JPH11193190A - Elevator speed control device - Google Patents
Elevator speed control deviceInfo
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- JPH11193190A JPH11193190A JP9366955A JP36695597A JPH11193190A JP H11193190 A JPH11193190 A JP H11193190A JP 9366955 A JP9366955 A JP 9366955A JP 36695597 A JP36695597 A JP 36695597A JP H11193190 A JPH11193190 A JP H11193190A
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- elevator
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、乗りかごをロープ
を介してシーブに吊しシーブを駆動する電動機の速度を
制御して乗りかごを昇降制御するようにしたエレベータ
速度制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an elevator speed control device in which a car is hung on a sheave via a rope and the speed of an electric motor for driving the sheave is controlled to control the elevator of the car.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ロープ式エレベータではエレベ
ータ機械系を剛体とみなし、シーブ駆動用の電動機を駆
動することにより、乗りかご速度が所望の乗りかご速度
指令値になるように制御している。そして、乗客のとび
跳ねやレールの歪み、エレベータ機械系の共振などによ
る乗りかごの振動は、ダンパや防振ゴムなどを設置する
ことにより、機械的に抑制している。2. Description of the Related Art Generally, in a rope type elevator, the elevator mechanical system is regarded as a rigid body, and a car speed is controlled to a desired car speed command value by driving an electric motor for driving a sheave. The vibration of the car caused by the jumping of the passengers, the distortion of the rails, the resonance of the elevator mechanical system, and the like is mechanically suppressed by installing a damper, an anti-vibration rubber, and the like.
【０００３】通常、エレベータは乗りかごの積載荷重や
位置により、固有振動数が大きく変化するので、ダンパ
や防振ゴムなどの機械的な制振手段では振動を完全に抑
制することができない。そのため、ある特定の階床や積
載荷重において、発生する振動が問題となることがあっ
た。この傾向は、特に固有振動数の変化が大きい長行
程、超高速エレベータで顕著であった。[0003] Normally, the natural frequency of an elevator greatly changes depending on the load and position of a car, and therefore, vibration cannot be completely suppressed by a mechanical damping means such as a damper or a vibration-proof rubber. For this reason, there is a case where the generated vibration is a problem on a specific floor or a load. This tendency was remarkable in an ultra-high-speed elevator, particularly in a long stroke in which a change in the natural frequency is large.
【０００４】また、乗りかごの積載荷重や位置の変化に
かかわらず、常に高精度の速度制御を実現するために
は、これらの検出値に応じて制御ゲインを更新すること
が望まれるが、その際の指針がなく、試行錯誤に膨大な
調整時間を要するため、従来は制御ゲインを一定として
いた。また、エレベータのスペックや要求される性能に
応じて制御ゲインを調整し直す必要があり、効率が悪か
った。In order to always realize high-precision speed control irrespective of changes in the load or position of the car, it is desirable to update the control gain in accordance with these detected values. Conventionally, the control gain is fixed because there is no guideline and a huge amount of adjustment time is required for trial and error. In addition, it is necessary to readjust the control gain according to the specifications of the elevator and the required performance, resulting in poor efficiency.
【０００５】そこで、特願平８−２３５８２４号に示さ
れるように、エレベータをモデル化し乗りかごの振動を
抑制するようにしたものがある。このエレベータ速度制
御装置では、制御量を乗りかご速度、操作量を電動機の
速度指令値とするエレベータ数式モデルを持ち、このモ
デルの状態量に該当する信号のうち、制御で必要な信号
を直接検出又は推定し、これを電動機速度指令値演算装
置に帰還し、エレベータの特性変化にかかわらず、高精
度な速度制御が可能としている。Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application No. 8-235824, an elevator is modeled to suppress the vibration of a car. This elevator speed control device has an elevator formula model that uses the control amount as the car speed and the operation amount as the speed command value of the electric motor, and directly detects the signals required for control among the signals corresponding to the state quantities of this model. Alternatively, it is estimated and fed back to the motor speed command value calculation device, so that highly accurate speed control can be performed regardless of changes in the characteristics of the elevator.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のエ
レベータ速度制御装置では、検出値又は推定値はダンパ
や防振ゴムなどの機械的な制振装置及び制御装置での処
理上の時間的誤差により、目標指令値との位相差が生じ
てしまい目標となる電動機速度指令値を出力することが
できないことがあった。However, in this conventional elevator speed control device, the detected value or the estimated value is a time error in processing by a mechanical vibration damping device such as a damper or a vibration isolating rubber and a control device. As a result, a phase difference from the target command value may occur, and the target motor speed command value may not be output.
【０００７】発明の目的は、機械的な制振装置や制御装
置での処理上による遅れを補償し、高精度な速度制御が
可能であるエレベータ速度制御装置を提供することであ
る。An object of the present invention is to provide an elevator speed control device capable of compensating for a delay in processing by a mechanical vibration damping device or a control device and performing high-accuracy speed control.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
エレベータの制御装置は、乗りかごをロープを介してシ
ーブに吊しシーブを駆動する電動機の速度を制御して乗
りかごを昇降制御するようにしたエレベータ速度制御装
置において、エレベータの起動指令を受け乗りかご速度
指令値を設定する乗りかご速度指令値設定手段と、制御
量を乗りかご速度とし操作量を電動機の速度指令値とす
るエレベータの数式モデルを予め記憶するエレベータ数
式モデル記憶手段と、エレベータ数式モデル記憶手段に
記憶されたエレベータ数式モデルに基づき制御ゲインを
数式の形で演算する制御ゲイン式演算手段と、エレベー
タ数式モデルのパラメータの値を設定するための数式モ
デルパラメータ設定手段と、制御ゲイン式演算手段で演
算された制御ゲイン式に数式モデルパラメータ設定手段
で設定されたパラメータの値を代入し制御ゲインを演算
する制御ゲイン演算手段と、乗りかご速度の応答を所望
の値に調整するための調整係数を設定する乗りかご速度
応答調整手段と、エレベータ数式モデルの状態量に該当
する信号のうち乗りかご速度の制御に必要な状態量を検
出する状態量検出手段と、状態量検出手段で検出された
状態量に制御の位相遅れを補償するため調整を行う状態
量位相補償手段と、制御ゲイン演算手段で演算された制
御ゲイン、乗りかご速度応答調整手段で設定された調整
係数及び状態量位相補償手段からの状態量に基づいて乗
りかご速度が乗りかご速度指令値設定手段で設定された
乗りかご速度指令値に追従するように電動機の速度指令
値を演算する電動機速度指令値演算手段とを備えたこと
を特徴とする。An elevator control apparatus according to the first aspect of the present invention controls a lift of a car by suspending the car on a sheave via a rope and controlling the speed of an electric motor for driving the sheave. In the elevator speed control apparatus as described above, a car speed command value setting means for receiving a start command of an elevator and setting a car speed command value, an elevator having a control amount as a car speed and an operation amount as a speed command value of an electric motor An elevator mathematical expression model storage means for storing the mathematical expression model in advance; a control gain arithmetic operation means for calculating a control gain in the form of an mathematical expression based on the elevator mathematical expression model stored in the elevator mathematical expression model storage means; A mathematical model parameter setting means for setting a value, and a control gain calculated by a control gain formula calculating means. Control gain calculating means for calculating the control gain by substituting the parameter value set by the mathematical model parameter setting means into the equation, and car speed setting an adjustment coefficient for adjusting the car speed response to a desired value. Response adjustment means, state quantity detection means for detecting a state quantity necessary for controlling the speed of the car among signals corresponding to the state quantity of the elevator mathematical expression model, and control phase based on the state quantity detected by the state quantity detection means. A state quantity phase compensating means for adjusting to compensate for the delay, a control gain calculated by the control gain calculating means, an adjustment coefficient set by the car speed response adjusting means, and a state quantity from the state quantity phase compensating means. Motor speed command value calculation for calculating the motor speed command value so that the car speed follows the car speed command value set by the car speed command value setting means Characterized by comprising a stage.
【０００９】請求項１の発明に係わるエレベータの制御
装置では、制御量を乗りかご速度とし操作量を電動機の
速度指令値とするエレベータの数式モデルを予めエレベ
ータ数式モデル記憶手段に記憶させておき、数式モデル
パラメータ設定手段でそのエレベータ数式モデルにパラ
メータの値を設定して制御ゲイン演算手段により制御ゲ
インを求め、電動機速度指令値演算手段は、制御ゲイン
演算手段で演算された制御ゲイン、乗りかご速度応答調
整手段で設定された調整係数、及び状態量検出手段で検
出された状態量検出に対し状態量位相補償手段で位相補
償された状態量に基づいて、乗りかご速度が乗りかご速
度指令値設定手段で設定された乗りかご速度指令値に追
従するように電動機の速度指令値を演算する。In the elevator control apparatus according to the first aspect of the present invention, an elevator mathematical model model in which the control amount is the car speed and the operation amount is the speed command value of the electric motor is stored in advance in the elevator mathematical model storage means. The parameter value is set in the elevator mathematical model by the mathematical model parameter setting means, and the control gain is obtained by the control gain calculating means. The motor speed command value calculating means includes the control gain calculated by the control gain calculating means, the car speed. The car speed is set based on the adjustment coefficient set by the response adjusting unit and the state amount phase-compensated by the state amount phase compensating unit for the state amount detected by the state amount detecting unit. The speed command value of the electric motor is calculated so as to follow the car speed command value set by the means.
【００１０】請求項２の発明に係わるエレベータの制御
装置は、請求項１に記載のエレベータ速度制御装置にお
いて、状態量検出手段は、乗りかごの積載荷重を検出す
る乗りかご荷重検出手段で検出された乗りかご荷重から
乗りかご加速度を推定する乗りかご加速度推定手段を備
え、乗りかご加速度に依存する制御ゲインを乗りかご加
速度推定値の変化に応じて更新することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the elevator control device according to the first aspect, the state quantity detecting means is detected by a car load detecting means for detecting a loaded load of the car. A car acceleration estimating means for estimating the car acceleration from the loaded car load is provided, and a control gain dependent on the car acceleration is updated according to a change in the estimated car acceleration value.
【００１１】請求項２の発明に係わるエレベータの制御
装置では、請求項１の発明の作用に加え、乗りかご加速
度推定手段は、乗りかご荷重検出手段で検出された乗り
かご荷重に基づいて乗りかご加速度を推定し、その推定
された乗りかご加速度推定値の変化に応じて電動機速度
指令値演算手段での制御ゲインを更新する。これによ
り、乗りかご加速度検出手段が不要となり装置の簡素化
が図れる。[0011] In the elevator control apparatus according to the second aspect of the present invention, in addition to the operation of the first aspect, the car acceleration estimating means may include a car acceleration based on the car load detected by the car load detecting means. The acceleration is estimated, and the control gain in the motor speed command value calculating means is updated according to the change in the estimated car acceleration estimated value. This eliminates the need for the car acceleration detecting means, thereby simplifying the apparatus.
