TW426631B - Elevator speed control circuit - Google Patents

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426631 A7 v I--—----__ 五、發明説明（1 ) ~ ' — 發明之技術範園 本發明係有關於—種升降機速度控制電路，該電路可以 抑制在多重·慣性系統速度控制中之振動，例如極高層升降 機’其中在彈性系統中會出現多種型態的慣性及具有不同 的共振頻率。 習知技藝 在升降機中有許多種驅動方法。一種採用平衡荷重構成 t平衡形成式升降機系統則揭露在圖2 〇中。在該系統中， 梭車（106)及平衡荷重（107)都係安裝在主吊索（1〇5)的兩 端’而主吊索則係安裝在驅動吊索輪（103 )上，而該吊索輪 則由馬達（102)所驅動。該馬達之速度係由設置在控制器部 伤（111)之脈衝拾起（p p i)所偵測，而梭車（i 〇6)的速度則 由設置在調控器部份（111).之脈衝拾起（pp2)所偵測。馬達 (1 〇2 )則由控制器（丨〇丨）所控制3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在圖2 0中，梭車的速度係藉由調控器部份（丨j丨）的動作 改變而由（PP2)所偵測到，該動作改變係由調控器吊索 (U2 )所改變，而該控制器吊索則係由梭車（1〇6 )藉著—旋 轉中的滑輪（112)而作動。而亦可以藉著其他方法來偵測。 如圖21所示，可以藉著在梭車（1〇6)上的速度偵測輪（1〇9) 來偵測’該速度偵測輪可與導軌（110)接觸及藉著梭車的移 動而旋轉。同時在梭車上亦安裝有一加速測定計，同時可 以使用其整數値。 需藉由本發明解決之問題 在過去的低樓層升降機中，主吊索中並不會發生振動 ____ - 4 - _ 本紙張尺度朝中關家辟（CNS)从規格（2IGx29;公楚） ^2663 1 A7 、 __B7 五、發明説明（2 ) 象，並且整個升降機都可以被視爲單一的慣性《於是，整 座升降機的慣性總和便可以轉換成馬達之出力轴，以進行 速度控制系統之控制。同時，因爲不會發生振動，速度控 制便可以利用簡單的I -控制速度迴路即足以完成速度控 制。 但是，.在應用於極高樓之平衡式升降機系統中，吊索的 振動便不能輕忽°平衡重量的效應也同時會產生擾動0 .於 是’在梭車上會產生令人不舒服的振動β 圖2 0之升降機系統爲五-慣性系統之模式。但爲了簡單説 明起見，則將之視爲趨近於三-慣性系統。該模式則由圖 2 2所揭露。_ 在該圖中’馬達及梭車，及馬達與平衡荷重則由一主吊 索構成之彈性系統組合起來。這個模式的特性在於該模式 的兩端都有慣性’並且當梭車的速度或位置要使用此一模 式來控制時，振動同時會在平衡荷重端發生，而該振動會 影響到對梭車速度的控制。 在圖2 2所揭露的模式中.，該彈性系統的彈性常數會隨著 板車的位置不同而改變，於是會產生以下兩種型式的振 動： 1) 相,¾中模式，其中會在（馬達+梭車）及CWT之間產生 振動； 2) 離相模式，其中會在（馬達+梭車）及梭車之間產生振 動。 當梭車位在主索道的最頂端時，介梭車及馬達間之吊索 426631 A? . B7 五、發明説明（3 ) 將不會振動，及於是1)相態中模式將爲主要振動。當梭車 位在主索道的最底端時，介CWT及馬達間之吊索將不會振 動’及於是2)離態模式將爲主要振動。 已經提出有不同的方法來消除這種振動。對於抑制振動 的信號’必需同時考量到梭車速度與梭車加速。通常梭車 速度係採用以下的兩種方法之一來測量：在建築物最頂端 内的機械室中採用金屬帶，即調控器吊索等等來測量；或 在靠近棱車的位置處使用接觸滾輪等來測量。但是，當建 /築物變得很高時便會產生問題。在第一種方法中，介於梭 車及機器房間的金屬帶或吊索效應將不能忽視。振動或增 酸延遲會同時發生。在第二種方法中，因爲升降機速度太 快而會發生打滑現象a 在另一方面，如果採用梭車加速即不會發生前述的問 題’因爲在梭車上安裝了一個加速偵測器，並且可在無視 於升降機的安裝條件下來測量梭車的狀沉。但是如果採用 .了梭車加速的直接回饋，則會因爲偵測雜訊而獲得大量的 ®饋增盈，即介於梭車與導軌等間的雜訊。在論及加速偵 測器的頻率特性時，在低頻時的偵測正確性會因而降低。 也因此會有偏移的問題發生。 本發明係在考量前述習知的問題而進行。本發明之目的 係有關於升降機這種多重-慣性系統之速度控制電路，該控 制電路可在不使多重-慣性系統振動下進行控制，其中馬達 利用彈性系統連接有多種型式之慣性，及該系統具有多種 共振頻率。 ____ ___________ 6 - 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS) M規格（2) 〇 χ π7公楚） 〆 A7 B7 4 五、發明説明< 解決問題之方式 本發明在控制速度的同時亦根據以下的方式抑制振動： 在一種升降機速度控制電路中具有一速度放大器，該速度 放大器可以利用PI [比例積分]來計算介於馬達速度指示及 馬達速度間之偏差，及該電路中提供有一梭車速度回饋電 路或一梭車加速回饋電路，該電路可以放大介於該加速指 示與該梭車加速間之差値，及將該振動分量利用一相態濾 波器將該振動分量改變至最佳相態及將位在最佳相態下之 振動分量送回。 根據本發明，其中該升降機速度控制電路使用了一最'小 尺寸或全尺寸負載扭力觀察器，該觀察器將根據輸出信號 與馬達速度來估計負.載扭力，及該速度跟隨特性及擾動抑 制效應特獲得了改善。 根據本發明，其中該負載觀察器之後提供有一補償濾波 器以抑制在負載扭力估計中之強大改變。 .根據本發明，其中.提供有一用於梭車偵測延遲之補償電 路以應用於棱車速度信號電路。該梭車速度回饋電路之增 益’或該增益，該帶通濾波器及該相態濾波器'在設計上可 根據梭車位置而改變。 該梭車加速回饋電路，或該增益及該帶通濾波器之頻帶 係最好設計成可根據棱車位置而改變。 該速度放大器，或該及該觀察器放大器之增益在設計上 可根據馬達速度而改變。 圖示之簡要說明 ’ -7 私紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（2Η)χ297_^楚

I--：：：------參------'-IT-----—^ - -Λ -• * (請先閲讀背面之注意事項再；^本頁) .J 經濟部中央榇準局貝工消費合作杜印製 426631

五、發明説明（ 圖1爲一方塊圖，揭露出〜 ^ 機速度控制電路； 〜使用梭車速度回饋系統之升降 圖2爲一方塊圖，揭露出〜 機速度控制電路； > 使用梭車加速回饋系統之升降 圖3爲一方塊圖，揭露出 速度控制.電路； 使用最小尺寸觀察器之升降機 圖4爲—方塊圖1露出相同速度控制電 例； 圖5爲一方塊圖，揭露出· 降機速度控制電路； 圖6爲一方塊圖，揭露出 例； 圖7爲一方塊圖，揭露出_ 度控制電路： 路之另一實施 '使用改裝負載扭力觀察器之升 相同速度控制電路之另一實施 '使用全尺寸觀察器之升降機速 圖8馬一万塊圖，揭 • 两露出相同速度控制電路之另一實 例； 圖9爲一方塊圖，揭 速度控制電路； 用於補償觀察器增益之升降機 請 先 閱 之 注 意 項 费 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 例； 圖1〇爲方塊圖’揭露出相同速度控制電路之另一實施 圖1 1爲方塊圖’揭露出一採用偵測延遲補償之升降機 速度控制電路； 圖12爲一方塊圖，揭露出相同速度控制電路之另一實施 例；· -8 本紙张尺度顧中關家辟（CNS ) 44雜（ ^26631 五 發明説明（6 A7 B7 圖1。两万塊圖，揭露出〜種升降機速度控制電路，其 中梭車速度偵測回饋增益係可變者； ' 圖14爲一方塊圖，揭露出相^速度控制電路之另—實施 例； 圖15爲一方塊圖，揭露出 例； 例； 相同速度控制電路之另—實施 圖16爲一方塊圖，揭露出相同速度控制電路之另—實施 請 閱 背 之. 注 項 圖17爲方塊圖，揭露出一種升降機速度控制電路，其 中棱車加速回饋增益係可變者； 八 圖18a —万塊圖，揭露出相同速度控制電路之另—實 例； 施 i 裝 圖19爲一方塊圖，揭露出—種升降機速度控制電路，其 中該速度放大器増益，該觀察器增益及該振動抑制増益係 可變者； 3 ’ 圖2 0爲平衡式升降機之説明性結構示意圖； 圖2 1速度偵測方法’其中梭車速度係在梭車部份進行偵 測；及 圖22爲三-慣性模式升降機之示意圖。 符號之説明 1 由扭力指示控制之升降機系統 3，4 速度放大器 1 2 ’ 13 速度或梭車速度加速放大為或棱車加速回 韻系統 -9 私紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（加〆297公着） 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五 、發明説明 14 ， 14l W，16] 21，3 1 23，33 25，35 5 1 6 1，62 〇〇 * ω Μ car A7 B7 142，15帶通濾波器 162 ’ 17相態補償濾波器 32 負載扭力觀察器 用於觀察器之升降機模式 3 6 觀察器之放大器 用於補償觀察器增益之補償滤波器 梭車速度偵測延遲補償電路 速度指示値 馬達速度偵測値 梭車速度偵測値 加速指示值 梭車加速偵測値 發明之應用模式 在本發明中使用到的控制參數，其所代表之音 釋： 義如! 