 위치된 링크 아암(1114)의 단부상에 위치되는데, 이는 레일 블레이드(1014)로부터 이격된 링크(1070)및 롤러(1006)의 선회가능 운동의 범위를 제한하기 위해서이다. 피봇 정지수단(1122)과 블럭(1112)간의 거리는 홀 효과 검출기와 마그네틱 버튼(1116) 사이의 거리에 비례한다. 홀 효과 검출기는 전기 모터(1096)를 작동시킬 수 있는 피드백 신호로서 사용된다. 예를 들어, 상기 정지 수단(1122)이 상기 블럭(1112)으로부터 소정의 거리내에 들어오게 되면, 모터(1096)는 나선형 스프링(1110)을 통해 링크(1070)를 선회하여 정지수단(1122)이 상기 블럭(1122)으로부터 이격되도록 할 것이다. 또다른 예를 들어, 비례, 비례-적분, 또는 비례-적분-미분형 피드백 루우프에 있어서, 위치 신호는 기중에 비교되며 그들 사이의 편차는 루우프에 의해 연속적으로 대략 제로가 된다. 제 57 도의 위치 센서(1049)는 또한 베이스(1008)에 대한 기동기의 위치 궤적을, 제 69 도를 참조로 설명된 바와 같이, 유지하도록 사용될 수도 있다. 좌우튼, 이런 운동은 롤러(1006)를 레일 블레이드(1014)에 대해 가압하며, 커넥팅 로드(1108)를 통해 롤러(1004)를, 제 60 도에 화살표 E 로 도시된 바와 같은 방향으로 가압할 것이다. 롤러(1004 및 1006)의 동시 이동은 편중하중에 의해 생긴 엘레베이터 캡의 경사 또는 기울음을 전우(Front-to-back) 방향으로 수정하게 된 것이다.The steel pipe 1118 is mounted in the passage 1120 in the link arm 1114, and a Hall effect detector is attached to the bottom end of the steel pipe 1118, which is a proximity sensor that monitors the position of the link 1070. To complete it. Pivot stop 1112 is located on an end of link arm 1114 located opposite block 1112, which is pivotable movement of link 1070 and roller 1006 spaced apart from rail blade 1014. This is to limit the scope of. The distance between the pivot stop 1112 and the block 1112 is proportional to the distance between the Hall effect detector and the magnetic button 1116. The hall effect detector is used as a feedback signal capable of operating the electric motor 1096. For example, when the stop means 1122 comes within a predetermined distance from the block 1112, the motor 1096 pivots the link 1070 through the helical spring 1110 so that the stop means 1122 is moved. Spaced apart from the block 1122. In another example, in proportional, proportional-integral, or proportional-integral-differential feedback loops, the position signals are compared in the air and the deviation between them is continuously approximately zero by the loop. The position sensor 1049 of FIG. 57 may also be used to maintain the position trajectory of the starter relative to the base 1008, as described with reference to FIG. 69. In either case, this movement will press the roller 1006 against the rail blades 1014, and will press the roller 1004 through the connecting rod 1108 in the direction as shown by arrow E in FIG. 60. . Simultaneous movement of the rollers 1004 and 1006 is to correct the inclination or inclination of the elevator cap caused by the uneven load in the front-to-back direction.

제 56 도, 57 도, 및 61 도를 참조하면, 코일(1130, 1132)로 감긴 전자석은 U-자형 코어(1134)상에 장착되고, U-자형 코어는 블랭킷(1044)상에 번갈아 장착된다. 브랭킷 자체는 베이스면(1008)상에 장착된다. 전술된 바와 같이, 상기 볼구동 축(1034)은 볼스크류의 측선을 따라 피봇된 링크(1022)에 대해 힘을 가한다. 링크(1022)는 포인트(1026)에서 선회하며 전자석 코일(1130, 1132)을 향해 피봇 포인트 아래로 하향 연장되며, 면(1138)을 갖는다. 페이스는 전자석 코어(]134)의 코어 면들로부터 분리되는데, 이는 이들 사이의 간극을 가로지르는 전자기 유동을 받아들이기 위해서이다.56, 57, and 61, electromagnets wound with coils 1130, 1132 are mounted on a U-shaped core 1134, and U-shaped cores are alternately mounted on a blanket 1044. . The blanket itself is mounted on the base surface 1008. As described above, the ball drive shaft 1034 exerts a force on the link 1022 pivoted along the sideline of the ball screw. Link 1022 pivots at point 1026 and extends downwardly below the pivot point towards electromagnet coils 1130 and 1132 and has a face 1138. The face is separated from the core faces of the electromagnet core [] 134 to receive electromagnetic flow across the gap between them.

제 62 도는 컵(1064)을 도시하는 것으로서, 컵(1064)은 강자성체로 이루어지며, 그 내부에는 희토류 자석이 장착되어 있다. 컵내의 함몰부는, 예로써 도시된 바와 같이, 15mm 정도의 깊이가 될 것이며, 내경은 25mm, 외경은 30mm 정도가 될 것이다. 슬리브(1068)는, 예를 들어, 길이 45mm, 내경 12mm, 외경 16mm를 가질 수 있다. 홀셀(1140)은 상기 튜브(1068)의 개방공 근지에 위치된 것으로 도시되어 있는데, 이는 상기 위치에서 자석(1066)으로부터의 플럭스를 감지하기 위해서이다. 튜브의 조성은, 본 발명의 지심에 따라, 강자성체로서, 이는 상기 자석으로부터의 자속을 감지하는 상기 홀 셀의 능력을 높이며, 또한 롤러 가이드상의 다른 곳에 장착된 전자석에 의해 생성된 자속으로부터 차폐물을 제공하기 위해 사용된다.FIG. 62 shows the cup 1064, which is made of a ferromagnetic material, in which a rare earth magnet is mounted. The depressions in the cup will be about 15 mm deep, as shown by way of example, with an inner diameter of 25 mm and an outer diameter of 30 mm. The sleeve 1068 may have, for example, a length of 45 mm, an inner diameter of 12 mm, and an outer diameter of 16 mm. The hole cell 1140 is shown located in the vicinity of the open hole of the tube 1068 to detect the flux from the magnet 1066 at that location. The composition of the tube, in accordance with the spirit of the present invention, is a ferromagnetic material, which enhances the hole cell's ability to sense magnetic flux from the magnet, and also provides a shield from the magnetic flux generated by an electromagnet mounted elsewhere on the roller guide. Used to

위치 변환기용 사양Specifications for position transducer

1. 자기 변환기가 사용될 수 있다.1. Magnetic transducer can be used.

2. 작동 범위 : 10mm2. Working range: 10mm

3. 재현성 : 0.1mm3. Reproducibility: 0.1mm

4. 온도 범위 : 0-55℃4. Temperature range: 0-55 ℃

5. 온도 계수 : 0.02%/C5. Temperature Coefficient: 0.02% / C

6. 자기장 감도 : 거리 30mm에서 100 가우스는 변환기 출력에 0.5%이상의 영향을 끼치지 않는다.6. Magnetic field sensitivity: 100 gauss at 30mm distance does not affect the output of the converter more than 0.5%.

7. 전압 : 9-15 VDC7. Voltage: 9-15 VDC

8. 리드 : 신호선과 접지선을 분리 사용하고, 피복된 한쌍의 선을 꼬아서 사용함.8. Lead: Separate signal and ground wires and twist a pair of shielded wires.

제 63 도에는 반응판(1138)의 페이스상에 장작된 홀 셀(1140a)이 도시되어 있으며, 반응판(1138)위에는 전자석 코어(1134)의 돌출부(1134a)가 구비되어 있고, 반응판(1138)은 제 56 도, 제 57 도 및 제 61 도에 도시된 바와 같이, 코일(1130)(또는 돌출부(1130a)로 도시됨)로 감기어져 있다. 상기 센서는 또한 코어 자체의 페이스상에도 장착될 수 있으며, 상기 코어는 상기 위치에서 과열되지 않는다.FIG. 63 shows a hole cell 1140a mounted on a face of a reaction plate 1138, a protrusion 1134a of an electromagnet core 1134 is provided on the reaction plate 1138, and a reaction plate 1138. ) Is wound around the coil 1130 (or shown by the protrusion 1130a), as shown in FIGS. 56, 57 and 61. The sensor can also be mounted on the face of the core itself, and the core does not overheat in this position.

홀 센서 조립제용 사양Hall sensor assembly specifications

1. 전자석의 정 또는 반대면상에 적용된다.1. Applied on the positive or opposite side of an electromagnet.

2. 작동 범위 : 0.05-1.0 Tesla2. Working range: 0.05-1.0 Tesla

3. 정밀도 : 5%까지 허용되지만, 2% 정도가 바람직하다.3. Accuracy: Up to 5% is allowed, but 2% is preferred.

