一种施工升降机运行平稳性控制方法技术

本发明专利技术涉及施工升降机驱动控制技术领域，具体为一种施工升降机运行平稳性控制方法，该方法配合设计了区分低速、中高速的规划速度给定以及抱闸逻辑曲线，其次，对传统驱动器一拖多的驱动电机控制方法进行改进优化，不同于传统VF控制方法，针对全速度范围内控制驱动施工升降器运行的平稳性，方法采用基于全阶观测器的无速度传感器自适应矢量控制方式进行控制，由于施工升降机领域应用为一个驱动器驱动多个电机进行控制，该方法有利于提高对于电机参数的误差适用范围，从而极大地提高了控制的鲁棒性，最后，采用在线辨识自适应辨识定子电阻的方式，有利于提高低速区域的施工升降机驱动的带载能力，从而极大地的优化了启停过程中的平稳性。

【技术实现步骤摘要】
一种施工升降机运行平稳性控制方法
本专利技术涉及施工升降机驱动控制
，具体为一种施工升降机运行平稳性控制方法。
技术介绍
目前，施工升降机领域多采用异步电机进行驱动，如图1所示，一般采取一个驱动器配置两个电机或者三个电机的形式，最初传统的施工升降机采用工频驱动，直接通过继电器通断进行驱动，当前主要的驱动控制方式为利用V/F开环控制方法进行一拖多驱动，施工升降机是运输建筑工人进行生产作业的装置，对于乘坐的舒适性要求较高，体现在驱动器的控制端就是要求驱动器全速度段的运行平稳性高，特别是启停过程中柔和、安全、可靠，原来采用工频方式进行驱动的施工升降机，启停过程有明显的抖动与顿挫感，甚至下坠感，给施工工人以及相关乘客带来极坏的乘坐体验，V/F控制方案有部分优化，但是全速度区域平稳性还不够优秀，特别是低速重载运行以及启停过程平稳性表现较差。本专利技术涉及一种施工升降机用平稳性控制方法，首先，该方法配合设计了区分低速、中高速的规划速度给定以及抱闸逻辑曲线，其次，对传统驱动器一拖多的驱动电机控制方法进行改进优化，不同于传统VF控制方法，针对全速度范围内控制驱动施工升降器运行的平稳性，方法采用基于全阶观测器的无速度传感器自适应矢量控制方式进行控制，由于施工升降机领域应用为一个驱动器驱动多个电机进行控制，该方法有利于提高对于电机参数的误差适用范围，从而极大地提高了控制的鲁棒性，最后，采用在线辨识自适应辨识定子电阻的方式，有利于提高低速区域的施工升降机驱动的带载能力，从而极大地的优化了启停过程中的平稳性。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种施工升降机运行平稳性控制方法，为了解决施工升降机运行过程中运行平稳性问题，提高施工升降机乘坐的舒适性，专利技术一种针对施工升降机驱动全速度范围内优化平稳性的控制方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：所述施工升降机平稳运行速度规划如下：S1、开闸前低速，也就是在控制多个电机抱闸同时打开之前，需要将驱动电机运行到设定为f1低速频率，维持设定时间t1内运行，在该阶段需要监测输出电流进行判断，满足条件后控制器输出抱闸打开动作；S2、开闸后低速，依旧以设定低速频率运行，维持以设定时间t2内运行；S3、加速阶段，施工升降机使用工况是期望快速柔和进行动态变化，设计独特的S曲线进行加速；S4、恒速阶段，也就是以设定的速度f2运行，施工升降机驱动应用多为设置多段速，依据不同需求给定恒速运行速度；S5、减速阶段，施工升降机应用场合要求快速停止到位，继续采用设计S曲线；S6、关闸前低速，减速到设定低速频率f3运行，维持以设定时间t3内运行，满足条件后输出关闸信号；S7、关闸后低速，仍然以设定低速低速频率f3运行，维持以设定时间t4保持运行。优选的，所述施工升降机采用一拖多个异步电机的驱动方式，使用基于全阶观测器无速度矢量一拖多控制方式。优选的，所述驱动电机的控制方法包含矢量控制方式、全阶观测器、自适应速度估算、在线定子电阻估算及其判断更新算法。优选的，所述全阶观测器设计方法中包含电流观测器、磁链观测器以及反馈增益矩阵设计。优选的，所述施工升降机的速度估算采用自适应方式，利用误差反馈形式，通过PI控制器进行计算。优选的，所述施工升降机在启停过程利用电机参数定子电阻对于驱动电机进行控制，在线定子电阻估算及其判断更新算法，采用实时反馈电流以及PI控制器进行参数估计。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、优化的速度规划曲线设计，为有效、可靠、清晰设计各个状态运行过程提供方法指导，从而提高施工升降机全速度范围内动态运行过程的平稳性。