下解 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 •ω予： 速度指示値 ωΜ : 馬達速度偵測値 ω car : 梭車速度偵測値 <X * : 加速指示 Q car : 梭車加速偵測値 丁 Μ ·· 馬達扭力指示 Hear ： 梭車位置（高度）偵測値 KV ： 速度放大器増益 T m 1 * ： 升降機模式（1 -慣性轉換値單 -10 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X 297公釐） 63 1 Α7 Β7 五、發明説明_(8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 K1 ： Kd : 應用模式1 圖1揭露出使用了一棱車速度回饋系統之升降機速度控制 電路β在圖中，（1)爲—由扭力指示控制之升降機系 統’（2 )爲一偏差偵測器係用於偵測介於該速度指示（ω ” 及該馬達速度偵測器（{yM)間之偏差，及（3)爲一速度放大 益係利用PI來計算該偏差。該速度放大器（3 )係由一放大 器（5) ’ 一積分器及一加法器（7)所構成，該加法器會將 來自於放大器（5)之比例分量及來自於積分器（6)之積分値 加入0 (1 1)-(.14)顯示出梭車速度回饋系統。（t 1}爲一偏差偵 測器用於讀取介於該速度指示（ω * )及該馬達速度偵測器 (ω ea.r)間之偏差，及將梭車速度偵測値之速度指示中之頻 率分量移除及將梭車振動分量抽離。（12)爲一速度放大器 係用於放大該偏差β (丨4 )爲一帶通濾波器係用於將來自梭 車振動之吊索振動之共振頻率分量抽離，該分量係由該放 大器所提供。（1 6 )爲一相態補償濾波器，係用於將位在適 當相態之振動分量由該已抽離共振頻率分量中抽離。（丨9 ) 爲一加法器’係用於將該已抽離之振動分量加到來自於速 度放大器（3 )之扭力指示，並且提供回饋。 該速度控制電路讀取介於該速度指示（0*)與該梭車速度 偵測差値（ω car) ’並將該差値乘以增益（Kd)，並使用帶通 濾波器來抽離吊索振動之振動分量，及進一步给予來自於 負載扭力觀察器増益 梭車速度場回[回饋]增益 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 本 頁 裝 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2l〇x297公釐） ^26631 A7 B7 五、發明説明（9 速度放大器之扭力指示回饋以做爲一振動抑制信號，該信 號適於使用相態補償濾波器做爲回饋。於是，便可以有效 地在梭車速度控制中抑制梭車之振動。 應用模式2 圖2揭露出一種使用棱車加速回饋系統之升降機速度控制 電路。在.圖中’（1 )爲—升降機系統，（2 )爲—偏差偵測器 係用於偵測介於該速度指示（ω * )及該馬達速度偵測器（ω m) 間之偏差，及（3 )爲一速度放大器係利用p〗來計算該偏 差，（U )爲一偏差偵測器係用偵測介於加速指示（φ )與 棱車加速偵測値（a car)間之偏差，（丨2 )爲一加速放大器用 於放大該偏差，（1 4 )爲一帶通濾波器係用於將梭車振動分 量自該放大器之信號輸出中抽離，及（1 9 )爲一加法器用於 將來自該速度放大器（3 )之扭力指示加到該梭車振動分量 上，及提.供回饋。 由於該速度控制系統使用一棱車加速回馈系統，其中介 於該梭車指示與該棱車加速偵測値間之差値，該差値縱使 在極高層升降機中亦可以相對穩定地獲得，該差値被放大 及經由帶通濾波器而抽離梭車之振動頻率分量及提供回館 至速度控制系統，該振動可以被更積極地被抑制。同時由 於該梭車加速信號（偵測値）所具有之相態爲領先速度資料 (偵測値）約90度，於是不需要相態補償濾波器，於是可以 降低調整參數的數目。 應用模式3 圖3揭露出一種使用了最小尺寸負載觀察器之升降機速度 12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格U!〇X297公釐） 先 聞 讀 背， © 之，- 注 意 事 項 裝 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 4 2663 1 五、發明説明（10 控制電路。在該圖中，（1)爲升降機系統，（2)_(19)顚示 出一具有梭車速度回饋系統之控制電路，其構成之模式與 圖1所示者相同’及（21)爲一最小尺寸負載扭力觀察器’ 孩觀祭器可以接收來自於該控制電路（2_19)及馬達速度偵 測値（ω M)，估計擾動扭力，及抑制擾動。 負載扭力觀察器（2 1 )係由—升降機模式，一放大器 (25)及加法器（24)，（26)及（27)所構成。來自於放大器 (2 5 ) i擾動扭力估計係藉由加法器（2 6)而加入來自於控制 電路（2-19)之信號，以獲得升降機系統（1)之扭力指示 (τ* M)。而在同時’介於該扭力指示及該來自於該放大器 (2 5 ) i擾動扭力估計間之差値則由該加法器（2 7 )所讀取， 及加到孩升降機模式（23)内。