4. 비율 : 10 V/Tesla4. Rate: 10 V / Tesla

5. 온도 범위 : 0-55℃5. Temperature range: 0-55 ℃

6. 온도 계수 : 0.02%/C6. Temperature Coefficient: 0.02% / C

7. 두께 : 20mm를 초과할 수 없다.7. Thickness: Can't exceed 20mm.

8. 전압 : ±12 내지 15 VDC8. Voltage: ± 12 to 15 VDC

9. 리드 : 신호선과 정지선을 분리사용하고, 피복된 한쌍의 선을 꼬아서 사용함.9. Lead: Separate signal and stop lines and twist a pair of coated wires.

제 57 도를 다시 참조하면, 전후 (front-to-back)롤러(1006)와 한쌍의 전자석(1144, 1146)이 도시되어 있다. 제 58 도(사시도) 및 제 60 도(단면도)에 도시된 링크(1070)의 불럭(1148) 부분은 제 57 도 및 제 60 도(제 58 도에는 도시되지 않음)에 도시된 연장부(1150)를 가지며, 상기 연장부는 코어(1156)와 관련된 한쌍의 코어면에 대향된 면(1152)을 가지며, 상기 코어(1156)상에는 코어(1144)(1146)이 장착되며, 그중 하나의 면(1154)만이 제 60 도에 도시되어 있다.Referring again to FIG. 57, a front-to-back roller 1006 and a pair of electromagnets 1144, 1146 are shown. The block 1148 portion of the link 1070 shown in FIGS. 58 (perspective) and 60 (cross section) is an extension 1150 shown in FIGS. 57 and 60 (not shown in FIG. 58). The extension portion has a face 1152 opposed to a pair of core faces associated with the core 1156, on which the core 1156 and 1146 are mounted, one of which faces 1154. Is shown in FIG. 60 only.

제 64 도는 강자성체 코어의 측면도로서, 제 56 도의 코일(1130, 1132) 또는 제 57 도의 코일(1144, 1146)을 장착시키는데 사용된다. 도시된 차원은 밀리미터 단위이다. 제 65 도는 동일 코어의 평면도로서, 점선으로 도시된 한쌍의 코일을 따라 도시된 깊이 차원을 갖는다. 제 64 도 및 65 도의 코어는 이득-배향된 (M6) 29 게이지 스틸로 제조되며, 예를 들어, 용접과 같은 수단에 의해 앵글 철상에 장착된다.64 is a side view of the ferromagnetic core and is used to mount the coils 1130 and 1132 of FIG. 56 or the coils 1144 and 1146 of FIG. Dimensions shown are in millimeters. 65 is a plan view of the same core, with the depth dimension shown along the pair of coils shown in dashed lines. The cores of FIGS. 64 and 65 are made of gain-oriented (M6) 29 gauge steel and mounted on angle iron by means such as, for example, welding.

예를 들어, 코일(1130, 1132)은 쌍으로 구성되며, 각각은 예를 들어, 115mm의 직경을 갖는 와이어로 350번 감겨진다. 코일 연결부는 평행한 재연결을 이룰 수 있도록 직렬 형태로 구성되어야 한다. 와이어 단열재는 중(이중)구조물 GP200 또는 200℃에서 등가 정격으로 될 수 있다. 함침제는 180℃ 또는 그 이상에서 진공상태로 될 수 있다. 코일 소요 전압은 250볼트 정도가 될 것이며, 코일 자체는 고전위로서 25 킬로 볼트정도에서 접지 시험될 수 있다. 접속용 코일 리드는 꼬여진 와이어일 수도 있으며, 직경은 1.29mm, 길이는 약 50cm를 갖는다. 중량은 대략 2.0kg으로서, 철 0.8kg과 동 1.2kg으로 이루어진다. 0.6 Tesla 정도의 자속밀도에서 2 내지 10mm의 에어갭을 갖는 경우, 약 200N(뉴톤) 정도의 힘이 얻어질 수 있다. 이러한 디자인은 전술된 능동 롤러 가이드용으로서 적합하다. 이는 필요로 하는 것 보다 두 배 이상의 가능 출력을 보유한다.For example, coils 1130 and 1132 are configured in pairs, each wound 350 times with a wire having a diameter of, for example, 115 mm. Coil connections shall be constructed in series to allow parallel reconnection. The wire insulation can be equivalent rated at medium (dual) structure GP200 or 200 ° C. The impregnating agent may be vacuumed at 180 ° C. or higher. The coil required voltage would be around 250 volts, and the coil itself could be ground tested at about 25 kilovolts at high potential. The connecting coil lead may be a twisted wire, having a diameter of 1.29 mm and a length of about 50 cm. It weighs approximately 2.0 kg and consists of 0.8 kg of iron and 1.2 kg of copper. With an air gap of 2 to 10 mm at a magnetic flux density of about 0.6 Tesla, a force of about 200 N (Newtons) can be obtained. This design is suitable for the active roller guide described above. It has more than twice possible outputs than it needs.

제 66 도는 측면대 측면 제어용으로 엘리베이터카(1144)의 바닥에 장착되어 있는 한쌍의 능동형 로울러 가이드(1140, 1142)를 도시한 것이다. 또한 제 66 도는 대응하는 한쌍의 전자석(1146, 1148)에 대한 제어도 도시한다. 가속도 피이백은 다른 제어 수단을 사용하더라도 전자석용의 상술한 제어회로에 이용된다. 가속도 제어는 제 69 도와 관련된 고출력 작동기(high-force actuator)의 위치 제어에 관하여 상세히 기술될 것이다. 가속도계(l150)는 플랫폼의 바닥에서 측면 대 측면 가속도를 측정하며, 두개의 능동형 로울러 가이드(1140, 1142) 중간에 위치될 수도 있다. 가속도계의 감도의 방향은 S-S라고 명명된 화살표로 도시되며, 승강구벽에 수직할 것이다. 라인(1152)상의 감지신호는 신호 프로세서(1154)에 제공되며, 상기 신호 프로세서(1154)는 이에 응답하여 라인(1156)상에서 힘명령 신호를 제 2 신호 프로세서(1158)에 제공하며, 상기 제 2 프로세서는 더 빠른 응답을 제공하기 위해서 분리된 성분들로서 제조할 수도 있다. 라인(1156)상의 힘명령 신호는 가산기(1160)에서 라인(1158)상의 힘 피드백 신호에 가산되고, 상기 가산기는 라인(1162)상의 힘에러 신호를 한쌍의 다이오드(1164, 1166)를 포함하고 있는 조향 회로에 제공한다. 양의 힘 에러신호는 다이오드(1164)를 통해 전도되지만, 음의 힘 에러 신호는 다이오드(1166)를 통해 전도될 것이다.FIG. 66 shows a pair of active roller guides 1140 and 1142 mounted to the bottom of elevator car 1144 for side to side control. FIG. 66 also shows control of the corresponding pair of electromagnets 1146 and 1148. The acceleration feedback is used in the above-described control circuit for the electromagnet even if other control means are used. Acceleration control will be described in detail with respect to position control of high-force actuators associated with the 69th degree. Accelerometer 1150 measures side to side acceleration at the bottom of the platform and may be positioned between two active roller guides 1140 and 1142. The direction of sensitivity of the accelerometer is shown by an arrow labeled S-S, which will be perpendicular to the hatch wall. The sense signal on line 1152 is provided to signal processor 1154, which in response provides a force command signal on line 1156 to second signal processor 1158, the second signal being present on line 1156. The processor may be manufactured as separate components to provide faster response. The force command signal on line 1156 is added to the force feedback signal on line 1158 at adder 1160, which includes a pair of diodes 1164 and 1166 for the force error signal on line 1162. To the steering circuit. Positive force error signal will be conducted through diode 1164, while negative force error signal will be conducted through diode 1166.

