电梯速度控制曲线的改进2003版..doc

电梯速度控制曲线的改进 金融街购物中心：孔庆有 关键词：电梯、起动、制动、曲线 引言：电梯的0速度0位移停靠，一直是自动控制领域中的热门话题，作为一个电气方面的工程人员，在几年的工作中，有了自己的想法，结合学校里学到的知识，对电梯速度的控制产生了新的想法，把它写出来，和大家分享。 京津动车组，27分钟即可到达天津，假如您坐在动车上，看一下表，过去14分钟了，你可以断定，已经走了一半了，同样的道理，当您看见廊坊火车站，您同样可以判断已经走一半了。与火车运动方向垂直的电梯也是，在起动时，因为“前途无量”，自然不必考虑距离，只要舒适就可以，但是停车时就必须考虑位置问题，不但要在30分钟到，而且必须到天津火车站，否则“舒适”就没有什么意义了！ 舒适感与距离无关，与速度，加速度及加速度变化率有关，但是，大家都知道，v=s/t，它是单位时间内通过的路程，以时间为分母，为基础的，用这样的物理量来衡量电梯的停靠问题自然很不方便，于是，引入一个新的物理量，“位移速度”，用x表示： x越大，速度越慢，它是运动物体通过单位路程所用的时间。由于该物理量的引用，会引起一系列的变化，如：新的加速度 A = x’;新的加速度变化率: P = A’。运用以上观点，我们进行一下电梯起动、制动曲线的研究，并与传统的速度时间曲线法作一下比较。 传统方法的局限性 电梯是人类的一种交通工具，我们对电梯的要求主要有2条，第一,要准确到达乘客的目的地；第二，要以舒适为准则，加速度Ａ的变化率要小于，于是，传统的电梯速度递减曲线这样诞生了，如图：这就是一个传统的、电梯起动过程的控制曲线，此曲线由于电梯的启动控制是以时间为原则、以人的舒适感为基础的，这一过程，我认为并不需要改进。 在传统的方法中，电梯的制动曲线也是将本曲线按中心对称方式进行，那么我们说，电梯并不只是要求舒适，它需要准确到达预定位置，而且，国家标准规定，平层要在15个毫米以内，大家知道该曲线是速度时间曲线，而我们所要的是0距离、0速度停靠，所以中间需要一个必不可少的变量时间t，因为是通过时间控制速度和加速度的，所以，并不能很好的保障平层的精度，于是，我采用了新的方法，利用速度路程曲线的电梯进行控制，这样平层精度。 新曲线的独到之处 新的曲线，并没有从根本上改变电梯原有的运动状态，只是在原曲线的基础上把横坐标由原来的时间变成了路程，这样，更符合0距离、0速度的标准的高精度的停靠与平层。具体的曲线如图： 曲线的模样显然与原来的图像大不相同，请大家注意，我有相同颜色的曲线表示的是相同的物理状态：黑色的表示加速度变 化率为的运动状态，蓝色的一段，都表示加速度的匀加速运动状态，最后绿色的一段表示的是加速度变化率为的运动状态，红色的线段表示的是匀速直线运动状态，两幅图虽然曲线形状大不相同，但是所表达的物理过程是相同的，第二幅图的先进性在于它便于进行速度与路程的精确控制。 新曲线的产生及确定 我说过，新的曲线是在原有曲线物理状态并不发生根本性改变的情况下产生的，而且，新的电梯控制方案，电梯的启动仍然按照原有的速度时间曲线进行，那么我们大家都知道原来曲线的产生办法：令加速度变化率为，进行2秒的变加速，然后，进行0.52秒的匀加速，最后，在进行加速度的变化率为-的运动，将加速度Ａ缓慢变为0，使电梯以最大速度Ｖ匀速上升或下降，因为速度曲线图前面已经给出，下面我们看加速度的变化规律：各种颜色与上图对应一致。 曲线的精确计算 因为加速与制动完全对称，所以，只需要计算出加速过程的精确数据即可根据对称原则如法炮制出制动曲线。下面开始计算： 根据以上清楚明了的推算过程，不难得出上部的曲线，制动曲线与起动曲线对称，这里不作具体推算了。 光电码盘地改进 当你看到我制作的新的曲线图，你会发现，除了原有的速度曲线之外，还有一条与之对应的虚线，这就是前文所提到的Ｘ，它与速度是互为倒数关系，为什么引用该物理量呢！那就是便于对电梯速度的控制，与原来做法相比，原来是根据单位时间内光电码盘传出的脉冲数来确定电梯的速度，现在我们直接用路程做横坐标，所以，大大减轻了对时间的依赖性，于是，我们有另一种方法来根据光电码盘的数据来确定电梯的速度，那就是用光电码盘来检测出电梯经过单位距离所用的时间，为了时间的准确性，我们光电码盘每隔10个点，取一个脉冲，我们测定两个脉冲之间的时间，根据采样的数据，与速度路程曲线图上的虚线进行比较，及时准确地对电梯运行的状态进行调整，保证电梯按照规定的曲线运动。 对电梯进行实时控制的程序方框图 因为启动的方式仍然按照原方式进行，所以，启动的方框图如下，与书上的方框图相同，如右图：需要注意的是，T表示的是两个脉冲之间的时间，而且，是光电码盘本来的，一周取1024个点的真实周期。 已知时间t1、t3-t2=t1和最大加速度A