介於來自於該升降機模式之 輸出仏號及該馬達速度偵測値（ω m)則由一減法器（2 4)所 讀取.，並由放大器（2 5)乘以增gKl ,並且加到來自於加法 器（19)之扭力指示，其方式與前述擾動扭力估計相同。 .控制電路（2- 1 9)爲一梭車速度控制系統，並且不會將— 些特性視爲擾動，例如機械[能量]損失或在梭車中的負載 .變化。於是它的擾動特性非常的低。同時ρι控制係用在速 度L制系統，及發生速度過量（〇versh〇〇t)。因此它並不適 合於一升降機系統。但是，藉由圖3所揭露的電路，因爲 .在速度回饋控制系統中採用了最小負載觀察器，於是可以 獲得一種不會發生速度過量的升降機系統控制，該速度跟 隨差値便被抑制，及該擾動抑制效果很高。 同時’因爲負載扭力觀祭器假設來自於平衡重量（圖2〇) -13- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公發） 請 閲 背 面 之 注

I i 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11 的振動分量爲一擾動，因此同時防止了平衡荷重的振動經 由馬達而被傳送至棱車。因此，對於前述之相態中模式振 動亦有抑制效果。 應用模式4 圖4揭露出另一使用最小尺寸負載扭力觀察器之升降機速 度控制電.路實施例>在此一速度控制電路中，該速度控制 電路（2-2 1)之梭車速度回饋系統（丨).丨6)則被圖2中之加速 回饋系統（1 1 - 1 4 )所取代，該速度控制電路（2 _ 2丨）使用了 圖3 中的最小尺寸負載扭力觀察器（21)。 因爲該速度控制電路使用了梭車加速回饋系統，梭車之 振動可以有效地被抑制，甚至超過圖3所揭露之範例。 在圖3及圖4中所揭露的電路中，該負载扭力觀察器爲一 瑕小尺寸負载觀察器。因此將其轉換成软體是很容易的。 應用模式5 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 圖5揭露出一採用改裝過負載扭力觀察器之升降機速度控 制電路。在圖中，（1)爲升降機系統，（2)_(19)爲一控制 電路，其構成方式與圖1所示者相同，（31)爲一簡單之負 載扭力觀祭器，其爲一改裝過之最小尺寸扭力觀察器，及 (39)爲一加法器用於將來自於觀察器（31)之信號加到來自 控制電路（2 -1 9 )的扭力指示内，及將該扭力指示輸出至升 降機系統（1 )。 該負载扭力觀察器（31)包括有—升降機模式（33)用於接 收來自於控制電路（2-〗9)之信號，一加法器（34)用於讀取 乃於來自孩模式之信號及該馬達速度偵測器（ω Μ)間差値， ~14- 泰紙依尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2】0Χ297公潑 12 五、發明説明（ A1 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 及一放大益（35)用於將來自於將加法器輸出乘以增益（K1) 及將該乘積輪出至加法器（3 9 )。 ”利用孩電路，來自於控制電路(2_19)之信號輸出便輸入 至升降機模式，同時亦讀取了介於來自於模式之信號與馬 達速度偵測值〇M)間之差値a該擾動扭力被估計出，利用 放大器而乘上增盈及加到來自於控制電路（2 9 )的信號 内。於是，便得了—種高擾動抑制效果之升降機系統。 應用模武6 … 圖6揭露出採用改裝過負載扭力觀察器之升降機速度控制 電路之另一範例。在該速度控制電路，圖5中該速度控制 電路（2-3 1)之梭車速度回饋系統（11_16)則被圖2中使用之 梭車加連回饋系統（11_14)所取代，其中該速皮控制電路 (2-31)採用了 一改裝過之負載扭力觀察器（3ι)。 因爲該速度控制電路使用了梭車加速回#系統，該梭車 I振動可以較圖5所揭露的範例受到更顯著的抑制。 圖5及6所揭露的負载扭力觀察器（31)則較圖3及4所揭露 的最小尺寸負載扭力觀察器更爲簡單。於是，可以很容 地轉換成軟體。 應用模式7 .圖7揭露出一種採用全尺寸觀察器之升降機速度控制+ 路。在圖中’⑴爲-升降機系統，（2_19)表示具有棱: 速度回镇系統之控制電路’其構成之方式與圖ι所揭露 相同，（41)爲一全尺寸負載扭力觀察器，及（〇)爲一力 器用於將來自於觀察器(41)之信號加到來自於控制電： -15 請 先 閱 之 注 項 裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210Χ297公兹） 4 663 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（13 ) (2-19)之扭力指示内，及將該指示輸出至升降機。 