JP3782846B2

JP3782846B2 - Rope hoisting elevator speed control device

Info

Publication number: JP3782846B2
Application number: JP09169296A
Authority: JP
Inventors: 栄治内海; 裕之大橋
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2016-01-26
Also published as: JPH09202548A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロープ巻き上げ式エレベータのかごを上下に移動させ昇降制御を行うロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エレベータのかごの昇降制御は、電動機を制御してかごを上下に移動させるようにしている。そのような従来のエレベータの速度制御装置のブロック構成図を図４に示す。かごの速度指令Ｖcrefは速度変換手段３により、かごを駆動する電動機の電動機速度指令Ｖmrefに変換され、電動機速度制御手段４に入力される。電動機速度制御手段４では、電動機速度検出手段６を介して得られる電動機速度検出値Ｖmfb及びかご荷重検出手段１０を介して得られるかご荷重検出値ｍcを入力としてフィードバック制御を行っている。この電動機の動力はエレベータ機械系５に伝搬され、かご速度Ｖｃが変化することになる。
【０００３】
図５は、ロープ式エレベータにおけるエレベータの速度制御装置の構成図である。電動機速度制御手段４には、三相商用電源１１から交流リアクトル１２を介して交流電圧が供給される。供給された交流電圧はコンバータ１３と平滑コンデンサ１４によって一旦直流電圧に変換された後、インバータ１５で所定の周波数の交流電圧に変換される。すなわち、インバータ制御部１６の正弦波ＰＷＭ制御手段１７によりＰＷＭ（パルス幅変調）制御され、可変電圧、可変周波数の交流に変換されて、交流リアクトル１８を介し電動機１９に給電される。電動機１９としては誘導電動機が使用される。
【０００４】
この電動機１９には、電動機速度検出手段６としての回転速度検出用のパルス発生器２０が直結されており、電動機１９の回転速度はパルス発生器２０が検出する電動機速度検出値Ｖmfbとして、電動機速度制御手段４にフィードバックされる。すなわち、電動機速度制御手段４において、電動機速度検出値Ｖmfbとかご速度指令に応じた電動機速度指令Ｖmrefとの偏差が求められ、その偏差は制御要素２１で演算される。一方、かご荷重検出器１０からのかご荷重検出値ｍcは制御要素２２で演算され、制御要素２１の出力信号に加味されてインバータ制御部１６のベクトル制御手段２３に入力される。
【０００５】
ベクトル制御手段２３は電動機１９の回転子位置を電動機速度検出手段６から入力し、ベクトル制御を行う。電動機１９に供給される負荷電流は負荷側電流検出器２４で検出され、ベクトル制御手段２３の出力である電流指令に一致するように制御要素２５にて演算され、正弦波ＰＷＭ制御手段１７を介してインバータ１５を制御する。その結果、電動機１９の回転速度は、かご速度指令Ｖrefに応じて変化し、エレベータ機械系５のかご２６の起動から着床までかご速度指令Ｖrefに従って滑らかにかご２６を制御する。
【０００６】
なお、エレベータ機械系５のかご２６は主ロープの一端に取り付けられ、その主ロープの他端にはつり合いおもり２７が取り付けられている。そしてかご２６は綱車２８にて上下を移動することになる。
【０００７】
コンバータ１３は以下のように制御される。電圧制御手段３０は平滑コンデンサ１４の直流電圧が電圧基準と等しくなるように、また力率が１となるような指令信号を出力する。この指令信号及び電源側電流検出器２９の電流帰還信号は制御要素３１で演算されて正弦波ＰＷＭ制御手段３２に入力され、正弦波ＰＷＭ制御手段３２は力率が１の運転を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来のエレベータの速度制御装置では、かご速度を帰還していないので、かご速度を正確に制御することには限界があった。また、エレベータ機械系の特性変化を考慮していないので、かご荷重の変化やかご位置の変化等により、特定の荷重、特定の階床付近で発生する振動が問題となっていた。
【０００９】
本発明の目的は、高精度のかごの昇降速度制御を実現することができるエレベータの速度制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ロープ巻き上げ式エレベータのかごを駆動するエレベータ機械系におけるかごに駆動力を与える電動機の速度を検出する電動機速度検出手段と、かごの速度指令を電動機の速度指令に変換する速度変換手段と、電動機速度検出手段で検出された電動機速度が速度変換手段で変換された電動機速度指令に一致するように電動機の速度を制御する電動機速度制御手段とを備えたロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置であり、かごの昇降速度を検出するかご速度検出手段と、かご速度検出手段で検出されたかご速度をかご速度指令に追随させるためのかご速度補正信号を出力する目標値追従制御手段とを設け、速度変換手段は、かご速度指令にかご速度補正信号を加味したかご速度目標値を入力するようにしたものである。
【００１１】
請求項１の発明では、目標値追従制御手段は、かご速度検出手段で検出されたかご速度をかご速度指令に追随させるためのかご速度補正信号を演算し、速度変換手段は、かご速度指令にかご速度補正信号を加味したかご速度目標値を電動機速度目標値に変換する。つまり、かご速度検出値を用いてかご速度目標値の追従制御を行う。したがって、かご速度を精度良くそのかご速度指令に制御することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、かご速度検出手段で検出されたかご速度に含まれる高周波ノイズ、又はかご速度検出手段で検出されたかご速度とかご速度指令との偏差に含まれる高周波ノイズを低減するためのノイズ低減手段を設けたものである。
【００１３】
請求項２の発明では、請求項１の発明の作用に加え、かご速度検出値に含まれる高周波ノイズ、又はかご速度検出手段で検出されたかご速度とかご速度指令との偏差に含まれる高周波ノイズを低減し、高周波ノイズを含まないかご速度検出値又は速度偏差を用いてかご速度目標値の追従制御を行うため、高精度のかご速度制御を実現することが可能となる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、かご速度検出手段で検出されたかご速度及びかご速度目標値に基づいて、かごの振動を抑制するためのかご振動抑制補正信号を算出し、かご速度目標値に加味させるかご振動抑制手段を設けたものである。
【００１５】
請求項３の発明では、請求項１又は請求項２の発明の作用に加え、かごの振動を抑制するとともに、かご速度検出値を用いてかご速度目標値の追従制御を行うため、乗り心地が良く、かつ高精度の昇降速度制御を実現することが可能となる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、かご速度検出手段で検出されたかご速度及びかご速度目標値に基づいて、エレベータ機械系の特性変化を補償するための特性変化補償信号を算出し、かご速度目標値に加味させるかごエレベータ特性変化補償手段を設けたものである。
【００１７】
請求項４の発明では、請求項１又は請求項２の発明の作用に加え、乗客人数などのエレベータの特性変化による影響を補償するとともに、かご速度検出値を用いてかご速度目標値の追従制御を行うため、調整が容易であり、かつ高精度の昇降速度制御を実現することが可能となる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、かご速度検出手段で検出されたかご速度及びかご速度目標値に基づいて、かごの振動を抑制するためのかご振動抑制補正信号を算出し、かご速度目標値に加味させるかご振動抑制手段と、かご速度検出手段で検出されたかご速度及びかご速度目標値に基づいて、エレベータ機械系の特性変化を補償するための特性変化補償信号を算出し、かご速度目標値に加味させるかごエレベータ特性変化補償手段とを設けたものである。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項１又は請求項２の発明の作用に加え、かごの振動を抑制し乗客人数などのロープ巻き上げ式エレベータの特性変化による影響を補償するとともに、かご速度検出値を用いてかご速度目標値の追従制御を行うため、乗り心地が良く、調整が容易であり、かつ高精度の昇降速度制御を実現することが可能となる。
【００２０】
請求項６の発明は、ロープ巻き上げ式エレベータのかごを駆動するエレベータ機械系におけるかごに駆動力を与える電動機の速度を検出する電動機速度検出手段と、かごの速度指令を電動機の速度指令に変換する速度変換手段と、電動機速度検出手段で検出された電動機速度が速度変換手段で変換された電動機速度指令に一致するように電動機の速度を制御する電動機速度制御手段とを備えたロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置であり、かごの昇降速度を検出するかご速度検出手段と、かご速度検出手段で検出されたかご速度をＨ∞制御によりかご速度指令に追随させるためのかご速度補正信号を出力する目標値追従制御手段と、かご速度検出手段で検出されたかご速度及びかご速度目標値に基づいてエレベータ機械系の特性変化を補償するための特性変化補償信号を算出するかごエレベータ特性変化補償手段とを設け、速度変換手段は、かご速度指令にかご速度補正信号及び特性変化補償信号を加味したかご速度目標値を入力するようにしたものである。
【００２１】
請求項６の発明では、乗客人数などのロープ巻き上げ式エレベータの特性変化による影響を補償するとともに、かごの昇降速度検出値に基づいたＨ∞制御により、かご速度目標値の追従制御を行うため、ロバスト性や制振性に優れ、調整の極めて容易なかごの昇降速度制御を実現することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態を示すブロック構成図である。図１に示した本発明の実施の形態は、以下の点を特徴とするものである。かご速度検出値Ｖcfbを用いてかご速度目標値Ｖcrefの追従制御を行うための目標追従制御手段２を設けたこと。かごの振動を抑制するためのかご振動抑制手段９を設けたこと。乗客人数などのロープ巻き上げ式エレベータの特性変化による影響を補償するためのエレベータ特性変化補償手段８を設けたこと。そして、かご速度検出手段７で検出されたかご速度検出値Ｖcfbに含まれる高周波ノイズ、又はかご速度検出手段７で検出されたかご速度検出値Ｖcfbとかご速度指令Ｖcrefとの偏差に含まれる高周波ノイズを低減するためのノイズ低減手段１を設けたことを特徴とするものである。
【００２３】
ノイズ低減手段１は、かご速度指令Ｖcrefとかご速度検出手段７で検出されたかご速度検出値Ｖcfbとの偏差Ｖceに基づいて、かご速度検出値Ｖcfbの検出時に生じる高周波ノイズ成分を低減するものである。このノイズ低減手段１により、高周波ノイズが目標値追従制御手段２や電動機速度制御手段４に及ぼす影響を低減することができ、精度の良いかご速度制御を実現することができる。このノイズ低減手段１の出力信号であるかご速度の速度誤差信号Ｖce1は、例えば、下記の（１）式で求められる。
【００２４】
【数１】

