FI111932B - Method of adjusting the speed of the lift and the lift system - Google Patents

Method of adjusting the speed of the lift and the lift system Download PDF

Info

Publication number
FI111932B
FI111932B FI972373A FI972373A FI111932B FI 111932 B FI111932 B FI 111932B FI 972373 A FI972373 A FI 972373A FI 972373 A FI972373 A FI 972373A FI 111932 B FI111932 B FI 111932B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
speed
elevator
model
control
signal
Prior art date
Application number
FI972373A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI972373A0 (en
FI972373A (en
Inventor
Jyrki Laaksonheimo
Original Assignee
Kone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kone Corp filed Critical Kone Corp
Priority to FI972373A priority Critical patent/FI111932B/en
Publication of FI972373A0 publication Critical patent/FI972373A0/en
Priority to PCT/FI1998/000484 priority patent/WO1998057878A2/en
Priority to AU76578/98A priority patent/AU7657898A/en
Publication of FI972373A publication Critical patent/FI972373A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI111932B publication Critical patent/FI111932B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D17/00Control of torque; Control of mechanical power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/16Controlling the angular speed of one shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

111932 MENETELMÄ HISSIN NOPEUDEN SÄÄTÖÖN JA HISSIJÄRJESTELMÄ111932 METHOD FOR ADJUSTING THE LIFT SPEED AND THE LIFT SYSTEM

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen hissin nopeuden säätöön ja patenttivaatimuksen 7 johdanto-osassa mainittavaan hissijärjestelmään.The invention relates to the elevator speed control according to the preamble of claim 1 and to the elevator system mentioned in the preamble of claim 7.

5 Hissin nopeuden säädössä usein esiintyvänä ongelmana ovat erilaiset häiriöt nopeussäädön takaisinkytkentäsilmukassa. Häiriöt vaikuttavat hissiä käyttävän moottorin ulostulosta saatavan vasteen laatuun huonontavasti ja heikentää sitä kautta hissin ajomukavuutta.5 A common problem with elevator speed control is the various malfunctions in the speed control feedback loop. Disturbances affect the quality of the response from the elevator motor output and thereby impair the lift's ride comfort.

1010

Hissisovelluksessa voimanlähteeksi voidaan valita erilaisia moottoreita. Esimerkiksi tasavirtamoottori, oikosulkumoottori, vaihtovirtamoottori tai synkronimoottori. Näiden moottorien pyörimisnopeuden säätö toteutetaan eri tavoilla. Tasa-15 virtamoottorissa nopeussäätö toteutetaan moottorille menevää jännitettä ja virtaa säätämällä siten, että hukataan ylimääräinen teho esimerkiksi vastukseen. Ongelmana on suuri teho-häviö. Vaihtovirtamoottorien perinteinen nopeussäätö on toteutettu jättämän säätönä. Tämä vastaa häviötehon kasvatta-20 mistä ja on epätaloudellista. Vaihtovirtamoottorit ovat kui- * * tenkin hyötysuhteeltaan huomattavasti tasavirtamoottoreita * 1 parempia, mutta niiden perinteinen nopeussäätö aiheuttaa suu- * · · ! ·* ren tehohäviön. Vaihtovirtamoottorin taloudelliset edut hä- • · 35 *: viävät perinteisellä jättämäsäädöllä. Taajuusmuuttajakäytöllä • · • t l " 25 saadaan häviöteho pysymään varsin pienenä.In the elevator application, different motors can be selected as the power source. For example, a DC motor, a short circuit motor, an AC motor or a synchronous motor. The speed control of these motors is implemented in various ways. In a DC-15 current motor, speed control is achieved by adjusting the voltage and current to the motor so that excess power is lost to the resistor, for example. The problem is a large power loss. The conventional speed control of AC motors is implemented as a slip control. This is equivalent to incremental losses and is uneconomical. However, AC motors are * * * significantly better in efficiency than DC motors * 1, but their traditional speed control results in * * ·! · * Horsepower loss. • · 35 *: The economic benefits of AC motors are outweighed by conventional leftover control. The drive operation • · • t l "25 allows the loss of power to be kept quite low.

• * · • » ·• * · • »·

Hissin taajuusmuuttajakäytöllä tarkoitetaan vaihtovirtamoot- • torin ohjaamista muuttuvalla taajuudella ja muuttuvalla jän- • · » nitteellä. Verkosta otettava jännite on esimerkiksi 50 Hz:n 30 taajuista, olennaisen sinimuotoista vaihtovirtaa, joka taa-.··, juusmuuttajassa tasasuunnataan. Tämän jälkeen taajuusmuutta jassa tehdään uutta sinimuotoista vaihtovirtaa, jonka taajuus ja amplitudi muuttuvat taajuusmuuttajan ohjauksen mukaan. Uu-“* si vaihtovirta syötetään vaihtovirtamoottorille.The drive inverter drive refers to controlling the AC motor with variable frequency and • • »voltage. The mains voltage is, for example, 50 Hz, 30 sine, substantially sinusoidal alternating current, which · · · is rectified in the inverter. Thereafter, a new sinusoidal alternating current is made in the frequency converter, the frequency and amplitude of which change according to the frequency converter control. The new AC power is supplied to the AC motor.

2 1119322 111932

Eräs yleisesti käytetty keino hissin nopeudenmittauksessa on käyttää analogiatakometria, josta saadaan vetopyörän pyörimisnopeuteen verrannollinen jännite. Jännitesignaalia suodatetaan ja skaalataan analogisilla komponenteilla, jonka jäl-5 keen signaali viedään analogia/digitaali-muuntimelle. Muunnin antaa digitaalisen nopeussignaalin, jota käytetään nopeussää-dössä.One commonly used method for measuring the speed of an elevator is to use an analog tachometer that provides a voltage proportional to the speed of rotation of the drive wheel. The voltage signal is filtered and scaled by analog components, after which the signal is applied to an analog / digital converter. The converter provides a digital speed signal that is used for speed control.

Analogiatakometrilla tapahtuvassa nopeusmittauksessa ongelma-10 na on, että jännitteestä saatuun nopeussignaaliin syntyy häiriöitä takometrin pyörimisestä, konehuoneen sähköisistä häiriöistä ja analogia-digitaalimuunnoksen (jännitteestä nopeus-tiedoksi) resoluutiosta johtuen. Ongelmaa on yritetty poistaa suodattamalla jännitesignaalia analogiakomponenteilla ennen 15 AD-muunnosta. Suodatus aiheuttaa viiveen, jonka kasvaessa syntyy uusia häiriöitä.The problem with velocity measurement with an analog tachometer is that interference with the velocity signal from the voltage occurs due to rotation of the tachometer, electrical disturbances in the engine room and resolution of the analog-to-digital conversion (from voltage to velocity-to-information). Attempts have been made to eliminate the problem by filtering the voltage signal with analog components before 15 AD conversions. Filtration causes a delay, which increases as new disturbances occur.

Pienillä nopeuksilla, analogiatakometri antaa hyvin pienen jännitteen, jolloin analogiakomponenttien tarkkuusvaatimukset 20 ovat promilleluokassa. AD-muuntimessa on helpostikin offsettiä kymmeniä millivoltteja, joka on hissin nimellisnopeuden : 4.5 V signaalista lähempänä prosenttiluokkaa.At low speeds, the analog tachometer provides a very low voltage so that the accuracy requirements for the analog components are in the range of per million. The AD converter easily has tens of millivolts of offset, which is closer to a percentage of the rated speed of the elevator: 4.5V.

