电梯群控系统模糊控制技术的研究与设计论文
基于模糊控制智能小区电梯群控系统
基于模糊控制智能小区电梯群控系统智能小区电梯群控系统是指对小区内多部电梯进行整体调度和控制的系统。
为了提高电梯效率、减少等待时间和拥塞,需要对电梯群控系统进行优化和改进。
在电梯群控系统中,传统的控制算法如PID控制、最优控制等存在一定缺陷,不能完全满足系统的要求。
因此,模糊控制被广泛应用于电梯群控系统中。
模糊控制是一种应用模糊数学理论的控制方法。
模糊控制与传统控制方法相比,主要优点是对复杂、非线性系统具有较好的适应性,反应时间快,误差小。
在小区电梯群控系统中,模糊控制能够根据电梯群的运行状态和用户需求,在不同时间段对电梯进行动态调度,有效优化电梯运行效率。
下面分别对模糊控制在电梯群控系统中的应用进行详细介绍:1. 确定模糊控制的输入变量和输出变量在电梯群控系统中,输入变量是多部电梯的运行状态(如电梯所在楼层、运行方向、开/关门状态、当前载客量等),输出变量是电梯的运行指令(如相应楼层的开/关门以及电梯的上/下行指令)。
通过对电梯的运行状态进行模糊化,将输入变量转化为模糊变量,再通过模糊控制算法得出合理的输出指令。
2. 设计模糊控制规则库模糊控制规则库是模糊控制中的关键部分。
规则库是由一组“如果-则”语句构成的,用于指导模糊控制算法的决策过程。
在电梯群控系统中,模糊控制规则库的设计需要考虑多个因素,如时间、载客量、楼层等。
例如,如果电梯在高峰期有很多乘客,可以根据规则库的判断让电梯优先响应乘客请求,这样可以有效减少等待时间,提高效率。
3. 实现模糊控制算法模糊控制算法可以通过模糊逻辑运算来实现。
模糊逻辑运算是一种以模糊集合为基础的逻辑运算。
在电梯群控系统中,模糊控制算法可以根据当前运行状态和用户需求,根据规则库对电梯进行控制和调度。
4. 模拟和实验验证在设计完电梯群控系统的模糊控制算法后,需要进行模拟和实验验证。
通过对实际数据的采集和分析,可以验证模糊控制算法的有效性和优越性。
通过优化电梯的运行效率和减少等待时间,可以提高小区居民的生活质量。
基于模糊控制技术的电梯群控系统研究
基于模糊控制技术的电梯群控系统研究随着城市化进程的加速,人们对于城市交通的需求也越来越高。
在现代城市中,电梯作为一种高效便捷的交通工具,被广泛应用于各类建筑物中。
然而,电梯的群控系统在高峰时段仍然面临着一些挑战,如如何提高电梯的运行效率、减少乘客等待时间等。
为了解决这些问题,研究人员开始利用模糊控制技术来改进电梯群控系统。
模糊控制技术是一种基于模糊逻辑的控制方法,它可以将不确定性和模糊性考虑进来,从而使系统更具鲁棒性和适应性。
在基于模糊控制技术的电梯群控系统中,首先需要建立一个适当的模糊控制器。
这个控制器的输入变量包括当前电梯的状态信息(如位置、速度等)以及外部环境的信息(如乘客流量、楼层需求等)。
通过对这些输入变量进行模糊化处理,将其转化为模糊集合。
然后,根据一定的规则和知识库,将模糊集合映射到输出变量,即电梯的动作指令。
在电梯群控系统中,模糊控制器的输出变量通常包括电梯的运行状态(如上升、下降、停止等)以及目标楼层。
通过对这些输出变量进行去模糊化处理,将其转化为确定的数值,从而实现对电梯的控制。
基于模糊控制技术的电梯群控系统可以根据当前的乘客需求和电梯的运行状态,智能地决策最佳的电梯分配方案。
例如,在高峰时段,当某一电梯运行到一定楼层时,可以根据当前的乘客需求和电梯运行状态,决定是否停靠该楼层,从而减少电梯的等待时间和乘客的拥挤感。
通过实际的仿真实验和实地调试,基于模糊控制技术的电梯群控系统在提高电梯运行效率和乘客满意度方面取得了显著的效果。
尽管如此,仍然需要进一步研究和改进,以应对不同建筑物和乘客流量的变化。
总之,基于模糊控制技术的电梯群控系统是提高电梯运行效率和乘客满意度的一种有效方法。
随着技术的不断发展和改进,相信这一方法将在未来得到更广泛的应用,并为城市交通提供更加高效便捷的解决方案。
基于模糊控制算法的智能电梯系统设计
基于模糊控制算法的智能电梯系统设计智能电梯系统是现代城市生活不可或缺的一部分,通过自动化控制和先进的技术,提供高效、便捷、舒适的垂直交通服务。
其中,模糊控制算法是智能电梯系统中的重要组成部分,能够优化电梯运行的效率和性能。
本文将针对基于模糊控制算法的智能电梯系统进行设计与研究,分为以下几个方面进行探讨。
第一章:引言智能电梯系统在现代城市中扮演着至关重要的角色。
它不仅加快了人们的垂直交通速度,还提供了更高的运行效率和舒适度。
本章将介绍智能电梯系统的背景与意义,并对基于模糊控制算法的智能电梯系统设计进行概述。
第二章:智能电梯系统框架设计本章将详细介绍基于模糊控制算法的智能电梯系统的整体设计框架。
首先,对电梯系统的硬件架构进行介绍,包括电梯主机、操纵面板、传感器等。
其次,介绍电梯系统的软件设计,包括系统控制算法、电梯调度策略等。
最后,介绍电梯系统与外部环境的接口设计,包括楼层识别、用户交互界面等。
第三章:模糊控制算法原理与设计本章将详细介绍模糊控制算法的原理与设计。
首先,介绍模糊控制算法的基本概念和理论基础,包括模糊集合、模糊规则和模糊推理等。
