JPH1059632A - Speed control device for hydraulic elevator - Google Patents
Speed control device for hydraulic elevatorInfo
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- JPH1059632A JPH1059632A JP8235823A JP23582396A JPH1059632A JP H1059632 A JPH1059632 A JP H1059632A JP 8235823 A JP8235823 A JP 8235823A JP 23582396 A JP23582396 A JP 23582396A JP H1059632 A JPH1059632 A JP H1059632A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 油圧エレベータの特性変化にかかわらず、高
精度な速度制御が可能であり、かつ調整が容易な油圧エ
レベータの速度制御装置を提供することである。
【解決手段】 制御量を乗りかご速度とし操作量を電動
機の速度指令値とする油圧エレベータ数式モデルを予め
油圧エレベータ数式モデル記憶手段２に記憶させてお
き、制御ゲイン演算手段３でその油圧エレベータ数式モ
デルにパラメータの値を設定して制御ゲインを求め、電
動機速度指令値演算手段９は、制御ゲイン演算手段５で
演算された制御ゲイン、乗りかご速度応答調整手段６で
設定された調整係数及び状態量検出手段８で検出された
状態量検出値に基づいて、乗りかご速度検出手段７で検
出された乗りかご速度が乗りかご速度指令値設定手段１
で設定された乗りかご速度指令値に追従するように電動
機の速度指令値ｕを演算し、電動機をその速度指令値で
制御する。
(57) [Problem] To provide a speed control device of a hydraulic elevator that can perform high-accuracy speed control and is easily adjusted irrespective of a change in characteristics of the hydraulic elevator. SOLUTION: A hydraulic elevator mathematical expression model storing a control amount as a car speed and an operation amount as a speed command value of an electric motor is stored in advance in a hydraulic elevator mathematical expression model storage means 2, and a control gain calculating means 3 controls the hydraulic elevator mathematical expression model. The control gain is obtained by setting parameter values in the model. The motor speed command value calculation means 9 calculates the control gain calculated by the control gain calculation means 5, the adjustment coefficient and the state set by the car speed response adjustment means 6. Based on the state quantity detection value detected by the quantity detection means 8, the car speed detected by the car speed detection means 7 is changed to the car speed command value setting means 1
Calculates the speed command value u of the electric motor so as to follow the car speed command value set in the above, and controls the motor with the speed command value.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、乗りかごを昇降さ
せるための油圧シリンダに供給する油の流量を電動機の
速度により制御する方式の油圧エレベータの速度制御装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic elevator speed control system in which the flow rate of oil supplied to a hydraulic cylinder for raising and lowering a car is controlled by the speed of an electric motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、油圧エレベータは油圧シリンダ
に供給する油の流量を電動機の速度により制御して、乗
りかごを昇降させている。このような油圧エレベータに
おける乗りかごの速度を制御する従来の油圧エレベータ
の速度制御装置を図７に示す。2. Description of the Related Art In general, a hydraulic elevator raises and lowers a car by controlling the flow rate of oil supplied to a hydraulic cylinder by the speed of an electric motor. FIG. 7 shows a conventional hydraulic elevator speed control device for controlling the speed of a car in such a hydraulic elevator.
【０００３】油圧エレベータ１０のエレベータ油圧・機
械系１５からの乗りかご速度ｘ6は乗りかご速度検出手
段７で検出され、設定手段５０からの乗りかご速度指令
値Ｖｒと比較される。その偏差信号は指令値追従制御手
段５１に入力され、乗りかご速度ｘ6をその乗りかご速
度指令値Ｖｒに追従させるための指令値追従制御が行わ
れる。油圧エレベータでは、油圧ポンプの吐出量が理論
値を下回り、若干のロスが生じることが知られているの
で、そのロスを指令値追従制御で補正している。この指
令値追従制御手段５１には、一般的なＰＩ制御などが用
いられている。The car speed x 6 of the hydraulic elevator 10 from the elevator hydraulic / mechanical system 15 is detected by the car speed detecting means 7 and compared with the car speed command value Vr from the setting means 50. The deviation signal is input to the command value following control unit 51, the command value follow-up control for following the car speed x 6 in its car speed command value Vr are performed. In a hydraulic elevator, it is known that a discharge amount of a hydraulic pump is lower than a theoretical value and a slight loss occurs. Therefore, the loss is corrected by the command value tracking control. For the command value follow-up control means 51, general PI control or the like is used.
【０００４】また、乗りかごの振動を抑制するために、
乗りかご振動抑制手段５２が設けられている。乗りかご
振動抑制手段５２には、電動機速度検出手段１４で検出
された電動機速度（乗りかご速度換算）と、乗りかご速
度検出手段７で検出された乗りかご速度ｘ6とが入力さ
れ、その差速度を演算しフイルタを通して電動機速度指
令値（乗りかご速度換算）ｕにフィードバックするよう
にしている。In order to suppress the vibration of the car,
A car vibration suppression means 52 is provided. The car vibration suppressing means 52, the motor speed detected by motor speed detector 14 (the car speed conversion), and the car speed x 6 detected by the car speed detecting means 7 is inputted, the difference The speed is calculated and fed back to a motor speed command value (car speed conversion) u through a filter.
【０００５】油圧エレベータ１０の変換手段１１には電
動機速度指令値（乗りかご速度換算）ｕが入力され、こ
の変換手段１１にて、乗りかご速度換算の電動機速度指
令値ｕを電動機速度の指令値に変換する。そして、電動
機制御装置１２は電動機１３の速度がその変換された電
動機指令値になるように制御する。これにより、電動機
１３は、乗りかごを昇降させるための油を油圧シリンダ
に供給するべく油圧ポンプを駆動する。A motor speed command value (converted to car speed) u is input to a converting means 11 of the hydraulic elevator 10, and the converting means 11 converts the motor speed command value u converted to the car speed into a motor speed command value. Convert to Then, the motor control device 12 controls the speed of the motor 13 to be the converted motor command value. Accordingly, the electric motor 13 drives the hydraulic pump to supply oil for raising and lowering the car to the hydraulic cylinder.
【０００６】このような油圧エレベータの速度制御装置
では、指令値追従制御手段５１の制御ゲインは数値で与
えており、制御ゲインの決定に当たっては、シミュレー
ションや現地における調整などの試行錯誤により、通常
は一定の制御ゲインとしていた。In such a hydraulic elevator speed control device, the control gain of the command value follow-up control means 51 is given by a numerical value, and the control gain is usually determined by trial and error such as simulation and on-site adjustment. The control gain was constant.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、制御ゲイン
の数値は、エレベータのスペックや要求される性能によ
り異なるので、想定される全ての特性変化に対応するよ
うに一定の制御ゲインを調整することは極めて困難であ
る。すなわち、現地調整の負荷が非常に高く、大きな問
題となっていた。また、積載荷重や乗りかごの位置、油
温などによっては、指令値に対する追従性が悪化した
り、乗りかごの振動が大きくなるなどの問題が発生して
いた。また、エレベータのスペックが異なる場合には、
制御ゲインを調整し直す必要があるので作業効率が悪い
ものであった。However, since the numerical value of the control gain varies depending on the specifications of the elevator and the required performance, it is not possible to adjust the constant control gain so as to correspond to all assumed characteristic changes. Extremely difficult. In other words, the burden of on-site adjustment was very high, which was a major problem. In addition, depending on the loading load, the position of the car, the oil temperature, and the like, there have been problems such as deterioration in the ability to follow the command value and increase in the vibration of the car. Also, if the elevator specifications are different,
Since the control gain needs to be readjusted, the work efficiency is poor.
【０００８】一般に、油圧エレベータは積載荷重や乗り
かごの位置、あるいは油温の変化によりその特性が大き
く変化するので、これらの特性変化にかかわらず、精度
の良い速度制御を実現するためには、積載荷重や乗りか
ご位置、あるいは油温などの変化に応じて制御ゲインを
更新することが望まれる。In general, the characteristics of a hydraulic elevator greatly change due to a change in a loaded load, a position of a car, or a change in an oil temperature. In order to realize accurate speed control irrespective of these characteristic changes, It is desired to update the control gain in accordance with changes in the load, the position of the car, or the oil temperature.