• · ·*·': Nopeusanturina voidaan käyttää resolveria, joka lähettää ;*·.! 25 paikkaan verrannolliset sini- ja kosinisignaalit. Näistä sig- ·*·,, naaleista resolveri/digitaali-muunnin (RD-muunnin) antaa kul- man muuttuessa pulssin. Itse nopeutta mitataan menetelmällä , jossa lasketaan tunnetussa ajanjaksossa RD-muuntimelta tule-vien pulssien lukumäärä (niin sanottu MT-menetelmä) . Tästä• · · * · ': As a speed sensor you can use a resolver that transmits; * ·.! Blue and cosine signals proportional to 25 positions. Of these sig- nals, the * resolver / digital converter (RD converter) gives a pulse as the angle changes. The rate itself is measured by a method of calculating the number of pulses coming from the RD converter over a known period of time (the so-called MT method). From here

» I»I

,*·. 30 saadaan edelleen laskettua nopeus. Resolveria käytettäessä • · • li digitaalisessa nopeussignaalissa esiintyy resolverin pyöri- » > » mistaajuudella ja sen moninkerroilla häiriöitä. Pienet nopeu- • * det aiheuttavat ongelmia, koska tällöin on käyttävissä huo-• '·· mättävän pieni pulssien lukumäärä. Mitattu nopeuden arvo 35 muuttuu helposti ja jää tyypillisesti värähtelemään joidenkin arvojen väliin. Koska resolveri on paikka-anturi ja mitataan 3 111932 nopeutta, niin muunnoksesta tulee oma kohinansa digitaaliseen signaaliin. Häiriöitä pyritään suodattamaan pois, mutta suodatus aiheuttaa samoja ongemia kuin käytettäessä takomet-risignaalia.* ·. 30 further calculates the speed. When using a resolver, the digital speed signal has a disturbance at the »» »frequency of the resolver and its multiple times. Low speeds cause problems because of the extremely small number of pulses available. The measured velocity value 35 changes easily and typically oscillates between some values. Because the resolver is a position sensor and 3111932 speeds are measured, the conversion becomes its own noise in the digital signal. An attempt is made to filter out interference, but the filtering causes the same problems as when using the tachometric signal.

55

Joskus nopeustakaisinkytkennässä käytetään enkooderia, josta saadaan vetopyörän absoluuttinen paikka. Paikasta saadaan MT-menetelmällä nopeus. Enkoodereista on mahdollista saada digi-taalisignaali ulos, jolloin sähköiset häiriöt ovat pienempiä.Sometimes an encoder is used for speed feedback, which gives the absolute position of the drive wheel. The MT method provides velocity at the site. It is possible to get digital signals out of the encoders, thus reducing electrical interference.

10 Pienillä nopeuksilla on kuitenkin resoluutio-ongelmia. Muutoinkin enkooderin käyttö johtaa samantapaisiin ongelmiin kuin resolverin käyttö, vaikka paikkatieto saadaankin suoraan digitaalisessa muodossa.10 However, low speeds have resolution problems. Otherwise, the use of an encoder leads to problems similar to the use of a resolver, even though the position information is obtained directly in digital form.

15 Keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan epäkohdat ja erityisesti aikaansaada uusi entisiä häiriöttömämpi hissin nopeussäätö. Perusajatus keksinnössä on muodostaa säädössä käytettävä takaisinkytkentäsignaali käyttäen muodostamisessa hissin mitattua nopeustietoa ja hissikäyttöä ohjaavaa 20 ohjetta. Yksityiskohtaisesti keksinnölle tunnusomaiset piir- .. . teet esitetään patenttivaatimuksissa.The object of the invention is to eliminate the drawbacks of the prior art and in particular to provide a new, more trouble-free elevator speed control. The basic idea of the invention is to generate a feedback signal to be used in the control using the measured speed information of the elevator and the 20 instructions controlling the elevator operation. Detailed Description of the Invention. are disclosed in the claims.

• · •’*· Keksinnöllä voidaan merkittävästi vähentää mitatussa nopeu- • V dessa ja tätä kautta myös moottorin ulostulossa (momentissa) • · :* näkyvää häiriötä. Nimenomaan niin sanotut satunnaishäiriöt • * • '·· 25 tai oikeammin niiden haitalliset vaikutukset säätöön voidaan : eliminoida takaisinkytkentäsignaalista. Näin säätö tulee tar kemmaksi ja vakaammaksi. Keksintö soveltuu erinomaisen hel- : posti erilaisten hissin diskreettien nopeussäätöjen kanssa käytettäväksi. Samoin keksintöä voidaan käyttää erityyppisten 30 hissikäyttöjen kanssa.The invention can significantly reduce the noise that is • visible at the measured speed and thus also at the motor output (torque) • ·: *. Specifically, the so-called random faults • * • '·· 25 or better their adverse effects on control can be: eliminated from the feedback signal. This will make the adjustment more precise and stable. The invention is very well suited for use with a variety of discrete speed controls for elevators. Similarly, the invention can be used with various types of elevator drives.

* t ’...· Keksinnön avulla päästään suhteellisen huokealla merkittävään ajolaadun parantumiseen ja myös lisääntyneeseen säädön robus-tisuuteen. Robustisuuden ansiosta asennuksen ja huoltojen yhteydessä tehtävien säädön hienovirityksen tarve vähenee, mis- 4 111932 tä seuraa työn ja kustannusten väheneminen. Lisäksi hissin säätö pystyy sopeutumaan hissin olosuhteissa tapahtuviin muutoksiin, esimerkiksi siihen kuinka lämpötilan muutos vaikuttaa vasteeseen vaikkapa hissiohjäimien- ja johteiden välisen 5 kitkan muutoksen johdosta. Samaten voidaan kompensoida pitempiaikaisia muutoksia, joita ilmenee hissijärjestelmän ikääntyessä. Tämä adaptiivisuus saavutetaan käyttäen säädössä hissiä kuvaavaa mallia, joka on päivitettävissä. Päivitys on suoritettavissa usealla eri tavalla. Edullista on hakea sello lainen päivitysaikataulu, joka pitää mallin riittävän ajantasaisena, mutta joka ei kuormita liiallisesti käytettävissä olevaa laskentakapasiteettia.* t '... · The invention achieves a significant improvement in driving quality at relatively low cost, as well as increased robustness of control. Robustness reduces the need for fine-tuning during installation and maintenance, which results in a reduction in work and costs. In addition, the elevator control is able to adapt to changes in elevator conditions, such as how the temperature change affects the response due to, for example, a change in friction between the elevator guides and guides. Likewise, longer-term changes that occur with the aging of the elevator system can be compensated for. This adaptability is achieved by using an adjustable model of the elevator, which can be updated. There are several ways to perform the upgrade. It is preferable to obtain an update schedule that maintains the model sufficiently up-to-date but does not overload the available computing capacity.

Hissin nopeussäätöjärjestelmän voi yksinkertaistaen sanoa koostuvan neljästä osasta: ohjausjärjestelmästä, moottorikäy-15 töstä ja moottorista, hissistä ja sen mekaniikasta sekä no- peudenmittauksesta. Hissillä ja sen mekaniikalla tarkoitetaan tässä kokonaisuutta, johon kuuluu lähinnä hissikori, laitteet hissikorin liikkeen mekaaniseen ohjaukseen pitkin hissikuilussa olevaa rataa, keinot moottorin aikaan saaman liikevai-20 kutuksen välittämiseksi hissikorin liikkeeksi, esimerkiksi nostoköydet ja mahdollisesti tarvittavat vastapaino ja muut » · ^' laitteet. Moottorikäyttö välittää ohjausjärjestelmältä tule- • · · J. . vat hissin ohjauskäskyt hissille. Ohjausjärjestelmä saa nope- • · *. ustakaisinkytkentätiedon hissiltä nopeusmittauksen avulla.The elevator speed control system can simply be said to consist of four components: the control system, the motor drive and motor, the elevator and its mechanics, and the speed measurement. The term "elevator" and its mechanics refers here to a set of equipment mainly for elevator car, mechanical control of elevator car movement along a track in the elevator shaft, means for conveying engine turnover to elevator car movement such as lifting ropes and any counterweight and other equipment. The motor drive transmits fire from the control system. · · · J.. the elevator control commands to the elevator. The control system gets • • * faster. feedback from the elevator via speed measurement.