其次,介绍模糊控制算法在智能电梯系统中的应用,包括电梯速度控制、电梯运行方向控制等。
最后,设计模糊控制器的知识库和模糊规则库,通过实验和仿真验证算法的有效性。
第四章:智能电梯系统的性能评估本章将对基于模糊控制算法的智能电梯系统进行性能评估。
首先,介绍评估指标,包括运行时间、等候时间、运行效率和能源消耗等。
其次,通过对智能电梯系统的建模和仿真,对不同参数下的系统性能进行分析。
最后,与传统电梯系统进行对比,验证基于模糊控制算法的智能电梯系统的优越性。
第五章:智能电梯系统的优化与改进本章将从多个方面对基于模糊控制算法的智能电梯系统进行优化与改进。
首先,通过改进调度策略和优化算法,提高电梯的运行效率和性能。
其次,通过引入机器学习和人工智能技术,提高系统的智能化水平。
最后,对系统的安全性和可靠性进行分析和改进,以确保电梯系统的稳定运行。
基于PLC和模糊控制的电梯智能控制系统研究
基于 PLC和模糊控制的电梯智能控制系统研究摘要:虽然电梯在提升城市出现效率上起到了非常重要的作用,但电梯意外移动等安全事故也时有发生,因此对轿厢的运行状态进行监控,根据系统对问题电梯进行提前处理,对保障生命财产安全具有非常重要的意义。
电梯故障是控制系统出现故障,或者是人为因素导致,轿厢在控制系统紊乱的情况下出现制动失效就会导致轿厢的意外移动,因此设计一套电梯安全保护系统具有重要意义。
关键词:PLC;模糊控制;电梯智能控制系统;引言智能电梯项目的研发与应用是通过集成系统、传感器装置等,针对电梯内部环境进行数据采集,分析出不同运行模式下空间环境所产生的各类数据信息能够满足实际乘坐诉求,真正体现出智能化、自动化技术所带来的实际服务价值。
从实际运行模式来讲,电梯项目智能化的实现更多的是以数字化服务为主,以技术为驱动,逐步取代相对应的人工操作,提高电梯装置运行的可靠性。
1PLC技术PLC是可编程逻辑控制系统,其所呈现出的逻辑控制功能可将系统数据处理与基层控制机构进行关联,确保每一项操控指令的实现,可对部件进行精准驱动。
PLC在微处理过程中,通过对外部系统所传递的各类数据参数进行分析,然后按照程序的逻辑运行属性,针对数字变量、模拟量进行转变与处理。
在此运作模式下,可有效降低数据处理过程中产生的冗余问题,且逻辑处理进一步深化整个系统应用过程中的鲁棒性,降低外部操控部件运行过程中的碰撞问题,或者可令终端操控机构在同一时间节点下,同步完成一系列的操作。
对于智能电梯运作模式而言,PLC的应用可发挥其可靠性、组态性、速率性、安装便捷性的优点,为电梯轿厢内部的消毒系统及温湿度控制系统实现自动化运行,提高电梯轿厢自动化的运行质量。
2电梯控制系统方案设计电梯控制系统的结构有井道、引导轮、轿厢、曳引电动机、上下限位行程保护开关和平层传感器。
上下限位行程保护开关是为了防止曳引电动机超过额定动作区域继续工作。
一层作为电梯轿厢的基站,当触发检修信号后,电梯轿厢返回基站。
电梯群控系统模糊控制技术的研究与设计毕业论文
电梯群控系统模糊控制技术的研究与设计毕业论文电梯群控系统模糊控制技术的研究与设计毕业论文目录摘要 ...................................................................................................................... 错误!未定义书签。
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目录 (I)1绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (1)2 电梯及其群控技术 (3)2.1 电梯及其种类 (3)2.2 电梯控制技术的发展概况 (3)2.3电梯群控系统的基本原理 (4)2.3.1电梯群控系统基本机构 (4)2.3.2电梯群控系统功能 (5)2.3.3电梯群控系统的动态特性分析 (6)3模糊控制 (9)3.1 模糊控制发展状况 (9)3.2模糊控制基本原理 (10)3.3模糊控制器的设计 (10)3.4模糊控制技术的可行性和必要性分析 (10)3.4.1传统群控电梯的派梯系统 (10)3.4.2模糊派梯系统 (11)3.5小结 (11)4基于模糊控制技术的电梯调度方法 (13)4.1模糊电梯群控系统运行说明 (13)4.2模糊派梯调度模块设计 (13)4.2.1评价函数的确定 (13)4.2.2权系数的设置原则 (14)4.2.3模糊控制器设计 (14)5电梯群控系统运行仿真 (23)5.1群控仿真系统总体设计 (23)化工学院学院化工机械I青海大学本科毕业设计:电梯群控系统模糊控制技术的研究与设计5.2群控系统仿真程序设计 (23)5.2.1群控仿真主控制程序设计 (24)5.2.2乘客到达处理程序设计 (24)5.2.3呼梯信号处理程序设计 (24)5.2.4模糊派梯程序设计 (24)5.2.5电梯运行控制程序设计 (25)5.2.6电梯停站处理程序 (27)6运行仿真及结果 (35)6.1仿真环境设置 (35)6.2仿真结果 (35)6.3仿真数据分析: (37)7结论 (39)参考文献 (41)致谢 (43)化工学院学院化工机械II1绪论1.1 概述乘客电梯的第一次使用出现于18 世纪下半业,当时的奥的斯电梯公司在纽约安装了一台直接连接式升降机,这是一台以直流电动机为动力的升降机,乘客电梯这个新生事物也就随之诞生了。
