Ｃ自控・检渭】

陆鑫森。等

电梯运行速度曲线的控制

・７１・

口、加速度变化率ｐ的曲线。可以看出当抛物线段（伽

段、ＤＥ段）向直线段（ＡＢ段、ＥＦ段）过渡、直线段向抛

物线段过渡时，加速度是连续的，加速度变化率产生了

跳变，这会因加速度变化率的过度跳变影响了电梯运

行的平稳性。

如图２所示是正弦型曲线和直线相结合的速度

秽、加速度口、加速度变化率Ｐ的曲线。对照２幅图的加

速度变化率曲线（如Ｏ＂Ａ”到曰”ｃ”段），正弦型曲线明显

消除了加速度变化率跳变的现象。实际乘坐的感觉也

是正弦型曲线的电梯比抛物线型曲线的电梯平稳。

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图ｌ抛物线形曲线

Ｆｉｇｕｒｅ １

Ｐａｒａｂｏｌｉｃ

ｃｕｒｖｅ

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图２正弦形曲线

Ｆｉｇｕｒｅ ２

Ｓｉｎｅ

ｃｕｒｖｅ

３电梯速度控制的实现

３．１

系统组成

本系统结构原理图如图３所示。绝对值编码器实

时地采集轿厢在井道中的绝对位置值，主控制板通过

速度控制算法计算出相应的速度值，然后把速度值转

换成ＰＷＭ波发送给变频器．实现电梯的速度控制。

ｌ绝ｘ懈Ｌ—

Ｉ编码器Ｉ

图３

系统结构

Ｆｉｇｕｒｅ ３

Ｓｙｓｔｅｍ

ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

３．２优化控制算法

从绝对值编码器将实时绝对值采样，经过控制器

计算后把速度值发给变频器，最后变频器在转换为电

流值驱动曳引机带动电梯轿厢。这中间各个环节的影

响对整个控制形成了时滞，所以必须对速度进行ＰＩ控

制调节。

比例积分（Ⅳ）的模拟表达式为

址（ｔ）＝科ｅ（‘）＋寺ｆｅ（ｔ）也］

（１）

其中Ｕ（ｔ）为输出信号，ｅ（ｔ）为理论值和实际值之差。

Ｋ为比例放大系数，正为积分系数。对公式（１）进行离

散化处理，得

ｕ（ｉｔ）＝坼［ｅ（，Ｉ）＋Ｆ１∑ｅ（ｉ）川

（２）

式中：ｒ为单片机的采样周期，Ｉｔ是采样序号。ｅ（７１，）为

第ｎ次采样的偏差值。（２）式是一种全量输出形式。需

要对ｅ（ｉ）进行累加，单片机中一般采用增量型控制。

由公式（２）可得

ｕ（ｎ—１）＝ＫＰＣｅ（ｉｔ—１）＋寺∑ｅ（ｉ）州

２式相减

Ａｕ（Ｉｔ）＝Ⅱ（Ｉｔ）一ｕ（Ｉｔ—Ｉ）＝Ｋｐ［ｅ（Ｉｔ）一ｅ（ｎ—

１）］＋耳｝（ｎ）

最后得到

耻（Ｉｔ）＝Ⅱ（Ｉｔ—１）＋ＡＵ（Ｉｔ）＝Ｈ（ｎ一１）＋Ｋｐ［ｅ（Ｉｔ）

一ｅ（ｎ—１）］＋砗寺ｅ（ｎ）

（３）

其中Ｋ值与正值是通过专家系统和多次实验得到的

结果，同时由于电动机高低速运行时的速度变化率不

一样，所以本设计在不同的速度段设定了不同的Ｋ值

与瓦．使本系统具有多段速度ＰＩ调节。

在实际电机控制中，由于系统的惯性和滞后，积分

项往往会产生较大的超调和波动，为了抵消这一影响，

当输入偏差ｅ（几）的绝对值大于某个阈值时不做积分

调节Ｈｊ。

将式（２）改成Ⅱ（ｎ）＝砗［ｅ（凡）＋苦∑ｅ（ｆ）７＇］，其

中ｃ：ｆ０，！。（ｎ？Ｉ＞Ｆ，占为输入偏差ｅ（ｎ）的阈值。

１１．Ｉ

ｅ（ｎ）Ｉ≤Ｆ

４实验结果分析

为了验证理论的实用性，本设计通过串口把速度

数据传送到ＰＣ上位机中，用ＶＢ６．０编写了速度监控

界面。

万方数据