【０００９】本発明の目的は、油圧エレベータの特性変
化にかかわらず、高精度な速度制御が可能であり、かつ
調整が容易な油圧エレベータの速度制御装置を提供する
ことである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a speed control device for a hydraulic elevator which can perform high-precision speed control and easily adjust the speed irrespective of changes in the characteristics of the hydraulic elevator.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エレ
ベータの起動指令を受け乗りかご速度指令値を設定する
乗りかご速度指令値設定手段と、制御量を乗りかご速度
とし操作量を電動機の速度指令値とする油圧エレベータ
数式モデルを予め記憶する油圧エレベータ数式モデル記
憶手段と、油圧エレベータ数式モデル記憶手段に記憶さ
れた油圧エレベータ数式モデルに基づき制御ゲインを数
式の形で演算する制御ゲイン式演算手段と、油圧エレベ
ータ数式モデルのパラメータの値を設定するための数式
モデルパラメータ設定手段と、制御ゲイン式演算手段で
演算された制御ゲイン式に数式モデルパラメータ設定手
段で設定されたパラメータの値を代入し制御ゲインを演
算する制御ゲイン演算手段と、乗りかご速度の応答を所
望の値に調整するための調整係数を設定する乗りかご速
度応答調整手段と、乗りかご速度を検出する乗りかご速
度検出手段と、油圧エレベータ数式モデルの状態量に該
当する信号のうち制御で必要な状態量を検出する状態量
検出手段と、制御ゲイン演算手段で演算された制御ゲイ
ン、乗りかご速度応答調整手段で設定された調整係数及
び状態量検出手段で検出された状態量検出値に基づいて
乗りかご速度検出手段で検出された乗りかご速度が乗り
かご速度指令値設定手段で設定された乗りかご速度指令
値に追従するように電動機の速度指令値を演算する電動
機速度指令値演算手段とを備えたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a car speed command value setting means for receiving an elevator start command and setting a car speed command value, a control amount being a car speed, and an operation amount being an electric motor. A hydraulic elevator mathematical expression model storage means for storing in advance a hydraulic elevator mathematical expression model as a speed command value, and a control gain expression for calculating a control gain in the form of a mathematical expression based on the hydraulic elevator mathematical expression model stored in the hydraulic elevator mathematical expression model storage means. Calculating means, a mathematical model parameter setting means for setting the value of the parameter of the hydraulic elevator mathematical model, and a parameter value set by the mathematical model parameter setting means to the control gain equation calculated by the control gain equation calculating means. Control gain calculation means for calculating the control gain by substituting, and adjusting the response of the car speed to a desired value Car speed response adjusting means for setting an adjustment coefficient, a car speed detecting means for detecting the car speed, and detecting a state quantity necessary for control among signals corresponding to the state quantity of the hydraulic elevator mathematical expression model Car speed detection means based on the state quantity detection means, the control gain calculated by the control gain calculation means, the adjustment coefficient set by the car speed response adjustment means, and the state quantity detection value detected by the state quantity detection means. Motor speed command value calculating means for calculating a speed command value of the motor so that the car speed detected in the step follows the car speed command value set by the car speed command value setting means. .
【００１１】請求項１の発明では、制御量を乗りかご速
度とし操作量を電動機の速度指令値とする油圧エレベー
タ数式モデルを予め油圧エレベータ数式モデル記憶手段
に記憶させておき、制御ゲイン演算手段でその油圧エレ
ベータ数式モデルにパラメータの値を設定して制御ゲイ
ンを求め、電動機速度指令値演算手段は、制御ゲイン演
算手段で演算された制御ゲイン、乗りかご速度応答調整
手段で設定された調整係数及び状態量検出手段で検出さ
れた状態量検出値に基づいて、乗りかご速度検出手段で
検出された乗りかご速度が乗りかご速度指令値設定手段
で設定された乗りかご速度指令値に追従するように電動
機の速度指令値を演算し、電動機をその速度指令値で制
御する。According to the first aspect of the present invention, a hydraulic elevator mathematical expression model in which a control amount is a car speed and an operation amount is a speed command value of an electric motor is stored in advance in a hydraulic elevator mathematical expression model storing means, and the control gain calculating means stores the hydraulic elevator mathematical expression model. The control gain is obtained by setting a parameter value in the hydraulic elevator mathematical expression model, and the motor speed command value calculating means includes a control gain calculated by the control gain calculating means, an adjustment coefficient set by the car speed response adjusting means, Based on the state quantity detection value detected by the state quantity detection means, the car speed detected by the car speed detection means follows the car speed command value set by the car speed command value setting means. The speed command value of the motor is calculated, and the motor is controlled by the speed command value.
【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、油圧エレベータ数式モデルの状態量に該当する信号
のうち測定不可能な信号や精度が悪い信号を油圧エレベ
ータ数式モデルに基づいて推定しその推定値を電動機速
度指令値演算手段に出力する状態量推定手段を追加して
設けたものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an unmeasurable signal or a signal with poor accuracy among signals corresponding to the state quantities of the hydraulic elevator mathematical expression model is estimated based on the hydraulic elevator mathematical expression model. State quantity estimating means for outputting the estimated value to the motor speed command value calculating means is additionally provided.
【００１３】請求項２の発明では、請求項１の発明の作
用に加え、状態量推定手段にて、油圧エレベータ数式モ
デルの状態量に該当する信号のうち測定不可能な信号や
精度が悪い信号を推定する。そして、電動機速度指令値
演算手段は検出信号に代えてその推定値に基づいて電動
機速度指令値を演算する。According to a second aspect of the present invention, in addition to the operation of the first aspect of the present invention, the state quantity estimating means uses a signal corresponding to the state quantity of the hydraulic elevator mathematical expression model that cannot be measured or has a poor accuracy. Is estimated. Then, the motor speed command value calculating means calculates the motor speed command value based on the estimated value instead of the detection signal.
【００１４】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、制御ゲイン式演算手段は、制御ゲイン
式を演算する際にＩＬＱ制御理論を用いたものである。[0014] The invention of claim 3 is claim 1 or claim 2.
In the invention, the control gain expression calculating means uses the ILQ control theory when calculating the control gain expression.
【００１５】請求項３の発明では、請求項１又は請求項
２の発明の作用に加え、制御ゲイン式演算手段ではＩＬ
Ｑ制御理論により制御ゲイン式を演算する。According to a third aspect of the present invention, in addition to the operation of the first or second aspect of the present invention, the control gain type calculating means includes an IL.
The control gain equation is calculated according to the Q control theory.
【００１６】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、乗りかごの積載荷重を検出する乗りか
ご積載荷重検出手段を設け、制御ゲイン演算手段は、乗
りかごの積載荷重に依存する制御ゲインを、乗りかご積
載荷重検出手段で検出された乗りかご積載荷重検出値の
変化に応じて更新するようにしたものである。The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
In the invention of the above, a car loading load detecting means for detecting a loading load of the car is provided, and the control gain calculating means calculates a control gain dependent on the loading load of the car by the riding load detected by the car loading load detecting means. This is updated in accordance with a change in the detected value of the car load.
【００１７】請求項４の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の作用に加え、乗りかご積載荷重検出値の変化
に応じて電動機速度指令手段の制御ゲインを更新する。
これにより、電動機は乗りかご積載荷重の変化に応じて
制御される。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the functions of the first to third aspects of the present invention, the control gain of the motor speed command means is updated in accordance with a change in the detected value of the car load.
As a result, the electric motor is controlled according to the change in the load on the car.
【００１８】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、乗りかごの位置を検出する乗りかご位
置検出手段を設け、制御ゲイン演算手段は、乗りかごの
位置に依存する制御ゲインを、乗りかご位置検出手段で
検出された乗りかご位置検出値の変化に応じて更新する
ようにしたものである。The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 3.
In the invention according to the invention, a car position detecting means for detecting the position of the car is provided, and the control gain calculating means calculates a control gain dependent on the position of the car by the detected car position value detected by the car position detecting means. Is updated in accordance with the change of.
【００１９】請求項５の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の作用に加え、乗りかご位置検出値の変化に応
じて電動機速度指令手段の制御ゲインを更新する。これ
により、電動機は乗りかご位置の変化に応じて制御され
る。According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the functions of the first to third aspects of the present invention, the control gain of the motor speed command means is updated in accordance with a change in the detected position of the car. As a result, the electric motor is controlled according to the change in the car position.
【００２０】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、油温を検出する油温検出手段を設け、
制御ゲイン演算手段は、油温に依存する制御ゲインを、
油温検出手段で検出された油温検出値の変化に応じて更
新するようにしたことを特徴とする油圧エレベータの速
度制御装置。[0020] The invention of claim 6 is the invention of claims 1 to 3.
In the invention of the present invention, an oil temperature detecting means for detecting the oil temperature is provided,
The control gain calculation means calculates a control gain depending on the oil temperature,
A speed control device for a hydraulic elevator, wherein the speed is updated in accordance with a change in a detected oil temperature value detected by an oil temperature detecting means.
【００２１】請求項６の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の作用に加え、油温検出値の変化に応じて電動
機速度指令手段の制御ゲインを更新する。これにより、
電動機は油温の変化に応じて制御される。According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the functions of the first to third aspects, the control gain of the motor speed command means is updated according to a change in the detected oil temperature value. This allows
The electric motor is controlled according to the change in the oil temperature.