【００１２】請求項３の発明に係わるエレベータ速度制
御装置は、請求項１に記載のエレベータ速度制御装置に
おいて、状態量検出手段は、乗りかごの積載荷重を検出
する乗りかご荷重検出手段で検出された乗りかご荷重か
ら乗りかご速度を推定する乗りかご速度推定手段を備
え、乗りかご速度に依存する制御ゲインを乗りかご速度
推定値の変化に応じて更新することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the elevator speed control apparatus according to the first aspect, the state quantity detecting means is detected by a car load detecting means for detecting a loaded load of the car. A car speed estimating means for estimating a car speed from a loaded car load, wherein a control gain dependent on the car speed is updated according to a change in the estimated car speed value.
【００１３】請求項３の発明に係わるエレベータ速度制
御装置では、請求項１の発明の作用に加え、乗りかご速
度推定手段は、乗りかご荷重検出手段で検出された乗り
かご荷重に基づいて乗りかご速度を推定し、その推定さ
れた乗りかご速度推定値の変化に応じて電動機速度指令
値演算手段での制御ゲインを更新する。これにより、乗
りかご速度検出手段が不要となり装置の簡素化が図れ
る。[0013] In the elevator speed control apparatus according to the third aspect of the present invention, in addition to the operation of the first aspect, the car speed estimating means may be based on the car load detected by the car load detecting means. The speed is estimated, and the control gain in the motor speed command value calculating means is updated in accordance with the change in the estimated car speed estimated value. This eliminates the need for the car speed detecting means, thereby simplifying the apparatus.
【００１４】請求項４の発明に係わるエレベータ速度制
御装置は、エレベータの起動指令を受け乗りかご速度指
令値を設定する乗りかご速度指令値設定手段と、制御量
を乗りかご速度とし操作量を電動機の速度指令値とする
エレベータの数式モデルを予め記憶するエレベータ数式
モデル記憶手段と、エレベータ数式モデル記憶手段に記
憶されたエレベータ数式モデルに基づき制御ゲインを数
式の形で演算する制御ゲイン式演算手段と、エレベータ
数式モデルのパラメータの値を設定するための数式モデ
ルパラメータ設定手段と、制御ゲイン式演算手段で演算
された制御ゲイン式に数式モデルパラメータ設定手段で
設定されたパラメータの値を代入し制御ゲインを演算す
る制御ゲイン演算手段と、乗りかご速度の応答を所望の
値に調整するための調整係数を設定する乗りかご速度応
答調整手段と、エレベータ数式モデルの状態量に該当す
る信号のうち乗りかご速度の制御に必要な状態量を検出
する状態量検出手段と、制御ゲイン演算手段で演算され
た制御ゲイン、乗りかご速度応答調整手段で設定された
調整係数及び状態量検出手段からの状態量検出値に基づ
いて乗りかご速度が乗りかご速度指令値設定手段で設定
された乗りかご速度指令値に追従するように電動機の速
度指令値を演算する電動機速度指令値演算手段と、電動
機の数式モデルを予め記憶する電動機数式モデル手段
と、電動機数式モデルのパラメータの値を設定するため
の電動機モデルパラメータ設定手段と、電動機制御ゲイ
ン式演算手段で演算された電動機制御ゲイン式に電動機
モデルパラメータ設定手段で設定されたパラメータの値
を代入し制御ゲインを演算する電動機制御ゲイン演算手
段と、電動機速度の応答を所望の値に調整するための調
整係数を設定する電動機速度応答調整手段と、電動機モ
デルの状態量に該当する信号のうち制御で必要な状態量
を検出する電動機速度検出手段と、電動機制御ゲイン演
算手段で演算された制御ゲイン、電動機速度応答調整手
段で設定された調整係数及び電動機速度検出手段で検出
された電動機速度が電動機速度指令値設定手段で設定さ
れた電動機速度指令値に追従するように電動機の速度指
令値を補正する電動機速度指令値補正手段とを備えたこ
とを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an elevator speed control apparatus comprising: a car speed command value setting means for setting a car speed command value in response to an elevator start command; Elevator formula model storage means for storing in advance a formula model of the elevator as a speed command value, and control gain formula calculation means for calculating the control gain in the form of a formula based on the elevator formula model stored in the elevator formula model storage means, A mathematical model parameter setting means for setting values of parameters of the elevator mathematical model, and a control gain obtained by substituting the parameter value set by the mathematical model parameter setting means into the control gain equation calculated by the control gain equation calculating means. And a control gain calculating means for calculating the response of the car speed to a desired value. Car speed response adjusting means for setting an adjustment coefficient, state quantity detecting means for detecting a state quantity necessary for controlling the car speed among signals corresponding to the state quantity of the elevator mathematical expression model, and calculation by control gain calculating means Car speed command set by the car speed command value setting means based on the control gain, the adjustment coefficient set by the car speed response adjusting means, and the state quantity detection value from the state quantity detecting means. Motor speed command value calculating means for calculating a speed command value of the motor so as to follow the value, motor formula model means for storing a mathematical model of the motor in advance, and a motor model for setting values of parameters of the motor mathematical model Parameter setting means, and the motor control gain type calculated by the motor control gain type calculation means are set by the motor model parameter setting means. A motor control gain calculating means for calculating a control gain by substituting a parameter value; a motor speed response adjusting means for setting an adjustment coefficient for adjusting a motor speed response to a desired value; and a state quantity of a motor model. Motor speed detecting means for detecting a state quantity necessary for control of the control signal, a control gain calculated by the motor control gain calculating means, an adjustment coefficient set by the motor speed response adjusting means, and a motor speed detecting means. Motor speed command value correcting means for correcting the speed command value of the motor so that the motor speed follows the motor speed command value set by the motor speed command value setting means.
【００１５】請求項４の発明では、制御量を乗りかご速
度とし操作量を電動機の速度指令値とするエレベータの
数式モデルを予めエレベータ数式モデル記憶手段に記憶
させておき、制御ゲイン演算手段でそのエレベータ数式
モデルにパラメータの値を設定して制御ゲインを求め、
電動機速度指令値演算手段は、制御ゲイン演算手段で演
算された制御ゲイン、乗りかご速度応答調整手段で設定
された調整係数及び状態量検出手段で検出された状態量
検出値に基づいて、乗りかご速度が乗りかご速度指令値
設定手段で設定された乗りかご速度指令値に追従するよ
うに電動機の速度指令値を演算する。一方、制御量を電
動機速度とし操作量を電動機速度指令値とする電動機の
数式モデルを予め電動機数式モデル記憶手段に記憶させ
ておき、電動機制御ゲイン演算手段でそのエレベータ数
式モデルにパラメータの値を設定して制御ゲインを求
め、電動機速度指令値補正手段は、電動機速度応答調整
手段で設定された調整係数及び電動機速度検出手段で検
出された電動機速度が電動機速度指令値設定手段で設定
された電動機速度指令値に追従するように電動機の速度
指令値を補正し、電動機をその補正された速度指令値で
制御する。According to the fourth aspect of the present invention, a mathematical model of an elevator having a control amount as a car speed and an operation amount as a speed command value of an electric motor is stored in advance in an elevator mathematical expression model storing means, and the control gain calculating means stores the mathematical expression model. Set the value of the parameter in the elevator formula model to obtain the control gain,
The motor speed command value calculating means is configured to control the car based on the control gain calculated by the control gain calculating means, the adjustment coefficient set by the car speed response adjusting means, and the state quantity detection value detected by the state quantity detecting means. The speed command value of the electric motor is calculated so that the speed follows the car speed command value set by the car speed command value setting means. On the other hand, a mathematical model of the motor having the control amount as the motor speed and the operation amount as the motor speed command value is stored in advance in the motor mathematical model storage means, and the motor control gain calculating means sets the parameter values in the elevator mathematical model. The motor speed command value correction means calculates the control gain, and the adjustment coefficient set by the motor speed response adjustment means and the motor speed detected by the motor speed detection means are used as the motor speed set by the motor speed command value setting means. The speed command value of the electric motor is corrected so as to follow the command value, and the motor is controlled with the corrected speed command value.
【００１６】請求項５の発明に係わるエレベータ速度制
御装置は、請求項４に記載のエレベータ速度制御装置に
おいて、状態量検出手段は、乗りかごの積載荷重を検出
する乗りかご荷重検出手段で検出された乗りかご荷重か
ら乗りかご加速度を推定する乗りかご加速度推定手段を
備え、乗りかご加速度に依存する制御ゲインを乗りかご
加速度推定値の変化に応じて更新することを特徴とす
る。According to a fifth aspect of the present invention, in the elevator speed control apparatus according to the fourth aspect, the state quantity detecting means is detected by a car load detecting means for detecting a loaded load of the car. A car acceleration estimating means for estimating the car acceleration from the loaded car load is provided, and a control gain dependent on the car acceleration is updated according to a change in the estimated car acceleration value.
【００１７】請求項５の発明に係わるエレベータの制御
装置では、請求項４の発明の作用に加え、乗りかご加速
度推定手段は、乗りかご荷重検出手段で検出された乗り
かご荷重に基づいて乗りかご加速度を推定し、その推定
された乗りかご加速度推定値の変化に応じて電動機速度
指令値演算手段での制御ゲインを更新する。これによ
り、乗りかご加速度検出手段が不要となり装置の簡素化
が図れる。In the elevator control apparatus according to a fifth aspect of the present invention, in addition to the function of the fourth aspect of the present invention, the car acceleration estimating means further comprises a car acceleration estimating means based on the car load detected by the car load detecting means. The acceleration is estimated, and the control gain in the motor speed command value calculating means is updated according to the change in the estimated car acceleration estimated value. This eliminates the need for the car acceleration detecting means, thereby simplifying the apparatus.
【００１８】請求項６の発明に係わるエレベータ速度制
御装置は、請求項４に記載のエレベータ速度制御装置に
おいて、状態量検出手段は、乗りかごの積載荷重を検出
する乗りかご荷重検出手段で検出された乗りかご荷重か
ら乗りかご速度を推定する乗りかご速度推定手段を備
え、乗りかご速度に依存する制御ゲインを乗りかご速度
推定値の変化に応じて更新することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the elevator speed control apparatus according to the fourth aspect, the state quantity detecting means is detected by a car load detecting means for detecting a loaded load of the car. A car speed estimating means for estimating a car speed from a loaded car load, wherein a control gain dependent on the car speed is updated according to a change in the estimated car speed value.
【００１９】請求項６の発明に係わるエレベータ速度制
御装置では、請求項４の発明の作用に加え、乗りかご速
度推定手段は、乗りかご荷重検出手段で検出された乗り
かご荷重に基づいて乗りかご速度を推定し、その推定さ
れた乗りかご速度推定値の変化に応じて電動機速度指令
値演算手段での制御ゲインを更新する。これにより、乗
りかご速度検出手段が不要となり装置の簡素化が図れ
る。In the elevator speed control device according to a sixth aspect of the present invention, in addition to the function of the fourth aspect of the invention, the car speed estimating means includes a car based on the car load detected by the car load detecting means. The speed is estimated, and the control gain in the motor speed command value calculating means is updated in accordance with the change in the estimated car speed estimated value. This eliminates the need for the car speed detecting means, thereby simplifying the apparatus.