25 * ·25 * ·

Nopeusmittauksen ja ohjausjärjestelmän välinen raja voidaan • * · ‘ vetää siihen, kun nopeus-anturilta saatu nopeus on digitaali sessa muodossa. Nopeustakaisinkytkennän muunnokset ja skaala-•ti|* ukset on edullista tehdä samalla piirikortilla kuin nopeus- 30 säätökin, jolloin signaalin siirtomatka näiden toimintojen välillä saadaan lyhyeksi. Nopeusmittauksessa joudutaan taval-: : lisesti käyttämään suodatusta häiriöiden poistamiseksi. Suo- datus aiheuttaa viivettä nopeustakaisinkytkentään, joka edel-,·*>, leen johtaa nopeussäätösilmukan värähtelyyn.The boundary between the speed measurement and the control system can be drawn to * * · 'when the speed from the speed sensor is in digital format. It is advantageous to perform the speed feedback transforms and scaling on the same circuit board as the speed control, thus shortening the signal transmission distance between these functions. In speed measurement, filtering is usually required to eliminate interference. The filter causes a delay in the speed feedback, which, before, * *>, results in a vibration of the speed control loop.

II

35 5 11193235 5 111932

Hissin nopeuden ja paikan ohjaus tehdään ohjausjärjestelmässä, samoin kuin mahdollisesti kiihtyvyyden ja kiihtyvyyden muutosten ohjaus. Ohjausjärjestelmässä hissistä mitatulla no-peustakaisinkytkennällä tarkkaillaan nopeusohjeen toteutumis-5 ta ja tarvittaessa korjataan servon ja moottorin ohjausta. Moottorikäyttö sisältää taajuusmuuttajan ja moottorin. Nämä muokkaavat ohjausjärjestelmästä tulevan ohjeen momentiksi, joka siirtyy moottorin akselin ja tarvittaessa vaihteen välityksellä vetopyörälle. Taajuusmuuttajassa digitaalinen ohje 10 muutetaan analogisiksi moottorivaiheiden syöttöjännitteiksi. Muunnoksesta aiheutuu häiriöitä, jotka näkyvät vetopyörällä. Keksinnön avulla saadaan nämä häiriöt vähennettyä olennaisesti .Control of the speed and position of the lift is done in the control system, as well as control of any acceleration and acceleration changes. In the control system, the speed feedback from the elevator monitors the realization of the speed reference and, if necessary, corrects the servo and motor control. Motor drive includes drive and motor. These transform the guidance from the steering system into a torque that is transmitted to the drive wheel via the motor shaft and, if necessary, the gear. In the drive, digital instruction 10 is converted to analog motor phase supply voltages. The conversion causes interference that is visible on the drive wheel. The invention provides a substantial reduction in these interferences.

15 Keksintöä selostetaan seuraavassa keksinnön sovellusalaa sinänsä rajoittamattoman sovellusesimerkin avulla ja viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erästä tunnettua hissin no-20 peussäätösilmukkaa, kuvio 2 esittää kaaviomaisesti erästä toista tunnettua : ' : hissin nopeussäätösilmukkaa, : ·.. kuvio 3 esittää kaaviomaisesti erästä keksinnön mukaista hissin nopeussäätösilmukkaa, 25 kuvio 4 esittää kaaviomaisesti erästä toista keksinnön mu-i’·,, kaista hissin nopeussäätösilmukkaa, kuvio 5 esittää mallin identifiointia, kuvio 6 esittää hissin nopeusmittaustulosta ja vastaavaa . simuloitua nopeutta, 30 kuvio 7 esittää mittauskäyriä momenttiohjeesta ja kuvio 8 esittää mittauskäyriä nopeussignaalista.The invention will now be described by way of non-limiting embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically illustrates one known elevator speed control loop, Figure 2 schematically illustrates another known elevator speed control loop: the elevator speed control loop according to the invention, Fig. 4 schematically shows another mu-i ', ,, lane speed control loop of the invention, Fig. 5 shows the model identification, Fig. 6 shows the result of the elevator speed measurement and the like. Figure 7 shows the measurement curves of the torque reference and Figure 8 shows the measurement curves of the speed signal.

• * * » i ·• * * »i ·

* I* I

*,“ Kuviossa 1 on esillä kaaviomaisesti tunnetun tekniikan mukai- j '·· nen hissin nopeudensäätösilmukka. Kuviossa 1 nopeudensää- :tl/ 35 tösilmukka on jaettu neljään lohkoon, jotka ovat nopeussäätö 101, taajuusmuuttajan 102 ja moottorin 103 sisältävä hissi- 6 111932 käyttö 104, prosessiosana 105 oleva hissi 106 ja neljäntenä nopeuden oloarvon v0i0 takaisinkytkentänä tuottava nopeuden-mittaus 107. Nopeussäädössä säätäjä 110 muodostaa hissikäy-tölle ohjeen, tässä jännite- ja taajuusohjeen U0hje/fohje; his-5 sin ajamiseksi nopeusreferenssin vref mukaista nopeutta. Tavanomaisesti hissikäytölle muodostetaan jokin seuraavista ohjeista: jännite- ja taajuusohje, virta- ja taajuusohje, mo- menttiohje, kiihtyvyysohje. Lähtötietona tai -tietoina on tässä muodostamisessa tyypillisesti mukana paikka-, nopeus-10 tai kiihtyvyysreferenssi.*, “Figure 1 shows schematically a prior art elevator speed control loop. In Fig. 1, the speed control: 1/35 working loop is divided into four blocks, which are speed control 101, drive 104 including drive 102 and motor 103, elevator 106 as process part 105, and fourth speed feedback output v0i0 producing rate control 107. controller 110 generates an instruction for elevator operation, here voltage / frequency reference U0 / reference; his-5 sin to drive the speed reference vref. Conventionally, for elevator operation, one of the following instructions is formed: voltage and frequency reference, current and frequency reference, torque reference, acceleration reference. Output data or information typically includes position, velocity 10, or acceleration reference in this formation.

Nopeudenmittauksessa 107 hissin 106 nopeus mitataan esimerkiksi suoraan hissin 106 vetopyörältä analogitakometrillä 108, josta saadaan vetopyörän pyörimisnopeuteen verrannollinen jännite. Tarvittaessa takometriltä saatavaa jännitesig-15 naalia suodatetaan ja skaalataan analogisilla komponenteilla, minkä jälkeen signaali viedään A/D-muuntimelle 109. A/D-muunnin 109 antaa nopeussäädön 101 takaisinkytkentäsignaalik-si digitaalisen nopeussignaalin v0i0.In speed measurement 107, the speed of the elevator 106 is measured, for example, directly from the drive wheel of the elevator 106 by an analog tachometer 108, which provides a voltage proportional to the speed of rotation of the drive wheel. If required, the voltage signal from the tachometer is filtered and scaled by analog components, then the signal is applied to the A / D converter 109. The A / D converter 109 provides a rate control 101 as a feedback rate digital speed signal v0i0.

20 Kuviossa 2 on esillä kaaviomaisesti toinen tunnetun tekniikan mukainen hissin nopeudensäätösilmukka. Kuviossa 2 nopeuden- * · ' säätösilmukka on jaettu neljään lohkoon, jotka ovat nopeus- !. . säätö 121, jossa on säätäjä 130, servon 122 ja moottorin 123 * · · *. *. sisältävä hissikäyttö 124, prosessiosana 125 oleva hissi 126 • i * ‘ 25 ja neljäntenä nopeuden oloarvon v0j0 takaisinkytkentänä tuot- tava nopeudenmittaus 127.Figure 2 schematically shows another prior art elevator speed control loop. In Fig. 2, the velocity control loop is divided into four blocks which are velocity! . control 121 with controller 130, servo 122 and motor 123 * · · *. *. including elevator drive 124, elevator 126 as process part 125, and speed measurement 127 providing a fourth rate actual value v0j0.