【００２５】
ここで、Ｔｆは調整パラメータであり、数値シミュレーションやかご速度Ｖcfbの解析等により設定することができる。なお、高周波ノイズが問題とならない場合、例えば、かご速度検出手段７のの性能が良い場合には、このノイズ低減手段１は省略しても差し支えない。また、かご速度検出値Ｖcfbに含まれる高調波ノイズを除去した後に、速度偏差Ｖceを得るようにしても良い。
【００２６】
目標値追従制御手段２は、ノイズ低減手段１で演算される速度誤差信号Ｖce1を用いて、かご速度Ｖcをかご速度指令Ｖcrefに追従させるように、かご速度補正信号Ｖce2を演算するものである。この目標追従制御手段２においては、様々な演算方法が考えられるが、本発明の実施の形態では、次の（２）式のようにＰＩ制御（比例積分制御）を適用する。なお、（２）式のＴr1、Ｔr2は調整パラメータである。
【００２７】
Ｖce2＝｛（１＋Ｔr2・ｓ）／Ｔr1・ｓ｝・Ｖce1 …（２）
この目標値追従制御手段２からのかご速度補正信号Ｖce2は、かご速度指令Ｖcrefに加算されて、かご速度目標値Ｖcref1となる。
【００２８】
次に、速度変換手段３は、かご速度補正信号Ｖce2が加味されたかご速度目標値Ｖcref1に対し、さらに後述するかご振動抑制補正信号Ｖb及び特性変化補償信号Ｖdが加味されたかご速度目標値Ｖcref3を電動機速度指令Ｖmrefに変換するものである。この速度変換手段３での演算は、（３）式に示すように行われる。
【００２９】
Ｖmref＝Ｋmc・Ｖcref3 …（３）
ただし、Ｋmcはかご速度Ｖcと電動機速度Ｖmとの比を表す比例定数であり、エレベータ機械系５の特性から設定する。
【００３０】
速度変換手段３からの電動機速度指令Ｖmrefは電動機速度制御手段４に入力される。電動機速度制御手段４は、電動機速度検出手段６により検出された電動機速度検出値Ｖmfbをフィードバックすることにより、電動機速度Ｖmを電動機速度目標値Ｖmrefに追随させるものである。この電動機速度制御手段４については、一般的に用いられているものを採用する。
【００３１】
エレベータ機械系５は本発明の制御対象であり、電動機速度Ｖmに応じて、エレベータのかごはかご速度Ｖcで昇降することになる。また、電動機速度検出手段６及びかご速度検出手段７は、それぞれ電動機速度Ｖm、かご速度Ｖcを検出するものであり、例えば、パルスジェネレータ（ＰＧ）等が用いられる。
【００３２】
次に、エレベータ特性変化補償手段８は、後述するかご振動抑制補正信号Ｖbを加味したかご速度目標値Ｖcref2に対し、ロープ巻き上げ式エレベータの特性変化補償信号Ｖdを加味させるものである。すなわち、エレベータ特性変化補償手段８は、かご速度目標値Ｖcref3及びかご速度検出値Ｖcfbに基づいて、ロープ巻き上げ式エレベータの特性変化による影響を低減するための特性変化補償信号Ｖdを演算し、（４）式に示すように、かご速度目標値Ｖcref2を補正するものである。
【００３３】
Ｖcref3＝Ｖcref2−Ｖd …（４）
特性変化補償信号Ｖdを計算するために、本発明の実施の形態では外乱オブザーバと称される手法を適用する。オブザーバとは、１９６４年にD.G.Luenbergerにより提案された理論であり、入出力情報から、制御対象システムの状態変数のうち、観測不可能な状態変数を推定するものである。この理論は、産業分野で既に実用化が報告されており、その詳細は例えば「オブザーバ（コロナ社、岩井他著）」等の公知文献に記載されている。エレベータの速度制御装置に適用するに当たって、制御対象システムを特徴づける状態変数としては、電動機速度、かご速度、圧力等となる。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態で用いる外乱オブザーバについて説明する。外乱オブザーバとは、制御対象に加わる未知外乱をオブザーバを用いて推定し、それを相殺するように制御入力を補正するものである。図２に外乱オブザーバの基本構成を示す。
【００３５】
図２において、第１の制御対象３３は未知外乱Ｃの影響により、入力Ａ２と出力Ｂとの入出力特性が大きく変動するものであるとする。これに対し、第１の制御対象３３の入力Ａ１と出力Ｂとを用いて外乱オブザーバ３４により未知外乱Ｃを推定し、その影響を相殺するように入力Ａ２を補正する。すなわち、外部オブザーバで推定された推定外乱Ｄは、入力Ａ２に加味される。その結果、外乱オブザーバ３４を含む第２の制御対象３５は、未知外乱Ｃがない場合の第１の制御対象３３の入出力特性を保持することになる。したがって、第２の制御対象３５を制御する場合には外乱Ｃの影響を考慮しなくてもよいことになり、高精度で調整の容易な制御系を構成することが可能になる。
【００３６】
本発明の制御対象であるロープ巻き上げ式エレベータにおいては、乗客変動による荷重変化やロープ長変化によるばね定数変化が、制御性能を改善する上で大きな問題となっているが、これを未知外乱Ｃとし、エレベータ特性変化補償手段８を外部オブザーバ３４で構成し、荷重変化やばね定数変化を補償する。
【００３７】
この場合、第１の制御対象３３は、速度変換手段３、電動機速度制御手段４、電動機速度検出手段６、エレベータ機械系５に相当し、第２の制御対象３５は、これらにかご速度検出手段７及びエレベータ特性変化補償手段８を加えたものに相当することになる。また、入力Ａ１はかご速度目標値Ｖcref3、入力Ａ２はかご速度目標値Ｖcref2、出力Ｂはかご速度Ｖc、推定外乱Ｄは特性変化補償信号Ｖdに相当する。
【００３８】
次に、かご振動抑制手段９は、かご速度補正信号Ｖce2が加味されたかご速度目標値Ｖcref1に対し、かご振動抑制補正信号Ｖbを加味させるものである。すなわち、かご振動抑制手段９は、かご速度目標値Ｖcref2及びかご速度検出値Ｖcfbに基づいて、ロープ巻き上げ式エレベータの振動を抑制するためのかご振動抑制補正信号Ｖbを演算し、（５）式のように、かご速度目標値Ｖcref1を補正する手段である。
【００３９】
Ｖcref2＝Ｖcref1ーＶｂ …（５）
かご振動抑制補正信号Ｖbを計算するために、本発明の実施の形態におけるかご振動抑制手段９は、図３に示すような演算を行っている。まず、かご速度補正信号Ｖce2が加味されたかご速度目標値Ｖcref2を用いて、かご速度換算電動機速度推定手段９１により、かご速度換算電動機速度推定値Ｖmcを計算する。この推定方法としては様々な推定方法が適用可能であるが、本発明の実施の形態では、次の（６）式を用いる。
【００４０】
Ｖmc＝｛１／（１＋Ｔm・ｓ）｝・Ｖcref2 …（６）
ここで、Ｔmは調整パラメータであり、実機チャートや数値シミュレーション等により設定する。続いて、かご速度換算電動機速度推定値Ｖmcとかご速度検出値Ｖcfbとの偏差Ｖmceを演算する。
【００４１】
Ｖmce＝ＶmcーＶcfb …（７）
そして、その偏差Ｖmceを用いて、高低周波ノイズ低減手段９２によりかご振動抑制補正信号Ｖbを計算する。振動抑制を行うためには、抑制する振動の周波数成分のみを抽出する必要があるため、高低周波ノイズ低減手段９２が必要になる。かご振動抑制補正信号Ｖbの計算には、次の（８）式を用いる。
【００４２】
【数２】