【００２０】[0020]
【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は本発明の第１の実施の形態を示すブロック
構成図である。この第１の実施の形態は、エレベータ１
５を予め数式モデルで表現してエレベータ数式モデル記
憶手段２に記憶しておき、そのエレベータ数式モデルに
基づき、電動機速度指令値演算手段９での制御ゲインを
数式として設定するようにしたものである。そして、そ
の際の状態量検出手段７からの検出信号は状態量位相補
償手段８により位相補償されて電動機速度指令値演算手
段９に入力される。また、制御ゲイン式演算手段３での
制御ゲイン式の演算には、特にＩＬＱ制御理論を用い
る。ＩＬＱ制御理論に関しては、例えば、「ＩＬＱ最適
サーボ系設計法の一般化、藤井隆雄、下村卓著、システ
ム制御情報学会論文誌 Ｖｏｌ．１、Ｎｏ．６、１９８
８」などの公知文献に記述されている。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. This first embodiment is an elevator 1
5 is represented in advance by a mathematical model and stored in the elevator mathematical model storage means 2, and the control gain in the motor speed command value calculating means 9 is set as a mathematical expression based on the elevator mathematical model. . The detection signal from the state quantity detecting means 7 at that time is phase-compensated by the state quantity phase compensating means 8 and input to the motor speed command value calculating means 9. In addition, the control gain formula calculation by the control gain formula calculation means 3 particularly uses the ILQ control theory. Regarding the ILQ control theory, for example, “Generalization of ILQ Optimal Servo System Design Method, Takao Fujii, Taku Shimomura, Transactions of the Society of System Control Information Vol. 1, No. 6, 198
8 "and the like.
【００２１】すなわち、エレベータ数式モデル記憶手段
２には、予めエレベータ１５を数式モデルで表現したエ
レベータ数式モデルが記憶される。制御ゲイン式演算手
段３では、エレベータ数式モデル記憶手段２に記憶され
たエレベータ数式モデルに基づいて、電動機速度指令値
演算手段９の制御ゲインＫｉ、Ｋｆを数式で表現した制
御ゲイン式を演算する。That is, the elevator mathematical expression model storage means 2 stores an elevator mathematical expression model in which the elevator 15 is represented by a mathematical expression model in advance. The control gain formula calculating means 3 calculates a control gain formula in which the control gains Ki and Kf of the motor speed command value calculating means 9 are expressed by mathematical formulas based on the elevator mathematical formula model stored in the elevator mathematical formula model storage means 2.
【００２２】数式で表現された制御ゲイン式は制御ゲイ
ン演算手段５に入力される。この制御ゲイン演算手段５
は、数式で示された制御ゲイン式を、数値で示された制
御ゲインに変換するものであり、数式モデルパラメータ
設定手段４にて、設定された数値をエレベータ数式モデ
ルのそれぞれのパラメータに代入して、数値で示された
制御ゲインを演算し、電動機速度指令値演算手段９に出
力する。The control gain expression expressed by the equation is input to the control gain calculating means 5. This control gain calculating means 5
Converts the control gain expression expressed by the mathematical expression into the control gain expressed by the numerical value, and substitutes the set numerical value into each parameter of the elevator mathematical expression model by the mathematical expression model parameter setting means 4. Then, a control gain indicated by a numerical value is calculated and output to the motor speed command value calculating means 9.
【００２３】電動機速度指令値演算手段９は、制御ゲイ
ン演算手段５からの制御ゲイン、及び乗りかご速度応答
調整手段６からの調整係数Ｔｕ、σを入力する。また、
状態量検出手段７で検出された乗りかご速度ｘ4を状態
量位相補償手段８を介して入力し、状態量位相補償手段
８で位相補償された乗りかご速度ｘ4'が乗りかご速度指
令値設定手段１に設定された乗りかご速度指令値Ｖｒに
なるように制御するものである。その場合、状態量検出
手段７で検出された電動機速度ｘ2、乗りかご加速度ｘ3
も加味して、エレベータ１５の変換手段１０への電動機
速度指令値（乗りかご速度換算）ｕを演算する。The motor speed command value calculating means 9 receives the control gain from the control gain calculating means 5 and the adjustment coefficients Tu and σ from the car speed response adjusting means 6. Also,
The car speed x 4 detected by the state quantity detecting means 7 is input via the state quantity phase compensating means 8, and the car speed x 4 ′ phase compensated by the state quantity phase compensating means 8 is the car speed command value. The control is performed so that the car speed command value Vr set in the setting means 1 is obtained. In that case, the motor speed x 2 and the car acceleration x 3 detected by the state quantity detecting means 7
In consideration of the above, a motor speed command value (converted to car speed) u to the conversion means 10 of the elevator 15 is calculated.
【００２４】この第１の実施の形態では、電動機速度指
令値演算手段９の制御ゲインをエレベータ１５の数式モ
デルに基づいて求めようにしているので、まず、エレベ
ータ１５を数式モデルで表現することが必要である。以
下、エレベータ１５の構成について説明し、数式モデル
の導出について説明する。In the first embodiment, since the control gain of the motor speed command value calculating means 9 is obtained based on the mathematical model of the elevator 15, the elevator 15 is first expressed by a mathematical model. is necessary. Hereinafter, the configuration of the elevator 15 will be described, and derivation of a mathematical model will be described.
【００２５】エレベータ１５は、乗りかご速度ｙ
（ｘ4）を制御量とし、電動機速度指令値（乗りかご速
度換算）ｕを操作量とする制御対象である。すなわち、
変換手段１０には操作量である電動機速度指令値（乗り
かご速度換算）ｕが入力され、この変換手段１０にて、
乗りかご速度換算の電動機速度指令値ｕを電動機速度の
指令値に変換する。そして、電動機制御装置１１は電動
機１２の速度を電動機速度検出手段１３で検出してフィ
ードバック制御する。つまり、電動機制御装置１１は電
動機１２の速度が変換された電動機指令値になるように
制御し、エレベータ機械系１４を駆動する。The elevator 15 has a car speed y
(X 4 ) is a control target and a motor speed command value (converted to car speed) u is an operation target. That is,
The motor speed command value (converted to car speed) u, which is an operation amount, is input to the conversion means 10.
The motor speed command value u converted from the car speed is converted into a motor speed command value. Then, the motor control device 11 detects the speed of the motor 12 with the motor speed detecting means 13 and performs feedback control. That is, the motor control device 11 controls the speed of the motor 12 to be the converted motor command value, and drives the elevator mechanical system 14.
【００２６】図２は、エレベータ機械系１４の概略構成
図である。図２から分かるように、つるべ式と呼ばれる
ロープ式エレベータは、乗りかご２８とカウンタウェイ
ト２９とがロープ２７で連結され、シーブ２６に吊され
ている。電動機１２は建物の屋上に設置されシーブ２６
を回転させる。シーブ２６はロープ２７を巻き上げ、乗
りかご２８を昇降する。カウンタウェイト２９は、乗り
かご２８とほぼ等しい質量に設定され、乗りかご２８と
バランスさせることにより電動機１２の負荷を低減し、
省エネ及び小型化を図っている。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the elevator mechanical system 14. As can be seen from FIG. 2, in the rope type elevator called a hanging type, a car 28 and a counter weight 29 are connected by a rope 27 and suspended from a sheave 26. The electric motor 12 is installed on the roof of the building and the sheave 26
To rotate. Sheave 26 winds rope 27 and raises and lowers car 28. The counter weight 29 is set to have a mass substantially equal to that of the car 28, and reduces the load on the electric motor 12 by balancing with the car 28.
Energy saving and miniaturization are aimed at.
【００２７】以上のような構成のロープ式エレベータ１
５を数式モデルで表現するに当たり、各種パラメータ
（記号）を以下のように定める。The rope type elevator 1 having the above configuration
When expressing 5 in a mathematical model, various parameters (symbols) are determined as follows.
【００２８】 記号 説明 Ｍｃ［ｋｇ］ 乗りかご質量 Ｍｗ［ｋｇ］ カウンタウエイト質量 Ｋｃ［Ｎ／ｍ］ ロープ弾性定数（乗りかご側） Ｋｗ［Ｎ／ｍ］ ロープ弾性定数（カウンタウエイト側） Ｘｃ［ｍ］ 乗りかご位置 Ｘｗ［ｍ］ カウンタウエイト位置 ｒ ［ｍ］ シーブ半径 Ｔｍｉ［Ｎ・ｍ］ 電動機発生トルク Ｔｍ［Ｎ・ｍ］ 電動機外部発生トルク Ｊｍ［ｋｇ・ｍ2］ 電動機慣性モーメント θｍ［ｒａｄ］ 電動機回転角 Ｋｔ［‐］ トルク変換係数 Ｎｍ［‐］ 電動機／シーブ回転比 Ｔ1［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータ Ｔ2［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータSymbol Description Mc [kg] Car mass Mw [kg] Counterweight mass Kc [N / m] Rope elastic constant (car side) Kw [N / m] Rope elastic constant (counterweight side) Xc [m ] cab position Xw [m] counterweight position r [m] sheave radius Tmi [N · m] motor generator torque Tm [N · m] motor externally generated torque Jm [kg · m 2] motor inertia .theta.m [rad] Motor rotation angle Kt [-] Torque conversion coefficient Nm [-] Motor / sheave rotation ratio T 1 [s] Motor speed control PI control parameter T 2 [s] Motor speed control PI control parameter
【００２９】エレベータでは、理論的には乗りかご速度
と電動機速度とは比例関係にあるため、変換手段１０で
の乗りかご速度換算から電動機速度への変換は、エレベ
ータの構成から決定される比例定数Ｋ1を乗じればよ
い。この第１の実施の形態での油圧エレベータ１５で
は、比例定数Ｋ1は次式で計算できる。In an elevator, since the car speed and the motor speed are theoretically proportional to each other, the conversion from the car speed conversion by the conversion means 10 to the motor speed is performed by a proportional constant determined from the configuration of the elevator. the K 1 may be multiplied. In the hydraulic elevator 15 in the first embodiment, the proportionality constant K 1 can be calculated by the following equation.
【００３０】Ｋ1＝１／（ｒ・Ｎｍ）K 1 = 1 / (r · Nm)
【００３１】次に、エレベータ１５の数式モデルを作成
する際には、より詳細な式（状態量が多く、次数が高い
モデル）とすれば制御性能を向上することが可能である
が、そうすると、制御に必要な状態量が多くなり多くの
センサを必要とする。Next, when a mathematical expression model of the elevator 15 is created, it is possible to improve the control performance by using a more detailed expression (a model having a large number of states and a high order). The amount of state required for control increases, and many sensors are required.
