用于控制电梯系统的门系统的操作的方法以及电梯门系统技术方案

本发明专利技术涉及用于控制电梯系统的门系统的操作的方法以及电梯门系统。一种方法通过使用电梯门系统的降阶模型的一个或一组参数来控制电梯门系统的操作。所述操作包括移动门系统的至少一个门。所述方法测量表示门系统的操作的信号并且通过去除测量信号的在门系统的降阶模型的频率响应中不存在的至少一个动态而过滤测量信号。所述方法还更新门系统的降阶模型的参数以减少滤过信号和通过使用门系统的更新后的降阶模型所估计的估计操作信号之间的误差。降阶模型的参数包括质量参数和摩擦参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及电梯系统，更具体地，涉及控制电梯门系统。
技术介绍
用在高性能电梯中的自动滑动门必须满足各种操作规程。例如，为了防卡，要求机械连接在一起的所有零件的最大运动能量在平均关闭速度时不超过预定的最大值(例如10焦耳)。该要求为平均关闭速度设定了上限值。另一方面，短的关门时间对于高性能电梯的良好运输性能来说是先决条件。电梯门的质量与电梯门系统的动能相关，因而，需要确定电梯门的质量。类似地，电梯门系统中的控制模块通过使用电动机作为致动器来控制控制电梯门的运动。为了改善乘员的乘坐舒适性，期望使电梯门移动平滑地进行。因而，控制模块需要在打开和关闭电梯门时减小振动和噪音。控制模块至少根据电梯门的质量控制电梯门的运动，这也使得知晓门的质量成为必要。不同方法已用来确定电梯系统中的门的质量。例如，一种方法在使电梯系统运转之前对电梯系统的门进行称重。然而，门的重量会在许多情况下随着时间而变化。例如，用户可以改变门的装饰，所述装饰影响了门的重量。因而，需要在电梯系统操作期间在线地确定电梯门的质量。另一种方法基于线性静态模型估计电梯门的质量，该线性静态模型表示门的平移加速度和使门移动的电动机的转矩之间的关系。然而，线性静态模型不能捕捉影响门移动的各个物理因素。例如，线性静态模型没有考虑到影响电梯门系统的动力学的摩擦力，因而会产生对门质量的不准确估计。另外，已存在的方法通常离线地估计电梯门的质量。
技术实现思路
本专利技术的一些实施方式基于如下认识：可以通过分析和利用门系统的动态特性来递归地估计门的质量和/或电梯门系统的其他参数。例如，在基于门系统的模型所估计的电梯门系统的性能与在门系统操作期间所测量的电梯门系统的性能之间的比较可以用来确定模型的参数，诸如，电梯门的质量。然而，电梯门系统的动力学是复杂的，并且门系统的模型包括高阶微分方程和许多模型参数。为此，对所有模型参数的识别必然需要门系统操作的不断的激发条件，这会导致不期望的振动。因此，基于门系统的常规操作对电梯门系统的全部模型参数进行参数识别是不实际的。本专利技术的一些实施方式基于另一个认识：可以通过过滤掉未被降阶模型表示的谐波来同时降低电梯门系统的模型的阶以及降低测量信号的复杂性。以此方式，在不严重降低准确性的情况下降低了计算的复杂性，而且复杂性的降低允许实时地估计系统的参数。例如，降阶模型的频率响应可能近似门系统的高阶模型的主频响应。这种近似将带识别的参数数目减少至高阶模型的一部分主参数。例如，降阶模型可以为二阶模型。然而，模型简化导致代表门系统的实际操作信号的谐波和降阶模型的频率响应的谐波之间的不匹配，这会导致对降阶模型的参数的不准确估计。因而，本专利技术的一些实施方式去除了信号的在降阶模型的频率响应中不存在的不期望谐波，以将滤过的信号的谐波与降阶模型的频率响应匹配。这种共同的减少允许通过减小滤过的测量信号和基于降阶模型用更新的参数所估计的信号之间的误差来递归地更新降阶模型的参数。因而，本专利技术的一个实施方式公开了一种用于控制布置在建筑物中的电梯系统的门系统的操作的方法。该方法包括：通过使用所述门系统的降阶模型的一个参数或参数的组合来控制所述门系统的操作，其中所述操作包括移动所述门系统的至少一个门；测量表示所述门系统的操作信号；通过去除测量信号的在所述门系统的降阶模型的频率响应中不存在的至少一个动态而过滤所述测量信号；并且更新所述门系统的降阶模型的参数，以减小滤过信号与通过使用所述门系统的更新后的降阶模型所估计的估计操作信号之间的误差，其中所述降阶模型的参数包括质量参数和摩擦参数。