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智能控制调研报告 ---模糊神经网络在电梯群控系统的应用 学校：大连交通大学 班级：09自动化一班 姓名：*** 学号：0901050118 2012年9月21日 1、摘要 随着高层建筑的不断发展，人们对电梯服务质量提出越来越高的要求，单台电梯往往不能满足建筑物内的交通需要。为了缩短人们的候梯时间，减少能量损耗，需要合理安装多台电梯并进行集中统一的控制，这种多台电梯的优化调度系统就是电梯群控系统(EGCS)。由于电梯群控系统具有随机性、非线性，并且难以建立精确的数学模型，运用智能控制的方法成为可能和可行。本文研究了模糊神经网络，用神经网络结构进行模糊推理，用BP算法调节和优化具有局部性的参数。 本文提出了基于模糊神经网络的电梯群控系统，从乘客的角度出发，相对候梯时间强调了降低乘客的乘梯时间，同时综合考虑电梯运行的评价标准并建立了相应的模糊规则。最后，对电梯群控系统的模糊神经网络控制方法进行仿真，并与传统的舯控方法进行比较，结果i正明基丁模糊神经网络的电梯群控可以适用于各种叟通流模式，又能满足各单一交通模式下的性能要求。 关键词：电梯群控 模糊神经网络 多目标控制 评价函数 2、电梯群控系统描述 国的经济飞速发展，人民生活水平迅速提高，工作居住条件得到了巨大改善。电梯作为建筑物内的垂直交通运输工具，与人们的工作和生活息息相关。随着人们生活质量的提高，对电梯群控系统提出了更高的要求。 高层建筑的客流转移速度，通常将多台(3—8台)电梯安装在一起，构成电梯群，对大楼实行集中服务。电梯群控系统是采用优化控制策略来管理梯群，以最合适的方式应答各层站及轿厢内的呼梯信号，提高电梯的运行效率和服务质量。电梯群控过程一般是首先实时采集交通信息以获取影响电梯调度的原始数据，如电梯状态，客流量等，并将其作为电梯调度单元的输入。然后电梯调度单元根据这些信息采用各种调度算法选择一部适合分配的电梯，并将分配信号输出到该电梯的控制器。 电梯乘客对电梯性能的评价十分重要，作为公共交通工具的电梯系统，最重要的是为乘客提供安全感、舒适感。乘客对电梯的要求可分为两类，生理上和心理上的，即身体上的承受能力和一C,,N_lz雕j承受能力“1。传统的电梯群控系统只考虑了心理承受能力，而忽略了身体承受能力。实际上，生理和心理上的舒适感密切相关，生理上的不舒适会加剧乘客心理上的不愉快。因此，电梯群控系统的设计不应仅考虑乘客心理需要，更应从满足生理需要来促进心理要求的满足。 智能技术的不断发展和成功应用，人们将人工智能的思想引入电梯群控系统，其中以模糊控制的研究居多。模糊控制是从行为上模拟人的模糊推理和决策过程的一种实用控制方法，具有推理简单、高效的特点瞻1。文献[3～6]提出基于模糊控制的电梯群控系统，但没有考虑电梯的启动和停止对乘客生理产生的冲击。本文则从满足乘客心理和生理需求的角度出发，推导了乘客最大冲击次数的估算公式，通过估算乘客最长服务时间和乘客最大冲击次数，运用模糊逻辑推理，实现楼层召唤在电梯群中的合理分配，提高了电梯对乘客的服务质量。 3、电梯群控制系统运行目标 电梯群控制系统的目的是为了提高电梯群(组)的运行效率、尽可能缩短乘客候梯时间和提高对乘客的服务质量，并有效地减少电力损耗。传统的电梯群控算法只有一个控制目标：最小的等待时间，它能使乘客在发出呼梯信号后短时间内乘上电梯。但因为单纯追求最小等待时间，忽略了乘梯时间、拥挤度、能量损耗等因素，所以难以满足需要。基于模糊神经网络的群控算法的产生不仅能保证有一个足够短的候梯时间让乘客满意，还能有效地控制乘梯时间，并且在限制拥挤度、控制能量损耗等方面也有出色的表现。在本控制算法研究中，使用三个控制目标：候梯者满意度、乘梯者的满意度、能量的损耗。即在保证候梯者与乘客都满意的前提下，有效地控制能量的损耗。 对电梯性能的评价十分重要，作为公共交通工具的电梯系统，最重要的是为乘客提供安全感、舒适感。乘客对电梯的要求可分为两类，生理上和心理上的，即身体上的承受能力和心理上的承受能力。传统的电梯群控系统只考虑了心理承受能力，而忽略了身体承受能力。实际上，生理和心理上的舒适感密切相关，生理上的不舒适会加剧乘客心理上的不愉快。因此，电梯群控系统的设计不应仅考虑乘客心理需要，更应从满足生理需要来促进心理要求的满足。 不同的客流状况，一天内的不同时间段，候梯时间是影响乘客心理状态的主要因素，通常对于办公大楼，最长候梯时间应不超过60s。乘梯时问的长短是影响乘客心理状态的第二位因素。当乘梯时间超过90s时，乘客会对电梯的停靠变得极不耐烦，其容忍程度取决于乘客当时的心情，是否有同伴同行，其他乘客的行为举止，轿厢的拥挤