• t t• t t

Nopeudenmittauksessa 127 hissin 126 nopeus mitataan esimer- * _;* kiksi hissin 126 vetopyörältä resolverilla 128, josta saadaan 30 paikkaan verrannolliset sini- ja kosinisignaalit. Näistä sig- * « •V.: naaleista resolveri/digitaali-muunnin 129 antaa kulman muut- ί(ΐι! tuessa pulssin. Nopeus takaisinkytkennän nopeusoloarvo v0i0 muodostetaan M/T-menetelmällä, jossa lasketaan tunnetussa ,ajanjaksossa RD-muuntimelta tulevien pulssien lukumäärä. Täs-35 tä saadaan edelleen laskettua nopeus. Näin saadussa digitaa- 7 111932 lisessa nopeussignaalissa näkyy mm. resolverin pyörimistaa-juudella ja sen moninkerroilla häiriöitä. Pienet nopeudet aiheuttavat ongelmia, kun pulssien lukumäärä on huomattavan pieni. Mitattu nopeus muuttuu ja jää tyypillisesti värähtele-5 mään joidenkin arvojen väliin. Koska resolveri on paikka-anturi ja mitataan nopeutta, niin tästä tulee oma kohinansa digitaaliseen signaaliin.In the speed measurement 127, the speed of the elevator 126 is measured, for example, from the traction sheave of the elevator 126 by a resolver 128 which provides sine and cosine signals proportional to 30 positions. From these signals, the resolver / digital converter 129 outputs the angle variable (ΐι! With the support pulse.) The speed feedback speed value v0i0 is generated by the M / T method, which calculates the number of pulses from the RD converter in a known time period. Here, the speed of the 35 can be further calculated, and the resulting digital velocity signal 7111932 shows interference, for example, with the rotation speed of the resolver and its multiple interruptions, and low speeds cause problems when the number of pulses is remarkably small. Because the resolver is a position sensor and the speed is measured, this becomes its own noise in the digital signal.

Kuviossa 3 on esitetty kaaviomaisesti keksinnön mukainen his-10 sin nopeussäätösilmukka. Kuvion 3 nopeudensäätösilmukka on jaettu viiteen lohkoon, jotka ovat nopeussäätö 1, servon 2 ja moottorin 3 sisältävä momenttisäätöinen hissikäyttö 4, pro-sessiosana 5 oleva hissi 6, nopeuden oloarvon v0i0 takaisin-kytkentää varten tuottava nopeudenmittaus 7 ja viidentenä ta-15 kaisinkytkentäsignaalin muodostava signaalinkäsittelylohko, jonka singnaalinkäsittelyn suorittava elin 11 on edullisesti estimaattori. Takaisinkytkentäsignaali vest ohjataan tavanomaisesti nopeussäädön 1 säätäjälle 12.Figure 3 is a diagrammatic representation of the hiss speed control loop of the invention. The speed control loop of Fig. 3 is divided into five blocks, which are speed control 1, torque controlled elevator drive 4 with servo 2 and motor 3, elevator 6 as process part 5, speed measurement 7 for generating actual speed v0i0, and fifth feedback signal, wherein the singular processing performing member 11 is preferably an estimator. The feedback signal vest is conventionally directed to the speed control 1 controller 12.

20 Nopeudenmittauksessa 7 hissin 6 nopeus mitataan resolverin 8 avulla. Resolverista saadaan paikkaan verrannolliset sini- ja : *]: kosinisignaalit. Näistä signaaleista resolveri/digitaali- : muunnin 8 antaa kulman muuttuessa pulssin. Nopeustakaisinkyt- kennän nopeusoloarvo v0i0 muodostetaan M/T-menetelmällä, jossa * · 25 lasketaan tunnetussa ajanjaksossa RD-muuntimelta tulevien pulssien lukumäärä. Tästä saadaan edelleen laskettua nopeus. Saadussa digitaalisessa nopeussignaalissa v0i0 on erilaisia häiriöitä, kohinaa ja mahdollisesti mittausvirhettä. Nopeus-signaali vo1o syötetään signaalikäsittelylohkoon estimaatto-30 riin. Estimaattorin sisäänmenoina syötetään nopeussäädöstä 1 hissikäytölle lähtevä momenttiohje T0hJe ja nopeudenmittauk- • * » sesta saatava nopeuden oloarvosignaali v0io· Käyttäen esti- • » maattorissa hyväksi hissin dynamiikan mallinnusta ja huomioi- » * : '* den systeemin tyypilliset kohina ja muut virhelähteet poiste- '...· 35 taan estimaattorilla nopeusmittauksessa 7 syntyvää kvan- tisointikohinaa ja muita häiriöitä.20 In the speed measurement 7, the speed of the elevator 6 is measured by the resolver 8. The resolver provides position-proportional sine and * *: cosine signals. Of these signals, the resolver / digital: converter 8 gives a pulse as the angle changes. The rate feedback value v0i0 of the rate feedback is generated by the M / T method, where * · 25 is the number of pulses from the RD converter over a known period of time. From this you can still calculate the speed. The resulting digital velocity signal v0i0 has various interferences, noise and possibly measurement errors. The velocity signal vo1o is applied to the signal processing block into the estimator 30. The input of the estimator is input torque reference T0hJe from speed control 1 to the drive and the actual speed signal from the speed measurement v0io · Using the elevator • modeling of the dynamics of the elevator and taking into account the different system types. .. · 35 quantization noise and other interference generated by speed estimator 7.

8 1119328 111932

Kuviossa 4 on esillä säätösilmukkavaihtoehto, jossa signaa-linkäsittelylohkoon 10 tuodaan moottorikäytölle menevän ohjeen Tohje sijasta kiihtyvyysreferenssi aref. Tällöin paramet-5 rit on valittava toisin, mutta muutoin säätö toimii oleellisen samoin kuin kuvion 3 mukainen säätö. Keksinnön kannalta kiihtyvyysreferenssin käyttöä varsinaisen moottorille menevän ohjeen sijasta voidaan pitää laskentaa helpottavana erikoistapauksena .Fig. 4 illustrates an alternative control loop option in which an acceleration reference aref is provided to the signal-processing block 10 in place of the instruction Ref. In this case, the parameter-5 must be selected differently, but otherwise the adjustment functions substantially in the same way as the adjustment according to Fig. 3. From the point of view of the invention, the use of acceleration reference instead of the actual instruction to the engine can be considered as a special case facilitating computation.

1010

Kuvioiden 3 ja 4 estimaattorin sijasta käytännössä voitaisiin tilan estimaatin laskennassa käyttää tarkkailijaa, joka toimii vain eri algoritmin mukaan pyrkien täsmälleen samaan vaikutukseen eli tasoittamaan nopeustakaisinkytkentää. Estimaat-15 torin sijasta voitaisiin käyttää myös tarkkailijaa. Tarkkailijassa hissin dynaamista mallia ei voi hyödyntää sillä tavoin kuin estimaattorissa. Muutoin tarkkailijan toimintaperiaate on lähellä estimaattorin toimintaperiaatetta. Sekä esti-maattori, että tarkkailija edellyttävät hissimallin olemassa-20 oloa. Hissimallin parametreja voidaan estimoida edullisesti Kalman-suodattimella, jota käytetään takaisinkytkentäsignaa-lia käsittelevänä elimenä 11 ja jossa suodattimen tila on laajennettu käsittämään myös tarvittavat parametrit. Hissin ·*·’; säätöjärjestelmässä on rajoitetusti laskentakapasiteettia, 25 jolloin estimointi ja hissimallin parametrien identifiointi « · j‘. _ ei onnistu laskentakapasiteettia tavanomaisesta lisäämättä samalla säätövälillä. Tällöin identifiointialgoritmi voidaan * * · jakaa osiin, jotka lasketaan yksi kerrallaan. Näin identifi-ointialgoritmi ei päivitä estimaattorin parametreja joka sää- • » • | .··, 30 tövälissä.In practice, instead of the estimator of Figures 3 and 4, a state observer could be used to compute the state estimate, which only operates according to a different algorithm, seeking exactly the same effect, i.e. smoothing the rate feedback. An observer could be used instead of Est-15 markets. In the observer, the dynamic model of the elevator cannot be utilized in the same way as in the estimator. Otherwise, the observer's operating principle is close to that of the estimator. Both an estator and an observer require the existence of an elevator model. The elevator model parameters can advantageously be estimated by a Kalman filter which is used as a feedback signal processing element 11 and in which the filter state is extended to include the necessary parameters. Elevator · * · '; the control system has a limited computing capacity, whereby estimation and identification of the elevator model parameters «· j '. _ cannot calculate the computation capacity without the usual adjustment at the same interval. In this case, the identification algorithm can be * * · divided into parts that are calculated one at a time. This way, the identification algorithm does not update the estimator parameters every time » . ··, 30 in between.

