[发明专利]振动控制系统及具有该控制系统的电梯系统

说明书

本发明一般说来涉及电梯，具体说来涉及采用空间滤波对电梯振动进行主动控制的控制系统。

欧洲专利申请出版物No.0467673 A2(于1992年1月22日出版)描述并讨论了对在提升间中垂直运动的电梯平台水平方向上作用的扰动力进行主动抵消作用的一种方法和装置。其中对电梯吊舱的水平方向上的加速度进行传感，并(例如)利用一个主动的滚轮导轨对水平加速度进行抵消，此主动的滚轮导轨意味着带有一个或多个附加在其上的驱动器的一个常规的滚轮导轨。在其中的一个实施例中，滚轮导轨装有两个驱动器，一个用来进行重载定中，另一个以小得多的作用力用来抵消高频加速度。该专利公开了用来对强作用力的定中驱动器进行控制的一个较慢的以位置测量为基础之反馈控制环路。还公开了装在系统中不同部位的位置传感器和加速度传感器，这些部位包括地板或顶棚，但这些部位明显地显示出是任意的，见第10页第33行。

在美国专利No.5027925中，示出并描述了对电梯吊舱的振动进行阻尼的步骤和装置。如其中所讨论的，电梯设有一个弹性的悬挂系统，以及一个加速度计，该加速度计提供控制抵消作用力的信号。电梯设有高通滤波器，把与电梯的正常运行加速度有关的信号成分滤出来。

实现这样一种以加速度测量为基础的闭环控制系统的一种明显的途径是把加速度计放置得靠近与它们有关的驱动器。对于一个主动的滚轮导轨系统来说，上文建议把加速度计安装在滚轮导轨本身上。

从先有技术可以清楚看出，高频水平方向上的加速度或振动的存在是为了改善行驶质量所必须克服的主要障碍。如该技术所采用的，“高频”这个词通常意味着频率高于约10Hz的机械振动。这种高频加速度使得实现控制环路非常困难，因为超过约20Hz的多个虚假的响应显著地影响了使控制环路达到稳定。因此，先有技术花费了许多精力和财力来寻求解决这一问题。不幸的是，由于采用常规的线性集总参数滤波器除去虚假响应的不稳定性，解决办法不是切实可行的。

结果，必须提供一种对振动进行主动控制的系统来克服先有技术系统的困难。

因此，本发明的目的是提供一种改进了的主动控制系统及具有这种系统的电梯系统。按照本发明，为了对电梯振动进行主动控制，采用了空间滤波。

实现这一点可以依靠、至少部分地可以依靠只在高频振动最小的一个平面，即在其中对高频振动进行空间滤波的一个平面中安装对电梯水平悬挂进行主动控制的系统的加速度计。

为此，本发明提供一种用来对电梯吊舱的振动进行阻尼的一种控制系统，所述系统包括：

多个驱动器，每个驱动器都与一个滚轮导轨相关联，用来按照一个感知到的信号把所述滚轮导向器压靠在一根轨道上；

一大质量块的刚性板，布置在所述电梯吊舱上，用来给电梯吊舱提供一平状区域，作用在该区域上的高频振动力被空间滤出；以及

用来感知水平方向上之作用力的变化的装置，所述传感装置  以下述方式设置在所述的大质量块的刚性板上，使高频振动与所述传感装置隔绝开，该装置将感知到的信号提供给上述的多个驱动器，所述的感应信号具有一个刚性体模式振动分量，它基本上没有高频水平振动分量。

一种电梯系统，包括一电梯吊舱及一用于控制在电梯通道中上下运行的该电梯吊舱的主动式水平振动控制装置，

一大质量块的刚性板，布置在所述电梯吊舱上，用来给所述电梯吊舱提供一平状区域，作用在该区域上的高频振动力被空间滤出；以及

布置在上述大质量块的刚性板的加速度计装置，所述装置可对电梯吊舱的刚性体模式振动分量作出响应，以给所述的主动式水平振动控制装置提供一加速度信号，所述的加速度信号具有一个刚体模式的振动分量，它基本上没有高频水平振动分量。

对于那些熟悉本技术的人员来说，结合附图来阅读下面的说明会更清楚本发明的其它目的和优点。

附图不是按比例画出的，其中：

图1是一个常规的主动滚轮导轨系统的简图；

图2是包括一个按照本发明的原理设置的运动传感器的电梯吊舱组合体简图；

图3为可归因于该机械系统的非刚体振动模式的图形表示。

图4为包括按照本发明的原理设置的多个运动传感器的一个电梯吊舱组合体的一部分的简图；

图5为用于本发明的运动传感器的一个一般化了的控制系统的举例性的方框图；

图6A和6B分别为具有靠近滚轮导轨设置的加速度计的一个电梯系统的振幅和位图；

图7A和7B分别为具有按照本发明的原理设置的加速度计的一个电梯系统的振幅和相位图。