【００２２】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、乗りかごの積載荷重を検出する乗りか
ご積載荷重検出手段と、乗りかごの位置を検出する乗り
かご位置検出手段とを設け、制御ゲイン演算手段は、乗
りかごの積載荷重と乗りかごの位置とに依存する制御ゲ
インを、乗りかご積載荷重検出値と乗りかご位置検出値
との変化に応じて更新するようにしたものである。The invention of claim 7 is the first to third aspects of the present invention.
In the invention according to the invention, a car loading load detecting means for detecting a loading load of the car and a car position detecting means for detecting a position of the car are provided, and the control gain calculating means includes a loading capacity of the car and the car. And the control gain depending on the position of the car is updated in accordance with a change in the detected value of the car loaded load and the detected value of the car position.
【００２３】請求項７の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の作用に加え、乗りかご積載荷重検出値の変化
及び乗りかご位置の変化に応じて電動機速度指令手段の
制御ゲインを更新する。これにより、電動機は乗りかご
積載荷重の変化及び乗りかご位置の変化に応じて制御さ
れる。According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the functions of the first to third aspects of the present invention, the control gain of the motor speed command means is updated in accordance with a change in the detected load on the car and a change in the position of the car. I do. As a result, the electric motor is controlled according to the change in the load on the car and the change in the position of the car.
【００２４】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、乗りかごの積載荷重を検出する乗りか
ご積載荷重検出手段と、油温を検出する油温検出手段と
を設け、制御ゲイン演算手段は、乗りかごの積載荷重と
油温とに依存する制御ゲインを、乗りかご積載荷重検出
値と油温検出値との変化に応じて更新するようにしたも
のである。The invention of claim 8 is the first to third aspects of the present invention.
In the invention according to the invention, a car loading load detecting means for detecting a loading load of the car and an oil temperature detecting means for detecting an oil temperature are provided, and the control gain calculating means depends on the loading load of the car and the oil temperature. The control gain to be updated is updated in accordance with a change between the detected value of the car load and the detected oil temperature.
【００２５】請求項８の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の作用に加え、乗りかご積載荷重検出値の変化
及び油温検出値の変化に応じて電動機速度指令手段の制
御ゲインを更新する。これにより、電動機は乗りかご積
載荷重の変化及び油温の変化に応じて制御される。According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects of the present invention, the control gain of the motor speed command means is changed in accordance with the change in the detected load on the car and the detected oil temperature. Update. As a result, the electric motor is controlled in accordance with the change in the load on the car and the change in the oil temperature.
【００２６】請求項９の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、乗りかごの位置を検出する乗りかご位
置検出手段と、油温を検出する油温検出手段とを設け、
制御ゲイン演算手段は、乗りかごの位置と油温に依存す
る制御ゲインを、乗りかご位置検出値と油温検出値との
変化に応じて更新するようにしたものである。The ninth aspect of the present invention is the first to third aspects of the present invention.
In the invention of the present invention, provided a car position detecting means for detecting the position of the car, and oil temperature detecting means for detecting the oil temperature,
The control gain calculating means updates the control gain depending on the position of the car and the oil temperature in accordance with a change in the detected car position and the detected oil temperature.
【００２７】請求項９の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の作用に加え、乗りかご位置検出値の変化及び
油温検出値の変化に応じて電動機速度指令手段の制御ゲ
インを更新する。これにより、電動機は乗りかご位置の
変化及び油温の変化に応じて制御される。According to the ninth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects of the present invention, the control gain of the motor speed command means is updated according to the change in the detected car position and the detected oil temperature. I do. Thus, the electric motor is controlled in accordance with the change in the car position and the change in the oil temperature.
【００２８】請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項
３の発明において、乗りかごの積載荷重を検出する乗り
かご積載荷重検出手段と、乗りかごの位置を検出する乗
りかご位置検出手段と、油温を検出する油温検出手段と
を設け、制御ゲイン演算手段は、乗りかごの積載荷重、
乗りかごの位置及び油温に依存する制御ゲインを、乗り
かご積載荷重検出値、乗りかご位置検出値及び油温検出
値の変化に応じて更新するようにしたものである。According to a tenth aspect of the present invention, in accordance with the first to third aspects of the present invention, there is provided a car load detecting means for detecting a load on the car, and a car position detecting means for detecting a position of the car. , Oil temperature detecting means for detecting the oil temperature, the control gain calculating means, the loading load of the car,
The control gain depending on the position of the car and the oil temperature is updated in accordance with changes in the detected car load, the detected car position, and the detected oil temperature.
【００２９】請求項１０の発明では、請求項１乃至請求
項３の発明の作用に加え、乗りかご積載荷重検出値の変
化、乗りかご位置検出値の変化及び油温検出値の変化に
応じて電動機速度指令手段の制御ゲインを更新する。こ
れにより、電動機は、乗りかご積載荷重の変化、乗りか
ご位置の変化及び油温の変化に応じて制御される。According to a tenth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects of the present invention, according to the change in the detected value of the load on the car, the change in the detected value of the car position, and the change in the detected oil temperature. The control gain of the motor speed command means is updated. As a result, the electric motor is controlled in accordance with a change in the load on the car, a change in the position of the car, and a change in the oil temperature.
【００３０】[0030]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明の第１の実施の形態を示すブロッ
ク構成図である。この第１の実施の形態は、油圧エレベ
ータ１０を予め数式モデルで表現して油圧エレベータ数
式モデル記憶手段２に記憶しておき、その油圧エレベー
タ数式モデルに基づき、電動機速度指令値演算手段９で
の制御ゲインを数式として設定するようにしたものであ
る。そして、制御ゲイン式演算手段３での制御ゲイン式
の演算には、特にＩＬＱ制御理論を用いる。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the hydraulic elevator 10 is expressed in advance by a mathematical expression model and stored in the hydraulic elevator mathematical expression model storage means 2, and based on the hydraulic elevator mathematical expression model, the electric motor speed command value calculating means 9 The control gain is set as an equation. The control gain formula calculation by the control gain formula calculation means 3 uses, in particular, the ILQ control theory.
【００３１】すなわち、油圧エレベータ数式モデル記憶
手段２には、予め油圧エレベータ１０を数式モデルで表
現した油圧エレベータ数式モデルが記憶される。制御ゲ
イン式演算手段３では、油圧エレベータ数式モデル記憶
手段２に記憶された油圧エレベータ数式モデルに基づい
て、電動機速度指令値演算手段９の制御ゲインＫｉ、Ｋ
ｆを数式で表現した制御ゲイン式を演算する。That is, the hydraulic elevator mathematical expression model storage means 2 stores a hydraulic elevator mathematical expression model in which the hydraulic elevator 10 is represented by a mathematical expression model in advance. The control gain type calculating means 3 controls the control gains Ki, K of the motor speed command value calculating means 9 based on the hydraulic elevator formula model stored in the hydraulic elevator formula model storage means 2.
Calculate a control gain expression that expresses f by a mathematical expression.
【００３２】数式で表現された制御ゲイン式は制御ゲイ
ン演算手段５に入力される。この制御ゲイン演算手段５
は、数式で示された制御ゲイン式を、数値で示された制
御ゲインに変換するものであり、数式モデルパラメータ
設定手段４にて、設定された数値を油圧エレベータ数式
モデルのそれぞれのパラメータに代入して、数値で示さ
れた制御ゲインを演算し、電動機速度指令値演算手段９
に出力する。The control gain equation expressed by the equation is input to the control gain calculating means 5. This control gain calculating means 5
Converts a control gain expression represented by a mathematical expression into a control gain represented by a numerical value, and substitutes the set numerical value into each parameter of the hydraulic elevator mathematical expression model by the mathematical expression model parameter setting means 4. Then, the control gain indicated by the numerical value is calculated, and the motor speed command value calculating means 9 is calculated.
Output to
【００３３】電動機速度指令値演算手段９は、制御ゲイ
ン演算手段５からの制御ゲイン、及び乗りかご速度応答
調整手段６からの調整係数Ｔｕ、σを入力し、乗りかご
速度検出手段７で検出された乗りかご速度ｘ6が乗りか
ご速度指令値設定手段１に設定された乗りかご速度指令
値Ｖｒになるように制御するものである。その場合、状
態量検出手段８で検出された状態量ｘ2〜ｘ5も加味し
て、油圧エレベータ１０の変換手段１１への電動機速度
指令値（乗りかご速度換算）ｕを演算する。状態量検出
手段８で検出される状態量ｘ2〜ｘ5は、乗りかご速度ｘ
6の制御に必要な状態量であり、その詳細については後
述する。The motor speed command value calculating means 9 receives the control gain from the control gain calculating means 5 and the adjustment coefficients Tu and σ from the car speed response adjusting means 6 and is detected by the car speed detecting means 7. and thereby controlling such car speed x 6 is the car speed command value Vr which is set to the car speed command value setting means 1 ride. In this case, an electric motor speed command value (converted to car speed) u to the conversion means 11 of the hydraulic elevator 10 is calculated in consideration of the state quantities x 2 to x 5 detected by the state quantity detection means 8. The state quantities x 2 to x 5 detected by the state quantity detection means 8 are equal to the car speed x
This is the state quantity necessary for the control of 6 , the details of which will be described later.