제 67 도에 도시된 바와 같은 량의 힘응답과 음의 힘응답 간의 교차부(CROSSOVER) 근방에서 두개의 전자석(1146, 1148)의 갑작스러운 턴-온, 턴-오프의 동작을 방지하기 위해, PWM 제어에 제공된 좌측 및 우측 신호를 바이어스하도록 바이어스 전압을 제공한다. 바이어스 전압은 한쌍의 가산기(1168, 1170)에 의해 전위차계(1l72)로부터 제공되고, 상기 전위차계는 적당한 전압으로 바이어스되어 제 67 도에 나타낸 힘 가산 방법을 제공한다. 이것은 두개의 전자석들간에 원활한 전이를 허용한다. 한쌍의 펄스폭 변조 제어수단(1174, 1176)은 가산기(1168, 1170)로부터의 가산 신호에 응답하며, 가산기(1168, 1170)로부터의 라인(1182, 1184)상의 신호의 크기에 따라서 가변 듀티 싸이클을 갖는 라인(1178, 1180)에 신호를 제각기 제공한다.In order to prevent the sudden turn-on, turn-off operation of the two electromagnets 1146, 1148 near the crossover between the amount of force response and the negative force response as shown in FIG. A bias voltage is provided to bias the left and right signals provided for PWM control. The bias voltage is provided from the potentiometer 1172 by a pair of adders 1168 and 1170, which is biased to a suitable voltage to provide the force adding method shown in FIG. This allows a smooth transition between the two electromagnets. The pair of pulse width modulation control means 1174 and 1176 respond to the addition signals from the adders 1168 and 1170 and vary the duty cycle according to the magnitude of the signal on the lines 1182 and 1184 from the adders 1168 and 1170. Provide signals to lines 1178 and 1180, respectively.

라인(1158)상의 힘 피드백은 라인(1188)상의 제 1 힘 신호와 라인(1190)상의 제 2 힘신호에 응답하는 가산기(1186)로부터 제공된다. 자승회로(1192)는 홀 셀(Hall cell)(1196)로부터의 라인(1194)상의 감지 자속 신호에 응답하며 라인(1194)상의 자속 신호를 자승 및 스케일링함에 의해 라인(1188)상에 제 1 힘신호를 제공한다. 이와 유사하게, 자승회로(1198)는 홀셀(1202)로부터의 라인(1200)상의 감지 자속 신호에 응답한다. 홀 셀(1196, 1202)쌍의 로울러 가이드(1140, 1142)의 각 아암(1204, 1206)과 전자석 사이의 자속을 감지할 수 있는 위치에 놓이도록 상기 셀의 각 전자석들의 코어면에 또는 그 대향 코어면에 장착된다.Force feedback on line 1158 is provided from adder 1186 responsive to a first force signal on line 1188 and a second force signal on line 1190. Square circuit 1192 is responsive to sensed flux signals on line 1194 from Hall cell 1196 and first power on line 1188 by square and scaling the flux signal on line 1194. Provide a signal. Similarly, square circuit 1198 responds to a sensed flux signal on line 1200 from holcell 1202. On or opposite the core surface of each electromagnet of the cell such that the magnetic flux between each arm 1204, 1206 of the roller guides 1140, 1142 of the pair of hole cells 1196, 1202 is in a position capable of detecting the magnetic flux. It is mounted on the core surface.

제 66 도의 신호 프로세서(1158)는 제 18 도 및 24 도와 관련하여 상세히 기술했던 보정을 수행하도록 프로그램된 것이다.The signal processor 1158 of FIG. 66 is programmed to perform the correction described in detail with respect to FIGS. 18 and 24.

제 66 도의 신호 프로세서는 제 68 도에 더욱 상세히 도시되어 있다. 상기 프로세서에서 집적 회로(1230)는 라인(1156)상의 제 1 명령신호, 라인(1194)상의 제 1 자속 신호 및 라인(1200)상의 제 2 자속신호에 응답하며, 제 66 도에 도시된 바와 같이 라인(1162)상에 힘에러 신호를 제공한다. 집적회로는 아날로그 소자 AD534일 수 있다. PI 제어장치(1252)는 힘에러신호를 증폭하고, 볼트당 100 볼트(이득이 100힘) 회로를 통해서 제 66 도에 개략적으로 도시된 것과 유사한 정밀형 정류기 또는 다이오드 조향회로(1164, 1166)에 라인(1254)상의 증폭신호를 제공한다. 인버터(1258)는 조향회로(1164)의 출력을 변환시켜서, 가산기(1168, 1170)로 인가된 라인(l260, 1262)상의 신호들이 대응하는 극성을 갖게 한다. 라인(1182, 1184)상의 가산신호는 PWM 제어 장치에 제공되며, 상기 제어장치는 시그네틱스(Signetics)NE/SE 5560 유형의 제어장치일 수 있다. 제어장치는 라인(1178, 1180)상에 가변성 듀티 싸이클 신호를 제공하는데, 이 신호는 또한 고전압 게이트 여진 회로(1260, 1262)에 제공되고, 여진 회로는 브리지 회로(1264, 1266)에 게이팅 신호를 제공하고, 브리지 회로는 전자석(1146, 1148)에 전류를 제공한다.The signal processor of FIG. 66 is shown in more detail in FIG. In the processor, the integrated circuit 1230 responds to a first command signal on line 1156, a first magnetic flux signal on line 1194, and a second magnetic flux signal on line 1200, as shown in FIG. 66. Provide a force error signal on line 1162. The integrated circuit may be an analog device AD534. PI controller 1252 amplifies the force error signal and passes through a 100 volt per volt (100 gain) circuit to a precision rectifier or diode steering circuit 1164, 1166 similar to that schematically shown in FIG. Provide an amplified signal on line 1254. Inverter 1258 converts the output of steering circuit 1164 so that signals on lines 1260 and 1262 applied to adders 1168 and 1170 have corresponding polarities. The addition signal on lines 1182 and 1184 is provided to the PWM control device, which may be a control device of the Signals NE / SE 5560 type. The controller provides a variable duty cycle signal on lines 1178 and 1180, which is also provided to the high voltage gate excitation circuits 1260 and 1262, which provide a gating signal to the bridge circuits 1264 and 1266. The bridge circuit provides current to the electromagnets 1146 and 1148.

증폭기(1268, 1270)는 브리지의 신호를 감시하여, 과전류가 존재하는 경우에는 정지신호를 PWM 제어장치(1174, 1176)에 제공한다.The amplifiers 1268 and 1270 monitor the signal from the bridge and provide a stop signal to the PWM controllers 1174 and 1176 in the presence of overcurrent.

또한, 기준 신호는 전위차계(1272)에 의해 비교기(1274)로 제공될 수도 있는 바, 상기 비교기는 전류 센서(1270)의 출력을 기준 신호와 비교하여 라인(1276)상의 출력신호를 OR 게이트(1278)에 제공하고, OR 게이트는 전류 센서(1270)상의 신호가 기준 전위치차계(1272)로부터의 기준을 초과한 경우 라인(1276)상의 신호를 라인(1280)상의 신호로서 고압 게이트 구동기(1262)에 제공한다. 또한, 서미스터 또는 열전쌍(1282)은 상기 회로의 방열만의 사용하여, 비교기(1286) 내에서 라인(1284)을 과온 기준 신호와 비교할 수 있다. 비교기(1286)는 방열판 온도가 과온 기준을 초과한 경우 라인(1288)상의 출력신호는 OR 게이트 전류 및 과열을 갖는 전술한 보호용 회로소자의 대부분은 1번 자석(1146)의 H-브리지용으로 도시되어 있지 않았지만, 동일한 부분은 도면을 단순화하기 위해 나타내지 않았을 뿐이지 브리지에 대해 동일하게 제공될 수 있음을 이해하여야 한다.In addition, the reference signal may be provided to the comparator 1274 by the potentiometer 1272, which compares the output of the current sensor 1270 with the reference signal and compares the output signal on the line 1276 with the OR gate 1278. And OR gate is a signal on line 1276 as a signal on line 1280 when signal on current sensor 1270 exceeds a reference from reference prepositioner 1272. To provide. In addition, thermistor or thermocouple 1282 can compare line 1284 with an overtemperature reference signal within comparator 1286 using only the heat dissipation of the circuit. Comparator 1286 shows that the output signal on line 1288 has an OR gate current and overheating when the heat sink temperature exceeds an overtemperature criterion for most of the aforementioned protective circuitry for the H-bridge of magnet 1146. Although not shown, it is to be understood that the same parts are not shown for the sake of simplicity, but may be provided identically for the bridge.