【００３２】一般に、エレベータ数式モデルは、エレベ
ータの駆動方式や構成、あるいは要求される精度に応じ
て、そのパラメータの種類や次数（状態数）が異なり、
数式モデルが詳細であるほど制御性能は向上するが、構
成された制御系は複雑なものとなる。したがって、数式
モデルを作成する際には、必要な精度や測定可能な信号
などを十分に考慮し、できるだけ簡易なものとすること
が望ましい。つまり、油圧エレベータの特性を精度良く
模擬し、かつできるだけ簡単な数式モデルを作成するこ
とが重要となる。In general, the mathematical formula model of an elevator differs in the type and order (number of states) of its parameters depending on the drive system and configuration of the elevator, or the required accuracy.
The more detailed the mathematical model, the better the control performance, but the configured control system becomes complicated. Therefore, when creating a mathematical expression model, it is desirable to sufficiently consider necessary accuracy, a measurable signal, and the like, and to make it as simple as possible. That is, it is important to accurately simulate the characteristics of the hydraulic elevator and to create a mathematical model as simple as possible.
【００３３】そこで、この第１の実施の形態では、エレ
ベータ１５を図３に示すようにモデル化する。図３のエ
レベータ数式モデルを状態方程式で表すと、次式のよう
になる。ｙは制御量である乗りかご速度を示し、ｕは操
作量である電動機速度指令値（乗りかご速度換算）を示
している。Therefore, in the first embodiment, the elevator 15 is modeled as shown in FIG. When the elevator mathematical model of FIG. 3 is represented by a state equation, the following equation is obtained. y indicates a car speed which is a control amount, and u indicates a motor speed command value (car speed conversion) which is an operation amount.
【００３４】[0034]
【数１】 (Equation 1)
【００３５】このようにモデル化したエレベータ１５の
数式モデルをエレベータ数式モデル記憶手段２に予め記
憶しておく。このエレベータ数式モデルは、制御ゲイン
式演算手段３において制御ゲイン式を演算するのに用い
られる。The mathematical expression model of the elevator 15 thus modeled is stored in the elevator mathematical expression model storage means 2 in advance. This elevator mathematical formula model is used by the control gain formula calculating means 3 to calculate the control gain formula.
【００３６】次に、制御ゲイン式演算手段３は、エレベ
ータ数式モデル記憶手段２に記憶されたエレベータ数式
モデルに基づき電動機速度指令値演算手段９で用いる制
御ゲインを数式の形で求めるものである。Next, the control gain formula calculating means 3 calculates the control gain used in the motor speed command value calculating means 9 in the form of a mathematical formula based on the elevator formula model stored in the elevator formula model storage means 2.
【００３７】この制御ゲイン式演算手段３における演算
には、さまざまな方法を適用することが考えられるが、
この第１の実施の形態では、ＩＬＱ制御理論と呼ばれる
方法を用いる。そのＩＬＱ制御理論をエレベータ数式モ
デルに適用した場合のＩＬＱ制御系設計アルゴリズムと
演算結果とを以下に示す。Various methods may be applied to the calculation by the control gain type calculation means 3.
In the first embodiment, a method called ILQ control theory is used. An ILQ control system design algorithm and a calculation result when the ILQ control theory is applied to an elevator mathematical model will be described below.
【００３８】（Ｓｔｅｐ１）重複度ｄを次の式（２）の
ように選ぶ。ただし、Ａ、Ｂ、Ｃは式（１）に記載した
行列である。(Step 1) The degree of overlap d is selected as in the following equation (2). Here, A, B, and C are the matrices described in equation (1).
【００３９】[0039]
【数２】 (Equation 2)
【００４０】（Ｓｔｅｐ２）Ｄを次の式（３）により計
算する。(Step 2) D is calculated by the following equation (3).
【００４１】[0041]
【数３】 (Equation 3)
【００４２】（Ｓｔｅｐ３）Ｎを次の式（４）により計
算する。ただし、Ｔｕは制御系の応答を指定するパラメ
ータである。(Step 3) N is calculated by the following equation (4). Here, Tu is a parameter that specifies the response of the control system.
【００４３】[0043]
【数４】 (Equation 4)
【００４４】（Ｓｔｅｐ４）制御ゲイン（フィードバッ
クゲイン）Ｋｆは次の式（５）で計算される。(Step 4) The control gain (feedback gain) Kf is calculated by the following equation (5).
【００４５】[0045]
【数５】 (Equation 5)
【００４６】（Ｓｔｅｐ５）制御ゲイン（積分ゲイン）
Ｋｉは次の式（６）で計算される。(Step 5) Control gain (integral gain)
Ki is calculated by the following equation (6).
【００４７】[0047]
【数６】 (Equation 6)
【００４８】前記のアルゴリズムによれば、制御ゲイン
Ｋｆ、Ｋｉは次の式（７）、式（８）のように演算され
る。According to the above algorithm, the control gains Kf and Ki are calculated as in the following equations (7) and (8).
【００４９】[0049]
【数７】 (Equation 7)
【００５０】上述の通り、このＩＬＱ制御系設計アルゴ
リズムにおけるＴｕは、設計者が乗りかごの速度応答を
指定するためのパラメータであり、その値は乗りかご速
度応答調整手段６で設定されることになる。As described above, Tu in the ILQ control system design algorithm is a parameter for the designer to specify the speed response of the car, and its value is set by the car speed response adjusting means 6. Become.
【００５１】このように、制御ゲイン式演算手段３は、
エレベータ数式モデルに基づき上述のＳｔｅｐ１〜Ｓｔ
ｅｐ５に示されるＩＬＱ制御系設計アルゴリズムに従っ
て、電動機速度指令値演算手段９で用いる制御ゲインを
数式の形で解析的に演算する。すなわち、制御ゲインＫ
ｆ、Ｋｉを式（７）、式（８）で示されるように求め
る。As described above, the control gain type calculation means 3
Based on the elevator mathematical model, the above Steps 1 to St
In accordance with the ILQ control system design algorithm shown in ep5, the control gain used in the motor speed command value calculating means 9 is analytically calculated in the form of a mathematical expression. That is, the control gain K
f and Ki are determined as shown in Expressions (7) and (8).
【００５２】この制御ゲイン式演算手段３で演算された
制御ゲイン式は、制御ゲイン演算手段５に入力され、そ
の制御ゲイン式に数式モデルパラメータ設定手段４で設
定されたパラメータ値を代入し、制御ゲインを数値とし
て演算する。そして、数値で表現された制御ゲインは電
動機速度指令値演算手段９において、電動機速度指令値
ｕを演算するのに用いられる。The control gain formula calculated by the control gain formula calculating means 3 is input to the control gain calculating means 5, and the parameter value set by the mathematical model parameter setting means 4 is substituted into the control gain formula, and the control gain is calculated. Calculate the gain as a numerical value. The control gain expressed by a numerical value is used by the motor speed command value calculating means 9 to calculate the motor speed command value u.
【００５３】ここで、数式モデルパラメータ設定手段４
は、前記エレベータ数式モデルのパラメータ値を設定す
るものであり、制御ゲイン演算手段５にそのパラメータ
値を出力する。この数式モデルパラメータ設定手段４で
設定するパラメータ値を以下に示す。Here, the mathematical model parameter setting means 4
Sets the parameter value of the elevator mathematical expression model, and outputs the parameter value to the control gain calculating means 5. The parameter values set by the mathematical model parameter setting means 4 are shown below.
【００５４】 パラメータ 説明 Ｍｃ［ｋｇ］ 乗りかご質量 Ｍｗ［ｋｇ］ カウンタウェイト質量 Ｋｃ［Ｎ／ｍ］ ロープ弾性定数（乗りかご側） Ｋｗ［Ｎ／ｍ］ ロープ弾性定数（カウンタウェイト側） ｒ［ｍ］ シーブ半径 Ｊｍ［ｋｇ、ｍ2] 電動機慣性モーメント Ｋｔ［−］ トルク変換係数 Ｎｍ［−］ 電動機／シーブ回転比 Ｔ1［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータ Ｔ2［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータParameter Description Mc [kg] Car mass Mw [kg] Counterweight mass Kc [N / m] Rope elastic constant (car side) Kw [N / m] Rope elastic constant (counterweight side) r [m ] Sheave radius Jm [kg, m 2 ] Motor inertia moment Kt [-] Torque conversion coefficient Nm [-] Motor / sheave rotation ratio T 1 [s] Motor speed control PI control parameter T 2 [s] Motor speed control PI control Parameters
【００５５】このように、数式モデルパラメータ設定手
段４は、エレベータ数式モデルのパラメータ値を制御ゲ
イン演算手段５に入力し、式（７）、式（８）で示され
る制御ゲイン式に上述のパラメータ値を設定する。As described above, the mathematical model parameter setting means 4 inputs the parameter values of the elevator mathematical model to the control gain calculating means 5 and converts the parameter values into the control gain equations represented by the equations (7) and (8). Set the value.
【００５６】これにより、乗りかご、電動機、シーブな
どのサイズや、ロープの本数などが多様であるロープ式
エレベータに対して、数式モデルのパラメータを設定し
直すだけで、電動機速度指令値演算手段９の最適な制御
ゲインを得ることができる。制御ゲイン演算手段５で演
算された制御ゲインは、電動機速度指令値演算手段９に
入力される。Thus, the motor speed command value calculating means 9 can be used for a rope type elevator in which the size of the car, the electric motor, the sheave, etc., and the number of ropes are various, by simply resetting the parameters of the mathematical model. Can be obtained. The control gain calculated by the control gain calculating means 5 is input to the motor speed command value calculating means 9.
【００５７】次に、乗りかご速度応答調整手段６は、乗
りかごの速度応答を指定するパラメータを調整するもの
であり、この乗りかご速度応答調整手段６で調整するパ
ラメータを以下に示す。Next, the car speed response adjusting means 6 adjusts parameters for specifying the speed response of the car. The parameters adjusted by the car speed response adjusting means 6 are as follows.
【００５８】 Ｔｕ：乗りかごの速度応答を指定するパラメータ σ ：乗りかごの速度応答を調整するパラメータTu: a parameter for specifying the speed response of the car σ: a parameter for adjusting the speed response of the car
【００５９】ここで、調整係数Ｔｕは、制御系設計者が
乗りかごの速度応答を望ましい値に設定するための調整
係数であり、調整係数σは実際の乗りかご速度を設定し
た値に近づけるための調整係数である。すなわち、調整
係数σを無限大とした際に、乗りかご速度Ｘｃは、次式
のようになる。Here, the adjustment coefficient Tu is an adjustment coefficient for the control system designer to set the speed response of the car to a desired value, and the adjustment coefficient σ is to make the actual car speed close to the set value. Is an adjustment coefficient. That is, when the adjustment coefficient σ is set to infinity, the car speed Xc is expressed by the following equation.
【００６０】[0060]
【数８】 (Equation 8)
【００６１】すなわち、調整係数σは大きな値に設定す
るほど設計者が設定した応答である式（９）に近づく
が、操作量である電動機速度指令値ｕも大きな値となる
ので、あまり大きな値には設定できないことになる。し
たがって、設計者は、まず調整係数Ｔｕを用いて所望の
応答（式（９）となる）を設定し、つづいて可能な範囲
で調整係数σを大きくするという手順で調整を行うこと
になる。That is, the larger the adjustment coefficient σ is set, the closer to the equation (9) which is the response set by the designer, but the motor speed command value u which is the manipulated variable also becomes a large value. Can not be set. Therefore, the designer first sets a desired response (formula (9)) using the adjustment coefficient Tu, and then adjusts the adjustment coefficient σ in a possible range.