• t » > » I | • · * * ’ · * Kuviossa 5 on esillä mallin identifiointi osana takaisinkyt- » · ’*··’ kentäsignaalin vest muodostamista. Moottorikäytölle menevän ; *.. ohjeen u ja nopeustiedon v avulla muodostetaan estimoin- : : 35 tiosassa 20 perusteella nopeusestimaatti vest,jota käytetään takaisinkytkentäsignaalina säätäjälle 22. Nopeusestimaatin 9 111932• t »>» I | • * * '· * Figure 5 shows a model identification as part of the generation of the feedback signal · · * * ··· field signal vest. Motorized; * .. with the help of u and the velocity information v, estimate: 35 in section 20, a velocity estimate vest which is used as a feedback signal to the controller 22. The velocity estimate 9 111932

Vest ja ohjeen u avulla identifiointiosassa identifioidaan hissiä kuvaavan mallin parametrit β, joka malli taas syötetään estimointiosaan estimoinnin perustiedoksi. Näin estimointi vaikuttaa malliin ja malli estimointiin. Laskentakapa-5 siteetin säästämiseksi on edullista päivittää mallin identifiointia ja suorittaa parametrien β uudelleenlaskenta harvemmin kuin päivittää takaisinkytkentäsignaalia.Vest and with the help of u the identification part identifies the parameters β of the model describing the elevator, which in turn is input into the estimation part as the basic information for the estimation. Thus, the estimation affects the model and the model estimates. In order to save the computation capacity-5, it is preferable to update the model identification and perform a recalculation of the parameters β less frequently than to update the feedback signal.

Estimaattorin avulla muodostetaan nopeussäätäjän antaman oh-10 jeen Tohjei tai siihen olennaisen verrannollisen ohjeen, ja nopeusmittauksen tuloksen v0i0 perusteella nopeusestimaatti Vest» jota käytetään nopeussäädössä 4 takaisinkytkentäsignaa-lina.Using the estimator, a speed estimate Vest »is generated based on the instruction given by the speed controller Tohjei or a substantially proportional instruction thereof, and the result of the speed measurement v0i0, which is used as a feedback signal in the speed control 4.

15 Nopeusestimaatin muodostava laskenta-algoritmi saadaan ratkaistua seuraavan estimaattorin tilamallin avulla: 9k+1 — CeXk+l + DeUek+1, 20 missä Ae on estimaattorin tilayhtälön systeemimatriisi, • * ;·, Be on estimaattorin tilayhtälön sisäänmenojen • · · vahvistusmatriisi, ,·, ; Ce on estimaattorin mittausyhtälön mittausmatriisi, • · · • ·15 The computation algorithm that computes the velocity estimate can be solved by the following estimator state model: 9k + 1 - CeXk + l + DeUek + 1, 20 where Ae is the system matrix of the estimator state equation, • *; ·, Be is the gain matrix of the estimator state equation inputs, ,; Ce is the measurement matrix of the estimator equation, • · · • ·

De on estimaattorin mittausyhtälön sisäänmenojen 25 vahvistusmatriisi, i · t xk on estimaattorin tilavektori ajanhetkellä k, • ·'; yk on nopeusestimaatti ajanhetkellä k, : Uekon estimaattorin ohjausvektori hetkellä k, ’ . , * U«k [ ’^'ohji’k ^olok j’ 3 0 missä T0hjek on momenttiohje hetkellä k ja Voiok on nopeusmittaus hetkellä k.De is the gain matrix of the inputs 25 of the estimator equation, i · t xk is the state vector of the estimator at time k, • · '; yk is the velocity estimate at time k,: Uekko estimator control vector at time k, '. , * U «k ['^' help 'state 0' where T0jjek is the torque reference at k and Voiok is the velocity measurement at k.

10 11193210 111932

Estimaattoria käytettässä tarvitaan hissistä malli. Mallin ominaisuudet identifioidaan prosessikokeiden perusteella.An elevator model is required when using the estimator. The properties of the model are identified by process tests.

Köysihissille voidaan muodostaa hitausmassaan perustuva, yk-5 sinkertaistettu malli, joka useimmille käytännön hisseille on myös riittävä.The rope lift can be provided with a slow-mass, un-5 simplified model, which is also sufficient for most practical lifts.

Mallia kuvaa yhtälö 10 0) = -—a + --Tm, ^ m **m missä ω' on vetopyörän kulmakiihtyvyys ω on vetopyörän kulmanopeus,The model is represented by the equation 10 0) = -— a + --Tm, ^ m ** m where ω 'is the angular acceleration of the drive wheel ω is the angular speed of the drive wheel,

Jm on hissisysteemin kokonaishitausmomenttiJm is the total inertia of the elevator system

Bm on hissisysteemin kokonaiskitka ja 15 Tm on ohjaava momentti.Bm is the total friction of the elevator system and 15 Tm is the steering torque.

Koska takaisinkytkentänä on nopeustieto, niin muutetaan kulmanopeus ω nopeudeksi v. Tästä ei aiheudu ongelmia, sillä kyseessä on vain skalaarilla (vetopyörän säteellä) kertomi-.. . 20 nen. Tälle järjestelmälle voidaan kirjoittaa jatkuva-aikainen !. * tilayhtälö ja mittausyhtälö • · · » < · · t « t * · '. *. x = Ax + Bu + v » * « • i t ,; * y = Cx + Du + w, » « » « t * I < > 25 missä ,, , A on yleisen jatkuva-aikaisen tilayhtälön systeemi- i > »Since the feedback is speed information, the angular velocity ω is changed to velocity v. This is not a problem since it is only a scalar (drive wheel radius) multiplier ... 20 nos. This system can write continuous-time !. * state equation and measurement equation • · · »<· · t« t * · '. *. x = Ax + Bu + v »*« • i t ,; * y = Cx + Du + w, »« »« t * I <> 25 where,, A is the system of the general continuous state equation i> »

* I* I

*.,! matriisi, < * * · B on yleisen jatkuva-aikaisen tilayhtälön ohjauksen ‘ kerroinmatriisi, ’ 30 C on yleisen jatkuva-aikaisen mittausyhtälön mittaus- matriisi, kerroinmatriisi, : D on yleisen jatkuva-aikaisen mittausyhtälön ohjauksen 11 111932 u on ohjaava momentti Tm , x on vetopyörän nopeus v , v on stokastinen häiriö (kohina) prosessissa ja w on stokastinen häiriö (kohina) mittauksessa.*.,! matrix, <* * · B is the 'continuous matrix state control' coefficient matrix, '30 C is the general continuous time equation control matrix, coefficient matrix,: D is the general continuous time equation control 11 111932 u is the control moment Tm, x is the drive wheel speed v, v is the stochastic disturbance (noise) in the process and w is the stochastic disturbance (noise) in the measurement.