다시 제 69 도를 참조하면, 제 66 도의 측면 대 측면 능동형 로울러 가이드(1140, 1142)와 같은 한쌍의 대향 가이드의 제어 설계로 도시하는 시스템도가 도시되어 있다. 상기 도면은 예를 들어 한쌍의 소형 작동기(1146, 1148)용의 상기에서 상세히 설명한 바와 같은 가속 피드백과, 스크류 작동기(1300, 1302)와 같은 한쌍의 고출력 작동기용의 위치 피드백(position feedback)을 모두 포함한다. 또한 제 69 도의 설계도는 개별적으로 제어되는 전면 대 후면 대향(동일한 레일 블레이드의 반대쪽 측면들) 현수부(suspension), 즉, 제 6 도와 같이 기계적으로 연결되어 있지 않는 것에 이용할 수 있다. 제 69 도에 도시되는 엘리베이터가 질량(1304)은 가산기(1308)로부터 라인(1306)상의 순힘 신호의 작용을 받는데, 상기 가산기는 라인(1310)상의 외란결과 라인(1312) (1314, 1316, 1318, 1320 및 1322)상에 나타낸 복수개의 힘에 반응하여 모두 더한다. 라인(1310)상의 외단력은 복수개의 외란격으로 나타낼 수도 있다. 이 외란력은 직접 카력 또는 레일 유도력을 포함할 수도 있다. 상기 두 유형의 힘들간의 구분에서 직접 카력은 힘이 세지만, 바람과 같이 느리게 작용하거나 또는 하중 불평형과 같이 정적인 반면에, 레일 유도력은 고주파수의 외란력이 작다. 선(1312 내지 1322)에 나타난 힘은 라인(1310)에 나타난 외란력을 방해하는 힘을 나타낸다. 어떤 경우이든 라인(1306)상의 네트힘은 엘리베이터 질량을 라인(1304)상에 나타낸 가속도에 의해 명백히 가속시킨다. 엘리베이터 시스템은 적분기(1326)에서 지시된 바와 같이 가속도를 적분하고, 상기 적분기 라인(1328)에서 지시된 바와 같이 일정 속도를 이동하는 카를 나타내며, 또한 상기 속도는 적분기(1330)에 지시된 바와 같은 엘리베이터 시스템에 의해시 라인(1332)에 지시된 바와 같은 엘리베이터카 질량에 대한 위치로 적분된다.Referring back to FIG. 69, there is shown a system diagram illustrating the control design of a pair of opposing guides, such as the side-to-side active roller guides 1140 and 1142 of FIG. The figure shows, for example, both acceleration feedback as detailed above for a pair of small actuators 1146 and 1148 and position feedback for a pair of high power actuators such as screw actuators 1300 and 1302. Include. The schematic of FIG. 69 can also be used for individually controlled front-to-back facing (opposite sides of the same rail blade) suspension, ie not mechanically connected as in the sixth degree. The elevator mass 1304 shown in FIG. 69 is subjected to the action of a net force signal on line 1306 from adder 1308, which adds to disturbance results on line 1310 (1314, 1316, 1318). , Add all in response to a plurality of forces shown on 1320 and 1322. Outer force on line 1310 may be represented by a plurality of disturbances. This disturbance force may include direct car force or rail induction force. In the distinction between the two types of forces, the direct force is strong, but acts slowly like wind or is static like load unbalance, while the rail induced force is small in high frequency disturbance. The forces shown in lines 1312-1322 represent the forces that interfere with the disturbance forces shown in lines 1310. In any case, the net force on line 1306 clearly accelerates the elevator mass by the acceleration shown on line 1304. The elevator system represents a car that integrates acceleration as indicated in integrator 1326 and moves a constant speed as indicated in integrator line 1328, and the speed is also an elevator as indicated in integrator 1330. The system integrates the position to the elevator car mass as indicated in the city line 1332.

제 66 도의 신호 프로세서(1158)로 도시된 바와 같이, 상기 전자석(1146, 1148) 및 구동기는 가산기(1338)로부터 라인(1336)상의 신호에 응답하는 블록(1334)으로써 제 69 도내에 함께 도시되고, 이러한 가산기(1338)는 제 66 도의 상기 디지탈 신호 프로세서(1154)로부터 라인(1156)상의 강제 명령 신호에 차례로 응답하며, 상기 전자석(1146, 1148) 및 드라이버는 유사한 번호(1154)로 붙여져 필터 및 보상으로써 제 69 도내에 도시되어 있다. 이러한 불록은 제 4 도 및 제 5 도와 연관되어 상세하게 설명된 상기 보상 및 필터링을 지탱하게 된다. 라인(1340)상의 위치 제어 가속 신호는 라인(1398)상의 상기 갭 에러 신호로부터 제공될 수 있다. 가속 신호는 상기 신속한 제어를 제공하도록 사용될 수 있어서 상기 지속제어를 보조하게 된다는 것만을 설명하기로 한다. 또한, 이러한 보조는 상기 가속도계로 직접 감지함으로써 본질적으로 제공된다. 제 66 도의 상기 가속도계(1150)는 제 68 도내에 상기 승강기 카의 가속도계 응답하는 상태로 도시되고, 가속도의 수직성분에 의해 방해된 것으로서 라인(1324)상에 도시되며, 라인(1350)상에 도시된 바와 같이, 가산기(1352) 내의 상기 실가속도와 총합된 상태이다. 그 결과, 제 66 도 내에 도시된 상기 S-S 로 분류된 라인상의 상기 측면 방향의 가속도는 미소한 수직성분에 의해 방해되어, 라인(1152)상의 신호는 완전하게 단일한 측면방향의 가속도가 되지 못하게 된다. 유사하게, 가속도계는 신호 라인(1354)상에 도시된 바와 같이 편차를 갖게 되고, 신호라인(1354)은 상기 가속도계(1150)의 출력 과 가산기(1356) 내에서 총합된 상태로 도시될 수 있고, 그 결과 정확하지 않은 가속도 신호가 나타날 수 있다. 결과적으로, 감지된 가속도 신호는 라인(1358)상에서 상기 프로세서(1154)에 제공된다. 이상으로 상기 가속도 루우프의 설명을 마친다.As shown by the signal processor 1158 of FIG. 66, the electromagnets 1146, 1148 and the driver are shown together in FIG. 69 as a block 1334 responsive to the signal on the line 1336 from the adder 1338. This adder 1338, in turn, responds to a forced command signal on line 1156 from the digital signal processor 1154 of FIG. 66, wherein the electromagnets 1146, 1148 and the driver are numbered similar numbers 1154 to filter and It is shown in Figure 69 as a reward. This block supports the compensation and filtering described in detail in connection with FIGS. 4 and 5. The position control acceleration signal on line 1340 may be provided from the gap error signal on line 1398. It will be described only that the acceleration signal can be used to provide the rapid control to assist the continuous control. This assistance is also provided essentially by sensing directly with the accelerometer. The accelerometer 1150 of FIG. 66 is shown in response to the accelerometer of the elevator car in FIG. 68 and shown on line 1324 as disturbed by the vertical component of acceleration, shown on line 1350. As shown, the sum of the actual accelerations in the adder 1352 is performed. As a result, the acceleration in the lateral direction on the line classified as SS shown in FIG. 66 is interrupted by a small vertical component, so that the signal on the line 1152 is not completely single in lateral acceleration. . Similarly, the accelerometer will have a deviation as shown on signal line 1354, and signal line 1354 can be shown summed in the output of accelerometer 1150 and in adder 1356, As a result, inaccurate acceleration signals may appear. As a result, the sensed acceleration signal is provided to the processor 1154 on line 1358. This completes the description of the acceleration loop.

제 66 도의 두개의 전자석(1146, 1148)은 서로 위치 또는 파이팅에 대한 문제점을 갖지 않는 것으로 이해되는데, 그 이유는 상기 두개의 전자석사이에 각각의 제어가 가이드되기 때문이다. 마주하는 두개의 큰 규격의 작동기 경우에 대해, 예를 들면 상기 두개의 볼 나사 작동기(1300, 1302)애 대해, 그것들을 작동하는데 있어서 유사한 문제점을 갖게 되는데, 이는 그들 상호간에 파이팅될 수 있기 때문이다. 이제, 상기 작동기의 하나 또는 다른 하나에 가속도를 조정함으로써 제 66도에 도시된 두개의 고출력 작동기(1300, 1302)를 제어하기 위한 개념을 제시한다.It is understood that the two electromagnets 1146, 1148 in FIG. 66 do not have problems with positioning or fighting with each other because each control is guided between the two electromagnets. For two large sized actuator cases facing each other, for example, the two ball screw actuators 1300 and 1302 have similar problems in operating them, since they can be fighting with each other. . We now present a concept for controlling the two high power actuators 1300, 1302 shown in FIG. 66 by adjusting the acceleration to one or the other of the actuators.