該負載觀察器（41)包括有一升降機模式（43)，用於接收 來自於控制電路（2 - 1 9 )之扭力指示，一加法器（4 4 )用於讀 取介於來自該模式之信號及該馬達速度偵測器（ω M)間之差 値’一放大器（4 5 )用於將來自該加法器之信號乘上增益 (K1)，一積分電路（46)用於對該放大器之輸出信號進行積 分，及一加法器（4 7.)用於對放大器（4 5)之輸出信號與積分 電路（46)之輸出信號進行加整作業，及將其結果輸出至前 述之加法器（4 9 )。 該觀察器（41)被製作成具有將電路（46)及（47)加到電路 (43)-(45)之全尺寸電路，其構成結構與圖5之最小尺寸觀 察器（3 1)相同。於是，該電路可以較圖3揭露電路估計出 更嚴格的負載扭力，及抑制振動及擾動的效果亦獲得改 善0 應用模式8 圖8揭露出採用全尺寸觀察器之升降機速度控制電路之另 ~實施例。在該速度控制電路中，速度控制電路（2_41)的 梭車速度回饋電路（11_16)，該速度控制電路採用了圖7所 揭露的全尺寸觀察器（41)，該回饋電路則爲圖2所採用的 梭車加速回饋電路（〗1 _ i 4 )所取代。 因爲在該速度控制電路中採用了加速回饋系統，因此梭 車的振動可以較圖7所揭露的實施例而獲得更有效的抑 制。 應用模式9 ---------- - 16- 本紙張尺度適用中@國家標斤⑽）爾^ (2lGX297公俊） (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 裝·

•1T 4 26 63 ^ A7 五、發明説明（14 ) 圖9揭路出一種可以補償觀察器增益之升降機速度控制電 路。 在圖9中’（1 )爲升降機系、统’（2 - 3 5 )爲-控制電路，其 構成與@5揭露者相同’（51)爲—補償遽波器，連接在負 載扭力觀察器（31)之後，及（59)爲-加法器用於將補償滤 波出信號加到電路（2_19)之輸出信號，及將扭 力指示（rM)傳送至升降機系統（1)。 孩補償濾波器（51)在輸出前將一調整（cushion)加到輸入 改 '又’及Θ调整時間爲—數値，該數値係與速度彳貞測正確 性及馬達有關。 在圖^-8所揭鉍的負载扭力觀察器，觀察器增益必需足夠 的大以改善擾動抑制效果。—般來説，觀察器增益的上限 係與速度制正確性有關。因此，如果因爲無法獲得足夠 的速度偵測正確性而無法獲得夠大的觀察器增益，則將無 法獲得有效的擾射卩制效果。但是，如前所述，因爲視速 ，偵測正確性及馬達速度有關且具有調整時㈣補償滤波 器（51)係安裝在負載扭力觀察器之後，因此因爲速度偵測 錯誤而造成的擾動便會被抑制，及該觀察器增益便會加 大。 應用模式1 0 、圖10揭露出可以補償觀察器增益之升降機速度控制電路 之另只施例。在該速度控制電路中，如圖9所示採用負 載扭力觀察器（3 1)及補償濾波器（51)之速度控制電路（2_ 51)1梭車速度回饋系統（1卜16)，則爲圖2所使用之梭車 !___ - 17- 本紙条尺度適用中國國家標準（（：]^)六4規格（2】〇\ 297公疫} 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 裝 訂 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 26 63 1 五、發明説明（15 ) * ^—— 加迷回饋系統（1 1 - 1 4 )所取代。 因爲梭車加速回饋系統係使用在此一速度控制電路中， 梭車的振動可以較圖9所揭露的實施例而獲得更有效地^

制。 P I用模式1 1 圖11撮露出一種採用梭車偵測延遲補償電路之升降機速 度控制電路。在圖I 1中，（1)爲一升降機系統，9)揭 勝種控制電路，其構成與前述圖9所揭露之電路相同， 及（6 1)爲一偵測延遲補償電路，係用於補償梭車速度偵測 値（ω car)之偵測延遲，該偵測延遲補償電路係用於將升降 機系统（1)之回饋傳送至該加法器（i〖）。 如果升.降機系統（1)經由調控器吊索而在調控器部測到梭 車速度，如圖20所示，如果升降機爲—極高層升降機，則 凋私器與梭車的距離將會很遠，且該梭車速度偵測會因爲 °周k器吊索的傳輸速度的延遲而延遲。因此，縱使設置有 .負載扭力觀察器（3 1 )及一補償濾波器（5 1 )，但梭車振動的 抑制效果仍會降低。 但疋’藉著此一電路（圖1〗）’該延遲偵測補償電路（6 i ) 將補償因爲梭車速度偵測値（ω car)偵測而出現的延遲。於 疋’縱使偵測到梭車速度偵測値（ω ear)出現偵測延遲，仍 然可以獲得不會降低梭車振動抑制效果之控制。 應用模式，1 9 圖12揭露出採用梭車偵測延遲補償電路之升降機速度控 制電路之另—實施例。在圖12中，（62)爲具有可變補償量 -—18 - 本紙張尺度朝巾_家麵（CNS) A4^格（21()><2517公瘦） (請先聞讀背面之注意事項^頁}