【００６２】また、式（９）には振動成分が含まれない
ことから、振動を抑制する効果もあることがわかる。さ
らに、ＩＬＱ制御で設計された制御系は、積載荷重や乗
りかごの位置などの特性変化が生じた場合にも性能の劣
化が少ない（ロバストである）という特徴がある。Since equation (9) does not include a vibration component, it can be seen that there is also an effect of suppressing vibration. Further, the control system designed by the ILQ control has a characteristic that the performance is less deteriorated (robust) even when a characteristic change such as a loaded load or a position of a car occurs.
【００６３】次に、電動機速度指令値演算手段９は、乗
りかご速度指令値設定手段１で設定された乗りかご速度
指令値Ｖｒ、制御ゲイン演算手段５で演算された制御ゲ
イン、乗りかご速度応答調整手段６で設定された調整係
数Ｔｕ、σ、状態量検出手段７で検出した乗りかご速度
検出値ｘ4、電動機速度ｘ2、乗りかご加速度ｘ3を状態
量位相補償手段８で位相補償した乗りかご速度検出値ｘ
4'、電動機速度ｘ2'、乗りかご加速度ｘ3'に基づいて、
電動機速度指令値ｕを演算するものである。Next, the motor speed command value calculating means 9 includes a car speed command value Vr set by the car speed command value setting means 1, a control gain calculated by the control gain calculating means 5, a car speed response. The adjustment coefficient Tu, σ set by the adjusting means 6, the detected car speed x 4 detected by the state quantity detecting means 7, the motor speed x 2 , and the car acceleration x 3 were phase compensated by the state quantity phase compensating means 8. Car speed detection value x
4 ' , motor speed x 2' , car acceleration x 3 '
The motor speed command value u is calculated.
【００６４】状態量位相補償手段８では、状態量検出手
段７で検出した乗りかご速度検出値ｘ4、電動機速度
ｘ2、乗りかご加速度ｘ3を入力し、位相遅れの補償を行
う。そして、それらの指令値に追従するように位相を補
正する。これにより、検出値と指令値との偏差による応
答誤りを低減する。この状態量位相補償手段８におい
て、例えば、状態量が電動機速度ｘ2である場合には、
電動機速度指令値ｕと電動機速度検出手段１３によって
検出された値との偏差を取り、その偏差による位相分を
進み位相分として、状態量検出手段７で検出された状態
量に組み込むようにする。これは、乗りかご速度ｘ4、
乗りかご加速度ｘ3の補償を行う時にも適用できる。一
方、位相進み分として微分要素を組み込み補償を行うよ
うにしても良い。The state quantity phase compensating means 8 inputs the detected car speed x 4 , the motor speed x 2 , and the car acceleration x 3 detected by the state quantity detecting means 7 and compensates for the phase delay. Then, the phase is corrected so as to follow these command values. Thereby, a response error due to a deviation between the detected value and the command value is reduced. In this state the amount of phase compensation means 8, for example, when the state quantity is a motor speed x 2 is
The deviation between the motor speed command value u and the value detected by the motor speed detection means 13 is taken, and the phase component due to the deviation is incorporated as a leading phase component into the state quantity detected by the state quantity detection means 7. This is the car speed x 4 ,
It can also be applied when performing the compensation of the car acceleration x 3. On the other hand, a differential element may be incorporated as a phase lead to perform compensation.
【００６５】また、状態量検出手段７で検出される状態
量は、エレベータ数式モデルをどのような形に作成する
かにより異なるが、この第１の実施の形態では、以下の
信号を検出するものとする。The state quantity detected by the state quantity detecting means 7 differs depending on the form of the elevator mathematical expression model. In the first embodiment, the following signals are detected. And
【００６６】[0066]
【数９】 (Equation 9)
【００６７】式（１）で示した状態ｘ1〜ｘ6のうち、ｘ
1、ｘ5、ｘ6は対応する制御ゲインＫｆ１、Ｋｆ５、Ｋ
ｆ６が０である（式（７））ため、検出する必要がない
ので、状態量検出手段７で検出する状態量は電動機速度
ｘ2、乗りかご加速度ｘ3、乗りかご速度ｘ4である。以
上の説明では、状態量として、乗りかご速度ｘ4、電動
機速度ｘ2、乗りかご加速度ｘ3の場合について説明した
が、これに乗りかご荷重を加えた場合にも同様に適用で
きることは言うまでもない。Of the states x 1 to x 6 shown in equation (1), x
1, x 5, the control gain x 6 is the corresponding Kf1, Kf5, K
f6 is 0 (formula (7)) Therefore, it is not necessary to detect the state quantity detected by the state quantity detecting means 7 is a motor speed x 2, the car acceleration x 3, a car speed x 4. In the above description, the case in which the car speed x 4 , the motor speed x 2 , and the car acceleration x 3 are used as the state quantities has been described. However, it is needless to say that the same can be applied to the case where the car load is added thereto. .
【００６８】図４は、電動機速度指令値演算手段９の構
成を示すブロック構成図である。電動機速度指令値演算
手段９では、制御ゲインＫｉ、Ｋｆ２、Ｋｆ３、Ｋｆ４
及び調整係数Ｔｕ、σを用いて、電動機速度指令値（乗
りかご速度換算）ｕを演算する。すなわち、図４に示す
ように、乗りかご速度指令値Ｖｒから位相補償された乗
りかご速度検出値ｘ4'を減算し、積分ゲインＫｉで積分
した信号から、各々の状態量検出値ｘ2'、ｘ3'、ｘ4'に
対応するフイードバックゲインＫｆ２、Ｋｆ３、Ｋｆ４
を乗じた信号の総和を減算し、調整係数σを乗じた信号
を電動機速度指令値ｕとする。FIG. 4 is a block diagram showing the structure of the motor speed command value calculating means 9. As shown in FIG. In the motor speed command value calculating means 9, the control gains Ki, Kf2, Kf3, Kf4
Then, the motor speed command value (car speed conversion) u is calculated using the adjustment coefficients Tu and σ. That is, as shown in FIG. 4, each of the state quantity detection values x 2 ′ is obtained from a signal obtained by subtracting the phase-compensated car speed detection value x 4 ′ from the car speed command value Vr and integrating with the integral gain Ki. , x 3 ', x 4' full Eid back gain corresponding to Kf2, Kf3, Kf4
Is subtracted, and the signal multiplied by the adjustment coefficient σ is set as the motor speed command value u.
【００６９】なお、制御ゲインＫｉ、Ｋｆ２、Ｋｆ３、
Ｋｆ４は、式（７）、式（８）で示される制御ゲイン式
を用いて、数式モデルパラメータ設定手段４でパラメー
タ値を代入したものが使用される。また、調整係数Ｔｕ
は、式（７）、（８）に含まれており、乗りかご速度応
答調整手段６で設定されたものが使用される。The control gains Ki, Kf2, Kf3,
Kf4 is a value obtained by substituting the parameter value by the mathematical model parameter setting means 4 using the control gain formulas represented by the formulas (7) and (8). Also, the adjustment coefficient Tu
Is included in equations (7) and (8), and the one set by the car speed response adjusting means 6 is used.
【００７０】以上述べたように、この第１の実施の形態
では、ロープ式エレベータの速度制御装置における制御
ゲインを数式の形で解析的に演算することにより、乗り
かご、電動機、シーブなどの機器のサイズを変更した際
にも、代入計算により最適な制御ゲインを得ることがで
きる。また、速度応答の調整においても、調整係数を導
入することにより、容易に所望の応答に調整することが
できる。これにより、従来多くの時間がかかっていた制
御ゲインの調整を著しく簡易化することが可能になる。As described above, in the first embodiment, the control gain of the rope-type elevator speed control device is analytically calculated in the form of a mathematical expression, so that equipment such as a car, an electric motor, and a sheave are calculated. When the size is changed, an optimal control gain can be obtained by substitution calculation. Also, in adjusting the speed response, it is possible to easily adjust to a desired response by introducing an adjustment coefficient. As a result, adjustment of the control gain, which has conventionally required much time, can be significantly simplified.
【００７１】また、制御ゲイン式の演算にＩＬＱ制御理
論を用いることにより、極めて簡易なアルゴリズムによ
り制御ゲイン式を計算できる。さらに、構成された制御
系は、乗りかごの振動を抑制する効果があり、積載荷重
や乗りかごの位置などの特性変化が生じた場合にも性能
の劣化が少ない。Also, by using the ILQ control theory for the calculation of the control gain equation, the control gain equation can be calculated by an extremely simple algorithm. Furthermore, the configured control system has an effect of suppressing the vibration of the car, and the performance is less deteriorated even when a characteristic change such as a loaded load or a position of the car occurs.
【００７２】さらにまた、エレベータ速度制御装置にお
ける制御信号の遅れを状態量位相補償手段８で補償する
ことにより、位相遅れによる誤差をなくして、電動機速
度ｘ2、乗りかご速度ｘ4、乗りかご加速度ｘ3の変化し
た際にも即座に追従し、速度応答性が良くなる。Further, the delay of the control signal in the elevator speed control device is compensated by the state quantity phase compensating means 8 to eliminate the error due to the phase lag, and the motor speed x 2 , the car speed x 4 , the car acceleration also follows immediately upon a change in x 3, speed responsiveness is improved.
【００７３】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図５は本発明の第２の実施の形態に係わるエレベー
タ速度制御装置のブロック構成図である。この第２の実
施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、状
態量検出手段７は、乗りかごの積載荷重を検出する乗り
かご荷重検出手段１６で検出された乗りかご荷重から乗
りかご加速度を推定する乗りかご加速度推定手段１７、
および乗りかご荷重検出手段で検出された乗りかご荷重
から乗りかご速度を推定する乗りかご速度推定手段１８
とを備え、乗りかご加速度や乗りかご速度に依存する制
御ゲインを乗りかご加速度推定値や乗りかご速度推定値
の変化に応じて更新するようにしたものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram of an elevator speed control device according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the state quantity detecting means 7 is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the state quantity detecting means 7 detects the loaded load of the car by the car load detecting means 16. Car acceleration estimating means 17 for estimating the car acceleration from the load,
Car speed estimating means 18 for estimating the car speed from the car load detected by the car load detecting means 18
The control gain depending on the car acceleration or the car speed is updated in accordance with a change in the estimated car acceleration value or the estimated car speed value.