模糊控制技术在电梯系统中的应用与策略优化
模糊控制技术在电梯系统中的应用与策略优化电梯是现代社会中广泛应用的一项基础设施,它为人们提供了便捷、高效的垂直交通方式。
为了确保电梯运行的安全和稳定,模糊控制技术被引入并广泛应用在电梯系统中。
本文将探讨模糊控制技术在电梯系统中的应用,并讨论策略优化的方法。
首先,我们来了解什么是模糊控制技术。
模糊控制技术是一种基于模糊逻辑的控制方法,它能够处理复杂的非线性系统。
与传统的控制方法相比,模糊控制技术能够更好地处理模糊、不确定和模糊边界的问题。
在电梯系统中,模糊控制技术通过对电梯运行状态的模糊化处理,实现对电梯的控制和优化。
电梯系统中的模糊控制技术主要应用在两个方面:电梯的调度和故障检测。
首先,我们来看电梯的调度。
电梯系统中有多个电梯,每个电梯都有自己的运行状态和目的地需求。
通过使用模糊控制技术,可以将电梯运行状态和目的地需求模糊化,并使用模糊控制器进行电梯的调度。
模糊控制器能够根据不同的输入变量,如电梯的运行状态、楼层需求和电梯运行速度等,产生相应的控制信号,从而实现对电梯的调度和优化。
其次,模糊控制技术还可以应用于电梯系统中的故障检测。
电梯系统中存在着各种各样的故障,如电梯停在楼层、电梯门不能正常关闭等。
通过使用模糊控制技术,可以将这些故障情况模糊化,并使用模糊控制器进行故障检测。
模糊控制器能够根据不同的输入变量,如电梯的停留时间、门关时间和故障报警信号等,产生相应的控制信号,从而实现对电梯故障的检测和报警。
除了应用模糊控制技术,还可以通过策略优化来提升电梯系统的性能。
策略优化主要包括两个方面:电梯调度策略和电梯故障处理策略。
首先,电梯调度策略的优化可以提高电梯系统的运行效率和服务质量。
通过使用优化算法,可以针对不同的电梯系统,找到最佳的电梯调度策略,从而减少乘客等待时间和电梯运行时间,提高电梯系统的运行效率。
其次,电梯故障处理策略的优化可以提高电梯系统的可靠性和安全性。
通过使用可靠性分析方法,可以对电梯系统中的故障进行分析和评估,并找到最佳的故障处理策略。
基于模糊控制的电梯群控系统分析
基于模糊控制的电梯群控系统分析摘要:电梯是现代高层建筑中重要的交通工具,电梯也从最早的单梯到现在的电梯群,发展十分迅速。
最早的电梯控制是独立的电梯控制,采用电梯并联结构实现对多个电梯的控制分配,具有较低的智能化。
现在,电梯控制系统已发展成了能够应用于不同环境的智能电梯控制系统,进而产生了多种实现电梯群智能控制的算法,能够在降低能量消耗的基础上更有效地对电梯群进行控制和分配命令。
本文主要对模糊控制技术下的电梯群控方法进行了系统的研究。
关键词:电梯群控方法;系统分析一、电梯系统的工作原理电梯系统是集机电一体化程度很高的复杂系统,工作过程为:电机对其驱动,然后按照内部的刚性轨道运行到达目标楼层。
从结构上看电梯控制系统是由逻辑控制系统、运行拖动装置和附属装置的控制系统三部分组成。
可以看作是通过某种装置将动力电能输送给电梯的曳引装置,从而控制器拉动电梯运行,完成输送过程。
其中,逻辑控制部分完成电梯各种信号的采集和处理;运行拖动系统是执行完成电梯的运动状态;附属装置的控制系统包括应急装置部分和电梯门装置部分。
应急装置部分是应对电梯故障时保证安全性能的装置,电梯门装置是保证电梯安全运行的前提下提高运行效率和服务质量的装置。
电梯系统是由八个主要组成部分构成,图1是电梯系统示意图。
图1二、电梯群控系统的构成和特征单梯控制器、电机驱动器和群控制器是电梯群控的主要组成部分。
其中,单梯控制器将会根据自身的服务规则响应内呼和分派的外呼信号;根据单部电梯的运行状态以及控制系统信息,群控器对单个电梯控制器派发指令并传递给电机驱动系统,电机驱动系统控制曳引电动机完成电梯运行响应。
多个独立工作的子系统构成了电梯的群控系统。
电梯群控是指采用控制算法对多台电梯进行优化调动,群控算法具有一定的复杂程度,主要由于电梯群系统的多目标性、不确定程度以及互相干扰等因素构成。
电梯的群控系统具有多种不确定性。
同样也会给关于电梯交通选择、目标电梯楼层等电梯群控问题造成严重问题,这样就不能给出该种交通模式对应的最优的群控系统模型。
模糊神经网络技术在电梯群控系统中的应用研究
2 模糊 神 经 网络的 模式 识别 .
( )确 定模 式特征 1 B 算 法 的学 习过程 是 由正 向传 播 和 反 向传 播组 成 ,在 正 向 P 传 播 过程 中 ,输 入 信号 从 输 入 层经 隐层 逐层 处理 ,并传 向输 出 层 ,每 一层 神 经 元 的状 态 只 影 响下 一 层 神经 元的 状 态。 如 果在 输 出层 不 能得 到 期 望 的输 出 ,则转 入 反 向传 播 ,将输 出信 号 的 误 差 沿原 来 的连 接通 路返 回 ,通过 修 改 各层 神 经 元 的权 值 ,使 得 误差 信号 最小 。输 出误 差评 价 函数 为:
1 NN5 ^l 2
E T (—k1, (式 ) =  ̄Y Y 公 1 k )
一 K =1
舰 则层
.