제 69 도에 도시된 바와 같이, 중앙 명령 신호를 증대하는 새로운 기술과 두개의 마주하는 작동기를 제어하는 그 신호를 조정하는 것은 제 70 도와 결합된 상태로 설명될 것이다. 참조 시점은 0 에 의해 표시된다. 한쌍의 승강기 승강구 벽(1360, 1362)은 그것에 붙여진 대응하는 한쌍의 레일(1364, 1366)을 구비한다. 롤러 (1368, 1370)가 대응하는 레일의 표면을 XRAIL2 및 XRAIL1으로 제각기 분류된 거리에서 회전되는 것과 같이, 각 레일의 표면상에서 최초의 부유가 발생된다. 제 69 도에 블록(1371a)로 도시된 스프링 상수(K2)는 롤러(1368)와 작동기(1300) 사이에서 작용하고, 제 69 도에 블록(1371b)로 도시된 스프링 상수(K1)는 롤러(1370)와 작동기(1302)사이에 작용한다. 카(1304)에 대한 작동기(1300)의 위치는 거리(X2)로 나타내고, 카(1304)와 중앙 위치(1371)간의 거리는 상기 중앙의 우측이 양이고 좌측은 음인 거리(POS)로 나타낸다. 승강기(1304)와 레일(1364)의 표면간의 거리는 GAP2로 표시되므로, 엑튜에이터(1364)와 레일의 표면간의 거리는 GAP2-X2로 표시된다. 카(1304)가 중앙에 위치될 때, GAP20은 승강구 벽(1360)과 카(1304)간의 거리를 나타낸다. 카의 다른 측면상에는 유사한 크기의 거리가 도시된다.As shown in FIG. 69, adjusting the signal to control the two opposing actuators and the new technique of augmenting the central command signal will be described in combination with the seventy degrees. The reference point is indicated by zero. The pair of elevator hatch walls 1360 and 1362 have corresponding pairs of rails 1364 and 1366 attached thereto. As the rollers 1368 and 1370 rotate the corresponding rail surface at a distance classified respectively as XRAIL2 and XRAIL1, the first float is generated on the surface of each rail. The spring constant K2 shown by block 1371a in FIG. 69 acts between the roller 1370 and the actuator 1300, and the spring constant K1 shown by block 1371b in FIG. 1370 and actuator 1302. The position of the actuator 1300 relative to the car 1304 is represented by the distance X2 and the distance between the car 1304 and the center position 1372 is represented by the distance POS which is positive on the right side of the center and negative on the left side. Since the distance between the elevator 1304 and the surface of the rail 1164 is represented by GAP2, the distance between the actuator 1164 and the surface of the rail is represented by GAP2-X2. When car 1304 is centered, GAP20 represents the distance between hatch wall 1360 and car 1304. On the other side of the car a similarly sized distance is shown.

제 69 도를 다시 참조하면, 제 57 도에 도시된 감지기(1036, 1070)과 유사한 위치 감지기가 제 70 도의 거리 GAP1을 측정하기 위한 블록(1376)으로 도시되어 있다. 이와 유사하게, 위치 감지기(1378)는 제 70 도의 GAP2 크기를 측정한다. 한쌍의 감지기(1376)(1378)가 제 66 도 및 제 69 도에 도시되어 있지만, 상기 갭(GAP1 및 GAP2)을 측정하는 이러한 기능은, 두개의 GAP 신호사이의 편차를 갖게 됨으로써 얻게 되는 자기 중앙 량의 신호없이도 신호 감지기에 의해 지탱될 수 있음을 이해하여야 한다. 제 69 도의 실험결과에 의해, 측정된 양이 제 70 도내에 도시된 양에 연관된 것으로 이해해야 하고, 이러한 연관성은 다음 식으로 표시된다.Referring again to FIG. 69, a position sensor similar to the sensors 1036, 1070 shown in FIG. 57 is shown as block 1374 for measuring distance GAP1 of FIG. 70. Similarly, position sensor 1378 measures the GAP2 size of FIG. Although a pair of detectors 1376 and 1378 are shown in FIGS. 66 and 69, this function of measuring the gaps GAP1 and GAP2 is the magnetic center obtained by having a deviation between the two GAP signals. It should be understood that it can be supported by the signal detector without the need for a signal. From the experimental results in FIG. 69, it should be understood that the measured amount is related to the amount shown in FIG. 70, and this correlation is represented by the following equation.

GAP1 = -POS - XRAIL1 + GAP10,GAP1 = -POS-XRAIL1 + GAP10,

GAP2 = POS - XRAIL2 + GAP20.GAP2 = POS-XRAIL2 + GAP20.

제 69 도는 여러 측면에서 제 18 도와 유사하지만, 예외로는 상기 캡의 위치(POS)에 응답하는 두개의 위치 감지기(1376, 1378)가 있고, 이러한 감지기(1376, 1378)는 상기 라인(l332)상에 표시되고, 또한 내측 회선은 상기 큰 작동기를 작동기로 실사용되지 않을 때마다 최초 또는 0 위치로 되돌려 수축시키기 위한 위치 센서를 구비한다. 제 70 도에 도시된 두개의 갭 위치 라인(GAP10 및 GAP20)은 상기 카가 중앙에 위치될 때의 카와 승강구 벽 사이의 거리를 나타낸다. 이들은 GAP1 및 GAP2 라인으로 도시된 실제갭이 발생된 경우 가산기(1384, 1386) 내에 삽입되는 신호로 도시된다. 이들 신호는 상기 시스템을 이해하는 데 유용하게 사용된다.FIG. 69 is similar to FIG. 18 in many respects, with the exception of two position detectors 1376 and 1378 responsive to the position POS of the cap, such detectors 1376 and 1378 being the line l332. In addition, the inner line has a position sensor for returning the large actuator back to its initial or zero position whenever it is not actually used as an actuator. The two gap position lines GAP10 and GAP20 shown in FIG. 70 represent the distance between the car and the hatch wall when the car is located in the center. These are shown as signals that are inserted into adders 1384 and 1386 when the actual gap shown by the GAP1 and GAP2 lines has occurred. These signals are useful for understanding the system.

위치센서(1376, 1378)로부터의 출릭신호는 각 신호 라인(1392, 1394)상의 합산기(1396)에 제공되어, 두신호의 크기간의 편차를 취하여 선(1398)상의 편차(중심제어)신호를 랙필터(1400)에 제공하고, 랙필터(1400)는 선(1402)상의 필터된 중심 제어신호를 접합부(1404)에 제공하는 데, 접합부(1404)는 접합부(1404)와 함께 조향 제어(1409)를 포함하여 선(1402)상의 필터된 중심 신호를 동시에 모두 제공하는 것이 아니라 하나씩 제공한다. 한쌍의 기어형 모터 제어(1410, 1412)가 도시되어 있는데, 이들중 적분블럭(1416 또는 1418)으로 도시된 바와 같은 시스템에 의해 적분될 때 선(1412) 또는 (1414)상에 나타난 바와 같이 비교적 낮은 속도로 하나는 선(1420 또는 1422)상에 도시된 작동기 위치(X1 또는 X2)로 이동함으로써 조향된 중심 명령 신호에 응답하여, 선(1316) 또는 (1314)에 의해 지시되는 힘을 제공하기 위해 스프링 정격(1371d 또는 1371c)을 작동한다. 이러한 제어 시스템에서, 스프링정적(]37내 및 1371d)은 작동기(1410)에 의해 작동되는 동일 스프링과 연관된다. 유사하게 스프링 정격(1371a 및 1371c)은 이 경우 작동기(1412)에 의해 작동되는 동일 스프링과 관련된다. 한쌍의 위치궤환 블럭(1420, 1422)은 선(1420, 1422)에 의해 지시된 작동기 위치에 응답하며, 카에 대한 작동기의 위치를 나타내는 선(1428, 1430)상의 궤환 위치 신호를 제공하기 위한 위치센서를 포함한다. 이를 위치신호는 지 이득 궤환경로를 제공하는 단계가 포함될 수 있는 신호에 따라 종속될 수 있다. 한쌍의 가산기(1432, 1434)는 선(1428, 1430) 궤환 신호 및 조향 제어에 의해 조향된 선(1402)상의 중심 명령 신호에 응답하여 이들 사이의 편차를 나타내는 선(1436, 1438)상의 편차 신호를 제공한다. 정밀한 정류기(1406, 1408)로부터 선(1440, 1442)상의 한쌍의 신호중의 하나의 신호는 선(1402)상의 조향된 중심명령 신호를 포함하며, 나머지 신호는 0이 될 것이다. 0에 의해, 명령은 작동기기를 제로 위치로 되돌리는데 요구되는 것과 동일한 크기를 가지며, 이러한 제로 위치는 1차 서스펜션상에 적어도 원하는 사전 부하를 유지하는데 요구되는 위치임을 나타낸다.The pull signals from the position sensors 1376 and 1378 are provided to the summer 1396 on each signal line 1372 and 1394 to take a deviation between the magnitudes of the two signals and output a deviation (center control) signal on the line 1398. The rack filter 1400, the rack filter 1400 providing a filtered center control signal on the line 1402 to the junction 1404, the junction 1404 together with the junction 1404 for steering control 1409. ), Rather than providing all of the filtered center signals on line 1402 at the same time. A pair of geared motor controls 1410 and 1412 are shown, of which relatively relative to the line 1412 or 1414 as shown on the integral 1414 or 1418 when integrated by a system as shown. At low speeds one provides the force indicated by line 1316 or 1314 in response to the steered center command signal by moving to the actuator position X1 or X2 shown on line 1420 or 1422. Operate the spring rating (1371d or 1371c). In this control system, the spring static [] 37 and 1371d are associated with the same spring actuated by actuator 1410. Similarly, the spring ratings 1371a and 1371c are in this case associated with the same spring actuated by the actuator 1412. The pair of position feedback blocks 1420 and 1422 are responsive to the actuator position indicated by lines 1420 and 1422 and are for providing a feedback position signal on lines 1428 and 1430 indicating the position of the actuator relative to the car. It includes a sensor. This position signal may be dependent on a signal that may include providing a support gain path. The pair of adders 1432 and 1434 are in response to the lines 1428 and 1430 and the deviation signal on the lines 1434 and 1438 indicating the deviation between them in response to the center command signal on the line 1402 steered by the steering control. To provide. One of the pair of signals on the lines 1440, 1442 from the precision rectifiers 1406, 1408 will include the steered center command signal on the line 1402, with the remainder being zero. By zero, the command has the same magnitude as is required to return the actuator to the zero position, which zero position is the position required to maintain at least the desired preload on the primary suspension.