【００７４】この第２の実施の形態では、例えば、エレ
ベータの状態量に相当する乗りかご加速度αや乗りかご
速度ｙが測定不可能な場合に、エレベータ機械系１４か
ら乗りかご荷重検出手段１６で乗りかご荷重を検出し、
乗りかご加速度αや乗りかご速度ｙの検出値の代わり
に、乗りかご加速度推定手段１７や乗りかご速度推定手
段１８で推定演算した推定値を用いることを特徴とす
る。In the second embodiment, for example, when the car acceleration α and the car speed y corresponding to the state quantity of the elevator cannot be measured, the car load detecting means 16 from the elevator mechanical system 14 Detects car load,
It is characterized in that, instead of the detected values of the car acceleration α and the car speed y, the estimated values calculated by the car acceleration estimating means 17 and the car speed estimating means 18 are used.
【００７５】乗りかご加速度推定手段１７では、静止時
の乗りかご荷重Ｐ０と走行中の乗りかご荷重Ｐ１とを検
出し、重力加速度ｇより乗りかご加速度αとすると以下
の計算式で乗りかご加速度αを推定する。The car acceleration estimating means 17 detects the car load P0 at rest and the car load P1 during running. If the car acceleration α is calculated from the gravitational acceleration g, the car acceleration α is calculated by the following formula. Is estimated.
【００７６】α＝｛（Ｐ１−Ｐ０）／Ｐ０｝・ｇΑ = {(P1-P0) / P0} · g
【００７７】この第２の実施の形態によれば、高精度で
高価な加速度検出器は不要となるので、エレベータ速度
制御装置のコスト上有利となる。すなわち、エレベータ
の数式モデルに基づいて速度制御装置を構成する場合に
は、エレベータの速度制御を行う際にはエレベータの状
態量に相当する信号が必要になる。そして、より高性能
な速度制御装置を構成するためには、詳細なエレベータ
数式モデルを用いる必要があるが、詳細な数式モデルは
状態量に相当する信号の数が多くなる。この信号には場
合によっては測定不可能なものが含まれる場合がある。
また、信号が測定可能であったとしても、コストや測定
精度の理由から全ての信号の検出器を備えることは現実
的ではない。According to the second embodiment, a high-precision and expensive acceleration detector is not required, which is advantageous in terms of the cost of the elevator speed control device. That is, when the speed control device is configured based on the mathematical model of the elevator, a signal corresponding to the state quantity of the elevator is required when controlling the speed of the elevator. In order to configure a higher-performance speed control device, it is necessary to use a detailed elevator mathematical expression model. However, the detailed mathematical expression model has a large number of signals corresponding to state quantities. In some cases, this signal may include an unmeasurable signal.
Even if signals can be measured, it is not practical to provide detectors for all signals for reasons of cost and measurement accuracy.
【００７８】そこで、第２の実施の形態では、状態量検
出手段７として乗りかご加速度推定手段１７や乗りかご
速度推定手段１８を設けるので、以下の効果を有する。 （１）測定が困難な状態量を含んだより詳細なエレベー
タ数式モデルに基づいて制御装置を構成することが可能
になる。従って、指令値に対する追従性、停止位置精
度、振動抑制性能などの制御性能を向上することが可能
になる。 （２）乗りかご荷重検出手段を備えていれば、乗りかご
速度や乗りかご加速度を推定することが可能になる。従
って、コスト上の制約がある場合には検出手段の数を削
減することが可能になり、制御装置の簡易化およびコス
トダウンを図ることができる。Therefore, in the second embodiment, since the car acceleration estimating means 17 and the car speed estimating means 18 are provided as the state quantity detecting means 7, the following effects are obtained. (1) The control device can be configured based on a more detailed elevator mathematical expression model including a state quantity that is difficult to measure. Therefore, it is possible to improve control performance such as followability to a command value, stop position accuracy, and vibration suppression performance. (2) If the car load detecting means is provided, the car speed and the car acceleration can be estimated. Therefore, when there is a restriction on cost, it is possible to reduce the number of detecting means, and it is possible to simplify the control device and reduce the cost.
【００７９】次に、本発明の第３実施の形態を説明す
る。図６は、本発明の第３の実施の形態に係わるエレベ
ータ速度制御装置のブロック構成図である。この第３の
実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、
状態量位相補償手段８に代えて、エレベータ１５に対し
て、電動機数式モデル１９、電動機制御ゲイン式演算手
段２０、電動機制御ゲイン演算手段２１、電動機モデル
パラメータ設定手段２２、電動機速度応答調整手段２
３、電動機速度指令値補正手段２４を設け、変換手段１
０、電動機制御装置１１、電動機１２を電動機制御系２
５として扱うようにし、制御ゲインを電動機１２単体の
応答とエレベータシステム１５全体の応答とをそれぞれ
個別に設定するできるようにしている。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram of an elevator speed control device according to a third embodiment of the present invention. This third embodiment differs from the first embodiment shown in FIG.
Instead of the state quantity phase compensating means 8, for the elevator 15, a motor mathematical model 19, a motor control gain calculating means 20, a motor control gain calculating means 21, a motor model parameter setting means 22, a motor speed response adjusting means 2
3. A motor speed command value correction means 24 is provided,
0, the motor control device 11 and the motor 12
5 so that the response of the motor 12 alone and the response of the entire elevator system 15 can be individually set as the control gain.
【００８０】電動機数式モデル記憶手段１９には、電動
機制御系２５に基づいて作成した数式モデルが記憶され
ており、その電動機数式モデルを図７に示す。図７中の
パラメータは以下の通りである。A mathematical model created based on the motor control system 25 is stored in the motor mathematical model storage means 19, and the mathematical model of the motor is shown in FIG. The parameters in FIG. 7 are as follows.
【００８１】 パラメータ 説明 ｒ［ｍ］ シーブ半径 Ｊｍ［ｋｇ、ｍ2］ 電動機慣性モーメント Ｋｔ［−］ トルク変換係数 Ｎｍ［−］ 電動機／シーブ回転比 Ｔ1［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータ Ｔ2［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータ Ｓ ラプラス演算子Parameter Description r [m] Sheave radius Jm [kg, m 2 ] Motor inertia moment Kt [-] Torque conversion coefficient Nm [-] Motor / sheave rotation ratio T 1 [s] Motor speed control PI control parameter T 2 [S] Motor speed control PI control parameter S Laplace operator
【００８２】電動機制御ゲイン式演算手段２０は、電動
機数式モデル記憶手段１９に記憶された電動機数式モデ
ルに基づき、電動機速度指令値補正手段２４で用いる制
御ゲインを数式の形で解析的に演算する。この演算は、
第１の実施の形態で述べた設計アルゴリズムを用いる。The motor control gain type calculating means 20 analytically calculates the control gain used in the motor speed command value correcting means 24 in the form of a mathematical expression, based on the motor mathematical expression model stored in the motor mathematical expression model storing means 19. This operation is
The design algorithm described in the first embodiment is used.
【００８３】電動機制御ゲイン演算手段２１は、電動機
制御ゲイン式演算手段２０で演算した制御ゲイン式に、
電動機数式モデルパラメータ設定手段２２で設定したパ
ラメータ値を代入し制御ゲインを数値として演算する。
電動機モデルパラメータ設定手段２２は、電動機数式モ
デル記憶手段１９の電動機数式モデルのパラメータ値を
設定するものである。The motor control gain calculating means 21 calculates the control gain equation calculated by the motor control gain
The parameter value set by the motor mathematical model parameter setting means 22 is substituted, and the control gain is calculated as a numerical value.
The motor model parameter setting means 22 is for setting the parameter values of the motor mathematical model in the motor mathematical model storage means 19.
【００８４】電動機速度応答調整手段２３は、電動機の
速度応答を指定するパラメータを調整するものであり、
パラメータで設計者が指定する。この電動機速度応答調
整手段２３で調整するパラメータを以下に示す。The motor speed response adjusting means 23 adjusts a parameter designating the speed response of the motor.
Designated by the designer with parameters. The parameters adjusted by the motor speed response adjusting means 23 are shown below.
【００８５】 Ｔｕ１：電動機速度応答を指定するパラメータ δ１ ：電動機速度応答を調整するパラメータTu1: Parameter for specifying motor speed response δ1: Parameter for adjusting motor speed response
【００８６】電動機速度指令値補正手段２４は、電動機
速度指令値演算手段９で演算された電動機速度指令値、
電動機制御ゲイン演算手段２１で演算された制御ゲイ
ン、電動機速度応答調整手段２３で設定された調整係
数、電動機速度検出手段１３で検出した電動機速度検出
値を用いて電動機速度指令値の補正演算を行う。The motor speed command value correcting means 24 calculates the motor speed command value calculated by the motor speed command value calculating means 9,
Correction calculation of the motor speed command value is performed using the control gain calculated by the motor control gain calculation means 21, the adjustment coefficient set by the motor speed response adjustment means 23, and the motor speed detection value detected by the motor speed detection means 13. .
【００８７】図８は、本発明の第３の実施の形態におけ
るエレベータ数式モデルを示すブロック図である。図８
に示される数式モデルをエレベータ数式モデルとして用
いて、第１の実施の形態で示した設計アルゴリズムに基
づき制御ゲイン演算手段５で計算して制御ゲインを作成
する。この制御ゲインを電動機速度指令値演算手段９に
出力する。FIG. 8 is a block diagram showing an elevator mathematical expression model according to the third embodiment of the present invention. FIG.
The control gain calculation means 5 calculates the control gain based on the design algorithm shown in the first embodiment using the mathematical model shown in FIG. This control gain is output to the motor speed command value calculating means 9.
【００８８】ここで、電動機数式モデル記憶手段１９に
記憶された数式モデルは、制御対象である電動機制御系
２５に基づいて作成された数式モデルであり、その電動
機数式モデルを作成する際には、より詳細な式（状態量
が多く、次数が高いモデル）とすれば制御性能を向上す
ることが可能である。そうした場合には、制御に必要な
状態量が多くなり多くの検出器を必要とする。したがっ
て、数式モデルを作成する際には、必要な精度や測定可
能な信号などを十分に考慮し、できるだけ簡易なものと
することが望ましい。Here, the mathematical expression model stored in the motor mathematical expression model storage means 19 is a mathematical expression model created based on the motor control system 25 to be controlled. If a more detailed equation (a model with a large amount of state and a high degree) is used, control performance can be improved. In such a case, the amount of state required for control increases, and many detectors are required. Therefore, when creating a mathematical expression model, it is desirable to sufficiently consider necessary accuracy, a measurable signal, and the like, and to make it as simple as possible.
【００８９】この電動機数式モデルは、電動機制御ゲイ
ン式演算手段２０において制御ゲイン式を演算するのに
用いられる。電動機制御ゲイン式演算手段２０は、電動
機数式モデルに基づき電動機速度指令値補正手段２４で
用いる制御ゲインを数式の形で解析的に演算し、ここで
演算された制御ゲイン式は、電動機速度指令値補正手段
２４において、電動機速度指令値を演算するのに用いら
れる。This motor mathematical formula model is used by the motor control gain formula calculating means 20 to calculate the control gain formula. The motor control gain type calculation means 20 analytically calculates the control gain used by the motor speed command value correction means 24 in the form of a mathematical expression based on a motor mathematical model, and the control gain formula calculated here is the motor speed command value. The correction means 24 is used to calculate a motor speed command value.