【００４３】
ここで、Ｋdは調整ゲイン、Ｔcは調整パラメーターである。これらの値は数値シミュレーションで設定し、実機適用の際に微調整すればよい。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態の動作を説明する。ノイズ低減手段１は、かご速度指令Ｖcrefとかご速度検出手段７で検出されたかご速度検出値Ｖcfbとの速度偏差Ｖceから、かご速度Ｖcの検出時に生じる高周波ノイズ成分を低減し、精度の良い誤差信号Ｖce1を演算する。目標値追従制御手段２は、ノイズ低減手段１で演算される誤差信号Ｖce1を用いて、かご速度Ｖcをかご速度指令Ｖcrefに追従させるように、かご速度補正信号Ｖce2を演算する。そして、かご速度指令Ｖcrefとかご速度補正信号Ｖce2とを加算し、かご速度補正信号Ｖce1を加味したかご速度目標値Ｖcref1を演算する。
【００４５】
速度変換手段３は、目標値追従制御手段２によるかご速度補正補正信号Ｖce2、かご振動抑制手段９によるかご振動抑制補正信号Ｖb、及びエレベータ特性変化補償手段８による特性変化補償信号Ｖdをそれぞれ加味したかご速度目標値Ｖcref3を、電動機速度指令Ｖmrefに換算する。ここで、かご速度目標値Ｖcref3は、（９）式のように演算される。
【００４６】
Ｖcref3＝Ｖcref＋Ｖce2−Ｖd−Ｖb …（９）
電動機速度制御手段４は、電動機速度検出手段６により検出された電動機速度検出値Ｖmfbをフィードバックすることにより、電動機速度Ｖmを電動機速度目標値Ｖmrefに追随させる。これにより、エレベータ機械系５の制御対象であるロープ巻き上げ式エレベータのかご速度Ｖcは、電動機速度Ｖmに応じて制御され、かごはその制御されたかご速度Ｖcで昇降する。
【００４７】
エレベータ特性変化補償手段８は、かご速度目標値Ｖcref3及びかご速度検出値Ｖcfbに基づいて、ロープ巻き上げ式エレベータの特性変化による影響を低減するための特性変化補償信号Ｖｄを演算し、かご速度目標値Ｖcref3を、前述の（４）式のように補正する。
【００４８】
また、かご振動抑制手段９は、かご速度目標値Ｖcref2及びかご速度検出値Ｖcfbに基づいて、ロープ巻き上げ式エレベータの振動を抑制するためのかご振動抑制補正信号Ｖbを演算し、かご速度目標値Ｖcref2を、前述の（５）式のように補正する。
【００４９】
以上述べたように、本発明の実施の形態によれば、かご速度の検出時に生じる高周波ノイズを低減して、その低減したかご速度を制御に用いているため、精度の良い制御が可能となる。また、電動機速度指令Ｖmrefから高周波成分を除去できるため電動機速度制御の性能も向上する。
【００５０】
また、エレベータ特性変化補償手段８として外乱オブザーバ３４を用いることにより、乗客人数による負荷圧力変動やロープのばね定数変動等の特性変化の影響を低減している。したがって、精度の良い制御が可能となる。さらに、かご振動を抑制することにより乗り心地の向上が可能となる。
【００５１】
このように、特性変化補償及び振動抑制を行っているため、従来よりも制御応答速度を高く設定することができる。これは、応答速度の向上と振動抑制は一般的にはトレードオフの関係、つまり、一方を向上すれば他方が劣化するという関係にあるが、本発明の実施の形態では応答速度の向上を図りつつ振動抑制も可能としている。
【００５２】
ここで、上述の実施の形態では、目標値追従制御手段２としてＰＩ制御（比例積分制御）を用いたが、その代わりにＨ∞制御を用いても良い。この場合、Ｈ∞の制御には振動抑制や高周波ノイズ低減を行う機能が含まれているので、ノイズ低減手段１及びかご振動抑制手段９は不要となる。
【００５３】
一方、エレベータ特性変化補償手段８は必要である。その理由は、Ｈ∞制御では、制御対象に含まれる誤差をモデリングし、その誤差を許容できる範囲内で目標値追従性能を追求していくため、制御対象の変動が大きい場合には目標値追従性能を低く設定せざるを得ないからである。つまり、ロープ巻き上げ式エレベータにおいては、乗客人数の変動やロープ長の変化などによる特性変化が大きいため、これらを補償しない場合には、Ｈ∞制御では必要な目標値追従性能を得ることができないからである。
【００５４】
したがって、上述の実施の形態と同様に、まずロープ巻き上げ式エレベータの特性変化を補償し、続いてＨ∞制御を用いて目標値追従制御を行う。これにより、ロープ巻き上げ式エレベータの特性変化の影響を受けにくく、かつ振動抑制性能に優れた速度制御を実現できる。Ｈ∞制御による設計は、市販ソフトウェア（ＭＡＴＬＡＢ：サイバネットシステム株式会社、等）により簡単に行うことが可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、かごの昇降速度制御を高精度に実現することができる。すなわち、請求項１の発明によれば、かご速度検出値を用いて目標値追従制御を行うので、乗り心地が良く高精度の昇降速度制御を実現することができる。
【００５７】
請求項２の発明によれば、かご速度検出値に含まれる高周波ノイズを低減し、高周波ノイズを含まないかご速度検出値を用いて目標値追従制御を行うので、さらに高精度の昇降速度制御を実現することが可能となる。
【００５８】
請求項３の発明によれば、かごの振動を抑制するとともに、かご速度検出値を用いて目標値追従制御を行うので、乗り心地が良く高精度の昇降速度制御を実現することが可能となる。また、その際に、かご速度検出値に含まれる高周波ノイズを低減し、高周波ノイズを含まないかご速度検出値を用いて目標値追従制御を行う場合には、より高精度の昇降速度制御となる。
【００５９】
請求項４の発明によれば、乗客人数などのロープ巻き上げ式エレベータの特性変化による影響を補償するとともに、かご速度検出値を用いて目標値追従制御を行うので、調整が容易で高精度の昇降速度制御を実現することが可能となる。また、その際に、かご速度検出値に含まれる高周波ノイズを低減し、高周波ノイズを含まないかご速度検出値を用いて目標値追従制御を行う場合には、より高精度の昇降速度制御となる。
【００６０】
請求項５の発明によれば、かごの振動を抑制し、乗客人数などのロープ巻き上げ式エレベータの特性変化による影響を補償するとともに、かご速度検出値を用いて目標値追従制御を行うので、乗り心地が良く調整が容易であり、かつ高精度の昇降速度制御を実現することが可能となる。また、その際に、かご速度検出値に含まれる高周波ノイズを低減し、高周波ノイズを含まないかご速度検出値を用いて目標値追従制御を行う場合には、より高精度の昇降速度制御が可能となる。
【００６１】
請求項６の発明によれば、乗客人数などのロープ巻き上げ式エレベータの特性変化による影響を補償するとともに、かごの昇降速度検出値に基づいたＨ∞の制御により目標値追従制御を行うので、ロバスト性や制振性に優れ、調整の極めて容易な昇降速度制御を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態を示すブロック構成図である。
【図２】図２は、本発明のエレベータ特性変化補償手段を示すブロック構成図である。
【図３】図３は、本発明のかご振動抑制手段を示すブロック構成図である。
【図４】図４は、従来のロープ式エレベータの速度制御装置のブロック構成図である。
【図５】図５は、従来のインバータ制御方式によるロープ式エレベータの速度制御装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
１ノイズ低減手段
２目標値追従制御手段
３速度変換手段
４電動機速度制御手段
５エレベータ機械系
６電動機速度検出手段
７かご速度検出手段
８エレベータ特性変化補償手段
９かご振動抑制手段
１０かご荷重検出手段
１１三相商用電源
１２交流リアクトル
１３コンバータ
１４平滑コンデンサ
１５インバータ
１６インバータ制御部
１７正弦波ＰＷＭ制御手段
１８交流リアクトル
１９電動機
２０パルス発生器
２１制御要素
２２制御要素
２３ベクトル制御手段
２４負荷側電流検出器
２５制御要素
２６かご
２７つり合いおもり
２８綱車
２９電源側電流検出器
３０電圧制御手段
３１制御要素
３２正弦波ＰＷＭ制御手段
３３第１の制御対象
３４外乱オブザーバ
３５第２の制御対象
９１かご速度換算電動機速度推定手段
９２高低周波数ノイズ低減手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention Rope hoisting elevator Move the basket up and down to control lifting Rope hoisting elevator The present invention relates to a speed control device.
[0002]
[Prior art]
In general, the elevator car is controlled to move up and down by controlling an electric motor. A block diagram of such a conventional elevator speed control apparatus is shown in FIG. The speed command Vcref of the car is converted into a motor speed command Vmref of the motor driving the car by the speed conversion means 3 and input to the motor speed control means 4. The motor speed control means 4 performs feedback control with the motor speed detection value Vmfb obtained via the motor speed detection means 6 and the car load detection value mc obtained via the car load detection means 10 as inputs. The power of this electric motor is propagated to the elevator mechanical system 5, and the car speed Vc changes.
[0003]
FIG. 5 is a configuration diagram of an elevator speed control device in a rope type elevator. An AC voltage is supplied to the motor speed control means 4 from the three-phase commercial power supply 11 via the AC reactor 12. The supplied AC voltage is once converted into a DC voltage by the converter 13 and the smoothing capacitor 14 and then converted into an AC voltage having a predetermined frequency by the inverter 15. That is, PWM (pulse width modulation) control is performed by the sine wave PWM control means 17 of the inverter control unit 16, converted into alternating current of variable voltage and variable frequency, and supplied to the electric motor 19 through the alternating current reactor 18. An induction motor is used as the electric motor 19.
[0004]
