关于电梯运行速度的优化控制
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关于电梯运行速度的优化控制
摘要:电梯是现代化社会必不可少的垂直运输工具,无论是在建筑,还是其他方面都起到了非常重要的作用。在电梯运行舒适、安全的前提下,实现电梯运行速度的优化控制,成为了人们对于电梯运行的更高要求,本文便以此为基础来进行研究。
关键词:电梯;运行速度;优化控制
引言
随着我国现代化进程的加快,建筑业的发展,建筑高度也是在不断的提高与刷新。对于建筑高度的不断提高,电梯已经成为了现代建筑不可或缺的一部分,做好电梯运行速度的优化控制,已成为了现代快节奏生活人们的追求之一。
1.电梯运行速度控制方式选择与运行速度曲线设计
现代社会,建筑业出现了前所未有的发展速度,施工技术的提高,使得建筑的高度不断地攀升。由于建筑高度的不断攀升,人们的生活已经越来越离不开电梯的使用。而且现在的电梯,也更加的考虑到使用者的舒适和安全性。当然这也是电梯发展的趋势,是人们对于生活质量要求提高,必不可少的重要因素。但除此之外,人们对于电梯的运行速度也有了越来越高的要求,现在社会快节奏的生活,使得人们对于时间更为珍重,也更强调生活的速度化,所以对于电梯运行速度的优化控制也是十分重要的。电梯运行速度通常有多种控制方式,但是考虑到其各自安全、稳定、舒适性等特点,绝对距离的控制方式通常更加的突出,所以本文便以绝对值编码器来实现绝对距离控制方式的速度优化。为了电梯运行的舒适性,电梯运行速度曲线应是平滑的,所以在此我们选用正弦-直线型速度曲线,以此来确保电梯运行安全性基础上的舒适性[1]。
2.电梯运行速度的优化控制
2.1电梯运行速度优化的原理与方案
对于电梯运行速度优化控制的系统结构,与所使用的模块,我们通过图一来进行清晰的展示。
图1 电梯运行速度优化控制系统、模块图
主控制器主要通过绝对值编码器,来实现运行速度信号对绝对值剩余距离的转化,并发送至速度优化控制模块。速度优化控制模块一方面将变频参数传传递个主控制器,另一方面进行主控制器绝对剩余距离信息的接受,并发送给变频器,以实现电梯运行速度的控制。
2.2电梯运行速度优化控制模块设计
优化模块的设计是电梯运行速度优化的的关键,通过与主控制器、变频器的共同协作来实现运行速度的优化。
其作用主要有三点,首先是以19200波特率与主控制器进行数据交换,实现对主控制器的信息接收,得到绝对剩余距离,同时向主控制器反应变频器状态。其次是通过对于剩余绝对距离的将计算,来得到优化速度。最后,通过与变频器的通讯,将计算的优化速度与控制信号传递给变频器,以此来实现电梯运行速度的控制和优化。
2.3电梯运行速度优化算法的设计
有了电梯运行速度优化控制模块,与相互间的数据通信,那么电梯运行速度算法优化,便是使上述模块能够运行与相互协调的灵魂,所以接下来将对于电梯运行速度优化算法来进行设计。因为其算法是多样的,在综合考虑了各种因素之后,本文将采用PID控制算法中PI控制,来进行运行算法的优化。
对于常规的PI调节器来说,其积分表达式为
u(t)=Kp[e(t)+1/Ti∫e(t)dt] (1)
然后对PI算法表达式进行离散化,以方便PI对于单片机的控制,所以上式的差分方程u(t)=Kp[e(k)+To/TiΣe(j)] (2)
上式便是位置是控制算式,虽然其具有很高的计算精度,但是对于存储空间的占用量大,而且不利于程序的书写,所以,对此进行递推可得到下式
u(k-1)=Kp[e(k-1)+To/TiΣe(j)] (3)
式(2)-式(3)可得△u(k)=u(k)-u(k-1)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie (k)(4)
由式(4)得u(k)=u(k-1)+△u(k)(5)
计算式(4)和计算式(5)具有空间占用少,运算速度快,以及编程简单的特点。
为了进行更方便与更优化的算法计算,我们将式(2)进行如下改动
u(k)=Kp[e(k)+KlTo/TiΣe(j)(6)
此外,为了防止执行机构到达极限状态,却无法消除偏差的庆情况,我们进行抗积分饱和的计算,并进行积分分离,便可得到下式
Umin,U(k)≤Umin
u(k)= U(k),Umin
Umax,U(k)≥Umax
通过式(7)我们就能够有效的避免积分饱和的问题,形成了改进后的PI调节,在电梯运行后由曲线函数得到理论速度,并由主控制器所传来的绝对剩余距离,进行实际速度Vs的计算,由Vr与Vk的差值便能够得到e(k),Kp、Ki 是经验值,u(k)就是最终的运行速度,不同阶段Kp、Ki值,最终得到了多段的PI速度调节。
3.结语
对于电梯运行速度的优化,本文提供了一种可靠的优化方法,但电梯运行速度的优化方法是多种多样的,所以对于电梯运行速度优化的探讨,还是一条非常遥远的道路。做好运行速度的优化,才能使我们赖以使用的电梯能够更舒适、快捷的为我们提供服务,使我们的生活更加的方便简单。
参考文献:
[1]王行阳,范景峰.PLC实现电梯运行速度曲线控制的研究[J].济源职业技术学院学报,2011,03(30):47-50.