4 2 6 6 3 1 A7 、 _；____B7 _ 五、發明说明(：16 ) _ 之偵測延遲補償電路，係用於補償梭車速度偵測値（ω 之偵測延遲’該補償電路設置有一梭車速度回饋電路。該 補償電路構成的方式係使該偵測延遲的補償量會随著接收 到來自於升降機系統（1)之梭車位置信號（Hear)而改變。其 他電路（2-59)部份則與圖1所揭露之結構相同。 藉著此一電路，偵測延遲補償電路（62)之梭車速度偵測 延遲之補償量便會隨著梭車的位置（高度）而改變。於是， 以根據介於調控器及梭車間距離改變爲基礎的梭車速度偵 測延遲便可以根據相對應於梭車的高度來補償。 應用模式1 3 圖13爲揭露出一種具有可變梭車速度回饋增益之升降機 速度控制電路。在圖13中，（13)爲一可變增益之速度放大 器（12)，以用於取代圖丨！所示具有固定增益之梭車速度回 馈系統。其構成之方式係使用該增益可根據由升降機系統 Π)傳來之梭車位置信號（Hear)而改變。其他的電路部份則 與圖1 1所揭露之内容相同。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 該放大器（12)之増益在圖“及丨】之系統中爲固定値。當 升降機的特性隨著.梭車的位置而改變時，藉著採用一具有 可變增益的速度放大器（13)，而使增益可以根據前述的梭 車位置而改變’則對振動抑制效果可以獲得増加。 應用模式1 4 圖14揭露出一種具有可變梭車速度回饋増益之升降機速 度控制電路。在圖14中，及（17)分別可一可變帶通濾 波器及一可變相態補償濾波器，係分別用於取代圖1 3中之 —____ -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Α^Γ( 210χ297公瘦丁 ^ --- 42663 1 A7 B7 五、發明説明（17 帶通濾波器（1 4 )及相態補償濾波器（1 6 )。該等濾波器的構 成方式係分別使該滤波器之帶寬及相態可以獲得補償以便 由升降機系統（1)傳送之梭車位置信號（H ear)所控制。其他 的電路部份其構成則與圖1 3所揭露者相同。 如較前揭露者，升降機的特性會隨著梭車的位置而？文 變。於是’藉著使帶通濾波器及相態濾波器之帶寬與相態 能根據前述方式改變，振動抑制效果可以獲致增加。 應用模式1 5 圖15揭露出一種具有可變梭車速度回饋增益之升降機速 度控制電路。在圖1 5中，（1 4 〇及（1 4 2)爲帶通濾波器係接 收來自於可變增益放大器（13)之輸出信號，（i6l)及（162) 爲相態補償濾波器係接收來自於濾波器（！ 4 〇及（丨4 2)之輸 出信號，及（S W 1 )爲切換開關係用於切換濾波器（〖6 ^)及 (1 6 2)之輸出信號，即在收到升降機系統（i )傳來梭車位置 信號（H car)時，分別根據該梭車位在較預定位置更高或更 低之位置來切換濾波器（16ι)及（162)之輸出信號，並將輸 出信號傳送至加法器（I 9 ).。其餘之電路部份則與圖1 3所揭 蹈~ 内谷相同0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 升降機的特性在梭車位在最頂端或最底端時會顚著地不 同。於是’如以上所述者，藉著在收到梭車位置信號時切 換帶通遽波器（1 4 !)及（1 42)及相態補償濾波器（i 〇及 (1 6 ；〇 ’則對振動抑制的效果會較圖丨3所採用的電路更爲 卓著。 應用模式1 6 -20- 本紙張尺度適用中iig家縣（CNS〉M規格以別公楚 426631 A7 、 _______B7_ 五、發明説明（18 ) 圖16揭露出一種具有可變梭車速度回饋増益之振動抑制 電路。在圖16中，（4)爲一具有可變増益之速度放大器， 係用來取代圖15之速度放大器（3)，及（32)爲一負載扭力 觀察器’其構成與圖15所揭露之負载扭力觀察器（31)相 同，除了該放大器（35)是被一可變増益放大器（36)取代。 遠放大器（4 )及（3 6 )增益之構成方式會使它們分別與馬達 速度偵測値（ω M)的反比及正比而改變。其他的電路則與圖 1 5所揭露之内容相同。 因爲觀察器增益無法在低速區域獲得增加，該觀察器增 益必需非常小。但是，因爲放大器（3 6 )之增益在此電路中 會隨著馬達速度偵測値（ω 的正比而改變，因此觀察器増 盈在低速區會很小。同時在低速區，速度偵測亦會很小β 在此電路中’因爲放大器（4)之增益在此電路中會隨著馬達 速度債測値（ω Μ)的反比而改變，因此在偽速區的速度反應 會獲得改善。 應用模式1 7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 圖17揭露出具有可變梭車加速回饋增益之升降機速度控 制電路。在圖1 7中’（1 3 )爲一可變增益加速放大器，係用 於取代圖10中加速回饋系統中具有固定增益之加速放大器 (1 2 )’及該放大器之增益係由升降機系統（j )傳來的梭車 位置信號（Hear)所控制。其他的電路結構則與圖1 〇所揭露 之内容相同。 因爲升降機的特性會隨著梭車的位置而改變，.