The motor 19 is directly connected to a pulse generator 20 for detecting the rotational speed as the motor speed detecting means 6, and the rotational speed of the motor 19 is the motor speed detected value Vmfb detected by the pulse generator 20. Feedback is provided to the control means 4. That is, the motor speed control means 4 obtains a deviation between the detected motor speed value Vmfb and the motor speed command Vmref corresponding to the car speed command, and the deviation is calculated by the control element 21. On the other hand, the car load detection value mc from the car load detector 10 is calculated by the control element 22, added to the output signal of the control element 21, and input to the vector control means 23 of the inverter control unit 16.
[0005]
The vector control means 23 inputs the rotor position of the electric motor 19 from the electric motor speed detection means 6 and performs vector control. The load current supplied to the electric motor 19 is detected by the load-side current detector 24, calculated by the control element 25 so as to coincide with the current command output from the vector control means 23, and passed through the sine wave PWM control means 17. To control the inverter 15. As a result, the rotation speed of the electric motor 19 changes according to the car speed command Vref, and the car 26 is smoothly controlled according to the car speed command Vref from the start of the car 26 of the elevator machine system 5 to the landing.
[0006]
The car 26 of the elevator machine system 5 is attached to one end of the main rope, and a counterweight 27 is attached to the other end of the main rope. The car 26 moves up and down on a sheave 28.
[0007]
The converter 13 is controlled as follows. The voltage control means 30 outputs a command signal so that the DC voltage of the smoothing capacitor 14 is equal to the voltage reference and the power factor is 1. The command signal and the current feedback signal of the power source side current detector 29 are calculated by the control element 31 and input to the sine wave PWM control means 32, and the sine wave PWM control means 32 performs an operation with a power factor of one.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional elevator speed control device, since the car speed is not fed back, there is a limit in accurately controlling the car speed. In addition, since changes in the characteristics of the elevator machine system are not taken into account, there has been a problem of vibration generated near a specific load and a specific floor due to a change in car load, a change in car position, and the like.
[0009]
An object of the present invention is to provide an elevator speed control device capable of realizing a highly accurate car elevating speed control.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 Rope hoisting elevator Detected by an electric motor speed detecting means for detecting the speed of an electric motor that gives driving force to the car in an elevator machine system for driving the car, a speed converting means for converting the speed command of the car into an electric motor speed command, and an electric motor speed detecting means. A motor speed control means for controlling the speed of the motor so that the motor speed matched with the motor speed command converted by the speed conversion means. Rope hoisting elevator Target speed following control that outputs a car speed correction signal for tracking the car speed detected by the car speed detecting means and the car speed command detected by the car speed detecting means. The speed conversion means inputs a car speed target value in which a car speed correction signal is added to the car speed command.
[0011]
In the first aspect of the invention, the target value follow-up control means calculates a car speed correction signal for causing the car speed detected by the car speed detecting means to follow the car speed command, and the speed conversion means converts the car speed command into the car speed command. The car speed target value in consideration of the car speed correction signal is converted into a motor speed target value. That is, the follow-up control of the car speed target value is performed using the car speed detection value. Therefore, the car speed can be accurately controlled to the car speed command.
[0012]
The invention of claim 2 is the invention of claim 1, which is included in the high frequency noise included in the car speed detected by the car speed detecting means or the deviation between the car speed detected by the car speed detecting means and the car speed command. Noise reduction means for reducing high frequency noise generated is provided.
[0013]
In the invention of claim 2, in addition to the action of the invention of claim 1, high frequency noise included in the detected car speed value, or high frequency noise included in the deviation between the car speed detected by the car speed detecting means and the car speed command. The car speed target value tracking control is performed using the car speed detection value or the speed deviation that does not include high-frequency noise, so that highly accurate car speed control can be realized.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a car vibration suppression correction signal for suppressing car vibration based on the car speed and the car speed target value detected by the car speed detecting means. Is calculated, and car vibration suppression means for adding to the car speed target value is provided.
[0015]
In the invention of claim 3, in addition to the action of the invention of