【００３４】この第１の実施の形態では、電動機速度指
令値９の制御ゲインを油圧エレベータ１０の数式モデル
に基づいて求めようにしているので、まず、油圧エレベ
ータ１０を数式モデルで表現することが必要である。以
下、油圧エレベータ１０の構成について説明し、数式モ
デルを導出について説明する。In the first embodiment, since the control gain of the electric motor speed command value 9 is determined based on the mathematical model of the hydraulic elevator 10, first, the hydraulic elevator 10 can be expressed by a mathematical model. is necessary. Hereinafter, the configuration of the hydraulic elevator 10 will be described, and derivation of a mathematical model will be described.
【００３５】油圧エレベータ１０は、乗りかご速度ｙを
制御量とし、電動機速度指令値（乗りかご速度換算）ｕ
を操作量とする制御対象である。すなわち、変換手段１
１には操作量である電動機速度指令値（乗りかご速度換
算）ｕが入力され、この変換手段１１にて、乗りかご速
度換算の電動機速度指令値ｕを電動機速度の指令値に変
換する。そして、電動機制御装置１２は電動機１３の速
度を電動機速度検出手段１４で検出してフィードバック
制御する。つまり、電動機制御装置１２は電動機１３の
速度が変換された電動機指令値になるように制御し、エ
レベータ油圧・機械系１５を駆動する。The hydraulic elevator 10 uses a car speed y as a control amount, and a motor speed command value (car speed conversion) u
Is a control object with the operation amount as an operation amount. That is, conversion means 1
A motor speed command value (car speed conversion) u, which is an operation amount, is input to 1, and the conversion means 11 converts the car speed conversion motor speed command value u into a motor speed command value. Then, the motor control device 12 detects the speed of the motor 13 with the motor speed detecting means 14 and performs feedback control. That is, the motor control device 12 controls the speed of the motor 13 to be the converted motor command value and drives the elevator hydraulic / mechanical system 15.
【００３６】図２は、エレベータ油圧・機械系１５の概
略構成図である。油圧ポンプ１６は電動機１３により駆
動され、乗りかご２１を昇降させるための油を油タンク
１７から油圧シリンダ１８に供給する。油圧シリンダ１
８内に供給された油はプランジャ１９を押し上げ、ロー
プ２０を介して乗りかご２１を上昇させる。一方、乗り
かご２１の下降時は乗りかご２１の自重により下降し、
油は油タンク１７に環流される。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the elevator hydraulic / mechanical system 15. The hydraulic pump 16 is driven by the electric motor 13 and supplies oil for raising and lowering the car 21 from the oil tank 17 to the hydraulic cylinder 18. Hydraulic cylinder 1
The oil supplied into 8 pushes up plunger 19 and raises car 21 via rope 20. On the other hand, when the car 21 descends, the car 21 descends by its own weight,
The oil is returned to the oil tank 17.
【００３７】以上のような構成の油圧エレベータ１０を
数式モデルで表現するに当たり、各種パラメータ（記
号）を以下のように定める。In expressing the hydraulic elevator 10 having the above-described structure by a mathematical model, various parameters (symbols) are determined as follows.
【００３８】 記号 説明 Ｍｊ［ｋｇ］ プランジャ質量 Ｍｃ［ｋｇ］ 乗りかご質量 Ｋ ［Ｎ／ｍ］ ロープ弾性定数 Ｘｊ［ｍ］ プランジャ位置 Ｘｃ［ｍ］ 乗りかご位置 Ａｊ［ｍ2］ プランジャ断面積 Ｐｊ［Ｐａ］ 油圧シリンダ内圧力 Ｔｍｉ［Ｎ・ｍ］ 電動機発生トルク Ｔｍ［Ｎ・ｍ］ 電動機外部発生トルク Ｊｍ［ｋｇ・ｍ2］ 電動機慣性モーメント Ｊｐ［ｋｇ・ｍ2］ ポンプ慣性モーメント θｍ［ｒａｄ］ 電動機回転角 θｐ［ｒａｄ］ ポンプ回転角 ｑ ［ｍ3／ｒａｄ］ ポンプ吐出量（１ｒａｄ当たり） Ｃｌ［ｒａｄ／ｍ］ ポンプ漏れ流量係数 β ［１／Ｐａ］ 油圧縮率 Ｖｊ［ｍ3］ 油圧シリンダ内油体積 Ｎｍ［−］ 電動機／ポンププーリ比 Ｔ1 ［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータ Ｔ2 ［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータSymbol Description Mj [kg] Plunger mass Mc [kg] Car mass K [N / m] Rope elastic constant Xj [m] Plunger position Xc [m] Car position Aj [m 2 ] Plunger cross-sectional area Pj [ Pa] in the hydraulic cylinder pressure Tmi [N · m] motor generator torque Tm [N · m] motor externally generated torque Jm [kg · m 2] motor inertia Jp [kg · m 2] pump inertia .theta.m [rad] motor Rotation angle θp [rad] Pump rotation angle q [m 3 / rad] Pump discharge rate (per 1 rad) Cl [rad / m] Pump leakage flow coefficient β [1 / Pa] Oil compression ratio Vj [m 3 ] In hydraulic cylinder oil volume Nm [-] motor / pump pulley ratio T 1 [s] motor speed control PI control parameter T 2 [s] motor speed control PI control Parameters
【００３９】エレベータでは、理論的には乗りかご速度
ｘ6と電動機速度は比例関係にあるため、変換手段１１
での乗りかご速度換算から電動機速度への変換は、エレ
ベータの構成から決定される比例定数Ｋ1を乗じればよ
い。この第１の実施の形態での油圧エレベータ１０で
は、比例定数Ｋ1は次の式（１）で計算できる。[0039] Since the elevator, which is theoretically the car speed x 6 and motor speed ride in a proportional relationship, converting means 11
Conversion to motor speed from the car speed conversion on may be multiplied by a proportionality constant K 1 which is determined from the configuration of the elevator. In the hydraulic elevator 10 in the first embodiment, the proportionality constant K 1 can be calculated by the following equation (1).
【００４０】Ｋ1＝Ａｊ／（２・ｑ・Ｎｍ） …（１）K 1 = Aj / (2 · q · Nm) (1)
【００４１】次に、油圧エレベータ１０の数式モデルを
作成する際には、より詳細な式（状態量が多く、次数が
高いモデル）とすれば制御性能を向上することが可能で
あるが、そうすると、制御に必要な状態量が多くなり多
くのセンサを必要とする。Next, when a mathematical model of the hydraulic elevator 10 is created, it is possible to improve the control performance by using a more detailed equation (a model having a large amount of state and a high order). In addition, the amount of state required for control increases, and many sensors are required.
【００４２】一般に、油圧エレベータ数式モデルは、エ
レベータの駆動方式や構成、あるいは要求される精度に
応じて、そのパラメータの種類や次数（状態数）が異な
り、数式モデルが詳細であるほど制御性能は向上する
が、構成された制御系は複雑なものとなる。したがっ
て、数式モデルを作成する際には、必要な精度や測定可
能な信号などを十分に考慮し、できるだけ簡易なものと
することが望ましい。つまり、油圧エレベータの特性を
精度良く模擬し、かつできるだけ簡単な数式モデルを作
成することが重要となる。In general, the hydraulic elevator mathematical expression model has different types and orders (number of states) of parameters according to the elevator driving method and configuration, or required accuracy. The more detailed the mathematical expression model, the better the control performance. Although improved, the configured control system becomes complicated. Therefore, when creating a mathematical expression model, it is desirable to sufficiently consider necessary accuracy, a measurable signal, and the like, and to make it as simple as possible. That is, it is important to accurately simulate the characteristics of the hydraulic elevator and to create a mathematical model as simple as possible.
【００４３】そこで、この第１の実施の形態では、油圧
エレベータ１０を図３に示すようにモデル化する。図３
の油圧エレベータ数式モデルを状態方程式で表すと、次
式のようになる。ｙは制御量である乗りかご速度を示
し、ｕは操作量である電動機速度指令値（乗りかご速度
換算）を示している。Therefore, in the first embodiment, the hydraulic elevator 10 is modeled as shown in FIG. FIG.
When the hydraulic elevator mathematical formula model is expressed by a state equation, the following equation is obtained. y indicates a car speed which is a control amount, and u indicates a motor speed command value (car speed conversion) which is an operation amount.