所述方法的步骤由处理器执行。另一个实施方式公开了一种电梯门系统，该电梯门系统包括：电动机和带轮；轿厢门，该轿厢门保护电梯轿厢的入口；层门，该层门保护电梯井的入口，其中所述电动机驱动所述带轮以使用带来移动所述轿厢门，并且其中所述轿厢门在所述电梯门系统操作期间的一时段内机械连接至所述层门；传感器，所述传感器用于测量表示所述门系统的操作信号；滤波器，所述滤波器用于通过去除测量所述信号的在所述电梯门系统的降阶模型的频率响应中不存在的至少一个动态而过滤测量所述信号，其中所述降阶模型的频率响应近似所述门系统的高阶模型的主频响应；以及控制器，所述控制器用于使用所述电梯门系统的降阶模型而控制所述电梯门系统的操作，其中所述控制器更新所述降阶模型的参数，以减小滤过的所述信号与通过使用所述门系统的更新后的降阶模型所估计的估计操作信号之间的误差。又一个实施方式公开了一种用于控制布置在建筑物中的电梯的门系统的操作的方法，其中所述门系统包括电动机、带轮、保护电梯轿厢的入口的电梯门以及保护所述建筑物的楼层的入口的层门，其中所述电动机驱动所述带轮以使所述电梯门移动，并且其中所述电梯门在所述电梯轿厢停在所述建筑物的该楼层时机械连接至该层门以使所述层门移动。所述方法包括：通过使用所述门系统的降阶模型的一个参数或参数的组合来控制所述门系统在操作循环内的操作，其中所述操作循环包括所述电梯门和所述层门的打开和关闭中的一者或组合；测量所述门系统的操作信号；通过去除测量信号的在所述门系统的降阶模型的频率响应中不存在的至少一个动态来过滤所述信号，其中所述降阶模型的频率响应近似所述门系统的高阶模型的主频响应；并且更新所述门系统的降阶模型的参数，以减小滤过信号与通过使用所述门系统的更新后的降阶模型所估计的操作信号之间的误差，其中所述降阶模型的参数包括质量参数和摩擦参数。附图说明图1A是根据本专利技术的一些实施方式的电梯的门系统的框图；图1B是根据本专利技术的另一个实施方式的电梯门系统的布置为控制电梯门的移动的部件的示意图；图2是根据本专利技术的一个实施方式的用于控制门系统的操作的方法的框图；图3A是根据本专利技术的一个实施方式的电梯门系统的框图；图3B是根据本专利技术的一个实施方式的在线参数识别器的框图；图3C是根据本专利技术的一个实施方式的用于控制电梯门系统的操作的方法的框图；图4A是根据本专利技术的一个实施方式的用于降低电梯门系统的模型的阶的方法的框图；图4B是由本专利技术的一个实施方式确定的电梯门系统的全模型的实施例；图4C是由本专利技术的一些实施方式使用的系统模型的频率分析的汉克尔奇异值图表420；图4D是具有根据本专利技术的一个实施方式的电梯门系统的全模型和二阶模型的频率响应的图表；图4E是根据本专利技术的一个实施方式的电梯门系统的降阶模型的示意图；图5A是根据本专利技术的一个实施方式的参数估计方法的框图；图5B是根据本专利技术的一个实施方式的用于在时域中过滤信号的方法的框图；图6是对于电梯门系统的模型参数的值在某些时刻切换的情况进行参数评估的一个实施方式的方法的框图；以及图7是根据本专利技术的另一个实施方式的进行参数评估的方法的框图。具体实施方式图1A示出根据本专利技术的一些实施方式的电梯的门系统100的框图。门系统100包括控制器10，该控制器连接至电动机20和手控终端40。另外，门系统100包括两件式轿厢门50和平衡重70。层门60——布置在各楼层以保护电梯井——机械连接至电梯轿厢80的轿厢门50。例如，轿厢门可以具有释放和移动每楼层的层门的搭接机构。图1B示出根据本专利技术的另一个实施方式的电梯门系统的布置成控制电梯门的移动的部件的示意图。