claim

1 or 2, in addition to suppressing the vibration of the car and performing the follow-up control of the car speed target value using the car speed detection value, the ride comfort is improved. It is possible to realize a good and highly accurate lifting speed control.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the characteristic change for compensating for the characteristic change of the elevator machine system based on the car speed and the car speed target value detected by the car speed detecting means. A car elevator characteristic change compensating means is provided for calculating a compensation signal and adding it to the car speed target value.
[0017]
In the invention of claim 4, in addition to the operation of the invention of claim 1 or claim 2, the influence by the change in the characteristics of the elevator such as the number of passengers is compensated, and the follow-up control of the car speed target value by using the car speed detection value. Therefore, adjustment is easy, and it is possible to realize highly accurate lifting speed control.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, a car vibration suppression correction signal for suppressing car vibration based on the car speed and the car speed target value detected by the car speed detecting means. Is calculated to take into account the car speed target value, and the characteristic change compensation to compensate for the characteristic change of the elevator machine system based on the car speed and the car speed target value detected by the car speed detecting means. A car elevator characteristic change compensating means for calculating a signal and adding it to the car speed target value is provided.
[0019]
In the invention of claim 5, in addition to the action of the invention of claim 1 or claim 2, the vibration of the car is suppressed and the number of passengers etc. Rope hoisting elevator As well as compensating for the effects of changes in the characteristics of the car, the car speed target value is tracked using the car speed detection value, so that ride comfort is easy, adjustment is possible, and high-precision lifting speed control is realized. Is possible.
[0020]
The invention of claim 6 Rope hoisting elevator Detected by an electric motor speed detecting means for detecting the speed of an electric motor that gives driving force to the car in an elevator machine system for driving the car, a speed converting means for converting the speed command of the car into an electric motor speed command, and an electric motor speed detecting means. A motor speed control means for controlling the speed of the motor so that the motor speed matched with the motor speed command converted by the speed conversion means. Rope hoisting elevator A speed control device for detecting the speed of raising and lowering the car, and a car speed correction signal for causing the car speed detected by the car speed detecting means to follow the car speed command by H∞ control. Target value follow-up control means, car elevator characteristic change compensation means for calculating a characteristic change compensation signal for compensating for the characteristic change of the elevator machine system based on the car speed and the car speed target value detected by the car speed detecting means; The speed conversion means inputs a car speed target value obtained by adding a car speed correction signal and a characteristic change compensation signal to the car speed command.
[0021]
In the invention of claim 6, such as the number of passengers Rope hoisting elevator In addition to compensating for the effects of changes in the characteristics of the car, the car speed target value tracking control is performed by H∞ control based on the detected value of the car's lifting speed, so that the car has excellent robustness and vibration control and is extremely easy to adjust. Ascending / descending speed control can be realized.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is characterized by the following points. Provided with target tracking control means 2 for performing tracking control of the car speed target value Vcref using the car speed detection value Vcfb. The car vibration suppression means 9 for suppressing the car vibration is provided. Such as the number of passengers Rope hoisting elevator Elevator characteristic change compensation means 8 is provided to compensate for the influence of the characteristic change of the elevator. Then, the high frequency noise included in the car speed detection value Vcfb detected by the car speed detection means 7 or the high frequency noise included in the deviation between the car speed detection value Vcfb detected by the car speed detection means 7 and the car speed command Vcref. The noise reduction means 1 for reducing this is provided.
[0023]
The noise reduction means 1 reduces high-frequency noise components generated when the car speed detection value Vcfb is detected based on the deviation Vce between the car speed command Vcref and the car speed detection value Vcfb detected by the car speed detection means 7. is there. The noise reduction means 1 can reduce the influence of high-frequency noise on the target value tracking control means 2 and the motor speed control means 4, and can realize accurate car speed control. The speed error signal Vce1 of the car speed, which is an output signal of the noise reduction means 1, is obtained by the following equation (1), for example.
[0024]
[Expression 1]