,
其中式,期望输出向量和实
,
图 1 模 糊神 经 网络
际 输 出 向量 ,N 5 样本 的个 数 , N为 即神经 元的 个数 。 学 习过 程如
基于模糊控制的电梯调度优化算法研究
基于模糊控制的电梯调度优化算法研究电梯作为现代社会中不可或缺的交通工具之一,为人们提供了快速、便捷的上下楼方式。
然而,在高层建筑中,电梯的调度问题一直是一个困扰人们的难题,如何通过优化算法来提高电梯调度效率成为了一个热门的研究课题。
本文将基于模糊控制的电梯调度优化算法进行深入研究。
首先,我们需要了解电梯调度的基本原理。
电梯调度是指根据楼层乘客人数和乘坐方向来决定电梯的运行方向和时间,从而尽可能地减少乘客的等待时间和电梯的运行时间。
传统的电梯调度算法主要考虑乘客的数量和乘坐方向,但是忽略了乘客的心理需求和电梯的耗能问题。
为了解决以上问题,我们将引入模糊控制理论。
模糊控制是一种基于模糊逻辑和模糊算法的控制方法,它能够将不确定的因素考虑进来,从而提高系统的性能。
在电梯调度中,我们可以将乘客的心理需求和电梯的耗能问题通过模糊控制进行建模和优化。
首先,我们需要建立模糊控制系统的模糊规则库。
模糊规则库是由一系列的if-then规则组成的,每条规则都包含一个模糊条件和一个模糊结论。
在电梯调度中,模糊条件可以是乘客数量和乘坐方向的模糊集合,模糊结论可以是电梯的运行方向和时间的模糊集合。
通过分析历史调度数据和乘客行为,我们可以获得一系列的模糊规则,从而建立模糊规则库。
接下来,我们需要进行模糊推理和模糊控制。
模糊推理是指根据模糊规则库和当前的模糊条件,通过模糊运算和模糊推理方法得到模糊结论。
在电梯调度中,我们可以根据乘客数量和乘坐方向的模糊集合,通过模糊控制算法计算出电梯的运行方向和时间的模糊集合。
然后,我们可以通过模糊推理方法将模糊集合转换为具体的数值,从而得到电梯的运行方向和时间。
最后,我们需要进行模糊优化和模糊调度。
模糊优化是指根据模糊结论和模糊控制目标,通过模糊规划和模糊搜索方法得到电梯的最优运行方案。
在电梯调度中,我们可以根据模糊结论和电梯的运行方向和时间,通过模糊优化算法优化电梯的调度策略,从而减少乘客的等待时间和电梯的运行时间。
基于模糊控制的电梯群控系统设计
基于模糊控制的电梯群控系统设计本设计基于罗克韦尔公司三层网络,采用ControlLogix系列PLC,模拟了电梯群控系统的控制。
实现了单个电梯正常安全运行、交通模式智能选择、电梯的运行高度显示、超重报警等功能。
同时,利用RSview32组态软件设计人机界面,实现电梯群各种功能的动态演示。
论文以罗克韦尔PLC作为控制器,变频器作为执行机构,异步电机作为控制对象,测速发电机作为检测机构,在罗克韦尔网络平台上搭建控制回路。
在控制器中加入模糊控制规则,使厅呼信号产生时系统智能派梯,提高了电梯群服务质量。
系统在满足简单的响应厅外、厅内召唤等电梯基本要求的基础上,从能耗、平均等待时间和平均候梯时间等方面对电梯服务进行改进和提高。
相比传统的单片机、微型计算机以及DCS控制系统等,PLC 具有成本低、稳定性高、便于操作的特点,本方案具有更高的安全性和稳定性以及实用价值。
标签:模糊控制;电梯群控;智能算法;智能控制引言随着时代的进步,经济的发展以及人们生活水平的不断提高,高层建筑的数量也不断地增多,于是客运电梯、货载电梯等各式各样的电梯被投入使用,在一栋大楼内,往往需要安装多台电梯。
如何使电梯高效、安全的运行,成为了人们越来越关注的问题。
由于电梯交通客流变化的随机性以及电梯群控系统的不确定性、多目标性、扰动性、非线性和信息的不完备性等因素,没有办法建立被控对象的精确数学模型,也无法采用传统的控制方法很好地解决这些问题,这势必需要采用智能控制技术。
作为智能控制技术之一的模糊控制技术,在解决非线性、不确定性等问题上具有很大的优势。
所谓电梯群控系统(EGCS:Elevator Group Control System),就是指将建筑物中的多部电梯依据大楼的功能及楼层人口分布状况划分出乘梯群(Elevator Group),再由微机控制系统,或者可编程控制器对电梯群的指令信号、内呼信号、外呼信号、进行统一的登记和管理,再根据系统设定的派梯策略和建筑物中的实际交通状况,得到最优派梯决策的控制系统[1]。
电梯群控制论文
基于模糊BP神经网络的自适应电梯群控仿真系统摘要:本文基于对电梯运行的行为认知,以及对电梯运行效能和服务质量的理解,对平均乘梯时间、平均侯梯时间等概念的给出以及对电梯交通模式更为合理和符合现实的定义。
我们设计利用模糊BP神经网络算法来对三个满意度进行计算,采用最优函数对电梯群进行控制。
我们先用MATLAB对单个信号进行计算并且得到了合理的调度结果。
然后利用JA V A进行仿真,设计了相应的仿真界面,完全对电梯的工作状态进行模拟,得到了满意的仿真效果。
关键词:电梯群控模糊BP神经网络JA V A仿真调度Abstract:This paper is based on the cognitive behavior of elevator run, the understanding of the elevator’s running effectiveness and quality of service, the given concepts of the average taking time and average waiting time of the elevator, as well as the more reasonable and realistic definition of the elevator traffic modes. We design using fuzzy BP neural network algorithm to calculate the three satisfactions, and adopting the best function to control the elevator group. First we use the MATLAB to calculate the single signal and get the reasonable scheduling results, then we use the JAVA to simulate, and design the simulation interface to simulate the working states of elevator completely, and finally we get the satisfied results of the simulation.Keywords:elevator group control, fuzzy BP neural network, JAVA simulation, scheduling前言随着城市中高层建筑的不断发展, 作为垂直运输主要工具的电梯得到了越来越广泛的应用。
一种电梯群控系统的模糊逻辑描述