【００９０】電動機制御ゲイン演算手段２１は、電動機
制御ゲイン式演算手段２０で演算した制御ゲイン式に、
電動機数式モデルパラメータ設定手段２２で設定したパ
ラメータ値を代入し制御ゲインを数値として演算する。
このようにして得られた制御ゲインは、電動機速度指令
値補正手段２４で用いられる。The motor control gain calculating means 21 calculates the control gain equation calculated by the motor control gain
The parameter value set by the motor mathematical model parameter setting means 22 is substituted, and the control gain is calculated as a numerical value.
The control gain thus obtained is used by the motor speed command value correcting means 24.
【００９１】エレベータは乗りかご２８、電動機１２、
シーブ２６などのサイズや、ロープ２７の本数などが多
様であるので、これらを変更するたびに制御ゲインを調
整し直す必要があるが、この第３の実施の形態では、電
動機数式モデルパラメータ設定手段２２で数式モデルパ
ラメータを設定し直すだけで最適な制御ゲインを計算で
きる。The elevator includes a car 28, an electric motor 12,
Since the size of the sheave 26 and the like, the number of ropes 27, and the like are various, it is necessary to adjust the control gain each time they are changed. In the third embodiment, the motor mathematical model parameter setting means is used. The optimum control gain can be calculated simply by resetting the mathematical model parameters at 22.
【００９２】そして、電動機速度指令値補正手段２４
は、電動機速度指令値演算手段９で演算された電動機速
度指令値、電動機制御ゲイン演算手段２１で演算された
制御ゲイン、電動機速度応答調整手段２３で設定された
調整係数、電動機速度検出手段１３で検出した電動機速
度検出値を用いて電動機速度指令値の補正演算する。Then, the motor speed command value correcting means 24
Are the motor speed command value calculated by the motor speed command value calculating means 9, the control gain calculated by the motor control gain calculating means 21, the adjustment coefficient set by the motor speed response adjusting means 23, and the motor speed detecting means 13. Correction calculation of the motor speed command value is performed using the detected motor speed detection value.
【００９３】以上のように、第３の実施の形態では、制
御ゲインを電動機単体の応答とエレベータシステム全体
の応答をそれぞれ個別に設定できるので、電動機とエレ
ベータシステムの個々の目標応答に対して調整が行い易
くなる。また、乗りかごの振動を抑制する効果もあり、
積載荷重や乗りかご位置などの特性変化が生じた場合に
も性能の劣化が少ない。As described above, in the third embodiment, the control gain can be set individually for the response of the motor alone and the response of the entire elevator system. Therefore, the control gain is adjusted for the individual target responses of the motor and the elevator system. Is easier to do. It also has the effect of suppressing the vibration of the car,
Even when a change in characteristics such as a loaded load or a car position occurs, the performance is hardly deteriorated.
【００９４】次に、本発明の第４の実施の形態を説明す
る。図９は、本発明の第４の実施の形態に係わるエレベ
ータ速度制御装置のブロック構成図である。この第４の
実施の形態は、図６に示した第３の実施の形態に対し、
状態量検出手段７は、乗りかごの積載荷重を検出する乗
りかご荷重検出手段１６で検出された乗りかご荷重から
乗りかご加速度を推定する乗りかご加速度推定手段１
７、および乗りかご荷重検出手段で検出された乗りかご
荷重から乗りかご速度を推定する乗りかご速度推定手段
１８とを備え、乗りかご加速度や乗りかご速度に依存す
る制御ゲインを乗りかご加速度推定値や乗りかご速度推
定値の変化に応じて更新するようにしたものである。す
なわち、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを組み
合わせたもので、調整のし易さと検出器の数を削減する
ことができる。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram of an elevator speed control device according to a fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment is different from the third embodiment shown in FIG.
The state quantity detecting means 7 is a car acceleration estimating means 1 for estimating the car acceleration from the car load detected by the car load detecting means 16 for detecting the loaded load of the car.
7, and a car speed estimating means 18 for estimating a car speed from the car load detected by the car load detecting means, and a control gain depending on the car acceleration or the car speed, and a car acceleration estimated value. It is updated in accordance with the change in the estimated value of the car speed. That is, the second embodiment and the third embodiment are combined, so that the adjustment is easy and the number of detectors can be reduced.
【００９５】以上の説明では、第２の実施の形態におい
て、乗りかご荷重の検出値に基づき乗りかご速度と乗り
かご加速度とを推定する方法を示したが、乗りかご加速
度は乗りかご速度を微分することにより、また乗りかご
速度は乗りかご加速度を積分することにより、容易に演
算することができる。したがって、どちらか一方の推定
値が分かれば制御可能である。In the above description, the method of estimating the car speed and the car acceleration based on the detected value of the car load in the second embodiment has been described. By doing so, the car speed can be easily calculated by integrating the car acceleration. Therefore, control is possible if either one of the estimated values is known.
【００９６】また、乗りかご速度推定手段１８の出力信
号をハイパスフイルタを介して電動機速度指令値演算手
段９に入力するようにすることも可能である。つまり、
乗りかご速度推定値にハイパスフィルタを用いることに
より、推定された乗りかご速度値のオフセット分を削除
することができる。It is also possible to input the output signal of the car speed estimating means 18 to the motor speed command value calculating means 9 via a high-pass filter. That is,
The offset of the estimated car speed value can be deleted by using the high-pass filter for the estimated car speed value.
【００９７】また、乗りかご速度推定手段１８の推定値
と電動機速度検出手段１３による検出値との速度偏差を
電動機速度指令値演算手段９に入力するようにすること
も可能である。つまり、乗りかご速度推定値と電動機速
度との速度偏差を取ることにより、推定値の誤差を少な
くし、乗りかご速度指令値の設定が乗りかご速度に追従
することが可能になる。It is also possible to input the speed deviation between the estimated value of the car speed estimating means 18 and the value detected by the motor speed detecting means 13 to the motor speed command value calculating means 9. In other words, by taking the speed deviation between the estimated car speed and the motor speed, it is possible to reduce the error in the estimated value, and the setting of the car speed command value can follow the car speed.
【００９８】[0098]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、状
態量検出値の遅れを補償するための位相補償を行い、乗
りかご速度を乗りかご速度指令値に追従するように電動
機速度の指令値を演算を行うので、高精度な速度制御が
可能であるエレベータ速度制御装置を提供することがで
きる。As described above, according to the present invention, the phase compensation for compensating for the delay of the state quantity detection value is performed, and the motor speed is adjusted so that the car speed follows the car speed command value. Since the command value is calculated, it is possible to provide an elevator speed control device capable of performing high-accuracy speed control.
【００９９】また、制御に必要な乗りかご速度信号を乗
りかご荷重から推定するので、測定の困難な状態量を検
出することができると共に、検出器の数を削減すること
が可能になり装置の簡易化及びコストダウンを図ること
ができる。Further, since the car speed signal required for control is estimated from the car load, it is possible to detect a state quantity which is difficult to measure and to reduce the number of detectors. Simplification and cost reduction can be achieved.
【０１００】制御ゲインを電動機単体の応答とエレベー
タシステム全体の応答とをそれぞれ個別に設定できるの
で、電動機とエレベータシステムの個々の目標応答に対
して調整が行い易くなる。また、乗りかごの振動を抑制
する効果もあり、積載荷重や乗りかご位置などの特性変
化が生じた場合にも高精度の速度制御が可能となる。Since the response of the motor alone and the response of the entire elevator system can be set individually for the control gain, it is easy to adjust the individual target responses of the motor and the elevator system. In addition, there is an effect of suppressing the vibration of the car, and high-precision speed control can be performed even when a characteristic change such as a loaded load or a car position occurs.
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係わるエ
レベータ速度制御装置のブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an elevator speed control device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図２は、エレベータ機械系の構成を示す構成図
である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of an elevator mechanical system.
【図３】図３は、制御対象プロセスであるロープ式エレ
ベータの簡易モデルを表すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a simplified model of a rope type elevator which is a process to be controlled.
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態における電
動機速度指令値演算手段のブロック構成図である。FIG. 4 is a block diagram of a motor speed command value calculating means according to the first embodiment of the present invention.
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態に係わるエ
レベータ速度制御装置のブロック構成図である。FIG. 5 is a block diagram of an elevator speed control device according to a second embodiment of the present invention.
【図６】図６は、本発明の第３の実施の形態に係わるエ
レベータ速度制御装置のブロック構成図である。FIG. 6 is a block diagram of an elevator speed control device according to a third embodiment of the present invention.
【図７】図７は、本発明の第３の実施の形態における電
動機数式モデルを示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a motor mathematical model according to a third embodiment of the present invention.
【図８】図８は、本発明の第３の実施の形態におけるエ
レベータ数式モデルを示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an elevator mathematical expression model according to a third embodiment of the present invention.
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形態に係わるエ
レベータ速度制御装置のブロック構成図である。FIG. 9 is a block diagram of an elevator speed control device according to a fourth embodiment of the present invention.