藉著採用 具有會随著梭車位置改變之可變增益之加速放大器，對振 _____________________________________ ____ -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（2〗^^^ ' --- 426631 A 7 - __B7_ 五、發明説明（19) 動之抑制效果會獲得增加。 應用模式18 圖18揭露出具有可變梭車加速回饋增益之升降機速度控 制電路之另一實施例。在圖18中，（13)及（15)爲具有可變 增益之加速放大器及一可變帶通濾波器，係用於取代圖10 加速回饋系統中具有固定增益（1 3 )之加速放大器及具有固 定帶寬（1 4)之帶通濾波器。該放大器之增益及濾波器之帶 寬係由升降機系統（1)傳來之梭車位置信號（Hcar)所控制。 而電路的其他構成則與圖I 〇所揭露之内容相同。 在此一電路中，由於加速放大器之增益及帶通濾波器之 帶寬可根據梭車之位置而改變，對於振動之抑制效果則進 一步地增.加。 應用模式1 ·9 圖1 9揭露出一升降機速度控制電路，其中該速度放大器 之增益’該觀察器之增益及該振動抑制增益都是可改變。 經濟部中央標準局—工消费合作社印笨 在圖19中，（4)及（3 6)爲可變増益速度放大器及負載扭 力觀察器之可變增益放大器，其中該増益可根據馬達速度 .偵測値（ω Μ)而改變，（丨3 )爲一可變增益加速放大器，其 中增益可根據馬達速度偵測値（ω M)及該梭車位置偵測値 (H ear)而改變，及（丨5)爲一可變帶通濾波器其中該帶通可 .根據梭車位置偵測値（Hear)而改變。而其他的結構則與圖 1 8所揭露者相同。 在此速度控.制電路中，該速度放大器增益，該觀察器續 益及該振動抑制增益係根據馬達速度偵測値（ω m)而改變。 __ - 22 - 本錄尺度適财類家轉（CNS ) A4規格（21GX29"；公潑）"~ — 42863 1 A7 . _________ B7 五、發明説明~~' : - 該增益在低速區會非常地低。於是，縱使當馬達速度偵測 値(〜)在非常低速區時變得非常粗略，但仍然不會發生運 轉不順現象。 本發明之效果 本發明具有以下效果： (1)在極高層升降機之升降機速度控制中，梭車的振動可 以有效地抑制。 ^2)縱使在非常高之建築物及非常高之速度下，該梭車的 資料仍然可藉由—加速偵測器來獲得，彡是可以抑制振 動。 (3) 適於升降機控制之速度控制可藉著設置一負载扭力觀 察益’在不會產生速度過量的情況下執行。 (4) 因爲該系統將隨著升降機位置改變之扭力特性改變列. 入考量.，於是該振動可在與升降機位置無關之情況下 抑制。 又 .(5 )當升降機要停下來時，乘員所感受到的舒適性可以獲 致改善’因爲在非常低速區的可變增益獲得了改變。 (6) 相態中振動可以獲致改善。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (7) 因爲速度偵測錯誤造成的擾動元素可以獲得抑制。 (8 )縱使出現梭車速度偵測延遲，振動仍然可獲得抑制。 (9 )不論梭車所在位置爲何，振動都可受到抑制。 _________________________________________________—_-23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標丰局員工消費合作社印«. 4 26 63 1 一一 第86107894號專利申請案 as 中文中請專利範圍修正本(89年7月） — "* - ........ ..... _ 一 ：[ 六、申請專利範圍 1· 一種升降機速度控制電路，其特徵在於在一升降機速度 控制電路令具有一速度放大器，該速度放太器可以利用 P I [比例積分]來計算在馬達速度指示及馬達速度間之偏 差， 該電路中提供有一梭車速度回饋電路，該電路可以放 大在速度指示與梭車速度間之差值，藉著將振動分量經 由一带通濾波器來抽離該振動分量’及將該振動分量利 用一相位濾波器將該振動分量改變至最佳相位及將位在 最佳相位下之振動分量送回，及該棱車之振動即可有效 地抑制。 2. 如中請專利範圍第1項之升降機速度控制電路，其中該 升降機速度控制電路使用一最小維度負載扭力觀察器， 該觀察器根據輸出信號與馬達速度來估計負載扭力，且 孩速度跟隨特性及擾動抑制效應獲得改善s 3. 如申请專利範園第1項之升降機速度控制電路，其特徵 在於h供一由其輸入有來自於前述.速度控制電路之輸出 信號的升降機模型以及—放大在該模型輸出信號及馬達 速度間之差值的電路所構成之簡單負載扭力觀察器。 4-如申請專利範圍第1項之升降機速度控制電路，其特徵 在於該速度控制電路中採用一全维度觀察器，該觀察器 基於估計該輸出信號與馬達速度估計負載扭力，且獲得 一負載扭力之嚴格估計。 5_如申請專利範園第2或3項之升降機速度控制電路，其特 徵在於在該負載觀察器之後提供有一補償濾波器’以抑 本紙浪尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（.210X297公釐） --------^v— (請先閲讀背面之注意事^本頁) ΐτ 426631 A8 B8 C8 ---—______ D8 _ * '申請專利細 ·：— 制在負載扭力估計中之強大改變來穩定負载扭力觀察 器。 6，如申請專利範圍第1、2、3或4項之升降機速度控制電 路，其特徵在於在一梭車速度信號電路中提供有—偵測 延遲補償電路’該電路係用於補償棱車速度之偵測延 遲。 7. 如申諳專利範圍第6項之升降機速度控制電路，其特徵 在於該偵測延遲補償電路之構成方式係使該補償量係根 據梭車位置信號來改變，且該偵測延遲之補償效果即因 而獲致提高" 8. 如申請專利範圍第7項之升降機速度控制電路，其特徵 在於該梭車速度回饋電路之增益係.基於該梭車位置信號 而改變，及相對應於升降機特性之振動可以被抑制。 9. 如申請專利範圍第7項之升降機速度控制電路，其特徵 在於該梭車速度回饋電路的增益，該帶通濾波器之頻帶 寬及由該相位濾波器補償之相位都係分別地基於該棱車 位置信號而設計成可變方式，於是在梭車位置之個別振 動抑制效果便獲得增加。 經濟部令央橾準局具工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 10. 如申請專利範園第2項之升降機速度控制電路，其特徵 在於該執行速度偏差ΡΙ計算之速度放大器增益及該負載 扭力觀察器之增益在設計上係分別地根據馬達速度信號 為基礎而改變，於是可保持速度之可控制性。 11-一種升降機速度控制電路，其特徵在於在一升降機速度 控制電路中具有一速度放大器，該速度放大器可以利用 本紙張尺度通用中國國家棟率（CNS ) Α4说格（.21 ο X 297公嫠） 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 ‘·ϋ U U d ί A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 p i來計算介於馬達速度指示及馬達速度間之偏差，該電 路中提供有一梭車加速回饋電路’該電路可以放大介於 該加速指示與梭車加速間之差值，該加速回饋電路藉著 將振動分量傳送至一帶通滤波器而將振動分量分離並提 供回饋，於是該梭車之振動可以有效地抑制。 12. 如申請專利範圍第1 1項之升降機速度控制電路，其中該 升降機速度控制電路使用一取小維度負載扭力觀察器， 该觀祭器根據輸出4s號與馬達速度來估計負載扭力，且 該速度跟隨特性及擾動抑制效果特獲得改善。 13. 如申請專利範圍第1 1項之升降機速度控制電路，其特徵 在於提供一由其輸入有來自於前述速度控制電路之輸出 信號的升降機模型及一放大介於該模型輸出信號及馬達 速度間之差值的電路所構成之間單負载扭力觀察^ Ϊ4.如申請專利範圍第丨丨項之升降機速度控制電路，其特徵 在於該速度控制電路中採用一全維度觀察器，該觀察器 基於該輸出信號與馬達速度以估計該負載扭力，且獲得 一負載扭力之嚴格估計。 15.如申請專利範圍第丨2或1 3項之升降機速度控制電路，其 特徵在於在該負載觀察器之後提供有一補償遽波器，以 穩定該負載扭力觀察器，該補償濾波器係用於補償因為 速度指示錯誤差所造成之擾動分量。 16‘如申請專利範圍第1 1項之升降機速度控制電路，其特徵 在於在梭車加速回饋電路之增益在設計上係可根據該梭 車位置信號為基礎而設計成可變式，於是可抑制相對應 -3- 本紙張尺度適用t國國家料（CNS ):狀（21〇X297公4 ) '— ---— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   經濟部中央搮隼局貝工消费合作社印装 六、申請專利範圍 於該升降機特性之振動。 17. 如申請專利範圍第1 1項之升降機速度控制電路，其特徵 在於該梭車加速回饋電路之增益及該帶通濾波器之頻帶 見係分別地基於該梭車位置信號而設計成可變式’於是 在梭車位置之個別振動抑制效果便獲得增加。 18. 如申請專利範圍第12或13項之升降機速度控制電路’其 特徵在於該執行速度偏差ρί計算之速度放大器的增益及 該負載扭力觀察器之增益係基於馬達速度信號而分別改 變’因此可保持速度之可控制性。 19. 如t請專利範園第1 2或1 3項之升降機速度控制電路，其 特徵在於該速度放大器增益、該負載扭力觀察器的增 益，及該棱車加速回饋電路的增益.係基於馬達速度而分 別改變。 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS > A4^ ( 210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)