一种电梯群控系统的模糊逻辑描述
随着电梯在全球范围内的普及,电梯群控系统也渐渐得到了重视,它能有效地提高电梯的效率,减少电梯客流量的拥堵。
由于电梯群控系统的组成单元为各个电梯,因此不得不借助于模糊逻辑来描述电梯群控系统的行为和功能。
首先要说明的是,电梯群控系统是一种中央控制单元来控制电梯工作的系统。
它可以有效地控制电梯的运行速度、行驶路线、客流量等,从而提高电梯的管理效率和服务质量。
模糊逻辑是模糊控制系统的基础,它能够描述复杂的系统行为。
在电梯群控系统中,模糊逻辑可以解决电梯运行的智能选择问题,其基本架构包括:模糊规则,用于描述复杂的环境下电梯的行为;输入和输出变量,用于反映电梯状态和外部环境;模糊控制函数,用于将输出变量映射到输入变量;模糊逻辑控制器,用于结合上述组件实现电梯的智能选择。
模糊逻辑控制器的主要作用是按时安排电梯的运行任务,根据电梯的客流量以及外部环境来选择最优运行方案。
模糊逻辑控制器可以对电梯客流量进行趋势分析,基于趋势分析结果,根据期望的客流量,智能地调度电梯,从而实现电梯间的有效协调。
另外,电梯群控系统还可以通过模糊逻辑来增强电梯外观设计。
模糊控制可以自动控制电梯外观设计,如灯光、声音等,让乘客在乘坐电梯的过程中获得舒适的体验。
总结来说,模糊逻辑是电梯群控系统的基础,它可以有效地实现
电梯的智能调度、客流量趋势分析,以及电梯外观设计。
模糊逻辑还可以为电梯群控系统提供更多功能,以满足客户不断变化的需求和期望,从而更好地提高电梯的运行效率和服务质量。
基于模糊控制技术的电梯群控系统设计
万方数据
浙江工业大学学报
第37卷
如图4所示,在一个15层的大厦里,有一个由 3个轿厢组成的电梯群.假设电梯l已经分配的召 唤信号为一个6层的上行厅层召唤和一个14层的 厢内召唤,且轿厢上行;电梯2已经分配的召唤信号 为一个12层的厢内召唤和一个15层的下行厅层召 唤,且轿厢上行;电梯3已经分配的召唤信号为一个 7层的厢内召唤和一个4层的下行厅层召唤,且轿 厢下行.在厅外有一个8层的上行厅层召唤信号,此 时还没有电梯被指派.
收藕日期:2008·04—14 作者筒介:曾国伟(1984一),男,浙江温州人,硕士研究生,研究方向为机电控制及自动化.
万方数据
浙江工业大学学报
第37卷
非线性,仅通过传统的控制方法很难提高电梯的性 能.传统电梯控制技术运行效率低,容易出现电梯扎 堆现象,导致顾客长时间乘梯和长时间候梯,而且电 梯的启动次数过多,造成能量浪费.
基于模糊逻辑的调度算法单元指将采集到并经 预处理后的数据作为模糊逻辑的输入,根据一定的 模糊规则来得到具体的输出量.
选梯决策单元根据当前交通模式的分配策略, 计算适应度,选出最大适应度的电梯作为响应本次 召唤的电梯.
2模糊控制算法设计
一
模糊电梯群控系统要实现的最终目的,是在选
定所识别的交通模式下合理地分配电梯,高效、经
Key words:elevator group control;fuzzy control;dispatching algorithm
0引 言
电梯是现代社会大楼中十分普及的垂直运输工 具.为了提高高层建筑的客流转移速度,通常将多台
硕士论文 基于模糊控制技术的电梯群控最优调度策略研究
基于改进模糊神经网络优化的电梯群控系统
基于改进模糊神经网络优化的电梯群控系统1.马鞍山市特种设备监督检验中心;2.安徽工业大学摘要:针对电梯群控系统(elevator group control system,EGCS)存在的非线性、不确定性和滞后性,采用基于模糊神经网络优化的群控系统,改进电梯的运输能力,提高电梯的运输效率。
根据电梯运输需求,设计目标评价函数,利用粒子群算法对适应度进行判断,提高算法的收敛速度。
结论,本文提出的算法能满足电梯运输需求。
1.前言电梯群控系统是一类具有非线性和滞后性的高不确定度问题。
电梯群控系统大部分采用集中调度控制策略,由群控调度器发送请求信号,轿厢内传感器接受信号,按照调度器指令工作。
但是群控器采用的传统控制策略承担的优化功能,目前制约电梯群控系统的高效运行。
电梯群控系统的优化控制策略是根据群控系统的目标评价函数与平均乘梯时间、平均侯梯时间和系统能耗有关,因此设计一种基于模糊神经网络优化的电梯群控系统,实现改善群控系统高不确定度的问题[1]。
2.电梯群控模型的特性电梯系统的特性包括非线性多目标性以及不完备性等,使得简单的群控算法很难再改善系统的整体性能[2]。
传统的群控算法会在客流高峰出现电梯扎堆等现象,难以适应现代智能建筑的需求。
主要问题包括:无法准确识别轿厢内人数,在传统群控系统中,只能识别轿厢是否超重,当轿厢内拥挤程度很高但没有达到超重状态时,继续响应后续外呼信号但乘客无法进入,增加了轿厢内乘客的滞留时间和能源不必要的浪费;无人停靠,群控系统多梯控制出现纰漏,可能存在延时或者协调性问题,先前轿厢已将乘客接走,但输入信号没有消除,其他轿厢继续响应这个输入信号,导致不必要的能源消耗和乘客时间的损失,降低了梯群的运载效率;不能应对客流突变,由于特殊时间段内可能出现人流爆发性增长,会极大延长平均候梯时间和长候梯概率两项指标;由于电梯群控系统的多目标性,针对不同客流模式调度控制不够精细,各类客流模式控制要求各不相同,如何平衡载客效率和系统能耗相互矛盾的评价指标,是今后群控系统改进的方向[3]。
基于模糊控制的智能小区电梯群控系统
基于模糊算法的智能小区电梯群控制摘要随着经济的高速发展和人们生活水平的不断提高,高层建筑的数量也随着不断地增多,智能建筑的发展越来越快。
随之而来的问题就是,如何提高建筑物内客流电梯的运输能力和服务质量成为了越来越需要解决的问题。
为了提高电梯的运输能力、服务质量和工作效率,在一栋大楼内,往往需要同时安装多台电梯。
如何同时提高多台电梯的运输能力、服务质量和工作效率,正越来越受到人们的关注。
于是,一个新的概念—电梯群控,就孕育而生。
由于电梯交通客流的随机性以及电梯群控系统的不确定性、多目标性、扰动性、非线性和信息的不完备性等因素,无法建立被控对象的精确模型,无法很好地采用传统控制方法解决这些问题,这势必采用智能控制技术。
作为智能控制技术之一的模糊控制技术,在解决非线性、不确定性等问题上具有很大的优势。
它不需要建立所求解问题的精确数学模型,而是根据已知相关知识进行分析、推理和计算,最后得出事情的最终结果。
所以,模糊控制技术可以很好地用来解决电梯群控中所出现的问题。
论文简要介绍了电梯以及电梯的种类,电梯群控系统的发展状况、本课题的目的和意义;重点介绍了模糊控制技术,包括模糊控制技术的发展概况以及模糊控制技术的原理;分析了智能小区交通流的构成和特征,分析了将模糊控制技术应用到电梯群控调度算法中的可行性和必要性,构建了电梯调度目标的综合评价函数,将平均候梯时间少、平均乘梯时间少、能耗少三个重要目标的加权平均值作为评价函数,并根据不同的交通模式调整加权系数,实现不同交通模式下电梯群的优化控制;最后,论文简单介绍了系统的软硬件构成,采用可编程控制器梯语言编写了整个电梯群控程序,并采用组态软件,实现了整个电梯群控系统的监控。