2、提高了速度估算的精准性，传统的VF控制以及工频控制方案，采用的是开环控制方案没有速度闭环反馈，采用本专利技术控制方式可以提高全速度范围内速度控制的精准性，且不采用编码器测速的方式节约成本，有利于工程实现。3、加强了控制鲁棒性，传统无速度矢量控制对于电机参数依赖大，采用全阶观测器与自适应估算相结合的方式，极大地提高对于电机参数误差的适应范围，有效提高控制器的鲁棒性。4、提高了低速带载能力，采用全阶观测器方式可以有效提高低速控制区域速度估算的速度精度，特别是发电工况的带载情况，另外在线辨识定子电阻算法，在实际定子电阻发生变化时，实时估计提高低速控制过程的带载能力。附图说明图1为施工升降机驱动应用示意图；图2为施工升降机速度规划以及抱闸逻辑曲线；图3为施工升降机驱动控制框图；图4为全阶观测器原理示意图；图5为在线定子电阻估算示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考图2，为本专利技术方法首先需要进行全局考虑设计的，提高施工升降机全速度范围动态运行过程平稳度的速度规划曲线及其抱闸逻辑设计方法，详细的分为7个状态区间进行设计，具体包括如下：S1、开闸前低速，也就是在控制多个电机抱闸同时打开之前，需要将驱动电机运行到设定为f1低速频率，维持设定时间t1内运行，其有利于启动过程的平稳无顿挫，在该阶段需要监测输出电流进行判断。防止在打开抱闸的瞬间出现电机出力不够导致施工升降机下滑，满足条件后控制器输出抱闸打开动作。S2、开闸后低速，依旧以设定低速频率运行，维持以设定时间t2内运行，该阶段的目的在于防止电机机械刹车的延时，导致电机刹车没有及时打开，避免突然冲击的顿挫感。S3、加速阶段，施工升降机使用工况是期望快速柔和进行动态变化，设计独特的S曲线进行加速，比传统直线加速方式更好的克服惯性。S4、恒速阶段，也就是以设定的速度f2运行，施工升降机驱动应用多为设置多段速，依据不同需求给定恒速运行速度。S5、减速阶段，施工升降机应用场合要求快速停止到位，继续采用设计S曲线，多段减速时间获取柔和快速到位效果。S6、关闸前低速，减速到设定低速频率f3运行，维持以设定时间t3内运行，目的在于缓冲到低速运行减少停机过程的冲击，满足条件后输出关闸信号。S7、关闸后低速，仍然以设定低速低速频率f3运行，维持以设定时间t4保持运行，其目的在于考虑施工升降机电机机械刹车的延时，使得在关闸过程保持频率。需要指出是，要实现图2所示速度规划以及抱闸逻辑曲线，应用在施工升降机上在整体运行平稳性方面具有好的效果，特别关键的在于驱动速度控制的精准性、速度跟踪的快速性以及稳定性。由此，本专利技术采用如图3所示基于全阶观测器自适应无速度传感器的控制方法进行多个电机的驱动。图3中参数说明，为给定控制速度，ωr为反馈速度，为给定转矩电流，为给定励磁电流，iT为反馈转矩电流，iM为反馈励磁电流，ωe为同步速度，ωs为转差速度，θM为同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种施工升降机运行平稳性控制方法，其特征在于：所述施工升降机平稳运行速度规划如下：/nS1、开闸前低速，也就是在控制多个电机抱闸同时打开之前，需要将驱动电机运行到设定为f

【技术特征摘要】
1.一种施工升降机运行平稳性控制方法，其特征在于：所述施工升降机平稳运行速度规划如下：
S1、开闸前低速，也就是在控制多个电机抱闸同时打开之前，需要将驱动电机运行到设定为f1低速频率，维持设定时间t1内运行，在该阶段需要监测输出电流进行判断，满足条件后控制器输出抱闸打开动作；
S2、开闸后低速，依旧以设定低速频率运行，维持以设定时间t2内运行；
S3、加速阶段，施工升降机使用工况是期望快速柔和进行动态变化，设计独特的S曲线进行加速；
S4、恒速阶段，也就是以设定的速度f2运行，施工升降机驱动应用多为设置多段速，依据不同需求给定恒速运行速度；
S5、减速阶段，施工升降机应用场合要求快速停止到位，继续采用设计S曲线；
S6、关闸前低速，减速到设定低速频率f3运行，维持以设定时间t3内运行，满足条件后输出关闸信号；
S7、关闸后低速，仍然以设定低速低速频率f3运行，维持以设定时间t4保持运行。


2.根据权利要求1所述的一种施工升降...

【专利技术属性】
技术研发人员：周稳，陈剑涛，
申请(专利权)人：长沙市日业电气有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43