《电气自动化》２００３年第２５卷第３＿期

～

控制理论及其应用一

Ｃｏｍｐｕｒｅ

ｒ

Ｎｅｔｗｏｒｋ＆∽ｍｍｕｎｌｃａｔｆｏｎｓ

控制规律成为

。＊（￡）：等Ｏｒ

㈣

…

。ｎＩ看出，电梯从静Ｊ卜井始启动能量的消耗比运行中的电梯

能量消耗大的多。

山此町得能量消耗的评价出数如下：

Ｊ＋（・）：ｍｉｎ（』＋ｔ１），Ｊ’（２）…Ｊ＋（ｎ））

（１１）

接着以１．例来说明电梯能量最优的问题，可以看出．电梯从某

层到达目标层所消耗的能量是由电梯在每～启动、运行、制动过程

能量消耗之和．由公式（６）、（１０）可得出电梯从启动到制动的最优

控制规律的能量消耗评价函数：

ｒ（ｉ）＝∑＾（ｚ）一∑（Ⅲ＋３

３０２）＋Ｃ

（１２）

式中Ｃ＝６０Ｐ／瑞为常数，＾（ｉ）为第ｊ段电梯由启动到制动所

消耗的能量，ｍ是电梯在这段过程中全速运行的层数，ｔ是电梯全

速运行经过一层的时问（即２ｓ）。

这样时这组电梯做能量最优榆测．根据式（１１）、（１２）计算数据

女ｕ表２所示＝

表２电梯群控系统的能量最优实验数据

Ｉ－ｎ时刻．第７层向下呼梯

梯１

盟—！一

梯３

梯４

梯５

能量评价

ｌＯ

６０４Ｃ

７

３０２Ｃ

２ｌ

９０６Ｃ １９ ９０６Ｃ ３２

５１０Ｃ

，‘（－）＊∑（ｍ￡＋３ ３０２）Ｃ

其中，

Ｊ’（Ｉｊ≈∑ｆｍｔ＋３，３０２）Ｃ＝（０｝２＋３．３０２）Ｃ＋（２｝２＋３．３０２）

★ｆ＝１０．６０４Ｃ

Ｊ’（２）≈＝（ｎｌｔ十３ ３０２）Ｃ＝（２｝２＋３．３０２）Ｃ＝７．３０２Ｃ

２．３综合最优

提高电梯运输效率显然是客流最优控制的根本目的。高教率

的电梯群既可提高服务质量，也可提高设备利用率（降低综合损

耗）［３１０提高多台电梯运行效率不仅应注意提高电梯运行的速度和

增加电梯的数量，关键还在于群控客流调度逻辑运算的技巧与能

力。群控客流控制要解决的内在矛盾如图３所示。

由图３我们可以看出，时间最优和能量最优两者是存在内部

服务质量

综合损耗

图３客流控制的内在矛盾

矛盾的．我们应用最优控制中的综合最优方式对这一矛盾加以解

决．即通过加权函数的办法综合考虑电梯的群控最优问题。

另外，我们常常碰到这样的情况．呼叫电梯后等待某部电梯到

来时，却发现电梯上的乘客已经很多，再上人电梯就会超重发出警

报，这样既浪费了乘客宝贵的时间，又消耗了电梯运行所需的能

源ｃ我们町以利用开关量来解决这个问题，通过电梯关梯门后对

负载状况的信息传送．与电梯所能承载的最大重量相比较，所得的

差值以附个人（一男一女）的重量（１２５ｋｇ）为基准作为下限、设置开

关量，当承载重量小于下限的电梯不再参与外部派梯调度，直至停

梯后内部有乘客走出。

８

Ｅ

Ｆｅｃｔｒｉｃａ｛Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ

以时间最优问题和能量最优问题等各个方向综合考虑，我们

口Ｊ以得到电梯群控系统的综台最优评价函数如下：