제 71 도를 참조하면, 제 62 도에 도시된 바와 같이 위치트랜스듀서의 응답이 도시되어 있다. 이것은 실험적으로 결정된 응답이다. 비록 특징 트랜스튜서에 대한 응답이 도시되었지만, 선형 위치 센서를 포함하는 어떤 다른 적절한 형태의 위치 센서가 이용될 수 있음을 알수 있다. 선(1392, 1394)상의 두 신호의 합산은 제 70 도에 (도시된 특정 감저장치에 대해 스케일되는) 엘리베이터 카의 변위의 전체 범위에 걸쳐 도시되어 있다. 도시된 실시예에 따라 능동 유도상의 링크의 배치는 단지 10mm의 변위를 갖는 것으로 예상된다. 따라서, 대응하는 두개의 롤러 가이드에 대한 두개의 위치 센서가 제 68 도의 랙필터(1400)에 대한 제공을 위해 제 72 도에 도시된 바와 같이 심없는 응답에 조합될 수 있다.Referring to FIG. 71, the response of the position transducer as shown in FIG. 62 is shown. This is an experimentally determined response. Although the response to the feature transducer is shown, it can be appreciated that any other suitable type of position sensor can be used, including a linear position sensor. The summation of the two signals on lines 1392 and 1394 is shown in FIG. 70 over the full range of displacements of the elevator car (scaled for the particular suppressor shown). According to the embodiment shown, the placement of the link on the active induction is expected to have a displacement of only 10 mm. Thus, two position sensors for the corresponding two roller guides can be combined in a seamless response as shown in FIG. 72 for providing for the rack filter 1400 of FIG.

본 발명은 적어도 하나의 상세한 예시적인 실시예로 도시되고 기술되었지만, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않는 범위내에서 형태, 상세물, 방법론 및/또는 방안에서 여러가지 변경이 일어날 수 있음을 이해할 것이다.While the present invention has been shown and described in at least one detailed exemplary embodiment, those skilled in the art will appreciate that forms, details, methodologies, and / or without departing from the spirit and scope of the invention. It will be appreciated that various changes may occur in the room.

따라서, 본 발명의 설명된 적어도 하나의 예시적인 실시예로서 이하 신규한 특허 청구범위가 제공된 것이다.Accordingly, the following novel claims are provided as at least one illustrative embodiment of the invention.

Claims (29)