结果证明,同传统的集选控制系统相比,基于模糊控制技术的电梯群控系统的平均候梯时间、平均乘梯时间以及系统能耗都有了明显的降低,充分说明了基于模糊控制技术的群控算法的有效性和可行性。
关键词:电梯群控;模糊控制;交通模式识别;评价函数;模糊派梯AbstractWith the rapid development of economics and the continuous increasing of our life’s level, the development of the intelligent building is faster and faster. The problem follows it is that, how to increase the transportation capacity and the service qualities of the elevators that are in the buildings, is becoming more and more seriously. Several elevators are installed in a building in order to improve the transportation capacity, the service qualities and the working efficiency. How to improve the transportation capacity, the service qualities and the working efficiency are becoming more and more attentive to the people.So, a new concept—EGCS (Elevator Group Control System) is born. Because of the random city of the transportation and many characters of the elevator group control system, such as the uncertainty, many-targets, the disarrangement, the no linearity and short of maturity in information, it is very difficult for us to establish an accurate model of controlled object and we cannot solve these problems with traditional techniques, so it is required to use the intelligent control techniques. Fuzzy control technique, as one of the intelligent control techniques, has great advantages in resolving the no linearity, indetermination problems and so on. It does not need to establish an accurate model for the problem to be solved, but biased former knowledge to analyze, ratiocinate and calculate, and to form the last results. So we can use the Fuzzy control technique to solve the problems, which are in the EGCS, every well.The paper introduced the elevator and the kinds, the development condition of the EGCS, the aim and the meanings of the paper briefly; introduced the fuzzy control technique particularly, include the development conditions and the principle of the fuzzy control technique; analyzed the elements and the characters of the transportation of the intelligent district, the paper also analyzed the necessity of applying the fuzzy control technique to the elevator group control system, built up a more reasonable new evaluation function, the weight average of the most important three evaluation targets, including the low average waiting time, the low riding-power consume, the low average riding time act as the evaluation function, biased different transportation models to adjust the coefficients, to reach the best control; in the end, the paper introduced the hardware and the software elements of the system briefly,and used the T language to compile the whole program of the EGCS, and use the configuration software to realize the monitor and the control of the whole system. The results proved that, compared to the traditional centralizing-select control system, the fuzzy elevator group control system shows evident decrease on the average waiting time, the riding-power consume and the average riding time, it shows