ｓｗ＝ｎ－Ⅱ（ｓ（１）．ｓ（２）…ｓ（ｎ））

ｓ（｛）＝｛ｗ，ｓｔ（ｉ）十ｗ强，（ｆ）ｔ女ｓｇｎ（ｋ一１２５）…

Ｊ２

１，２，３’‘ｎ

ｆ１３）

ｓ．（ｉ）：—｝，……ｓ：（ｆ）＝Ｊ－

Ｔ一｝∑Ｔｉ

哪｝∑Ｕ÷

其中。Ｓ＋为电梯群控系统的综合最优函数解，ｓ（ｉ）为各个电

梯的综合评价函数，ｗ，、ｗ：是区域权重系数（ｗ－、ｗ。都小于１且

ｗ。＋ｗ婷１），Ｓ，（ｉ）、ｓ１（ｉ）分别为各部电梯的时间、能量最优解，而

＾、Ｕ。则为上面所求的时间、能量最优评价函数。Ｉ为电梯负载的

具体信息值．与１２５ｋｇ相减所得开关量，以此判断电梯是否超重。

电梯交通状况在不同时刻又有各自的数据特性。根据交通数据

的不同特性，可把一天中的交通状况大致分为下列网种交通模式：

（１）ＢＴ（ｂｕｓｉｎｅｓｓ

ｔｉｍｅ）：总体交通程度中等。

（２）ＰＴ（ｕｐ／ｄｏｗｎ

ｐｅａｋ

ｔｉｍｅ）：上、下行高峰时刻（般在上、Ｆ

班时间段）。

（３）ＩＴ（ｉｎａｅｔＮｅｔｉｍｅ）：电梯比较空闳的时段。

（４ＪＨＴ（ｈｅａｖｙ ｔｒａｆｆｉｃ）：交通繁忙时段，许多乘客要去某

一层或从某一层离开”】。

这样，我们就可以根据不同时间段的不同情况来使杈

系数有所侧重。比如在上、下班高峰期间，选择电拂时以减少

乘客等待时间为主要考虑因素，节约能源为辅，故虽（ｉ）所对应的权

重矾要大一些；而在晚上乘客稀少的时候，则以节省能源为主，故蛊

（ｉ）所对应的权重％可大一些．而Ｓ－“）所对应的权重矾则小一些。

我们不妨取阢＝０．５，阢＝０．５，对电梯作综台最优检验，根

据式（１３）计算出数据，如表３。

表３电梯群控系统的综合最优实验数据

第；葚黼梯

梯１

梯２

梯３

１梯４

梯５

时惭最优解ｓ，（ｔ）

１０．８１０９

２５ ００４４

３ ４９３４ｌ ５．４０５４

２．５２３６

能量最忧解ｓｚ（ｉ）

８ ６９７５

１２

６３０５

４．２１０２

４

６３３２

２

８３６９

综合矗优评价Ｓ＋

９．７５４２

１８．８１７５

３．８５１８

５

０１９３

２ ６８０３

３动态规划

上面我们分别从时间最优和能量最优的角度讨论了电梯群控

系统的最优解的问题，并通过加权函数的方式给出了电梯群控系

统单一时刻的综合最优解，但是。现实生活中的许多现象通常都具

有非常强的动态特性，一切事物通常都是随着时间的推移而不断

变化的。经典的优化理论大多是站在旁观者的立场上看问题，即

首先确定已知条件，然后再假设这些已知条件不变的基础上给出

最优方案（即摄优解）。条件一旦发生变化，这种方法所给出的最

优方案就会失去其最优性。

电梯群控问题所包含的事件在时间和空问上都是离散的．是

一种典型的离散事件动态系统（Ｄｉｓｃｒｅ！ｅ

Ｅｖｅｎｔｓ研ｎａｍｉ㈥Ｓｙｓｔ

，

ＤＥＤＳ）“１。这样我们通过电梯控制系统每一次扫描过来的数据和

信息，都进行电梯群控最优化比较，从而更新每一过程的最优化结

果，直至问题的解决。

万方数据