[0025]
Here, Tf is an adjustment parameter and can be set by numerical simulation, analysis of the car speed Vcfb, or the like. If high frequency noise is not a problem, for example, if the performance of the car speed detecting means 7 is good, the noise reducing means 1 may be omitted. Further, the speed deviation Vce may be obtained after removing the harmonic noise contained in the car speed detection value Vcfb.
[0026]
The target value tracking control means 2 uses the speed error signal Vce1 calculated by the noise reduction means 1 to calculate the car speed correction signal Vce2 so that the car speed Vc follows the car speed command Vcref. In the target follow-up control means 2, various calculation methods can be considered. In the embodiment of the present invention, PI control (proportional integral control) is applied as in the following equation (2). In the equation (2), Tr1 and Tr2 are adjustment parameters.
[0027]
Vce2 = {(1 + Tr2 · s) / Tr1 · s} · Vce1 (2)
The car speed correction signal Vce2 from the target value tracking control means 2 is added to the car speed command Vcref to become the car speed target value Vcref1.
[0028]
Next, the speed conversion means 3 adds a car speed target value Vcref3 to which a car vibration suppression correction signal Vb and a characteristic change compensation signal Vd described later are further added to the car speed target value Vcref1 to which the car speed correction signal Vce2 is added. Is converted into a motor speed command Vmref. The calculation in the speed conversion means 3 is performed as shown in the equation (3).
[0029]
Vmref = Kmc · Vcref3 (3)
However, Kmc is a proportionality constant representing the ratio between the car speed Vc and the motor speed Vm, and is set from the characteristics of the elevator mechanical system 5.
[0030]
The motor speed command Vmref from the speed conversion means 3 is input to the motor speed control means 4. The motor speed control means 4 feeds back the motor speed detection value Vmfb detected by the motor speed detection means 6 so that the motor speed Vm follows the motor speed target value Vmref. As the motor speed control means 4, a commonly used one is adopted.
[0031]
The elevator mechanical system 5 is the object of control of the present invention, and the elevator car moves up and down at the car speed Vc according to the motor speed Vm. The motor speed detecting means 6 and the car speed detecting means 7 are for detecting the motor speed Vm and the car speed Vc, respectively. For example, a pulse generator (PG) or the like is used.
[0032]
Next, the elevator characteristic change compensator 8 performs a car speed target value Vcref2 to which a car vibration suppression correction signal Vb described later is added. Rope hoisting elevator This characteristic change compensation signal Vd is taken into account. That is, the elevator characteristic change compensating means 8 is based on the car speed target value Vcref3 and the car speed detection value Vcfb. Rope hoisting elevator The characteristic change compensation signal Vd for reducing the influence of the characteristic change is calculated, and the car speed target value Vcref2 is corrected as shown in the equation (4).
[0033]
Vcref3 = Vcref2-Vd (4)
In order to calculate the characteristic change compensation signal Vd, a method called a disturbance observer is applied in the embodiment of the present invention. The observer is a theory proposed by DGLuenberger in 1964, and estimates an unobservable state variable among the state variables of the controlled system from input / output information. This theory has already been reported for practical use in the industrial field, and its details are described in known literature such as “Observer (Corona, Iwai et al.)”. When applied to an elevator speed control device, the state variables that characterize the system to be controlled are motor speed, car speed, pressure, and the like.
[0034]
Hereinafter, a disturbance observer used in the embodiment of the present invention will be described. A disturbance observer estimates an unknown disturbance applied to a controlled object using an observer and corrects a control input so as to cancel it. FIG. 2 shows the basic configuration of the disturbance observer.
[0035]
In FIG. 2, it is assumed that the input / output characteristics of the input A2 and the output B are largely fluctuated in the first control object 33 due to the influence of the unknown disturbance C. On the other hand, the unknown disturbance C is estimated by the disturbance observer 34 using the input A1 and the output B of the first controlled object 33, and the input A2 is corrected so as to cancel the influence. That is, the estimated disturbance D estimated by the external observer is added to the input A2. As a result, the second controlled object 35 including the disturbance observer 34 retains the input / output characteristics of the first controlled object 33 when there is no unknown disturbance C. Therefore, when controlling the second controlled object 35, it is not necessary to consider the influence of the disturbance C, and it is possible to configure a control system with high accuracy and easy adjustment.
[0036]
In the rope hoisting elevator that is the object of control of the present invention, the load change due to passenger fluctuation and the spring constant change due to the rope length change are a major problem in improving the control performance. The elevator characteristic change compensating means 8 is constituted by an external observer 34 to compensate for load changes and spring constant changes.
[0037]
In this case, the first control object 33 corresponds to the speed conversion means 3, the motor speed control means 4, the motor speed detection means 6, and the elevator machine system 5, and the second control object 35 corresponds to the car speed detection means. 7 and the elevator characteristic change compensating means 8 are added. The input A1 corresponds to the car speed target value Vcref3, the input A2 corresponds to the car speed target value Vcref2, the output B corresponds to the car speed Vc, and the estimated disturbance D corresponds to the characteristic change compensation signal Vd.
[0038]
Next, the car vibration suppression means 9 adds the car vibration suppression correction signal Vb to the car speed target value Vcref1 to which the car speed correction signal Vce2 is added. That is, the car vibration suppression means 9 is based on the car speed target value Vcref2 and the car speed detection value Vcfb. Rope hoisting elevator This is a means for calculating a car vibration suppression correction signal Vb for suppressing the vibration of the car and correcting the car speed target value Vcref1 as shown in equation (5).
[0039]
Vcref2 = Vcref1-Vb (5)
In order to calculate the car vibration suppression correction signal Vb, the car vibration suppression means 9 in the embodiment of the present invention performs an operation as shown in FIG. First, the car speed conversion motor speed estimation means 91 calculates the car speed conversion motor speed estimation value Vmc using the car speed target value Vcref2 to which the car speed correction signal Vce2 is added. Various estimation methods can be applied as this estimation method, but the following equation (6) is used in the embodiment of the present invention.
[0040]
Vmc = {1 / (1 + Tm · s)} · Vcref2 (6)
Here, Tm is an adjustment parameter, and is set by an actual machine chart, numerical simulation, or the like. Subsequently, a deviation Vmce between the estimated car speed converted motor speed value Vmc and the detected car speed value Vcfb is calculated.
[0041]
Vmce = Vmc−Vcfb (7)
Then, using the deviation Vmce, the car vibration suppression correction signal Vb is calculated by the high / low frequency noise reduction means 92. In order to suppress the vibration, it is necessary to extract only the frequency component of the vibration to be suppressed. Therefore, the high / low frequency noise reduction means 92 is necessary. The following equation (8) is used to calculate the car vibration suppression correction signal Vb.
[0042]
[Expression 2]