【００４４】[0044]
【数１】 (Equation 1)
【００４５】上式において、Ｊは電動機１３と油圧ポン
プ１６とを合わせた感性モーメントであり、次の式
（３）で示される。In the above equation, J is the sensibility moment of the electric motor 13 and the hydraulic pump 16 combined, and is expressed by the following equation (3).
【００４６】Ｊ＝Ｊｍ＋Ｎｍ2・Ｊｐ …（３）J = Jm + Nm 2 · Jp (3)
【００４７】このようにモデル化した油圧エレベータ１
０の数式モデルを油圧エレベータ数式モデル記憶手段２
に予め記憶しておく。この油圧エレベータ数式モデル
は、制御ゲイン式演算手段３において制御ゲイン式を演
算するのに用いられる。The hydraulic elevator 1 thus modeled
Hydraulic elevator mathematical model model storage means 2
In advance. This hydraulic elevator formula model is used by the control gain formula calculation means 3 to calculate the control gain formula.
【００４８】次に、制御ゲイン式演算手段３は、油圧エ
レベータ数式モデル記憶手段２に記憶された油圧エレベ
ータ数式モデルに基づき電動機速度指令値演算手段９で
用いる制御ゲインを数式の形で求めるものである。Next, the control gain formula calculating means 3 calculates the control gain used in the motor speed command value calculating means 9 based on the hydraulic elevator formula model stored in the hydraulic elevator formula model storage means 2 in the form of a formula. is there.
【００４９】この制御ゲイン式演算手段３手段における
演算には、さまざまな方法を適用することが考えられる
が、この第１の実施の形態では、ＩＬＱ制御理論と呼ば
れる方法を用いる。ＩＬＱ制御理論に関しては、例え
ば、「ＩＬＱ最適サーボ系設計法の一般化、藤井隆雄、
下村卓著、システム制御情報学会論文誌 Ｖｏｌ．１、
Ｎｏ．６、１９８８」などの公知文献に記述されてい
る。そのＩＬＱ制御理論をエレベータ数式モデルに適用
した場合のＩＬＱ制御系設計アルゴリズムと演算結果と
を以下に示す。Various methods may be applied to the calculation by the control gain-type calculating means 3. In the first embodiment, a method called ILQ control theory is used. Regarding the ILQ control theory, for example, “Generalization of ILQ optimal servo system design method, Takao Fujii,
Taku Shimomura, Transactions of the Society of Systems, Control and Information Engineers, Vol. 1,
No. 6, 1988 ". An ILQ control system design algorithm and a calculation result when the ILQ control theory is applied to an elevator mathematical model will be described below.
【００５０】（Ｓｔｅｐ１）重複度ｄを次の式（４）の
ように選ぶ。ただし、Ａ、Ｂ、Ｃは式（２）に記載した
行列である。(Step 1) The degree of overlap d is selected as in the following equation (4). Here, A, B, and C are the matrices described in equation (2).
【００５１】[0051]
【数２】 (Equation 2)
【００５２】（Ｓｔｅｐ２）Ｄを次の式（５）により計
算する。(Step 2) D is calculated by the following equation (5).
【００５３】[0053]
【数３】 (Equation 3)
【００５４】（Ｓｔｅｐ３）Ｎを次の式（６）により計
算する。ただし、Ｔｕは制御系の応答を指定するパラメ
ータである。(Step 3) N is calculated by the following equation (6). Here, Tu is a parameter that specifies the response of the control system.
【００５５】[0055]
【数４】 (Equation 4)
【００５６】（Ｓｔｅｐ４）制御ゲイン（フィードバッ
クゲイン）Ｋｆは次の式（７）で計算される。(Step 4) The control gain (feedback gain) Kf is calculated by the following equation (7).
【００５７】[0057]
【数５】 (Equation 5)
【００５８】（Ｓｔｅｐ５）制御ゲイン（積分ゲイン）
Ｋｉは次の式（８）で計算される。(Step 5) Control gain (integral gain)
Ki is calculated by the following equation (8).
【００５９】[0059]
【数６】 (Equation 6)
【００６０】前記のアルゴリズムによれば、制御ゲイン
Ｋｆ、Ｋｉは次の式（９）、式（１０）のように演算さ
れる。According to the above algorithm, the control gains Kf and Ki are calculated as in the following equations (9) and (10).
【００６１】[0061]
【数７】 (Equation 7)
【００６２】上述の通り、このＩＬＱ制御系設計アルゴ
リズムにおけるＴｕは、設計者が乗りかごの速度応答を
指定するためのパラメータであり、その値は乗りかご速
度応答調整手段６で設定されることになる。As described above, Tu in the ILQ control system design algorithm is a parameter for the designer to specify the speed response of the car, and its value is set by the car speed response adjusting means 6. Become.
【００６３】このように、制御ゲイン式演算手段３は、
油圧エレベータ数式モデルに基づき上述のＳｔｅｐ１〜
Ｓｔｅｐ５に示されるＩＬＱ制御系設計アルゴリズムに
従って、電動機速度指令値演算手段９で用いる制御ゲイ
ンを数式の形で解析的に演算する。すなわち、制御ゲイ
ンＫｆ、Ｋｉを式（９）、式（１０）で示されるように
求める。As described above, the control gain type calculating means 3
Based on the hydraulic elevator mathematical model, the above Steps 1 to
In accordance with the ILQ control system design algorithm shown in Step 5, the control gain used in the motor speed command value calculation means 9 is analytically calculated in the form of a mathematical expression. That is, the control gains Kf and Ki are obtained as shown in Expressions (9) and (10).
【００６４】この制御ゲイン式演算手段３で演算された
制御ゲイン式は、制御ゲイン演算手段５に入力され、そ
の制御ゲイン式に数式モデルパラメータ設定手段４で設
定されたパラメータ値を代入し、制御ゲインを数値とし
て演算する。そして、数値で表現された制御ゲインは電
動機速度指令値演算手段９において、電動機速度指令値
ｕを演算するのに用いられる。The control gain formula calculated by the control gain formula calculating means 3 is input to the control gain calculating means 5, and the parameter value set by the mathematical model parameter setting means 4 is substituted into the control gain formula to control the control gain formula. Calculate the gain as a numerical value. The control gain expressed by a numerical value is used by the motor speed command value calculating means 9 to calculate the motor speed command value u.
【００６５】ここで、数式モデルパラメータ設定手段４
は、前記エレベータ数式モデルのパラメータ値を設定す
るものであり、制御ゲイン演算手段５にそのパラメータ
値を出力する。この数式モデルパラメータ設定手段４で
設定するパラメータ値を以下に示す。Here, the mathematical model parameter setting means 4
Sets the parameter value of the elevator mathematical expression model, and outputs the parameter value to the control gain calculating means 5. The parameter values set by the mathematical model parameter setting means 4 are shown below.
【００６６】 パラメータ 説明 Ｍｊ［ｋｇ］ プランジャ質量 Ｍｃ［ｋｇ］ 乗りかご質量 Ｋ ［Ｎ／ｍ］ ロープ弾性定数 Ａｊ［ｍ2］ プランジャ断面積 Ｊｍ［ｋｇ．ｍ2］ 電動機は性モーメント Ｊｐ［ｋｇ・ｍ2］ ポンプ慣性モーメント ｑ ［ｍ3／ｒａｄ］ ポンプ吐出量（１ｒａｄ当たり） Ｃｌ［ｒａｄ／ｍ］ ポンプ漏れ流量係数 β ［１／Ｐａ］ 油圧縮率 Ｖｊ［ｍ3］ 油圧シリンダ内油体積 Ｎｍ［−］ 電動機／ポンププーリ比 Ｔ1 ［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータ Ｔ2 ［ｓ］ 電動機速度制御ＰＩ制御パラメータParameter Description Mj [kg] Plunger mass Mc [kg] Car mass K [N / m] Rope elastic constant Aj [m 2 ] Plunger cross-sectional area Jm [kg. m 2 ] Electric moment of motor Jp [kg · m 2 ] Pump inertia moment q [m 3 / rad] Pump discharge rate (per rad) Cl [rad / m] Pump leakage flow coefficient β [1 / Pa] Oil compression rate Vj [m 3 ] Oil volume in hydraulic cylinder Nm [-] Motor / pump pulley ratio T 1 [s] Motor speed control PI control parameter T 2 [s] Motor speed control PI control parameter
【００６７】このように、数式モデルパラメータ設定手
段４は、油圧エレベータ数式モデルのパラメータ値を制
御ゲイン演算手段５に入力し、式（９）、式（１０）で
示される制御ゲイン式に上述のパラメータ値を設定す
る。As described above, the mathematical model parameter setting means 4 inputs the parameter values of the hydraulic elevator mathematical model to the control gain calculating means 5 and converts the parameter values into the control gain equations shown in the equations (9) and (10). Set the parameter value.