승강구(a hoistway) 내의 엘레베이터 카(an elevator car)를 안정화시키는 장치에 있어서,In a device for stabilizing an elevator car in a hoistway, 상기 카의 수평 가속도(a horizontal acceleration)에 응답하여, 상기 수평 가속도를 나타내는 크기를 가진 감지 신호(a sensed signal)를 제공하는 가속도계(an accelerometer)와;An accelerometer for providing a sensed signal in response to a horizontal acceleration of the car, the magnitude of the horizontal acceleration being measured; 상기 카의 중심설정(center) 도는 높이설정(level)의 정도에 응답하여, 이것을 나타내는 크기를 가진 감지 신호를 제공하는 감지수단과;Sensing means for providing a sensing signal having a magnitude in response to the degree of center or level of the car; 상기 감지된 가속도 신호와 중심설정 및 높이설정 신호에 응답하여, 제어 신호를 제공하는 제어수단과;Control means for providing a control signal in response to the sensed acceleration signal and a centering and height setting signal; 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 카를 수평으로 작동시키는 작동기 수단(actuator means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.In response to the control signal, actuator means for operating the car horizontally. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감지된 중심설정 도는 높이설정 신호에 응답하여, 상기 감지된 중심설정 또는 높이설정 신호를 적분(integrate) 또는 래그 필터링(lag filter)하고, 이 신호를 나타내는 크기를 가진 적분된 또는 래그 필터링된 신호를 제공하는 제어수단과;In response to the sensed centering or heighting signal, integrate or lag filter the sensed centering or heighting signal, and an integrated or lag filtered signal having a magnitude representative of the signal. Control means for providing; 상기 가속도 신호 및 상기 적분된 또는 래그 필터링된 신호에 응답하여, 상기 제어 신호를 제공하는 수단으로서, 상기 작동은 상기 카에 대한 저지력(counterforces)을 상기 가속도와 반대 방향으로 가하여, 상기 카에 대한 질량을 상기 가속도 신호의 상기 크기에 비례하여 효율적으로 부가하고, 상기 적분되거나 혹은 래그 필더링된 신호의 상기 크기에 비례하여 상기 카를 중심설정 또는 높이설정하는, 상기 제어 신호 제공 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.Means for providing the control signal in response to the acceleration signal and the integrated or lag filtered signal, the operation applying counterforces to the car in the opposite direction to the acceleration, thereby providing a mass for the car. And the control signal providing means for efficiently adding a value in proportion to the magnitude of the acceleration signal and for centering or setting the car in proportion to the magnitude of the integrated or lag filtered signal. Elevator car stabilization device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어 수단은,The control means, 상기 감지된 중심설정 또는 높이설정 신호와, 선택된 크기를 갖는 비교 신호(a comparison signal)에 응답하여, 상기 감지 신호의 상기 크기를 상기 비교신호의 상기 선택된 크기를 비교하여, 이들간의 차를 나타내는 크기를 가진 편차 신호(a difference signal)를 제공하는 비교기 수단을 포함하고,In response to the sensed centering or height setting signal and a comparison signal having a selected magnitude, comparing the magnitude of the detection signal to the selected magnitude of the comparison signal to indicate a difference between them. Comparator means for providing a difference signal having a difference signal, 상기 작동기 수단은 상기 편차신호에 응답하여 상기 카를 작동시키는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And said actuator means actuates said car in response to said deviation signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 작동기 수단은 한쌍의 대향 작동기(a pair of opposed actuators)를 포함하는 장치.The actuator means comprises a pair of opposed actuators. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 한쌍의 작동기중 단지 하나의 작동기만이 중앙 크로스오버 영역(a central corssover region)을 제외하고는 한번에 유효한 엘레베이터 카 안정화 장치.Only one actuator of the pair of actuators is effective at one time except for a central corssover region. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감지된 중심설정 또는 높이설정 신호는 상기 작동기 수단중의 한쌍의 대향 작동기의 하나 또는 나머지 사이에서 조종(steer)되는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And said sensed centering or heighting signal is steered between one or the other of a pair of opposing actuators of said actuator means. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 조종된 신호는 선택된 균형영역(a selected equilibrium region) 내에 상기 대향 작동기 사이에 동시에 스위칭되는 것을 방지하기 위해 바이어싱되는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And said steered signal is biased to prevent simultaneous switching between said opposing actuators in a selected equilibrium region. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수평 가속도는 카 하부 수평축(a car lower horizontal axis)을 따라 상기 가속도를 나타내는 크기를 가진 카 하부 가속도 신호(a car bottom acceleration signal)를 제공하며;The horizontal acceleration provides a car bottom acceleration signal having a magnitude representative of the acceleration along a car lower horizontal axis; 상기 카하부 수평축에 평행한 카의 상부 수평축(a car upper horizontal axis)을 따라 가속도를 감지하여, 가속도를 나타내는 크기를 가진 카 상부 가속도 신호(a car top acceleration signal)를 제공하는 수단과;Means for sensing an acceleration along a car upper horizontal axis parallel to the car bottom horizontal axis and providing a car top acceleration signal having a magnitude representative of the acceleration; 상기 카하부 가속도 신호에 응답하여, 상기 감지된 카 하부 가속도 방향과 반대하는 방향으로 상기 카하부에 대해 저지력을 가하는 수단과;Means for applying a restraining force to the kaha part in a direction opposite to the sensed car lower acceleration direction in response to the kaha part acceleration signal; 상기 카상부 가속도 신호에 응답하여, 상기 감지된 카상부 가속도의 방향과는 반대 방향으로 상기 카상부에 대해 저지력을 가하는 수단을 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And means for applying a restraining force to the carbed portion in a direction opposite to the sensed headbed acceleration direction in response to the carbed acceleration signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중심설정 또는 높이설정 감지 수단은,The centering or height setting detection means, 수평축을 중심으로 상기 카의 회전의 크기(degree)를 함께 나타내는 승강구 내의 카의 상부 및 하부의 수평 위치에 응답하여, 상기 회전을 나타내는 크기를 가진 하나 이상의 대응 감지 카 회전 신호(one or more corresponding sensed car rotation signals)를 제공하는 독립 양레벨 센서수단(indenpent bilevel sensor means)과;One or more corresponding sensed signals having a magnitude indicating the rotation, in response to horizontal positions of the upper and lower portions of the car in the hatch, which together represent the degree of rotation of the car about a horizontal axis; independent den bilevel sensor means for providing car rotation signals; 상기 하나 이상의 감지 카 회전 신호에 응답하여, 다수의 회전 제어 신호(a plurality of rotational control signals)를 제공하는 제어 수단을 포함하고;Control means for providing a plurality of rotational control signals in response to the one or more sense car rotation signals; 상기 작동 수단은 상기 다수의 회전 제어 신호에 대응 응답하여, 상기 표시된 회전과는 반대 방향으로 각 높이에서 상기 카를 독립적으로 작동시키는 양레벨 작동기 수단(bilevel actuator means)을 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And said actuating means comprise bilevel actuator means for independently actuating said car at each height in a direction opposite to said indicated rotation in response to said plurality of rotation control signals. Car stabilization device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 작동기 수단은 승강구 내에서 승강구 레일을 따라 상기 엘레베이터를 유도하기 위해 주 서스펜션(a primary suspenslon)과 상기 엘레베이터 사이에 접속되는 엘레베이터 작동가능한 제 2 수평 서스펜션(an elevator actuable secondary horizontal suspenslon)의 부분이고,The actuator means is part of an elevator actuable secondary horizontal suspenslon connected between a primary suspenslon and the elevator for guiding the elevator along the hatch rail in the hatch, 상기 제어 수단은,The control means, 상기 감지된 중심설정 또는 높이설정 신호에 응답하여, 상기 엘레베이터가 상기 승강구 내에서 중심설정 또는 높이설정된 상태로 유지되도록 상기 엘레베이터를 상기 레일에 대해 제어하는 제 1 제어 루우프(a first control loop)와;A first control loop for controlling the elevator with respect to the rail such that the elevator remains centered or heightened within the hatch in response to the sensed centering or height setting signal; 상기 제 2 수평 서스펜션의 작동부분의 파라메타(a parameter of actuator part)를 나타내는 크기를 가진 감지 신호에 응답하여, 적어도 선택된 힘이 상기 주 서스펜션 수단상에 유지되도록 하는 제 2 제어 루우프(a second control loop)를 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.A second control loop, in response to a sensing signal having a magnitude indicating a parameter of actuator part of the second horizontal suspension, such that at least a selected force is retained on the main suspension means; Elevator car stabilization device further comprises a). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 작동기 수단은 승강구 내에서 승강구 레일을 따라 상기 엘레베이터 카를 유도하기 위해 엘레베이터 제 2 수평 서스펜션(ab elevator secondary horizontal suspension)의 작동부분이며,The actuator means is an actuating portion of an elevator secondary horizontal suspension for guiding the elevator car along the hatch rail in the hatch, 상기 제어 수단은,The control means, 상기 승강구에서 상기 엘레베이터의 중심설정 또는 높이설정을 나타내는 크기를 가진 감지 신호에 응답하여, 상기 엘레베이터 카가 상기 승강구 내에서 중심설정 또는 높이설정된 상태로 유지되도록 상기 엘레베이터 카를 상기 레일에 대해 제어하는 외부 제어 루우프(an outer control loop)와;An external control loop for controlling the elevator car with respect to the rail such that the elevator car remains centered or heightened within the hatch in response to a sensing signal having a magnitude indicating the centering or height setting of the elevator at the hatch. (an outer control loop); 상기 엘레베이터의 외란(disturbances)을 나타내는 크기를 가진 상기 감지된 가속도 신호에 응답하여, 상기 제 2 서스펜션의 상기 작동부분을 제어하여 상기 외란을 감소시키는 내부 제어 루우프(an inner control loop)를 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.In response to the sensed acceleration signal having a magnitude representative of the disturbances of the elevator, an inner control loop for controlling the actuating portion of the second suspension to reduce the disturbance. Also characterized by an elevator car stabilization device. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 감지 신호는 선택된 대상물(a selected referent)에 대해 상기 제 2 수평 서스펜션의 상기 작동기 부분의 위치를 나타내는 크기를 갖는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And said sensing signal has a magnitude indicative of the position of said actuator portion of said second horizontal suspension with respect to a selected referent. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 감지된 중심설정 또는 높이설정 신호는 상기 승강구 내의 상기 카의 수평 위치를 나타내는 크기를 가진 위치 신호인 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And the sensed centering or height setting signal is a position signal having a magnitude indicating a horizontal position of the car in the hatch. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 작동기 수단은The actuator means 상기 승강구 내의 수직 가이드 레일을 따라 상기 카를 유도하기 위해 상기 카와 반대 방향으로 장착된 한쌍의 롤러 가이드(a pair of roller guides)의 부분이고;A portion of a pair of roller guides mounted in a direction opposite to the car for guiding the car along a vertical guide rail in the hatch; 상기 감지 수단은 상기 롤러 가이드중 하나 이상의 가동 롤러(one or more actuable rollers)와 연관된 상기 카의 중심설정 또는 높이 설정의 정도를 감지하여, 상기 정도를 나타내는 크기를 가진 감지된 중심설정 또는 높이설정 신호를 제공하고;The sensing means detects a degree of centering or height setting of the car associated with one or more actuable rollers of the roller guides, thereby detecting a detected centering or height setting signal having a magnitude indicating the degree. To provide; 상기 제어 수단은,The control means, 상기 감지된 중심설정 또는 높이설정 신호의 크기를 기준신호의 크기와 비교하여, 상기 제어 신호를 이들간의 차를 나타내는 크기를 가진 편차신호로서 제공하는 비교수단과;Comparison means for comparing the magnitude of the sensed centering or height setting signal with the magnitude of a reference signal and providing the control signal as a deviation signal having a magnitude indicating a difference therebetween; 상기 편차 신호에 응답하여, 상기 대향 설치된 롤러 가이드간의 상기 편차신호를 조종(steer)함으로써, 상기 롤러 가이드의 상기 롤러에 관련한 상기 카를 제어하는 조종수단(steering means)을 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And an steering means for controlling the car associated with the roller of the roller guide by steering the deviation signal between the oppositely installed roller guides in response to the deviation signal. Car stabilization device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 작동기는 지속(magnetic flux)을 제공하는 코일 전류 신호에 응답하여, 승강구벽에 수직으로 장착된 레일을 따라 승강구 내에서 수직으로 운행하는 상기 엘레베이터 카를 제어하는 전자석력 작동기(an electromagnet force actuator)를 포함하고;In response to a coil current signal providing a magnetic flux, the actuator may comprise an electromagnet force actuator that controls the elevator car running vertically in the hatch along a rail mounted vertically to the hatch wall. Including; 상기 제어 수단은,The control means, 힘명령 신호(a force command signal)에 응답하고, 힘 궤환 신호(a force feedback signal)에 응답하여, 상기 힘명령 신호와 상기 힘궤환 신호간의 크기의 차에 비례하는 크기를 가진 힘편차 신호(a force difference signal)를 제공하는 합산 수단(summing means)과;A force deviation signal having a magnitude proportional to a difference in magnitude between the force command signal and the force feedback signal in response to a force command signal and in response to a force feedback signal summing means for providing a force difference signal; 상기 편차 신호에 응답하여, 상기 코일 전류 신호를 제공하는 전류 제어 수단과;Current control means for providing said coil current signal in response to said deviation signal; 상기 자속에 응답하여, 상기 자속을 나타내는 크기를 가진 감지된 자속 밀도신호(a sensed flux density signal)를 제공하는 자속 밀도 감지수단(flux density sensing means)과;Flux density sensing means for providing a sensed flux density signal having a magnitude indicative of the magnetic flux in response to the magnetic flux; 상기 자속 밀도 신호에 응답하여, 상기 자속 밀도 신호의 상기 크기를 그 자체 및 스케일 계수 신호(a scale factor signal)와 곱하여, 상기 힘 궤환 신호를 제공하는 승산 수단과;Multiplication means for responsive to the magnetic flux density signal, multiplying the magnitude of the magnetic flux density signal by itself and a scale factor signal to provide the force feedback signal; 상기 카의 가속도에 응답하여, 상기 가속도를 나타내는 크기를 가진 가속도 신호를 제공하는 가속도계와;An accelerometer which, in response to the acceleration of the car, provides an acceleration signal having a magnitude representative of the acceleration; 상기 가속도 신호에 응답하여, 상기 가속도 신호의 상기 크기에 비례하는 상기 힘 명령 신호를 제공하는 힘 명령 수단(force command means)을 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And in response to the acceleration signal, force command means for providing the force command signal proportional to the magnitude of the acceleration signal. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 전류 제어 수단은,The current control means, 상기 힘편차 신호에 응답하여, 비례적으로 보상된 신호(a proportionally compensa ted signal)를 제공하는 보상수단(compensation means)과;Compensation means for providing a proportionally compensated signal in response to the force deviation signal; 상기 비례적으로 보상된 힘편차 신호에 응답하여, 점호신호(a firing signal)를 제공하는 점호 각도 보상기(a firing angle compensator)와;A firing angle compensator, in response to said proportionally compensated force deviation signal, for providing a firing signal; 상기 점호 신호에 응답하여, 상기 코일 전류신호를 제공하는 두개의 상한 전파 전력 제어기(a two quadrant, full wave power controller)를 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And a two quadrant (full wave power controller) for providing said coil current signal in response to said call signal. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 힘 명령 수단은 디지틀 신호 처리기(a digital signal processor)이고, 상기 합산수단, 상기 승산수단 및 상기 전류 제어 수단은 아날로그인 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And said force command means is a digital signal processor and said summing means, said multiplication means and said current control means are analog. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 보상 수단은 비례적분 보상신호(a proportional-integral compensated signal)를 제공하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터카 안정화 장치.And said compensating means also provides a proportional-integral compensated signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 작동기 수단은 상기 승강구 내에 수직으로 장착된 레일을 따라 상기 카를 수직으로 유도하는 전자석이고;The actuator means is an electromagnet which guides the car vertically along a rail mounted vertically in the hatch; 상기 카의 중심설정 또는 높이설정의 정도를 감지하는 상기 감지 수단은,The sensing means for sensing the degree of centering or height setting of the car, 상기 레일 및 상기 전자석간의 자속밀도를 감지하여, 상기 자속밀도를 나타내는 크기를 가진 감지신호를 제공하는 수단과;Means for sensing a magnetic flux density between the rail and the electromagnet and providing a sensing signal having a magnitude indicating the magnetic flux density; 상기 전자석의 전류를 감지하여, 상기 전류를 나타내는 크기를 가진 감지신호를 제공하는 수단과;Means for sensing a current of the electromagnet and providing a detection signal having a magnitude indicative of the current; 상기 감지신호에 응답하여, 상기 감지전류 신호의 상기 크기를 상기 감지자속 밀도 신호의 상기 크기로 나누어, 상기 승강구 내의 상기 카의 수평 위치를 나타내는 크기를 가진 위치 신호를 제공하는 수단을 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And in response to the sensing signal, means for dividing the magnitude of the sense current signal by the magnitude of the sensor flux density signal to provide a position signal having a magnitude indicative of the horizontal position of the car in the hatch. Elevator car stabilization device characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 카는 상기 승강구 내의 엘레베이터 카 프레임(an elevator car frame)에 서스펜딩된 캡(cab)을 포함하고;The car includes a cab suspended in an elevator car frame in the hatch; 상기 가속도 및 상기 감지 수단은 상기 서스펜딩된 캡과 연관된 각각의 파라메타에 응답하여, 상기 파라메타를 나타내는 감지신호를 제공하고;The acceleration and the means for sensing provide a sensing signal indicative of the parameter in response to each parameter associated with the suspended cap; 상기 작동기 수단은 상기 캡 및 상기 프레임 사이에 위치되고, 상기 제어 신호에 응답하여, 상기 프레임에 대해 상기 서스펜딩된 캡을 수평으로 작동시키는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And said actuator means positioned between said cap and said frame, in response to said control signal, operating said suspended cap relative to said frame. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 카는 승강구 내의 엘레베이터 카프레임에 서스펜딩된 캡을 포함하고;The car includes a cap suspended in an elevator car frame in the hatch; 상기 제어 수단은 상기 감지된 가속도 신호에 응답하여, 상기 감지된 가속도 신호의 상기 크기 및 주파수에 따라 선택된 크기를 가진 상기 제어 신호를 제공하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And the control means provides in response to the sensed acceleration signal the control signal having a magnitude selected according to the magnitude and frequency of the sensed acceleration signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어 수단은 상기 감지된 가속도 신호에 응답하여, 상기 감지된 가속도 신호의 상기 크기 및 주파수에 따라 선택된 크기를 가진 상기 제어 신호를 제공하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And the control means provides in response to the sensed acceleration signal the control signal having a magnitude selected according to the magnitude and frequency of the sensed acceleration signal. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 감지된 중심설정 또는 높이설정 신호는 상기 카와 상기 승강구간의 수평 힘을 나타내는 크기를 가진 힘 신호인 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And said sensed centering or height setting signal is a force signal having a magnitude indicating a horizontal force between said car and said hoist. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,The method of claim 21 or 22, 상기 가속도계는 상기 카의 수평 가속도를 감지하고, 상기 감지될 수평 가속도를 나타내는 3개의 감지신호를 상기 감지된 운동을 저지하는데 필요한 대응하는 힘을 계산하는 상기 제어수단에 제공하는 적어도 3개의 가속도계를 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.The accelerometer includes at least three accelerometers that detect the horizontal acceleration of the car and provide three sensing signals indicative of the horizontal acceleration to be detected to the control means for calculating the corresponding forces required to block the sensed motion. Elevator car stabilization device characterized in that. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 3개의 가속도계중 두개는 제 3 수평축에 수직하는 평행축을 따라 수평 가속도를 감지하기 위해 위치되는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And two of said three accelerometers are positioned to sense horizontal acceleration along a parallel axis perpendicular to said third horizontal axis. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,The method of claim 21 or 22, 상기 제어신호의 상기 크기는 제 1 선택 주파수(w1)보다 적고 제 2 선택 주파수(w2)보다 큰 부극성 이득(negative gain)(데시벨)과, 상기 제 1 선택 주파수(w1)와 상기 제 2 선택 주파수(w2) 사이의 정극성 이득(positive gain)(데시벨)을 갖는 보상 수단에 따라 선택되는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.The magnitude of the control signal is a negative gain (decibel) less than a first selection frequency w 1 and greater than a second selection frequency w 2 , and the first selection frequency w 1 and the first selection frequency w 1 . And an elevator car stabilization device, characterized in that it is selected according to a compensation means having a positive gain (decibels) between the second selection frequency w 2 . 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 제 1 선택 주파수는 1Hz 미만인 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치,Elevator car stabilization device, characterized in that the first selection frequency is less than 1Hz, 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 제 2 선택 주파수는 10Hz 미만인 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.And said second selected frequency is less than 10 Hz. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가속도계는 상기 수평 가속도를 나타내는 감지 신호를 제공하고, 상이한 주파수에서 상이한 크기를 가진 성분 신호를 포함하고;The accelerometer provides a sense signal indicative of the horizontal acceleration and includes component signals having different magnitudes at different frequencies; 상기 제어 수단은 상기 감지된 가속도 신호에 응답하여, 최대 이득 및 최소 위상 편이(minium phase shift)를 선택된 주파수 범위의 중심 영역에서 제공하는 이득 및 위상 편이 대 주파수 성분의 함수에 따라 제각기 증가하거나 혹은 감소되는 상기 성분 신호의 합산을 포함하는 크기를 가진 제어 신호를 제공하는 보상수단을 포함하는 것을 또한 특징으로 하는 엘레베이터 카 안정화 장치.The control means increases or decreases in response to the sensed acceleration signal, respectively, as a function of gain and phase shift versus frequency component providing a maximum gain and a minimum phase shift in the center region of the selected frequency range. And stabilizing means for providing a control signal having a magnitude including the sum of the component signals.
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