所述部件包括电动机(M)101、带轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制布置在建筑物中的电梯系统的门系统的操作的方法，该方法包括：通过使用所述门系统的降阶模型的一个参数或参数的组合来控制所述门系统的操作，其中所述操作包括移动所述门系统的至少一个门；测量表示所述门系统的操作的信号；通过去除测量信号的在所述门系统的降阶模型的频率响应中不存在的至少一个动态而过滤所述测量信号；并且更新所述门系统的降阶模型的参数，以减小滤过信号与通过使用所述门系统的更新后的降阶模型所估计的估计操作信号之间的误差，其中所述降阶模型的参数包括质量参数和摩擦参数，并且其中所述方法的步骤由处理器执行。

【技术特征摘要】
2015.06.17 US 14/742,0571.一种用于控制布置在建筑物中的电梯系统的门系统的操作的方法，该方法包括：通过使用所述门系统的降阶模型的一个参数或参数的组合来控制所述门系统的操作，其中所述操作包括移动所述门系统的至少一个门；测量表示所述门系统的操作的信号；通过去除测量信号的在所述门系统的降阶模型的频率响应中不存在的至少一个动态而过滤所述测量信号；并且更新所述门系统的降阶模型的参数，以减小滤过信号与通过使用所述门系统的更新后的降阶模型所估计的估计操作信号之间的误差，其中所述降阶模型的参数包括质量参数和摩擦参数，并且其中所述方法的步骤由处理器执行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述降阶模型的频率响应近似所述门系统的高阶模型的主频响应，其中所述主频响应包括与所述门系统的待估计的物理参数有关的信息。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述降阶模型为二阶模型，并且其中所述高阶模型为至少八阶模型，其中模型的阶数为一阶微分方程(DE)的数目。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述高阶模型表示所述门系统，所述门系统包括电动机、带轮、保护电梯轿厢的入口的轿厢门以及保护电梯井的入口的层门，其中所述电动机驱动所述带轮以通过使用带而使所述轿厢门移动，并且其中所述轿厢门在所述电梯轿厢停在所述建筑物的楼层时机械连接至该层门以使所述层门移动，所述方法进一步包括：通过忽略所述带轮的动力学并且通过将所述带视作刚体而简化所述高阶模型来产生所述降阶模型。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号包括用于使所述门移动的电动机的转矩以及所述门移动的加速度中的一者或二者的组合。6.根据权利要求1所述的方法，其中，更新步骤包括：通过求解联结所述降阶模型和所述滤过信号的值的最小二乘问题来确定所述质量参数。7.根据权利要求6所述的方法，其中，根据 m i n θ | | u ( t ) - Ψ ( t ) θ | | 2 ]]>进行求解，其中θ为决策变量，并且u(t)，Ψ(t)为从测量信号推出的信号。8.根据权利要求6所述的方法，其中，根据 m i n θ , δ u ( t ) , δ Ψ ( t ) | [ δ u ( t ) , δ Ψ ( t ) ] | p , s u b j e c t t o u + δ u = ( Ψ + δ Ψ ) θ ]]>进行求解，其中θ，δu(t)，δΨ(t)为决策变量，|[δu(t),δΨ(t)]|p为向量[δu(t),δΨ(t)]的p-范数，并且u(t)，Ψ(t)为从测量信号推出的信号。9.根据权利要求1所述的方法，其中，过滤步骤包括：通过降阶滤波器过滤所述测量信号以产生所述门的滤过位置以及使所述门移动的电动机的滤过转矩；并且通过高带宽低通滤波器过滤所述滤过位置和所述滤过转矩以产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：王烨宾，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP