[发明专利]电梯运行曲线修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及电梯技术，具体涉及一种基于三角函数的电梯运行曲线修正方法。

技术背景

电梯在运行过程中，钢丝绳由于惯性可能会产生相对驱动轮的滑移，或由于变频器的响应速度而产生的运行速度偏差，造成电梯轿厢的实际走行距离与预估距离出现偏差，导致电梯停靠不准确的问题。

控制电梯运转的变频器输入信号由预估计的电梯运行速度曲线来决定，因此电梯速度曲线的生成和在线优化对电梯的运行性能具有极为重要的意义。通常的电梯运行曲线(如图1)包括加加速区(T₁)、匀加速区(T₂)、减加速区(T₃)、恒速区(T₄)、加减速区(T₅)、匀减速区(T₆)和减减速区(T₇)，其中加加速区(T₁)、减加速区(T₃)、加减速区(T₅)和减减速区(T₇)是其中必备的几个区段。因此，为了解决电梯停靠不准确的问题，则需要对减减速区(T₇)区段的速度曲线进行修正，使得电梯能够精确停靠在预定停靠楼层，且停靠时的速度和加速度为0。

中国专利CN102234048A公开了一种电梯速度曲线修正方法。提供一种用于修正该减速后半行程的速度修正曲线；将该速度曲线与速度该修正曲线迭加，以获得修正后速度曲线。该修正速度曲线为平滑连续，但其加速度曲线被设计为4段直线，虽连续但不平滑。从实现的角度考虑，该曲线需要分段存储和计算，实现运行效率较低，无法较好满足利用电梯有限的计算资源实现高计算效率的需求。

然而，电梯的运转曲线与乘客搭乘电梯的舒适性具有密切联系。设计平滑的电梯运转曲线能够有效提高乘客搭乘电梯的舒适性，运转曲线包括位置对时间的曲线、速度对时间的曲线、加速度对时间的曲线、加加速度对时间的曲线。因此，为了最大程度提高乘客搭乘电梯的舒适性，有必要设计一种更加自然的电梯运行修正曲线，该修正的位移曲线、速度曲线、加速度曲线、加加速度曲线均需要平滑连续，同时，曲线应当方便求解，无需分段计算和存储，从而提高电梯有限的计算和存储效率。

考虑到三角函数曲线是工程领域中最常用且最自然的运动曲线之一，其具有较好的连续和平滑性，微分或积分后仍能够保留三角函数特性。与直线或抛物曲线相比，乘客搭乘采用三角函数运转曲线的电梯具有更好的舒适体验。同时，从实现的角度考虑，该类曲线计算简单、内存资源利用较少。

发明内容

本发明提出一种基于三角函数的电梯运行曲线修正方法，修正的位移曲线、速度曲线、加速度曲线、加加速度曲线均平滑连续，使得电梯轿厢能够精确且平顺地停靠在预定楼层，同时提高乘客搭乘电梯的舒适性。

本发明提出的电梯运行曲线修正方法用于修正包含减减速区(T₇)段的运行曲线，在时间T₇不变的情况下，当该段行程结束时，偏差位移被修正为0(准确停靠)，同时修正速度、修正加速度也均为0。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

电梯运行曲线修正方法，包括如下步骤：

(1)测量电梯距离终点的实际剩余距离；然后得到实际剩余距离与理论预估剩余距离的差值，即偏差剩余距离ΔS；

(2)当电梯在进入减减速区(T₇)后，如果该偏差剩余距离ΔS不为零，则需要进行运行曲线的修正，得到修正如公式(1)的运行曲线ΔΩ(t)，其中所述运行曲线ΔΩ(t)包含修正的位移曲线ΔS(t)、速度曲线Δv(t)、加速度曲线Δa(t)和加加速度曲线Δα(t)：

ΔΩ(t)＝[ΔS(t),Δv(t),Δa(t),Δα(t)]^T    (1)

当偏差剩余距离ΔS大于零时，运行曲线ΔΩ(t)按如下方法进行修正：

修正的位移曲线ΔS(t)为连续平滑的三角函数曲线，且电梯运行时间结束时，位移偏差为0，即ΔS(T₇)＝0；

修正的速度曲线Δv(t)为连续平滑的三角函数曲线，该曲线随着时间t的增加，从零开始先增大再减小至零，即Δv(0)＝Δv(T₇)＝0，当t＝T₇/2时，修正速度达到最大值Δv，即得到Δv(T₇/2)＝Δv；