great superior and feasibility for fuzzy elevator group control system.Keywords:Elevator Group Control; Fuzzy Control; Identification the Mode of Traffic; Evaluation Function; Fuzzy Appointing Elevator目录第一章研究背景与现状 (5)1.1研究背景 (5)1.2研究现状 (5)第二章模糊算法介绍 (6)2.1 模糊算法基本概念 (6)2.2模糊控制 (7)2.2.2模糊推理 (7)2.2.3清晰化 (7)第三章群控系统算法分析与设计 (8)3.1群控系统算法整体分析 (8)3.2电梯群交通流参数分析 (8)3.3智能小区的交通模式识别 (9)3.4模糊派梯算法设计 (10)3.4.1评价函数的建立 (10)3.4.2群控器输入量的确定和计算 (11)3.4.3输入量模糊化 (12)3.4.4模糊推理 (13)3.4.5清晰化 (15)第四章总结 (16)参考文献 (17)第一章研究背景与现状1.1研究背景随着经济的进步和社会的发展,建筑物的高度越来越高,其功能也变地越来越复杂和强大,以居住为主要功能的居民小区也是如此,智能小区随之诞生。
基于模糊控制的电梯群控系统设计
基于模糊控制的电梯群控系统设计基于模糊控制的电梯群控系统设计摘要:随着城市人口的快速增长和高楼大厦的建设,电梯群控系统在现代城市中起到了重要的作用。
然而,传统的电梯群控系统存在着效率低下、响应时间长以及负载不平衡等问题。
为了解决这些问题,本文提出了一种基于模糊控制的电梯群控系统设计方案。
通过对电梯运行状态的分析和模糊控制理论的应用,可以实现电梯调度的智能化和优化。
1. 引言电梯群控系统可以实现多台电梯的协调调度,提高电梯的运行效率和服务质量。
传统的电梯群控系统主要采用基于优先级算法的方式进行调度,然而这种方法存在着效率低下、响应时间长以及负载不平衡等问题。
为了改进电梯群控系统的性能,本文提出了一种基于模糊控制的电梯群控系统设计方案。
2. 电梯群控系统设计2.1 电梯调度算法本系统采用模糊控制算法来实现电梯调度。
首先,通过对电梯运行状态的分析,建立了适应度评估函数。
然后,将该函数作为输入,通过模糊控制器来实现电梯的调度决策。
模糊控制器根据当前的电梯运行状态和乘客呼叫信息来输出电梯的运行指令,以实现最优的电梯调度。
2.2 模糊控制器设计模糊控制器包括模糊化、模糊规则库和解模糊化三个模块。
模糊化模块将输入的电梯状态和乘客呼叫信息转化为模糊集,以便于进行模糊推理。
模糊规则库包含了一系列的模糊规则,用于建立输入和输出之间的映射关系。
解模糊化模块将模糊集转化为具体的控制指令,以便电梯执行。
3. 系统仿真与实验结果为了验证本文提出的基于模糊控制的电梯群控系统设计方案的有效性,进行了系统仿真与实验。
在仿真与实验中,通过模拟不同楼层乘客的呼叫信息和电梯的运行状态,评估了系统的性能。
结果表明,本文提出的基于模糊控制的电梯群控系统设计方案具有较高的效率和较短的响应时间,并且能够有效平衡电梯的负载。
4. 结论本文提出了一种基于模糊控制的电梯群控系统设计方案。
通过对电梯运行状态的分析和模糊控制算法的应用,实现了电梯调度的智能化和优化。
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.word版本. 毕业设计说明书题目:电梯群控系统模糊控制技术的研究与设计姓名:王正斌学号:0923105012指导教师:师玉宝专业年级:自动化2009级所在学院和系:化工学院化工机械系完成日期: 2013年6月6日答辩日期: 2013年6月13日.word版本. 电梯群控系统模糊控制技术的研究与设计摘要文章简要介绍了电梯以及电梯的种类,电梯群控系统的发展状况和基本原理;重点介绍了模糊控制技术,包括模糊控制技术的发展概况以及模糊控制技术的基本原理和模糊控制器的设计,分析了将模糊控制技术应用到EGCS中的可行性和必要性。
构建了电梯调度目标的综合评价函数,将减少平均候梯时间(AWT)、减小平均乘梯时间(ART)、减小长时间候梯率(LWP)和减小运行能耗(RPC)四个重要目标的加权平均值作为评价函数,并根据加权系数,实现电梯群的优化控制;最后提出了仿真总体设计并应用matlab仿真软件对群控系统的运行情况进行仿真,仿真实验给出了本文所提出的电梯群控系统的性能,验证了方案的可行性和有效性。
结果证明,基于模糊控制技术的电梯群控系统的平均候梯时间、平均乘梯时间以及系统能耗比传统的集选控制系统相比都有了明显的降低,充分说明了基于模糊控制技术的群控算法的有效性和可行性。
关键词:电梯群控,基本原理,模糊控制,评价函数,系统仿真.Elevator Group Control System Fuzzy Control TechnologyResearch and DesignAbstractPaper briefly describes the type of lift and elevator, the elevator group control system development; focuses on the fuzzy control technology, including overview of the development of fuzzy control technology and fuzzy control technology works; analysis of the fuzzy control technique applied to the EGCS feasibility and necessity. Constructed elevator dispatching the goal of comprehensive evaluation function, the average waiting time will be less, less the average riding time, less energy consumption three important goals as a weighted average of the evaluation function, and according to the weighting coefficient, to achieve optimal control of elevator group; Finally matlab simulation software application group control operation of the system simulation, the simulation experiment shows that the proposed performance of elevator group control system to verify