[0043]
Here, Kd is an adjustment gain, and Tc is an adjustment parameter. These values can be set by numerical simulation and finely adjusted when applying to actual equipment.
[0044]
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. The noise reduction means 1 reduces the high-frequency noise component generated at the time of detecting the car speed Vc from the speed deviation Vce between the car speed command Vcref and the car speed detection value Vcfb detected by the car speed detecting means 7, and an error with high accuracy. The signal Vce1 is calculated. The target value tracking control unit 2 uses the error signal Vce1 calculated by the noise reduction unit 1 to calculate the car speed correction signal Vce2 so that the car speed Vc follows the car speed command Vcref. Then, the car speed command Vcref and the car speed correction signal Vce2 are added to calculate a car speed target value Vcref1 with the car speed correction signal Vce1 added.
[0045]
The speed conversion means 3 takes into account the car speed correction correction signal Vce2 by the target value follow-up control means 2, the car vibration suppression correction signal Vb by the car vibration suppression means 9, and the characteristic change compensation signal Vd by the elevator characteristic change compensation means 8. The car speed target value Vcref3 is converted into the motor speed command Vmref. Here, the car speed target value Vcref3 is calculated as shown in equation (9).
[0046]
Vcref3 = Vcref + Vce2-Vd-Vb (9)
The motor speed control means 4 feeds back the motor speed detection value Vmfb detected by the motor speed detection means 6 so that the motor speed Vm follows the motor speed target value Vmref. Thereby, it is a control object of the elevator mechanical system 5. Rope hoisting elevator The car speed Vc is controlled according to the motor speed Vm, and the car moves up and down at the controlled car speed Vc.
[0047]
The elevator characteristic change compensating means 8 is based on the car speed target value Vcref3 and the car speed detection value Vcfb. Rope hoisting elevator A characteristic change compensation signal Vd for reducing the influence due to the characteristic change is calculated, and the car speed target value Vcref3 is corrected as in the above-described equation (4).
[0048]
Further, the car vibration suppressing means 9 is based on the car speed target value Vcref2 and the car speed detection value Vcfb. Rope hoisting elevator The car vibration suppression correction signal Vb for suppressing the vibration of the car is calculated, and the car speed target value Vcref2 is corrected as in the above-described equation (5).
[0049]
As described above, according to the embodiment of the present invention, high-frequency noise generated at the time of detecting the car speed is reduced, and the reduced car speed is used for control, so that it is possible to control with high accuracy. . Further, since the high frequency component can be removed from the motor speed command Vmref, the performance of the motor speed control is also improved.
[0050]
Further, by using the disturbance observer 34 as the elevator characteristic change compensating means 8, the influence of characteristic changes such as load pressure fluctuations and rope spring constant fluctuations due to the number of passengers is reduced. Therefore, accurate control is possible. Furthermore, ride comfort can be improved by suppressing car vibration.
[0051]
Thus, since the characteristic change compensation and the vibration suppression are performed, the control response speed can be set higher than the conventional one. This is because the improvement in response speed and vibration suppression are generally in a trade-off relationship, that is, if one is improved, the other deteriorates, but in the embodiment of the present invention, the response speed is improved. Vibration suppression is also possible.
[0052]
Here, in the above-described embodiment, PI control (proportional integral control) is used as the target value follow-up control means 2, but H∞ control may be used instead. In this case, since the control of H∞ includes functions for suppressing vibration and reducing high frequency noise, the noise reducing means 1 and the car vibration suppressing means 9 are not required.
[0053]
On the other hand, the elevator characteristic change compensating means 8 is necessary. The reason for this is that in H∞ control, the error included in the control target is modeled and the target value tracking performance is pursued within the allowable range. This is because the performance must be set low. That means Rope hoisting elevator This is because the characteristic change due to the change in the number of passengers, the change in the rope length, etc. is large, and therefore, if these are not compensated, the required target value tracking performance cannot be obtained with the H∞ control.
[0054]
Therefore, as in the above embodiment, Rope hoisting elevator Next, target value follow-up control is performed using H∞ control. This Rope hoisting elevator This makes it possible to achieve speed control that is not easily affected by changes in the characteristics and has excellent vibration suppression performance. Design by H∞ control can be easily performed by using commercially available software (MATLAB: Cybernet System Co., Ltd.).
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the raising / lowering speed control of the car can be realized with high accuracy. That is, according to the first aspect of the present invention, the target value follow-up control is performed using the detected car speed value, so that it is possible to realize a high-accuracy lift speed control with good riding comfort.
[0057]
According to the invention of claim 2, since the high-frequency noise included in the car speed detection value is reduced and the target value follow-up control is performed using the car speed detection value that does not include the high-frequency noise, further accurate lifting speed control is performed. It can be realized.
[0058]
According to the invention of claim 3, since the target value tracking control is performed using the detected car speed value while suppressing the vibration of the car, it is possible to realize a comfortable and highly accurate lifting speed control. . At that time, when the target value follow-up control is performed using the car speed detection value that does not include the high-frequency noise and the high-frequency noise included in the car speed detection value is reduced, higher-precision lifting speed control is performed. .
[0059]
According to the invention of claim 4, such as the number of passengers Rope hoisting elevator The target value tracking control is performed using the detected car speed value and the adjustment is easy, and it is possible to realize highly accurate lifting speed control. At that time, when the target value follow-up control is performed using the car speed detection value that does not include the high-frequency noise and the high-frequency noise included in the car speed detection value is reduced, higher-precision lifting speed control is performed. .
[0060]
According to the invention of claim 5, the vibration of the car is suppressed, and the number of passengers etc. Rope hoisting elevator Because the target value tracking control is performed using the detected car speed value, the ride quality is comfortable and easy to adjust, and high-precision lifting speed control can be realized. . In this case, if high-frequency noise contained in the car speed detection value is reduced and target value tracking control is performed using the car speed detection value that does not contain high-frequency noise, more accurate lifting speed control is possible. It becomes.
[0061]
According to the invention of claim 6, such as the number of passengers Rope hoisting elevator As well as compensating for the effects of changes in the characteristics of the car, the target value tracking control is performed by controlling the H∞ based on the detected value of the car's lifting speed, making it possible to control the lifting speed with excellent robustness and vibration control and extremely easy adjustment. It can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the elevator characteristic change compensating means of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing the car vibration suppressing means of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a conventional rope-type elevator speed control device.
FIG. 5 is a block configuration diagram of a speed control device for a rope type elevator according to a conventional inverter control method.
[Explanation of symbols]
1 Noise reduction means
2 Target value tracking control means
3 Speed conversion means
4 Motor speed control means
5 Elevator machinery
6 Motor speed detection means
7 Car speed detection means
8 Elevator characteristic change compensation means
9 Car vibration suppression means
10 Car load detection means
11 Three-phase commercial power
12 AC reactor
13 Converter
14 Smoothing capacitor
15 Inverter
16 Inverter control unit
17 Sine wave PWM control means
18 AC reactor
19 Electric motor
20 Pulse generator
21 Control elements
22 Control elements
23 Vector control means
24 Load-side current detector
25 Control elements
26 Basket
27 Balanced weight
28 Sheaves
29 Current detector on the power supply side
30 Voltage control means
31 Control elements
32 sine wave PWM control means
33 First control object
34 Disturbance Observer
35 Second control object
91 Cage speed conversion motor speed estimation means
92 High / low frequency noise reduction means