【００６８】これにより、乗りかご、電動機、油圧シリ
ンダなどのサイズが多様である油圧エレベータに対し
て、数式モデルのパラメータを設定し直すだけで、電動
機速度指令値演算手段９の最適な制御ゲインを得ること
ができる。制御ゲイン演算手段５で演算された制御ゲイ
ンは、電動機速度指令値演算手段９に入力される。Thus, the optimum control gain of the motor speed command value calculating means 9 can be obtained only by resetting the parameters of the mathematical model for hydraulic elevators having various sizes of cars, motors, hydraulic cylinders and the like. Obtainable. The control gain calculated by the control gain calculating means 5 is input to the motor speed command value calculating means 9.
【００６９】次に、乗りかご速度応答調整手段６は、乗
りかごの速度応答を指定するパラメータを調整するもの
であり、この乗りかご速度応答調整手段６で調整するパ
ラメータを以下に示す。Next, the car speed response adjusting means 6 adjusts a parameter designating the speed response of the car. The parameters adjusted by the car speed response adjusting means 6 are as follows.
【００７０】 Ｔｕ：乗りかごの速度応答を指定するパラメータ σ ：乗りかごの速度応答を調整するパラメータTu: a parameter for specifying the speed response of the car σ: a parameter for adjusting the speed response of the car
【００７１】ここで、調整係数Ｔｕは、制御系設計者が
乗りかごの速度応答を望ましい値に設定するための調整
係数であり、調整係数σは実際の乗りかご速度を設定し
た値に近づけるための調整係数である。すなわち、調整
係数σを無限大とした際に、乗りかご速度Ｘｃは、次式
のようになる。Here, the adjustment coefficient Tu is an adjustment coefficient for the control system designer to set the speed response of the car to a desired value, and the adjustment coefficient σ is to make the actual car speed close to the set value. Is an adjustment coefficient. That is, when the adjustment coefficient σ is set to infinity, the car speed Xc is expressed by the following equation.
【００７２】[0072]
【数８】 (Equation 8)
【００７３】すなわち、調整係数σは大きな値に設定す
るほど設計者が設定した応答である式（１１）に近づく
が、操作量である電動機速度指令値ｕも大きな値となる
ので、あまり大きな値には設定できないことになる。し
たがって、設計者は、まず調整係数Ｔｕを用いて所望の
応答（式（１１）となる）を設定し、つづいて可能な範
囲で調整係数σを大きくするという手順で調整を行うこ
とになる。That is, the larger the adjustment coefficient σ is set, the closer to the equation (11), which is the response set by the designer, but the motor speed command value u, which is the manipulated variable, is also a large value. Can not be set. Therefore, the designer first sets the desired response (formula (11)) using the adjustment coefficient Tu, and then performs the adjustment by increasing the adjustment coefficient σ as much as possible.
【００７４】また、式（１１）には振動成分が含まれな
いことから、振動を抑制する効果もあることがわかる。
さらに、ＩＬＱ制御で設計された制御系は、積載荷重や
乗りかごの位置及び油温などの特性変化が生じた場合に
も性能の劣化が少ない（ロバストである）という特徴が
ある。Since the vibration component is not included in the equation (11), it can be seen that there is also an effect of suppressing the vibration.
Further, the control system designed by the ILQ control is characterized in that the performance is less deteriorated (robust) even when characteristic changes such as a loaded load, a car position, and an oil temperature occur.
【００７５】次に、電動機速度指令値演算手段９は、乗
りかご速度指令値設定手段１で設定された乗りかご速度
指令値Ｖｒ、制御ゲイン演算手段５で演算された制御ゲ
イン、乗りかご速度応答調整手段６で設定された調整係
数Ｔｕ、σ、乗りかご速度検出手段７で検出した乗りか
ご速度検出値ｘ6、及び状態量検出手段８で検出した状
態量検出値ｘ2〜ｘ5を用いて、電動機速度指令値ｕを演
算するものである。Next, the motor speed command value calculating means 9 includes a car speed command value Vr set by the car speed command value setting means 1, a control gain calculated by the control gain calculating means 5, a car speed response. Using the adjustment coefficients Tu and σ set by the adjusting means 6, the car speed detected value x 6 detected by the car speed detecting means 7, and the state quantity detected values x 2 to x 5 detected by the state quantity detecting means 8. Thus, the motor speed command value u is calculated.
【００７６】ここで、状態量検出手段８で検出される状
態量は、制御対象である油圧エレベータ１０の状態量に
相当する信号である。この状態量検出手段８で検出する
信号は、エレベータ数式モデルをどのような形に作成す
るかにより異なるが、この第１の実施の形態では、以下
の信号を検出する。Here, the state quantity detected by the state quantity detecting means 8 is a signal corresponding to the state quantity of the hydraulic elevator 10 to be controlled. The signals detected by the state quantity detecting means 8 differ depending on the form of the elevator mathematical expression model, but in the first embodiment, the following signals are detected.
【００７７】[0077]
【数９】 (Equation 9)
【００７８】式（２）で示した状態量ｘ1〜ｘ6のうち、
ｘ1は対応する制御ゲインＫｆ１が０である（式
（９））ため、検出する必要がない。したがって、状態
量検出手段８で検出される状態量はｘ2〜ｘ5である。ま
た、ｘ6は乗りかご速度検出手段７で検出される。Of the state quantities x 1 to x 6 shown in equation (2),
x 1 is the corresponding control gain Kf1 is 0 for (Formula (9)), need not be detected. Accordingly, the state quantity detected by the state quantity detecting means 8 is x 2 ~x 5. Further, x 6 is detected by the car speed detecting means 7.
【００７９】図４は、電動機速度指令値演算手段９の構
成を示す図である。電動機速度指令値演算手段９では、
制御ゲインＫｉ、Ｋｆ２、Ｋｆ３、Ｋｆ４、Ｋｆ５、Ｋ
ｆ６及び調整係数Ｔｕ、σを用いて電動機速度指令値
（乗りかご速度換算）ｕを演算する。すなわち、図４に
示すように、乗りかご速度指令値Ｖｒから乗りかご速度
検出値ｘ6を減算し、積分ゲインＫｉで積分した信号か
ら、各々の状態量検出値ｘ2〜ｘ6に対応するフイードバ
ックゲインＫｆ２〜Ｋｆ６を乗じた信号の総和を減算
し、調整係数σを乗じた信号を電動機速度指令値ｕとす
る。FIG. 4 is a diagram showing the structure of the motor speed command value calculating means 9. In the motor speed command value calculating means 9,
Control gains Ki, Kf2, Kf3, Kf4, Kf5, K
The motor speed command value (car speed conversion) u is calculated using f6 and the adjustment coefficients Tu and σ. That is, as shown in FIG. 4, by subtracting the car speed detection value x 6 from the car speed command value Vr, from the integrated signal by the integrating gain Ki, corresponding to each of the state quantity detected value x 2 ~x 6 The sum of the signals multiplied by the feedback gains Kf2 to Kf6 is subtracted, and the signal multiplied by the adjustment coefficient σ is set as the motor speed command value u.
【００８０】なお、制御ゲインＫｉ、Ｋｆ２〜Ｋｆ６
は、式（９）、式（１０）で示される制御ゲイン式を用
いて、数式モデルパラメータ設定手段４でパラメータ値
を代入したものが使用される。また、調整係数Ｔｕは、
式（９）、（１０）に含まれており、乗りかご速度応答
調整手段６で設定されたものが使用される。The control gains Ki, Kf2 to Kf6
Is obtained by substituting the parameter values in the mathematical model parameter setting means 4 using the control gain expressions shown in Expressions (9) and (10). Further, the adjustment coefficient Tu is
Those included in the equations (9) and (10) and set by the car speed response adjusting means 6 are used.
【００８１】以上のように、この第１の実施の形態によ
れば、油圧エレベータの速度制御装置における制御ゲイ
ンを数式の形で解析的に演算することにより、乗りか
ご、電動機、油圧シリンダなど機器のサイズを変更した
際にも、代入計算により最適な制御ゲインを得ることが
できる。したがって、従来多くの時間がかかっていた制
御ゲインの調整を著しく簡易化することが可能になる。
また、速度応答の調整においても、調整係数を導入する
ことにより、容易に所望の応答に調整することができ
る。As described above, according to the first embodiment, the control gain in the speed control device of the hydraulic elevator is analytically calculated in the form of a mathematical expression, so that equipment such as a car, an electric motor, and a hydraulic cylinder are obtained. When the size is changed, an optimal control gain can be obtained by substitution calculation. Therefore, adjustment of the control gain, which has conventionally required much time, can be significantly simplified.
Also, in adjusting the speed response, it is possible to easily adjust to a desired response by introducing an adjustment coefficient.