the feasibility and effectiveness. The results show that based on fuzzy control technology elevator group control system, the average waiting time, the average riding time and energy consumption than traditional assembly election systems have a significantly reduced compared to fully explain the fuzzy control technology group control algorithm is effective and feasible.Keywords: elevator group control, elevator traffic flow, fuzzy control, the evaluation function, system simulationword版本..word版本. 目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (V)1绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (1)2 电梯及其群控技术 (3)2.1 电梯及其种类 (3)2.2 电梯控制技术的发展概况 (3)2.3电梯群控系统的基本原理 (4)2.3.1电梯群控系统基本机构 (4)2.3.2电梯群控系统功能 (5)2.3.3电梯群控系统的动态特性分析 (6)3模糊控制 (9)3.1 模糊控制发展状况 (9)3.2模糊控制基本原理 (10)3.3模糊控制器的设计 (10)3.4模糊控制技术的可行性和必要性分析 (10)3.4.1传统群控电梯的派梯系统 (10)3.4.2模糊派梯系统 (11)3.5小结 (11)4基于模糊控制技术的电梯调度方法 (13)4.1模糊电梯群控系统运行说明 (13)4.2模糊派梯调度模块设计 (13)4.2.1评价函数的确定 (13)4.2.2权系数的设置原则 (14)4.2.3模糊控制器设计 (14)5电梯群控系统运行仿真 (23)5.1群控仿真系统总体设计 (23)5.2群控系统仿真程序设计 (23)5.2.1群控仿真主控制程序设计 (24)5.2.2乘客到达处理程序设计 (24).word版本. 5.2.3呼梯信号处理程序设计 (24)5.2.4模糊派梯程序设计 (24)5.2.5电梯运行控制程序设计 (25)5.2.6电梯停站处理程序 (27)6运行仿真及结果 (35)6.1仿真环境设置 (35)6.2仿真结果 (35)6.3仿真数据分析: (37)7结论 (39)参考文献 (41)致 (43).word版本. 1绪论1.1 概述乘客电梯的第一次使用出现于 18 世纪下半业,当时的奥的斯电梯公司在纽约安装了一台直接连接式升降机,这是一台以直流电动机为动力的升降机,乘客电梯这个新生事物也就随之诞生了。
随着高层建筑和智能大厦日益增多,人们对时间的观念变得越来越强,对效率的要求也越来越高,电梯作为高层建筑部一种非常重要,甚至是唯一的交通工具,其应用规模日益扩大,复杂化,人们对电梯系统的性能和服务质量也提出了越来越高的要求。
单台电梯往往不能满足建筑物的交通需求,为了缩短乘客的候梯时间,减少能量损耗,需要合理安装多台电梯,电梯群控系统EGCS(Elevator Group Control System)正是应这样一种需求而产生和发展的。
所谓电梯群控系统(EGCS),是指将建筑物中的多部电梯根据大楼的功能及楼层人口分布状况组成梯群(Elevator Group),由微机控制系统统一管理电梯群的召唤和指令信号,根据系统设定的优化目标和建筑物中的实际交通状况,产生最优派梯决策的控制系统。
由于电梯群控系统具有不确定性、多目标性、扰动性、非线性以及信息的不完备性等特点,无法建立其控制对象的精确数学模型,这也正是无法将传统控制技术很好地应用在电梯群控中的根本原因。
近年来,智能控制技术发展十分迅速,它在处理复杂性、不确定性问题时具有较强的实用性,因而将智能控制技术应用到电梯群控算法中,实现电梯群的最优调度。
1.2 课题研究的目的和意义与国外电梯群控技术迅猛的发展态势相比,我国电梯群控技术无论在理论研究还是技术应用上,都存在着较大差距。
随着经济的迅速发展,智能小区越来越多,并向高层化和大型化方向发展,对群控电梯的服务性能提出了更高的要求。
因此,对电梯群控系统控制方法的研究,将对减少候梯时间、改善服务质量、适应现代社会的工作需要有着十分重要的意义。
另一方面,电梯采用群控方式,通过合理地调配电梯减少能耗,能够达到节能的目的,这是符合现代潮流的。
设计的目的就是了解和熟悉电梯群控系统,通过设计来锻炼和提高自身能力。
同时通过研究合适的电梯群控调度算法来对各台电梯进行统一调度,提高电梯的运行效率,减少乘客的候梯时间和乘梯时间,减少系统的能耗,提高电梯系统的服务质量。
.word版本. 2 电梯及其群控技术2.1 电梯及其种类电梯的定义为:用电力拖动的轿厢运行于铅垂的或倾斜不大于15°的两列刚性导轨之间运送乘客或货物的固定设备。
习惯上不论其驱动方式如何,将电梯作为建筑物垂直交通运输工具的总称。
根据电梯的用途,目前电梯的基本可分为:(1) 乘客电梯:为运送乘客设计的电梯,要求有完善的安全设施以及一定的轿装饰;(2) 载货电梯:主要为运送货物而设计,通常有人伴随电梯;(3) 医用电梯:为运送病床、担架、医用车而设计的电梯,轿厢具有长而窄的特点;(4) 杂物电梯:供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计的电梯;(5) 观光电梯:轿厢壁透明,供乘客观光用的电梯;(6) 车辆电梯:用作装运车辆的电梯;(7) 船舶电梯:船舶上使用的电梯;(8) 建筑施工电梯:建筑施工与维修用的电梯;(9) 其它类型的电梯:除上述常用电梯外,还有些特殊用途的电梯。
2.2 电梯控制技术的发展概况电梯群控系统从20世纪40年代发展至今大体上经历了4个发展阶段。
在硬件上,最初时使用继电器,后来使用集成电路,从1975年开始在群控系统中应用计算机,进入现代电梯群控阶段。
1988年至今,主要研究方向是把人工智能技术应用到群控系统中。
发展情况如表1-1所示。
表1-1 电梯群控技术发展发展阶段硬件控制技术和研究重点1971年以前时期继电器区间指派1971一1975 集成电路控制候梯时间1975一1988 计算机控制通过控制综合评价函数,重点研究系统的动态性能1988一至今计算机及网络神经网络、模糊控制、专家系统等智能算法1971年前是电梯群控技术的最初阶段,采用的是继电器顺序控制。
这种系统需要单一的厅层召唤系统,每个厅层设有一个上行和一个下行按钮。
控制系统有效地把建筑物的电梯分开,以提供均匀服务并在指定的停梯层停靠一台或多台电梯。