Claims

ロープ巻き上げ式エレベータのかごを駆動するエレベータ機械系における前記かごに駆動力を与える電動機の速度を検出する電動機速度検出手段と、前記かごの速度指令を前記電動機の速度指令に変換する速度変換手段と、前記電動機速度検出手段で検出された前記電動機速度が前記速度変換手段で変換された電動機速度指令に一致するように前記電動機の速度を制御する電動機速度制御手段とを備えたロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置において、前記かごの昇降速度を検出するかご速度検出手段と、前記かご速度検出手段で検出されたかご速度を前記かご速度指令に追随させるためのかご速度補正信号を出力する目標値追従制御手段とを設け、前記速度変換手段は、前記かご速度指令に前記かご速度補正信号を加味したかご速度目標値を入力するようにしたことを特徴とするロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置。A motor speed detecting means for detecting a speed of an electric motor for applying a driving force to the car in an elevator mechanical system for driving a rope hoisting elevator car; and a speed converting means for converting the speed command of the car into a speed command for the motor. the motor speed the motor speed detected by the detecting means of the rope hoist elevator that includes a motor speed control means for controlling the speed of the motor to match the transformed motor speed command by said speed conversion means In the speed control device, target value tracking for outputting a car speed detecting means for detecting the raising / lowering speed of the car and a car speed correction signal for causing the car speed detected by the car speed detecting means to follow the car speed command. A control means, and the speed conversion means is a car speed obtained by adding the car speed correction signal to the car speed command. Rope hoisting elevator speed control device being characterized in that so as to enter the target value.

前記かご速度検出手段で検出されたかご速度に含まれる高周波ノイズ、又は前記かご速度検出手段で検出されたかご速度と前記かご速度指令との偏差に含まれる高周波ノイズを低減するためのノイズ低減手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置。High-frequency noise included in the car speed detected by the car speed detecting means, or noise reducing means for reducing high-frequency noise included in the deviation between the car speed detected by the car speed detecting means and the car speed command. The speed control apparatus for a rope hoisting elevator according to claim 1, wherein:

前記かご速度検出手段で検出された前記かご速度及び前記かご速度目標値に基づいて、前記かごの振動を抑制するためのかご振動抑制補正信号を算出し、前記かご速度目標値に加味させるかご振動抑制手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置。Based on the car speed detected by the car speed detecting means and the car speed target value, a car vibration suppression correction signal for suppressing the car vibration is calculated, and the car vibration is added to the car speed target value. The speed control device for a rope hoisting elevator according to claim 1 or 2, further comprising a suppression unit.

前記かご速度検出手段で検出された前記かご速度及び前記かご速度目標値に基づいて、前記エレベータ機械系の特性変化を補償するための特性変化補償信号を算出し、前記かご速度目標値に加味させるかごエレベータ特性変化補償手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置。Based on the car speed detected by the car speed detecting means and the car speed target value, a characteristic change compensation signal for compensating a characteristic change of the elevator machine system is calculated and added to the car speed target value. The speed control apparatus for a rope hoisting elevator according to claim 1 or 2, further comprising a car elevator characteristic change compensating means.

前記かご速度検出手段で検出された前記かご速度及び前記かご速度目標値に基づいて、前記かごの振動を抑制するためのかご振動抑制補正信号を算出し、前記かご速度目標値に加味させるかご振動抑制手段と、前記かご速度検出手段で検出された前記かご速度及び前記かご速度目標値に基づいて、前記エレベータ機械系の特性変化を補償するための特性変化補償信号を算出し、前記かご速度目標値に加味させるかごエレベータ特性変化補償手段とを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置。Based on the car speed detected by the car speed detecting means and the car speed target value, a car vibration suppression correction signal for suppressing the car vibration is calculated, and the car vibration is added to the car speed target value. Based on the car speed and the car speed target value detected by the restraining means and the car speed detecting means, a characteristic change compensation signal for compensating for the characteristic change of the elevator mechanical system is calculated, and the car speed target is calculated. 3. A speed control apparatus for a rope hoisting elevator according to claim 1, further comprising a car elevator characteristic change compensating means for adding to the value.

ロープ巻き上げ式エレベータのかごを駆動するエレベータ機械系における前記かごに駆動力を与える電動機の速度を検出する電動機速度検出手段と、前記かごの速度指令を前記電動機の速度指令に変換する速度変換手段と、前記電動機速度検出手段で検出された前記電動機速度が前記速度変換手段で変換された電動機速度指令に一致するように前記電動機の速度を制御する電動機速度制御手段とを備えたロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置において、前記かごの昇降速度を検出するかご速度検出手段と、前記かご速度検出手段で検出されたかご速度をＨ∞制御により前記かご速度指令に追随させるためのかご速度補正信号を出力する目標値追従制御手段と、前記かご速度検出手段で検出された前記かご速度及び前記かご速度目標値に基づいて前記エレベータ機械系の特性変化を補償するための特性変化補償信号を算出するかごエレベータ特性変化補償手段とを設け、前記速度変換手段は、前記かご速度指令に前記かご速度補正信号及び前記特性変化補償信号を加味したかご速度目標値を入力するようにしたことを特徴とするロープ巻き上げ式エレベータの速度制御装置。A motor speed detecting means for detecting a speed of an electric motor for applying a driving force to the car in an elevator mechanical system for driving a rope hoisting elevator car; and a speed converting means for converting the speed command of the car into a speed command for the motor. the motor speed the motor speed detected by the detecting means of the rope hoist elevator that includes a motor speed control means for controlling the speed of the motor to match the transformed motor speed command by said speed conversion means In the speed control device, a car speed detecting means for detecting the raising / lowering speed of the car and a car speed correction signal for causing the car speed detected by the car speed detecting means to follow the car speed command by H∞ control are output. Target value follow-up control means, and the car speed detected by the car speed detection means and the car speed target value. And a car elevator characteristic change compensation means for calculating a characteristic change compensation signal for compensating a characteristic change of the elevator machine system, and the speed conversion means includes the car speed correction signal and the characteristic in the car speed command. A speed control device for a rope hoisting elevator characterized by inputting a car speed target value in consideration of a change compensation signal.