１ 乗りかご速度指令値設定手段 ２ エレベータ数式モデル記憶手段 ３ 制御ゲイン式演算手段 ４ 数式モデルパラメータ設定手段 ５ 制御ゲイン演算手段 ６ 乗りかご速度応答調整手段 ７ 状態量検出手段 ８ 状態量位相補償手段 ９ 電動機速度指令値演算手段 １０ 変換手段 １１ 電動機制御装置 １２ 電動機 １３ 電動機速度検出手段 １４ エレベータ機械系 １５ エレベータ １６ 乗りかご荷重検出手段 １７ 乗りかご加速度検出手段 １８ 乗りかご速度検出手段 １９ 電動機数式モデル記憶手段 ２０ 電動機制御ゲイン式演算手段 ２１ 電動機制御ゲイン演算手段 ２２ 電動機モデルパラメータ設定手段 ２１ 電動機制御ゲイン演算手段 ２３ 電動機速度応答調整手段 ２４ 電動機速度指令値補正手段 ２５ 電動機制御系 ２６ シーブ ２７ ロープ ２８ 乗りかご ２９ カウンタウェイト 1 car speed command value setting means 2 elevator formula model storage means 3 control gain formula calculation means 4 formula model parameter setting means 5 control gain calculation means 6 car speed response adjustment means 7 state quantity detection means 8 state quantity phase compensation means 9 Motor speed command value calculation means 10 Conversion means 11 Motor control device 12 Motor 13 Motor speed detection means 14 Elevator mechanical system 15 Elevator 16 Car load detection means 17 Car acceleration detection means 18 Car speed detection means 19 Motor formula model storage means Reference Signs List 20 motor control gain type calculation means 21 motor control gain calculation means 22 motor model parameter setting means 21 motor control gain calculation means 23 motor speed response adjustment means 24 motor speed command value correction means 25 motor control system 26 sheave 27 rope 2 Car 29 the counterweight
Claims (6)
前記シーブを駆動する電動機の速度を制御して前記乗り
かごを昇降制御するようにしたエレベータ速度制御装置
において、エレベータの起動指令を受け乗りかご速度指
令値を設定する乗りかご速度指令値設定手段と、制御量
を乗りかご速度とし操作量を前記電動機の速度指令値と
するエレベータの数式モデルを予め記憶するエレベータ
数式モデル記憶手段と、前記エレベータ数式モデル記憶
手段に記憶されたエレベータ数式モデルに基づき制御ゲ
インを数式の形で演算する制御ゲイン式演算手段と、前
記エレベータ数式モデルのパラメータの値を設定するた
めの数式モデルパラメータ設定手段と、前記制御ゲイン
式演算手段で演算された制御ゲイン式に前記数式モデル
パラメータ設定手段で設定されたパラメータの値を代入
し制御ゲインを演算する制御ゲイン演算手段と、乗りか
ご速度の応答を所望の値に調整するための調整係数を設
定する乗りかご速度応答調整手段と、前記エレベータ数
式モデルの状態量に該当する信号のうち乗りかご速度の
制御に必要な状態量を検出する状態量検出手段と、前記
状態量検出手段で検出された状態量に制御の位相遅れを
補償するため調整を行う状態量位相補償手段と、前記制
御ゲイン演算手段で演算された制御ゲイン、前記乗りか
ご速度応答調整手段で設定された調整係数及び状態量位
相補償手段からの状態量に基づいて乗りかご速度が前記
乗りかご速度指令値設定手段で設定された乗りかご速度
指令値に追従するように前記電動機の速度指令値を演算
する電動機速度指令値演算手段とを備えたことを特徴と
するエレベータ速度制御装置。1. An elevator speed control device for suspending a car on a sheave via a rope and controlling the speed of an electric motor for driving the sheave to control the elevator to raise and lower the car. Car speed command value setting means for setting a car speed command value, elevator formula model storage means for storing in advance a formula model of an elevator having a control amount as a car speed and an operation amount as a speed command value of the electric motor, A control gain formula calculating means for calculating a control gain in the form of a formula based on an elevator formula model stored in the elevator formula model storage means, and a formula model parameter setting means for setting a value of a parameter of the elevator formula model; The control gain formula calculated by the control gain formula calculation means, the mathematical model parameter setting means Control gain calculating means for calculating the control gain by substituting the values of the parameters set in the above, car speed response adjusting means for setting an adjustment coefficient for adjusting the response of the car speed to a desired value, and the elevator A state quantity detecting means for detecting a state quantity necessary for controlling the car speed among signals corresponding to the state quantity of the mathematical model, and for compensating a phase delay of the control to the state quantity detected by the state quantity detecting means. A state quantity phase compensating means for performing adjustment, a control gain calculated by the control gain calculating means, an adjustment coefficient set by the car speed response adjusting means, and a state car from the state quantity from the state quantity phase compensating means. Motor speed command value calculating means for calculating a speed command value of the motor so that the speed follows the car speed command value set by the car speed command value setting means. Elevator speed controller, characterized in that the.
置において、前記状態量検出手段は、乗りかごの積載荷
重を検出する乗りかご荷重検出手段で検出された乗りか
ご荷重から乗りかご加速度を推定する乗りかご加速度推
定手段を備え、乗りかご加速度に依存する制御ゲインを
乗りかご加速度推定値の変化に応じて更新することを特
徴とするエレベータ速度制御装置。2. The elevator speed control device according to claim 1, wherein the state quantity detecting means estimates a car acceleration from a car load detected by the car load detecting means detecting a loaded load of the car. An elevator speed control device comprising a car acceleration estimating means for updating a control gain depending on a car acceleration according to a change in a car acceleration estimated value.
置において、前記状態量検出手段は、乗りかごの積載荷
重を検出する乗りかご荷重検出手段で検出された乗りか
ご荷重から乗りかご速度を推定する乗りかご速度推定手
段を備え、乗りかご速度に依存する制御ゲインを乗りか
ご速度推定値の変化に応じて更新することを特徴とする
エレベータ速度制御装置。3. The elevator speed control device according to claim 1, wherein said state quantity detecting means estimates a car speed from a car load detected by the car load detecting means for detecting a loaded load of the car. An elevator speed control device, comprising: a car speed estimating means for updating a control gain depending on a car speed according to a change in a car speed estimated value.
前記シーブを駆動する電動機の速度を制御して前記乗り
かごを昇降制御するようにしたエレベータ速度制御装置
において、エレベータの起動指令を受け乗りかご速度指
令値を設定する乗りかご速度指令値設定手段と、制御量
を乗りかご速度とし操作量を電動機の速度指令値とする
エレベータの数式モデルを予め記憶するエレベータ数式
モデル記憶手段と、前記エレベータ数式モデル記憶手段
に記憶されたエレベータ数式モデルに基づき制御ゲイン
を数式の形で演算する制御ゲイン式演算手段と、前記エ
レベータ数式モデルのパラメータの値を設定するための
数式モデルパラメータ設定手段と、前記制御ゲイン式演
算手段で演算された制御ゲイン式に前記数式モデルパラ
メータ設定手段で設定されたパラメータの値を代入し制
御ゲインを演算する制御ゲイン演算手段と、乗りかご速
度の応答を所望の値に調整するための調整係数を設定す
る乗りかご速度応答調整手段と、前記エレベータ数式モ
デルの状態量に該当する信号のうち乗りかご速度の制御
に必要な状態量を検出する状態量検出手段と、前記制御
ゲイン演算手段で演算された制御ゲイン、前記乗りかご
速度応答調整手段で設定された調整係数及び状態量検出
手段からの状態量検出値に基づいて乗りかご速度が前記
乗りかご速度指令値設定手段で設定された乗りかご速度
指令値に追従するように前記電動機の速度指令値を演算
する電動機速度指令値演算手段と、前記電動機の数式モ
デルを予め記憶する電動機数式モデル手段と、前記電動
機数式モデルのパラメータの値を設定するための電動機
モデルパラメータ設定手段と、前記電動機制御ゲイン式
演算手段で演算された電動機制御ゲイン式に前記電動機
モデルパラメータ設定手段で設定されたパラメータの値
を代入し制御ゲインを演算する電動機制御ゲイン演算手
段と、電動機速度の応答を所望の値に調整するための調
整係数を設定する電動機速度応答調整手段と、前記電動
機モデルの状態量に該当する信号のうち制御で必要な状
態量を検出する電動機速度検出手段と、前記電動機制御
ゲイン演算手段で演算された制御ゲイン、前記電動機速
度応答調整手段で設定された調整係数及び電動機速度検
出手段で検出された電動機速度が前記電動機速度指令値
設定手段で設定された電動機速度指令値に追従するよう
に前記電動機の速度指令値を補正する電動機速度指令値
補正手段とを備えたことを特徴とするエレベータ速度制
御装置。4. An elevator speed control device for suspending a car on a sheave via a rope and controlling the speed of an electric motor for driving the sheave to control the elevator to raise and lower the car. Car speed command value setting means for setting a car speed command value; elevator formula model storage means for storing in advance a formula model of an elevator having a control amount as a car speed and an operation amount as a speed command value of an electric motor; A control gain formula calculating means for calculating a control gain in the form of a formula based on the elevator formula model stored in the elevator formula model storage means, and a formula model parameter setting means for setting values of the parameters of the elevator formula model, The control gain formula calculated by the control gain formula calculation means is set by the mathematical model parameter setting means. Control gain calculating means for calculating a control gain by substituting the values of the determined parameters; car speed response adjusting means for setting an adjustment coefficient for adjusting the response of the car speed to a desired value; and the elevator formula A state quantity detecting means for detecting a state quantity necessary for controlling a car speed among signals corresponding to a model state quantity, a control gain calculated by the control gain calculating means, and setting by the car speed response adjusting means; The speed command value of the electric motor such that the car speed follows the car speed command value set by the car speed command value setting means based on the adjusted coefficient and the state quantity detection value from the state quantity detection means. Motor speed command value calculating means for calculating the formula, motor formula modeling means for storing a mathematical model of the motor in advance, and setting values of parameters of the motor mathematical model Motor model parameter setting means for calculating a motor control gain by substituting the parameter value set by the motor model parameter setting means into the motor control gain equation calculated by the motor control gain equation calculating means. Calculating means, motor speed response adjusting means for setting an adjustment coefficient for adjusting the motor speed response to a desired value, and detecting a state quantity necessary for control among signals corresponding to the state quantity of the motor model A motor speed detecting means, a control gain calculated by the motor control gain calculating means, an adjustment coefficient set by the motor speed response adjusting means, and a motor speed detected by the motor speed detecting means; Motor speed command value for correcting the speed command value of the motor so as to follow the motor speed command value set in Elevator speed controller being characterized in that a positive means.
置において、前記状態量検出手段は、乗りかごの積載荷
重を検出する乗りかご荷重検出手段で検出された乗りか
ご荷重から乗りかご加速度を推定する乗りかご加速度推
定手段を備え、乗りかご加速度に依存する制御ゲインを
乗りかご加速度推定値の変化に応じて更新することを特
徴とするエレベータ速度制御装置。5. The elevator speed control device according to claim 4, wherein the state quantity detecting means estimates a car acceleration from a car load detected by the car load detecting means for detecting a loaded load of the car. An elevator speed control device comprising a car acceleration estimating means for updating a control gain depending on a car acceleration according to a change in a car acceleration estimated value.
置において、前記状態量検出手段は、乗りかごの積載荷
重を検出する乗りかご荷重検出手段で検出された乗りか
ご荷重から乗りかご速度を推定する乗りかご速度推定手
段を備え、乗りかご速度に依存する制御ゲインを乗りか
ご速度推定値の変化に応じて更新することを特徴とする
エレベータ速度制御装置。6. The elevator speed control device according to claim 4, wherein the state quantity detecting means estimates a car speed from a car load detected by the car load detecting means for detecting a loaded load of the car. An elevator speed control device, comprising: a car speed estimating means for updating a control gain depending on a car speed according to a change in a car speed estimated value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9366955A JPH11193190A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Elevator speed control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9366955A JPH11193190A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Elevator speed control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11193190A true JPH11193190A (en) | 1999-07-21 |
Family
ID=18488114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9366955A Pending JPH11193190A (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Elevator speed control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11193190A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011526233A (en) * | 2008-06-30 | 2011-10-06 | シュネーデル、トウシバ、インベーター、ヨーロッパ、ソシエテ、パル、アクション、セプリフエ | How to set the speed loop of a variable speed drive |
| JP2016111856A (en) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 株式会社明電舎 | Elevator controller |
| JP2017124923A (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 株式会社日立ビルシステム | Elevator ride comfort diagnostic device and ride comfort diagnostic method |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9366955A patent/JPH11193190A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011526233A (en) * | 2008-06-30 | 2011-10-06 | シュネーデル、トウシバ、インベーター、ヨーロッパ、ソシエテ、パル、アクション、セプリフエ | How to set the speed loop of a variable speed drive |
| JP2016111856A (en) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 株式会社明電舎 | Elevator controller |
| JP2017124923A (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | 株式会社日立ビルシステム | Elevator ride comfort diagnostic device and ride comfort diagnostic method |
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