Vol. 17 No. 8
系 统 仿 真 学 报 Aug. 2005
1998
唤分配模块
1.1 电梯运行模块
电梯运行的特征决定着电梯运行模块的仿真 按照电梯
在井道中的位置是否变化 将其服务过程分为 2 个阶段 静
止阶段和运动阶段 静止阶段的状态包括 空闲(IDLE)状态
开门(OPEN)状态 下落客(UNLOAD)状态 上落客(LOAD)
状态 逗留(DELAY)状态 关门(CLOSE)状态 运动阶段包
括
加速度上升(PREACC)状态 匀加速(ACC)状态 加速
度下降(POSTACC)状态 匀速运行(MOVE)状态 减速度上
升(PREDEC) 匀减速(DEC) 减速度下降(POSTDEC)和平
层(LEVELING)状态
IDLE
POSTACC
PREACC
CLOSE
LOAD
OPEN
UNLOAD
POSTDEC
ACC
MOVE
PREDEC
DEC
DELAY
LEVELING
图 1 电梯运行状态转换图
各个状态之间的转换关系如图 1 所示 可以看出 各个
状态呈现出一定的逻辑关系
如 ACC 状态总是发生在
MOVE 之前 而 DEC 总是发生在 MOVE 之后 各个状态的
发生时间往往随电梯本身的特性 当前状态和一些不确定的
随机因素所决定
在正常情况下
OPEN 和 CLOSE 状态的
持续时间是标准的 由电梯的门机系统决定 具有提前开门
功能的电梯 开门时间大为降低 其余状态所持续的时间随
系统状态的不同而不同
IDLE 状态发生在电梯无轿内指令
和层站召唤任务的时间里 UNLOAD 和 LOAD 同转移的乘
客数量 乘客的乘梯习惯 意外情况等密切相关 单位乘客
转移时间的经验值为 1.2s DELAY 是电梯开关门之间的等
待时间 持续时间取决于电梯服务的内容 一般说来 层站
召唤略大于轿内指令
在大厅则持续时间稍长些
ACC
MOVE 和 DEC 持续的时间取决于电梯前方的停靠层站
电
梯系统根据前方停靠层站来计算运行距离 选择合适的运行
曲线
其各自持续时间随运行距离而变化
PREA CC
POSTACC
PREDEC 和 POSTDEC 状态的持续时间取决于
电梯的最大加速度
最大加速度变化率和加速度变化曲线
总之 电梯运动阶段的各个状态发生时间跟电梯的速度模式
密切相关
1.1.1 电梯运行的多速度模式
在 VVVF 技术用于电梯以前 电梯的速度难以得到有
效的提高
自 1982 年以后 VVVF 电梯的发展逐渐成为世
界电梯发展的主流
采用微机控制的 VVVF 电梯可以大大
提高乘坐的舒适感 电梯的额定速度也得到很大的提高 这
使得电梯根据不同的运行距离选择合适的速度曲线提供了
可能 在保证乘客乘坐舒适感的前提下 最大限度地降低运
行时间 为此 对具有多速度模式的电梯群控系统的研究需
要新的与之特性相适应的仿真平台
在理论上 电梯的运行速度在达到额定速度之前 都可
以直接转入匀速运行或者减速运行 电梯在达到额定速度则
可匀速运行直到电梯转入减速运行 电梯运行是典型的目标
距离控制 需要根据剩余距离来决定电梯减速运行的开始时
刻 根据电梯减速运行的开始时刻的选择办法 可将电梯运
行的速度模式分为两类 无限速度模式和有限速度模式 无
限速度模式是指电梯在到达额定速度之前的任何时刻 可按
照剩余目标距离选择减速时刻 显然 电梯只在额定速度时
才会匀速运行 有限速度模式将电梯的运行简单划定为几个
速度模式 每个速度模式有着相应的剩余目标距离 在转入
减速运行之前允许电梯匀速运行 其匀速运行速度不一定是
额定速度
本仿真模型中采用有限速度模式
有限速度模式的典型速度-位移曲线如图 2 所示 实线
表示电梯可能的运行曲线
虚线表示各速度级的临界曲线
按目标距离设有 4 个速度级 I IV
V1~V4 分别代表各速
度级的匀速运行速度
S1
S4 分别代表在各速度级下电梯
的可能运行距离 S’1 S’4 分别代表各速度级的最短目标距
离 每个速度级的加速段和减速段曲线呈对称状态 在理论
上 同一速度级的加速时间与加速距离分别同减速时间和减
速距离相等 相同速度级的电梯运行距离的差别在于匀速运
行时间不相等
某速度级的临界曲线既是本速度级的下界
又是相邻的低速度级的上界 当目标距离
介于两个相邻
速度级的最短目标距离时
obj
S
则按照速度较低的曲线运行 例
如当
<
< S 时
2
'
S
obj
S
3
'
应该选择速度级 II 当
<
4
'
S
obj
S
应
该选择速度级 IV 最小速度级 I 的速度曲线可以根据大楼楼
层的最小高度做合理的设计 就具体的大楼而言 有限的速
度级应该满足不同楼层客流转移的需要
图 2 电梯的多速度曲线
电梯加减速度最大值不应超过 1.5m/s
2
这是一项乘坐
舒适性指标 起制动加减速度过大 影响乘坐的舒适性 同
时加速度的变化率也不应超出乘客舒适感的范围 在电梯启
动加速运行初 加速度按照直线或者正弦曲线增加 可以较
好的满足乘客的舒适感 如图 3 所示 本仿真模型在加速度
上升和下降阶段采用直线形式
既可以满足乘客的舒适感
又可简化仿真
万方数据