【００８２】また、制御ゲイン式の演算にＩＬＱ制御理
論を用いることにより、極めて簡易なアルゴリズムによ
り制御ゲイン式を計算できる。さらに、構成された制御
系は、乗りかごの振動を抑制する効果があり、積載荷重
や乗りかごの位置、及び油温などの特性変化が生じた場
合にも性能の劣化が少ない。Further, by using the ILQ control theory in the calculation of the control gain equation, the control gain equation can be calculated by an extremely simple algorithm. Furthermore, the configured control system has the effect of suppressing the vibration of the car, and the performance is less likely to deteriorate even when the load, the position of the car, and the oil temperature change.
【００８３】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図５は、本発明の第２の実施の形態を示す構成図で
ある。この第２の実施の形態は、図１に示す第１の実施
の形態に対し、状態量に相当する信号を油圧エレベータ
数式モデルを用いて推定する状態量推定手段４６を追加
して設けたものであり、制御に必要な状態量のうち測定
不可能な信号や精度が悪い信号を状態量推定手段４６で
推定し、検出値の代わりにその推定値を用いて電動機速
度指令値演算手段９に出力するようにしたものである。
その他の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同一
であるので、同一要素には同一符号を付しその説明を省
略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a state quantity estimating means 46 for estimating a signal corresponding to a state quantity by using a hydraulic elevator mathematical model is additionally provided. In the state quantities necessary for the control, the unmeasurable signal or the signal with poor accuracy are estimated by the state quantity estimating means 46, and the estimated value is used for the motor speed command value calculating means 9 using the estimated value instead of the detected value. This is to output.
Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and therefore, the same elements are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００８４】状態量推定手段４６において、状態量に相
当する信号の推定にはさまざまな方法が考えられるが、
この第２の実施の形態では油圧エレベータの数式モデル
を用いてオプザーバを構成し、状態量を推定するように
している。すなわち、状態量推定手段４６は、油圧エレ
ベータ数式モデルに基づいてオブザーバを構成し、電動
機速度指令値ｕと乗りかご速度検出値ｘ6を用いて状態
量の推定を行う。なお、オブザーバの構成方法は、「シ
ステム制御理論入門（実教出版）、小郷他著」などの公
知文献に記載されているものを採用する。Various methods are conceivable for estimating the signal corresponding to the state quantity in the state quantity estimating means 46.
In the second embodiment, an observer is configured using a mathematical model of a hydraulic elevator, and a state quantity is estimated. That is, the state estimation unit 46 constitutes an observer based on a hydraulic elevator mathematical model, to estimate the state quantity by using the car speed detection value x 6 riding a motor speed command value u. As a method of configuring the observer, a method described in a known document such as “Introduction to System Control Theory (published by Jikkyo), written by Kogo et al.” Is employed.
【００８５】状態量推定手段４６で推定した状態量は、
電動機速度指令値演算手段９で用いられる。電動機速度
指令値演算手段９では、制御に必要な信号のうち、状態
量検出手段８では検出できない信号や精度が悪い信号の
代わりに、状態量推定手段４６による推定値を用いる。The state quantity estimated by the state quantity estimating means 46 is
Used by the motor speed command value calculation means 9. The motor speed command value calculating means 9 uses an estimated value of the state quantity estimating means 46 instead of a signal which cannot be detected by the state quantity detecting means 8 or a signal of poor accuracy among signals necessary for control.
【００８６】その際の使い分けについては、状態量の検
出器（センサ）の有無や性能、油圧エレベータ数式モデ
ルの構成により異なるが、少なくとも乗りかご速度検出
手段７を備えていれば、油圧エレベータ数式モデルに基
づいたオブザーバを構成することにより、電動機速度指
令値Ｖｒと乗りかご速度検出値Ｘ6から全ての状態量を
推定することが可能である。The proper use at that time depends on the presence or absence and performance of a state quantity detector (sensor) and the configuration of the hydraulic elevator mathematical expression model. However, if at least the car speed detecting means 7 is provided, the hydraulic elevator mathematical expression model the by configuring the observer based, it is possible to estimate all state variables from the car speed detection value X 6 ride with the motor speed command value Vr.
【００８７】ここで、本発明のように、油圧エレベータ
の数式モデルに基づいて電動機速度指令値演算手段９の
制御ゲインを求める構成とした場合には、乗りかごの速
度制御を行う際には油圧エレベータの状態量に相当する
信号が必要になる。そして、より高性能な速度制御装置
を構成するためには、詳細な油圧エレベータ数式モデル
を用いる必要があるが、詳細な数式モデルは状態量に相
当する信号の数が多くなる。この信号には、場合によっ
ては測定不可能なものが含まれる場合がある。また、全
ての信号が測定可能であったとしても、コストや測定精
度の理由から、全ての信号の検出器を備えることは現実
的ではない。Here, when the control gain of the motor speed command value calculating means 9 is obtained based on the mathematical model of the hydraulic elevator as in the present invention, when controlling the speed of the car, the hydraulic pressure is reduced. A signal corresponding to the state quantity of the elevator is required. In order to configure a higher-performance speed control device, it is necessary to use a detailed hydraulic elevator mathematical expression model, but the detailed mathematical expression model has a large number of signals corresponding to state quantities. This signal may include an unmeasurable signal in some cases. Even if all signals can be measured, it is not realistic to provide detectors for all signals for reasons of cost and measurement accuracy.
【００８８】そこで、この第２の実施の形態では、状態
量推定手段４６を備えることにより測定不可能な信号を
推定し、また検出器を備えていない状態量の推定を行
い、乗りかごの速度制御を適切に行う。すなわち、第２
の実施の形態では以下の効果を有する。Therefore, in the second embodiment, an unmeasurable signal is estimated by providing the state quantity estimating means 46, and a state quantity without a detector is estimated to obtain the speed of the car. Perform proper control. That is, the second
The embodiment has the following effects.
【００８９】（１）測定が困難な状態量を含んだより詳
細な油圧エレベータ数式モデルに基づいて制御ゲインを
求めることができる。したがって、乗りかご速度指令値
に対する追従性、停止位置精度、振動抑制性能などの制
御性能を向上することが可能になる。 （２）少なくとも乗りかご速度検出手段７を備えていれ
ば、残りの状態量は全て推定することが可能になる。し
たがって、コスト上の制約がある場合には検出器（セン
サ）の数を削減することが可能になり、速度制御装置の
簡易化及びコストダウンを図ることができる。(1) The control gain can be obtained based on a more detailed hydraulic elevator mathematical model including a state quantity that is difficult to measure. Therefore, it is possible to improve control performance such as followability to a car speed command value, stop position accuracy, and vibration suppression performance. (2) If at least the car speed detecting means 7 is provided, all remaining state quantities can be estimated. Therefore, when there are restrictions on cost, the number of detectors (sensors) can be reduced, and the speed control device can be simplified and cost can be reduced.
【００９０】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。図６は本発明の第３の実施の形態を示すブロック構
成図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第
１の実施の形態に対し、乗りかごの積載荷重を検出する
乗りかご積載荷重検出手段４７と、乗りかごの位置を検
出する乗りかご位置検出手段４８と、油温を検出する油
温検出手段４９とを設け、制御ゲイン演算手段３は、乗
りかごの積載荷重、乗りかごの位置及び油温に依存する
制御ゲインを、乗りかご積載荷重検出値、乗りかご位置
検出値及び油温検出値の変化に応じて更新するようにし
たものである。その他の構成は、図１に示した第１の実
施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付
しその説明は省略する。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. This third embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a car load detecting means 47 for detecting the load of the car and a car position for detecting the position of the car. A detection means 48 and an oil temperature detection means 49 for detecting an oil temperature are provided, and the control gain calculating means 3 calculates a control gain depending on the load of the car, the position of the car and the oil temperature by using the load of the car. This is updated according to changes in the detected value, the car position detected value, and the oil temperature detected value. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and therefore, the same components are denoted by the same reference symbols and description thereof will be omitted.
【００９１】前述したように、制御ゲイン式演算手段３
ではＩＬＱ制御理論に基づいて電動機速度指令値演算手
段９の制御ゲインを求めるようにしているので、乗りか
ごの積載荷重、乗りかごの位置、及び油温などの特性変
化が生じた場合にも性能の劣化が少ない（ロバストであ
る）という特徴がある。しかし、これらの変化が著しい
場合には、一定の制御ゲインでは不十分な場合が考えら
れる。As described above, the control gain type operation means 3
Since the control gain of the motor speed command value calculating means 9 is obtained based on the ILQ control theory, the performance can be improved even when characteristic changes such as the load on the car, the position of the car, and the oil temperature occur. Is characterized by little degradation (robust). However, when these changes are remarkable, a case where a constant control gain is insufficient may be considered.
