【技术实现步骤摘要】
高速电梯机械振动的多尺度近似显式模型预测控制方法
本专利技术涉及一种高速电梯机械振动的优化控制方法。
技术介绍
电梯作为一种载人的垂直运输工具，在人们的生活、工作中起着非常重要的作用。一个国家一个地区的文明与发达程度直接与电梯的使用量与使用的电梯的档次成比例。据调查，上海、深圳等沿海发达城市使用的电梯的数量与档次在我国均属于前列。很难想象，在一个高楼林立的现代化大都市，由于缺乏高速高档次的电梯给人们带来诸多的不便。近年来，我国的电梯行业也经历了很大的发展。目前，全国已有一百多电梯生产厂家。随着高层、超高层建筑的涌现，电梯也不断向高扬程，高速方向发展。然而，随之而来的是电梯在整个运行过程中的过大的机械振动和冲击使乘客感到很不舒服(舒适感差)，在上、下行，起、制动阶段更是如此。对于处理多变量约束最优控制问题，模型预测控制方法是一种非常有效的方法，经过多年的研究与探索，取得了长足的发展并得到广泛应用。模型预测控制采用了预测模型，滚动优化，反馈校正和多步预测等新的控制策略，使得它能在一定程度上有效的抑制系统模型的不精确和外界干扰对于系统控制性能的影响。但模型预测控制有个很...
【技术保护点】
1.一种高速电梯机械振动多尺度近似显式模型预测控制方法，包含以下步骤：步骤1)对电梯机械振动系统进行建模，得到电梯机械振动系统性能指标函数；电梯机械振动系统空间状态方程为：
【技术特征摘要】
1.一种高速电梯机械振动多尺度近似显式模型预测控制方法，包含以下步骤：步骤1)对电梯机械振动系统进行建模，得到电梯机械振动系统性能指标函数；电梯机械振动系统空间状态方程为：根据拉格朗日第二类方程可以推导系统的振动运动微分方程组，建立的电梯机械系统振动的动力学方程为：M,K,C分别为系统的质量、刚度、阻尼矩阵；F为激励列向量，并不是系统外加的控制力，而是由于电梯设定的刚体运动的加速度引起的，其具体取值为：令状态向量Y为：则式(1)写成状态方程的形式为：式(1)中I为相应的单位阵；如果关心的是电梯轿厢的振动位移和振动的速度，即x4,则系统的输出方程为：其中：如果关心的是电梯轿厢的振动加速度，即可以将表示为：且Z可表述为：则也可表述为：其中：E2为矩阵[-M-1K-M-1C]的第四行；M-1F的第四行元素为-a(t)，设计以下性能指标函数如下：其中Q是状态加权矩阵，R是输入加权矩阵，Qfinal是终端状态权重，u为输入向量，x为状态向量，T为采样时间；基于以上性能指标和系统状态空间表达式，对其进行处理和计算；最后将电梯机械振动性能指标函数J进行转换，将其表述成参数优化问题u*(x)，这个函数就是要近似的对象；得到性能指标函数J后，利用分段线性插入法将电梯机械振动系统指标函数J对应的多面体的状态子空间进行划分，并且又引入了自适应分层函数，对得出的近似控制律进行了适当的变形，这就是对状态分区所对应的控制律进行了高度规则的划分，同时又进行了近似，并且满足系统可行性和稳定性；步骤2)电梯机械振动系统控制律分段线性插值处理；首先采用d维的单元立方体Ωd＝[0,1]d来代替状态子空间χ，在这里考虑一个多变量函数u(x)：Rd→R，x＝(x1,...,xd)，用Ωd中的点来对单元立方体进行分格；让l作为离散化水平，用hl＝2-l来表示网格大小；把这个d维的矩形网格定为Ωl；Ωl上的网格点被表示为这里的i用多重指标来表示Ωl上的点的坐标；选择一维帽子函数φ(x)并转化和推导来描述网格点，φ(x)被转化成一个分段的d维基函数：基函数φl,i(x)被用来构建分段d维函数的空间Vld，这个分段d维函数是：Vld：＝span{φl,i：0≤i≤2l}(12)每一个多变量函数ul(x)∈Vld都能被表示成唯一的φl,i(x)的加权和：Vld可以被描述为分段d维线性函数的d维分层函数空间的和，再将每一个多变量函数ul(x)∈Vld写成一个加权和：这里的wk,i称为分层明细指数；通过定义ψk,i＝φk,i,i∈Ik，又写成：得出了基于分层明细指数的一个近似控制律；综上就是利用上述的数学方法，先进行适时的描点，划分大致的子空间，然后再对那些尚没有足够近似化的区域进行再划分，这样连续不断的层层划分下去，直到所有的区域都被近似化；步骤3)引用自适应分层函数近似法，将近似控制律变成另一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张聚，赵恺伦，周俊，田峥，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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