55

Diskretoidaan järjestelmä, jolloin saadaan **+i =Akxk+Bkuk +vk yk =ca +A«*+w*.Discretize the system to give ** + i = Akxk + Bkuk + vk yk = ca + A «* + w *.

missäwhere

Ak on yleisen diskreetin tilayhtälön systeemimatriisi, 10 Bk on yleisen diskreetin tilayhtälön ohjauksen kerroinmatriisi,Ak is the system matrix of the general discrete state equation, 10 Bk is the control matrix of the general discrete state equation,

Ck on yleisen diskreetin mittausyhtälön mittaus- matriisi ,Ck is the measurement matrix of the general discrete measurement equation,

Dk on yleisen diskreetin mittausyhtälön ohjauksen 15 kerroinmatriisi,Dk is the coefficient matrix of the control of the general discrete measurement equation 15,

Uk on ohjaava momentti Tm ajanhetkellä k,Uk is the steering moment Tm at time k,

Xk on vetopyörän nopeus v ajanhetkellä k jaXk is the drive wheel speed v at time k and

Vk,Wk ovat prosessin ja mittauksen stokastisia häiriöitä (kohinoita).Vk, Wk are stochastic disturbances (noises) in process and measurement.

20 : Huom! Tässä Ak:n Bk:n Ck:n ja Dk:n alaviite k tarkoittaa dis- : ·.. kretoidun tilamallin matriiseja. Matriisit ovat vakioita. Sen : ·’; sijaan x*:n, u*;:n ja yk:n alaviitteenä k tarkoittaa ajan het- keä k.20: Note! Here, footnote k of Ak's Bk's Ck and Dk denotes dis-: · .. matrixes of the dis- crete state model. Matrices are constant. Sen: · '; instead of x *, u *; and y as a footnote, k denotes the time k.

* 25* 25

Mallin identifioimiseksi tarvitaan tieto hissin nopeudesta Voio ja momenttiohjeesta T0hje· Nämä ovat käytettävissä suoraan säätösilmukassa. Identifioinnissa on huomioitava kitkoista johtuva tietty momenttitarve ja kulloisenkin kuorman vaiku-, . 30 tus. Kuorman vaikutus voidaan huomioida käyttämällä kori- ! vaa'asta saatavaa vaakatietoa. Kuviossa 6 esitetty hissin mi tattu 31 ja ja simuloitu nopeus 30. Mittaus on tehty hissin huoltoajotilanteessa. Simulointi on tehty toisen asteen tila-mallilla ja käyttäen hissin huoltoajonopeutta ajaen ylöspäin.To identify the model, you need information about the lift speed Voio and the torque reference T0Help · These are available directly in the control loop. The identification must take into account the specific torque requirement due to friction and the effect of the load in question. 30 ink. The effect of the load can be taken into account by using a basket! the horizontal information available from the scale. The measurement 31 and the simulated speed 30 of the elevator are shown in Fig. 6. The measurement has been made in the service condition of the elevator. The simulation is done with a second-order space model and using the elevator's service travel speed while driving up.

35 12 111932 Käytännössä hyvä ratkaisu estimaattorin toteuttamiseksi on Kalman-suodin. Hissin vetopyörän nopeutta, tai muuta hissiko-rin nopeuteen verrannollista nopeutta tarkkaillaan Kalman-suotimella. Kalman-suotimen yhtälöt voidaan kirjoittaa muo-5 toon35 12 111932 In practice, the Kalman filter is a good solution for implementing the estimator. The speed of the elevator drive wheel, or other speed proportional to the speed of the elevator car, is monitored by the Kalman filter. The Kalman filter equations can be written to mu-5

Xk ~ (^Ic ~ ^k^^k)Xk +(-^/£ — ALDk)uk P, =(C,-C.LC^ + QLy, + (Dk-C.LD^u,, missäXk ~ (^ Ic ~ ^ k ^^ k) Xk + (- ^ / £ - ALDk) uk P, = (C, -C.LC ^ + QLy, + (Dk-C.LD ^ u ,, where

Ajc on yleisen diskreetin tilayhtälön systeemimatriisi,Ajc is the system matrix of the general discrete state equation,

Bk on yleisen diskreetin tilayhtälön ohjauksen 10 kerroinmatriisi, C]c on yleisen diskreetin mittausyhtälön mittaus- matriisi ,Bk is the coefficient matrix of the general discrete state equation control 10, C 1 c is the measurement matrix of the general discrete measurement equation,

Dk on yleisen diskreetin mittausyhtälön ohjauksen kerroinmatriisi, 15 uk on ohjaava momentti Tm ajanhetkellä k, xk on Kalman suotimen tilavektori hetkellä k, y on estimaattorin uloasulo (nopeuden estimaatti vest) / yk on mittaus (nopeus v0i0) L on Kalman suodattimen vahvistusmatriisi .. . 20 Vahvistusmatriisi L voidaan laskea digitaalisella lineaari- * sella pienimmän neliösumman menetelmällä. Mittauskohinan ja !. . prosessikohinan kovarianssit saadaan tarkastelemalla va- » I » kionopeusaluetta ja käyttämällä yhtälöä < ♦ · ΐ\ί Q-ql !:·. £<r2, * · » 25 missä Q on prosessikohinan (momentin T0hje) kovarianssi, R on mittauskohinan (nopeusmittauksen v0io) kovarianssi jaDk is the control coefficient matrix of the general discrete measurement equation, 15 uk is the control torque Tm at time k, xk is the Kalma filter state vector at k, y is the estimator output (velocity estimate vest) / yk is the measurement (velocity v0i0) L is the Kalman filter gain matrix. 20 The gain matrix L can be computed by a digital linear * least squares method. Measurement noise and! . process noise covariates are obtained by looking at the constant velocity range »I» and using the equation <♦ · ΐ \ ί Q-ql!: ·. £ <r2, * · »25 where Q is the covariance of process noise (moment T0i), R is the covariance of measurement noise (velocity measurement v0io), and

• * t I• * t I

g, r ovat vastaavat keskihajonnat.g, r are the corresponding standard deviations.

• » v;‘ Tämän jälkeen generoidaan diskreetti Kalman-suodin sopivalla 30 numeerisella ratkaisumenetelmällä. Kun oletetaan prosessiko-hina ja mittauskohina valkoisiksi ja kun niiden kovarianssit ; : ovat tunnettuja, niin numeerinen ratkaisu käy helposti esi merkiksi jollakin kaupallisesti saatavalla numeerisella oh- 13 111932 jelmistolla. Kun lasketaan tarvittavat tiedot mittausdatasta ja simuloidaan, niin havaitaan, että estimoitu ja mitattu no-peussignaali kulkevat lähes päällekkäin.Next, a discrete Kalman filter is generated by a suitable 30 numerical solution method. Assuming process noise and measurement noise to be white and when their covariates; : are well known, the numerical solution can easily be exemplified by any commercially available numerical software. When calculating the required data from the measurement data and simulating, it is found that the estimated and measured speed signal overlap almost overlap.

5 Käytännössä estimaattori on jossain määrin systeemiriippuvai-nen. Kun keksintöä testattiin hississä, jossa on taajuusmuut-tajakäyttöinen kestomagnetoitua synkronimoottori, ja hissiä ajetiin huoltoajonopeudella 0,3 m/s käyttäen estimaatoria, niin havaittiin keksinnön mukaisen säädön selvä vaikutus ajon 10 laatuun. Yli 10 Hz taajuusalueella niin mitattu nopeusrippe-li, kuin momenttiohjeen rippelikin väheni huomattavasti, eli noin 15 dB. Kuviossa 7 on esitetty mittauskäyrät hissin alas-päinajosta sekä momenttiohjeesta ilman estimaattorin käyttöä 32 ja estimaattorilla säädettäessä 33 ja kuviossa 8 nopeus-15 signaali momenttiohjeesta ilman estimaattorin käyttöä 34 ja estimaattorilla säädettäessä 35. Kuvioiden 7 ja 8 ajoissa estimaattori perustui ensimmäisen kertaluvun malliin. Tällainen ajotulos on suorastaan häkellyttävä. Momentin tärinöiden oleellinen väheneminen vaikuttaa suoraan ajomukavuuteen.In practice, the estimator is somewhat system dependent. When the invention was tested in an elevator with a frequency converter-driven permanent magnet synchronous motor and the elevator was driven at a service run speed of 0.3 m / s using an estimator, a clear effect of the control according to the invention on the quality of run 10 was observed. In the frequency range above 10 Hz, both the measured ripple and the ripple of the torque reference decreased significantly, to about 15 dB. Fig. 7 shows the measurement curves of the elevator down-run and torque reference without estimator operation 32 and with estimator adjustment 33 and in Fig. 8 the speed-15 signal from torque reference without estimator operation 34 and estimator adjustment 35. In Figures 7 and 8, the estimator was based on first order model. This kind of driving result is downright dazzling. A significant reduction in torque vibrations directly affects driving comfort.

2020

Itse estimaattorin toteutus tehdään voidaan helposti tehdä ohjelmallisesti. Käytännössä varsin lyhyt ohjelmajakso riit-^ tää. On huomattava, että vaikka edellä on tarkasteltu moment- * ** tisisäänmenoa, niin malli ei erottele momenttia esimerkiksi ti · * ·' 25 kiihtyvyydestä. Tärkeintä on, että sisäänmenosuure eli ohjaus • ”· on momenttiin verrannollinen. Estimaattorin toteuttaminen kulminoituu näinollen mallin identifiointiin. Identifiointiin > i v ' on ainakin seuraavat kolme mahdollisuutta: Parametrien ennal ta laskeminen ja taulukointi, identifiointi-setup ja reaali-ί .· 30 aikainen identifiointialgoritmi. Näin käytännön malli, jonka avulla keksintöä toteutetaan, voidaan muodostaa usealla ta-;Y: valla.The realization of the estimator itself can easily be done programmatically. In practice, a relatively short program cycle is sufficient. It should be noted that although torque * ** input is considered above, the model does not distinguish torque from acceleration, for example, ti · * · '25. Most importantly, the input quantity, or control • ”· is proportional to the torque. Thus, the realization of the estimator culminates in the identification of the model. There are at least three possibilities for identification> i v ': Pre-calculation and tabulation of parameters, identification setup and real-time · 30-time identification algorithm. Thus, the practical model by which the invention is practiced can be formed in many ways.

Mallin periaatteessa ei tarvitse olla tarkka stokastisen sää-35 töteorian mukaan. Tämä saattaa antaa mahdollisuuden rajoitet-“* tuxin määrään valmiita parametri joukkoja, jotka voidaan laskea 111932 14 etukäteen, toisin sanoen parametrien ennalta laskemiseen ja taulukointiin. Parametritaulukosta valitaan esim. hissin painon mukaan sopivat arvot. Vaikka tämä vaihtoehto voi olla useassa käytännön tapauksessa riittävä, on pidettävä mieles-5 sä, että tällainen malli kuvaa systeemiä sangen vajavaisesti ja että mallin parantuessa yleensä myös säätö paranee.In principle, the model does not need to be accurate according to the Stochastic Weather Theory. This may allow constraints - “* Tux is a set of ready parameter sets that can be computed 111932 14 in advance, that is, for parameter pre-computation and tabulation. For example, suitable values according to the weight of the elevator are selected from the parameter table. Although this option may be sufficient in many practical cases, it should be borne in mind that such a model describes the system rather poorly and that, as the model improves, the adjustment is generally improved.

Edellistä parempi ja suhteellisen vähän prosessoritehoa vaativa tapa on liittää esimerkiksi hissin kuilusetuppiin datan-10 keruuta identifiointia varten. Muutama sekunti riittäisi siihen, että säätöjärjestelmän avulla mitattaisiin momentti tai jänniteohje sekä nopeuden oloarvo. Kuilusetupin jälkeen laskettaisiin tarvittavat kertoimet estimaattorille. Tämän jälkeen hissi voi ajaa normaalia ajoa estimaattori kytkettynä.A better way than the previous one, which requires relatively little processor power, is to connect, for example, data-10 gathering to the elevator shaft shaft for identification. A few seconds would be sufficient for the control system to measure the torque or voltage reference and the actual speed. After the shaft caliper, the necessary coefficients for the estimator would be calculated. After that, the elevator can drive normally while the estimator is connected.

1515

Kehittyneempi tapa on tehdä mallin ja suodattimen laskenta-algoritmiin lisäys, jossa ajoittain päivitetään mallin parametreja ja lasketaan estimaattorille uudet kertoimet. Tällä tavalla saavutetaan mallin ja säädön sopeutuminen muuttuviin 20 kuilu- ja kuormaolosuhteisiin. Tällainen järjestely käyttää kuitenkin enemmän laskentakapasiteettia, mikä vaatii lait- .. . teistolta jonkin verran enemmän prosessoritehoa kuin tavan- • · !, ’ omainen säätö. Varsinkin pikahisseissä, joiden nopeus on * ·« . luokkaa 5 m/s tai suurempi, tämä saatttaa aiheuttaa tarpeen - · · *# 25 valita tehokkaampi prosessori. Tällaisessa toistuvana säädön ; · osana tapahtuva mekaanisen mallin parametrien estimointi voi daan toteuttaa esimerkiksi pienimmän neliösumman menetelmäl- ’ lä. On huomattava, että mallin parametrien estimointi voi ta pahtua selvästi hitaammassa luupissa, kuin varsinainen nopeu-: 1’ 30 densäätö. Esimerkiksi nopeussäätö 4 ms välein ja kertoimien '··1' identifiointi 100 ms välein. Näin hissiä kuvaavan päivitettä- ; : vän mallin peräkkäisien päivityksien välinen aikaväli on suu- rempi kuin peräkkäisten takaisinkytkentäsignaalien muodosta-:·[ misten välinen aikaväli.A more advanced approach is to add to the model and filter calculation algorithm, which periodically updates the model parameters and calculates new coefficients for the estimator. In this way, the design and adjustment are adapted to the changing shaft and load conditions. However, such an arrangement uses more computing capacity, which requires equipment. Repeat some more processor power than the usual • ·!, 'control. Especially in fast lifts with a speed of * · «. 5 m / s or higher, this may require - · · * # 25 to select a more powerful processor. In such repetitive adjustment; · Parameter estimation of mechanical model parameters can be carried out, for example, by the least squares method. Note that model parameter estimation may occur at a significantly slower magnification than the actual speed control. For example, speed control every 4 ms and identification of the coefficients '·· 1' every 100 ms. I saw an update to the elevator-; The interval between consecutive updates of a model is larger than the interval between successive feedback signals: · [.

35 „ 111932 lb35 "111932 lb

Mallin joidenkin suureiden valinta voi poiketa esitetystä ja olla edullisempaa. Esimerkiksi kiihtyvyysohjeen käyttäminen sisäänmenona todellisen momentin sijasta korjaa mallia alku-momentin ja kitkojen osalta.Selecting some of the variables in the model may be different and may be more economical. For example, using the acceleration reference as an input instead of the actual torque corrects the model for initial torque and friction.

55

Ammattimiehelle on ilmeistä, etteivät keksinnön suoritusmuodot rajoitu edellä esimerkkinä esitettyyn, vaan ne voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to those skilled in the art that the embodiments of the invention are not limited to the exemplified above, but may vary within the scope of the following claims.

10 1 · · r · » · j ·10 1 · · r · »· j ·

Claims (9)

1. Förfarande för hastighetsreglering av en hiss, i vilket förfarande hastighetsregleringen är aterkopplad och äterkopplas med aterkopplingssignalen (Vest) som bildas med hjälp av 5 den matta hastigheten (V0i0) och referensen (T0hje) som styr hissdriften (4) eller nägon annan väsentligen mot T0hje proportionell referens, kännetecknat av, att en modell som beskriver hissen bestäms och modellen uppdateras regelbundet.A method of speed control of an elevator, in which method the speed control is feedbacked and feedbacked with the feedback signal (Vest) formed by means of the matte speed (V0i0) and the reference (T0hje) controlling the elevator operation (4) or any other substantially The proportional reference, characterized in that a model describing the lift is determined and the model is regularly updated. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av, att referensen (T0hje) som styr 10 hissdriften (4) är nägon av följande: spännings- och frekvensreferens, Ström- och frekvensreferens, momentreferens, accelerationsreferens.Method according to claim 1, characterized in that the reference (T0hje) which controls the elevator operation (4) is one of the following: voltage and frequency reference, current and frequency reference, torque reference, acceleration reference. 3. Förfarande enligt ett eller flera av de föregäende patentkraven, kännetecknat av, att en modell som beskriver hissen bestäms och med modellen bildas aterkopplingssignalen 15 (Vesi) med hjälp av referensen (T0hje) och den mätta hastigheten (V0i0).Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a model describing the lift is determined and with the model the feedback signal (Vesi) is generated by the reference (T0hje) and the measured speed (V0i0). 4. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat av, att modellen som beskriver hissen bestäms som en oföränderlig del av hissens hastighetsreglering. 20Method according to claim 3, characterized in that the model describing the elevator is determined as an invariable part of the speed control of the elevator. 20 5. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat av, att modellen uppdateras enligt ett fastställt tidsschema.Method according to claim 3, characterized in that the model is updated according to a set time schedule. » * · » · · * · # 6. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat av, att hastighetsregleringen har ett regleromräde och uppdateringen av modellen har ett regleromräde, och regleromrädet ’. 25 för uppdateringen av modellen är större än hastighetsregleringens regleromräde.The method according to claim 3, characterized in that the speed control has a control range and the update of the model has a control range, and the control range '. 25 for updating the model is greater than the speed control range. " 7. Hissystem omfattande en motordrift och en motor, en hiss med tillhörande mekanik, * utrustning för hastighetsmätning samt ett styrsystem som bildar referensen (T0hje) för motordriften, vilket styrsystem omfattar en digital regleranordning där ätminstone den av 30 utrustningen för hastighetsmätning alstrade hastighetssignalen (Voio) är tillgänglig, och referensen (T0hje) bildas i regleranordningen genom att som aterkopplingssignal används v, signalen (Vest) som med hjälp av modellens parametrar (β) bildas ur referensen och hastighetsreferensen, kännetecknat av, att modellen som beskriver hissens funktion ! ‘ uppdateras regelbundet. 35 is 111932"7. Elevator system comprising a motor drive and a motor, an elevator with associated mechanics, * speed measurement equipment and a control system forming the reference (T0hje) for the motor operation, which control system comprises a digital control device where at least the speed signal generated by the speed measurement equipment ( Voio) is available, and the reference (T0hje) is formed in the control device by using as the feedback signal v, the signal (Vest) which, using the model's parameters (β), is formed from the reference and the speed reference, characterized in that the model describing the operation of the elevator! ' is updated regularly 35 ice 111932 8. Förfarande enligt patentkravet 7, kännetecknat av, att modellens parametrar (β) kan uppdateras.Method according to claim 7, characterized in that the parameters (β) of the model can be updated. 9. Förfarande enligt patentkravet 8, kännetecknat av, att tidsintervallet mellan pä 5 varandra följande uppdateringar av modellens parametrar (β) är större än tidsintervallet mellan genereringen av pä varandra följande aterkopplingssignaler. I I • · t > · »Method according to claim 8, characterized in that the time interval between consecutive updates of the model parameters (β) is greater than the time interval between the generation of consecutive feedback signals. I I · · t> · »
FI972373A 1997-06-05 1997-06-05 Method of adjusting the speed of the lift and the lift system FI111932B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI972373A FI111932B (en) 1997-06-05 1997-06-05 Method of adjusting the speed of the lift and the lift system
PCT/FI1998/000484 WO1998057878A2 (en) 1997-06-05 1998-06-05 Procedure for regulating the velocity of an elevator, and an elevator system
AU76578/98A AU7657898A (en) 1997-06-05 1998-06-05 Procedure for regulating the velocity of an elevator, and an elevator system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI972373A FI111932B (en) 1997-06-05 1997-06-05 Method of adjusting the speed of the lift and the lift system
FI972373 1997-06-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI972373A0 FI972373A0 (en) 1997-06-05
FI972373A FI972373A (en) 1998-12-06
FI111932B true FI111932B (en) 2003-10-15

Family

ID=8548986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI972373A FI111932B (en) 1997-06-05 1997-06-05 Method of adjusting the speed of the lift and the lift system

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7657898A (en)
FI (1) FI111932B (en)
WO (1) WO1998057878A2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1020987C2 (en) * 2002-07-03 2004-01-06 Electrische App Nfabriek Capax Drive device for an electric motor.
EP1489038A1 (en) * 2003-06-16 2004-12-22 Inventio Ag Safety device for lift
FI119764B (en) * 2007-11-14 2009-03-13 Kone Corp Adaptation of the parameters of a transport system
CN110077936B (en) * 2019-05-17 2020-07-07 温州乐控节能科技有限公司 Intelligent elevator energy feedback device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63274385A (en) * 1987-04-30 1988-11-11 Fanuc Ltd Speed controller for servo-motor
FI79506C (en) * 1988-02-16 1990-01-10 Kone Oy Procedure for setting a position controller in an elevator
JP3296527B2 (en) * 1994-08-05 2002-07-02 株式会社安川電機 Motor speed control device

Also Published As

Publication number Publication date
AU7657898A (en) 1999-01-04
FI972373A0 (en) 1997-06-05
FI972373A (en) 1998-12-06
WO1998057878A3 (en) 1999-03-11
WO1998057878A2 (en) 1998-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1146765C (en) Position controller
US20170138819A1 (en) Method for determining dynamic transmission error of gear
FI119764B (en) Adaptation of the parameters of a transport system
GB2313928A (en) Elevator speed control
JP2012193022A (en) Method of swing stopping control, and system of swing stopping control of crane
EP0314800A1 (en) Device for controlling speed of servo motor
US20190248625A1 (en) Method for preventive maintenance of an elevator and an elevator system
US20110108369A1 (en) Determination of the movement of a synchronous machine
FI111932B (en) Method of adjusting the speed of the lift and the lift system
KR20060072136A (en) Motor controller
DE69633220T2 (en) CONTROL METHOD AND DEVICE FOR ELEVATOR MOTOR
CN106672717A (en) Elevator load torque current correction method and device and elevator control method
KR970008468A (en) Stage drive control device
JP3958551B2 (en) Elevator control method and apparatus
US7484632B2 (en) Method for controlling a crane
CN113023570B (en) Control device for suspension crane and inverter device
WO2011089691A1 (en) Elevator apparatus
CN110562852A (en) Crown block operation driving force control method, device, equipment and readable storage medium
US5331267A (en) Method for determining motor speed of an induction motor for a hoist
KR101387941B1 (en) Dynamic characteristics compensation method of speed controller for elevator
Shoshiashvili et al. Motion Control of the Robotized Pipe-Laying Crane on a Specified Course
CN109720951B (en) Elevator leveling device
EP1412273B1 (en) Method for correcting speed feedback in a permanent-magnet motor
JPH09328266A (en) Elevator speed controller
DE69226901D1 (en) Filtering method for a feedback speed signal

Legal Events

Date Code Title Description
HC Name/ company changed in application

Owner name: KONE CORPORATION

MA Patent expired