关于电梯运行速度的优化控制

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.