【００９２】そこで、この第３の実施の形態では、乗り
かご積載荷重の検出値、乗りかご位置の検出値、及び油
温検出値に応じて制御ゲインを更新する。これにより、
これらの値の変化にかかわらず、常に最適な制御ゲイン
とする。第３の実施の形態では、以下に示す方法で制御
ゲインの更新を行う。Therefore, in the third embodiment, the control gain is updated in accordance with the detected value of the car load, the detected value of the car position, and the detected oil temperature. This allows
Regardless of the change in these values, the optimal control gain is always set. In the third embodiment, the control gain is updated by the following method.
【００９３】（１）乗りかご積載荷重検出値に対応して
制御ゲインを更新する方法 制御ゲイン演算手段５において制御ゲインを演算する際
に、数式モデルパラメータ設定手段４における乗りかご
質量Ｍｃの値を次式（１２）により更新する。 Ｍｃ＝Ｍｃ＋Ｍｗｍ …（１２） ここで、Ｍｗｍは乗りかご積載荷重検出値を表してい
る。式（１２）により更新した乗りかご質量Ｍｃを用い
て、式（９）、式（１０）により制御ゲインを計算す
る。したがって、乗りかご積載荷重の変化にかかわら
ず、常に最適な制御ゲインとすることができる。(1) Method of Updating the Control Gain in Correspondence with the Car Load Detection Value When calculating the control gain in the control gain calculating means 5, the value of the car mass Mc in the mathematical model parameter setting means 4 is calculated. It is updated by the following equation (12). Mc = Mc + Mwm (12) Here, Mwm represents a detected value of the load on the car. Using the car mass Mc updated by the equation (12), the control gain is calculated by the equations (9) and (10). Therefore, the optimum control gain can always be obtained regardless of the change in the car load.
【００９４】（２）乗りかご位置検出値に対応して更新
する方法 制御ゲイン演算手段５において制御ゲインを演算する際
に、数式モデルパラメータ設定手段４におけるロープ弾
性係数Ｋ及び油圧シリンダ内油体積Ｖｊの値を次式（１
３）、（１４）により更新する。(2) Method of Updating Corresponding to the Detected Position of the Car When the control gain is calculated by the control gain calculating means 5, the rope elastic coefficient K and the oil volume Vj in the hydraulic cylinder in the mathematical model parameter setting means 4 are used. Of the following equation (1)
3) Update by (14).
【００９５】 Ｋ＝Ｋ0・Ｌ0／（Ｌ0−Ｌｃｍ） …（１３） Ｖｊ＝Ｖｊ0＋Ａｉ・（Ｌ0−Ｌｃｍ）／２ …（１４） ただし、 Ｌｃｍ：乗りかご位置検出値（シーブからのロープの長
さ） Ｌ0：乗りかごが長下階にあるときの位置（シーブから
のロープの長さ） Ｋ0：長さＬ0のときのロープ弾性係数 Ｖｊ0：乗りかごが最下階にあるときの油圧シリンダ内
油体積K = K 0 · L 0 / (L 0 -Lcm) (13) Vj = Vj 0 + Ai · (L 0 -Lcm) / 2 (14) where Lcm: detected position of the car (sheave) L 0 : Position when the car is on the long lower floor (length of the rope from the sheave) K 0 : Rope elastic coefficient when the length is L 0 Vj 0 : Car is the most Oil volume in hydraulic cylinder when on lower floor
【００９６】式（１３）は、ロープの弾性係数Ｋはロー
プの長さに反比例することから成立する。また式（１
４）は、油圧シリンダ内油体積Ｖｊは、プランジャ断面
積Ａｊにプランジャの移動距離（Ｌ0−Ｌｃｍ）／２を
乗じた分だけ増加することから成立する。式（１３）、
式（１４）により更新したＫ、Ｖｊを用いて、式
（９）、式（１０）により制御ゲインを計算する。した
がって、乗りかご位置の変化にかかわらず、常に最適な
制御ゲインとすることができる。Equation (13) holds because the elastic modulus K of the rope is inversely proportional to the length of the rope. Equation (1)
4), the hydraulic cylinder oil volume Vj is established from increasing by an amount obtained by multiplying the plunger sectional area Aj to the movement distance of the plunger (L 0 -Lcm) / 2. Equation (13),
Using K and Vj updated by equation (14), the control gain is calculated by equations (9) and (10). Therefore, the optimum control gain can always be obtained regardless of the change in the car position.
【００９７】（３）油温検出値に対応して更新する方法 制御ゲイン演算手段５において制御ゲインを演算する際
に、数式モデルパラメータ設定手段４におけるポンプ漏
れ流量係数Ｃｌ、及び油圧縮率βを以下に示す式（１
５）、式（１６）により更新する。(3) Method of Updating Corresponding to Detected Oil Temperature When the control gain is calculated by the control gain calculating means 5, the pump leakage flow coefficient Cl and the oil compression rate β in the mathematical model parameter setting means 4 are calculated. The following equation (1)
5), updated by equation (16).
【００９８】Ｃｌ＝ｆ１（Ｔｏｍ） …（１５） β＝ｆ２（Ｔｏｍ） …（１６） ただし、 Ｔｏｍ ：油温検出値 ｆ１（・）：油温とポンプ漏れ流量係数の関係を表す関
数 ｆ２（・）：油温と油圧縮率の関係を表す関数Cl = f1 (Tom) (15) β = f2 (Tom) (16) where Tom: oil temperature detection value f1 (·): function f2 (（) representing the relationship between oil temperature and pump leakage flow coefficient・): Function representing the relationship between oil temperature and oil compression ratio
【００９９】数式モデルパラメータ設定手段４において
設定するパラメータのうち、ポンプ漏れ流量係数Ｃｌと
油圧縮率βとは油温に依存することが知られている。こ
れらは、ともに高温になると大きくなる。一方、油温検
出値Ｔｏｍとの関係は、使用するポンプや油の種類によ
り異なるため、実験を行い数式やテーブルなどで表現す
る。例えば両者の関係が、ある関数ｆ１（・）、ｆ２
（・）で表された場合には、式（１５）、式（１６）に
より更新する。そして、式（１５）、式（１６）により
更新したポンプ漏れ流量係数Ｃｌ及び油圧縮率βを用い
て、式（９）、式（１０）により制御ゲインを計算す
る。したがって、油温の変化にかかわらず、常に最適な
制御ゲインとすることができる。It is known that, among the parameters set by the mathematical model parameter setting means 4, the pump leakage flow coefficient Cl and the oil compression ratio β depend on the oil temperature. These both increase when the temperature becomes high. On the other hand, since the relationship with the detected oil temperature Tom differs depending on the type of pump and oil used, an experiment is performed and expressed by a mathematical expression, a table, or the like. For example, the relationship between the two is a certain function f1 (•), f2
In the case where it is represented by (•), it is updated by Expressions (15) and (16). Then, using the pump leakage flow coefficient Cl and the oil compression ratio β updated by the equations (15) and (16), the control gain is calculated by the equations (9) and (10). Therefore, an optimal control gain can always be obtained regardless of a change in oil temperature.
【０１００】以上の説明では、乗りかご積載荷重の検出
値、乗りかご位置の検出値、及び油温検出値に応じて制
御ゲインを更新するようにしているが、必ずしもこの３
者全てに応じて制御ゲインを更新する必要はなく、油圧
エレベータの構成や使用状況さらには要求される制御性
能などにより、どの検出値に応じて更新すべきかを適宜
決めるようにしてもよい。In the above description, the control gain is updated in accordance with the detected value of the load on the car, the detected value of the position of the car, and the detected value of the oil temperature.
It is not necessary to update the control gain according to all the users, and it may be possible to appropriately determine which detection value should be updated according to the configuration and use state of the hydraulic elevator and the required control performance.
【０１０１】ここで、制御ゲインの更新タイミングは、
乗りかご積載荷重及び油温についてはエレベータ起動前
に行う。これは、乗りかご積載荷重及び油温は、エレベ
ータがある指令に基づき起動してから停止するまでの間
は、全くあるいはほとんど変化しないからである。これ
に対し、乗りかご位置についてはエレベータの形式によ
る検討が必要であり、乗りかご位置はエレベータの走行
により連続的に変化するため、位置に依存する制御ゲイ
ンは、走行中に連続的に更新していくのが望ましい。た
だし、中低層のビルに設置されている場合は、位置によ
る変化を考慮しなくても十分な性能が得られる場合があ
る。その場合は、乗りかご積載荷重及び油温と同様に、
エレベータ起動時の値に固定しても良い。Here, the update timing of the control gain is as follows.
Car loading load and oil temperature shall be measured before the elevator starts. This is because the car loading load and the oil temperature do not change at all or hardly change from the time when the elevator starts up based on a command to the time when the elevator stops. On the other hand, the car position needs to be considered in the form of an elevator, and the car position changes continuously as the elevator travels.Therefore, the position-dependent control gain is continuously updated during the travel. It is desirable to go. However, when installed in a middle-to-low-rise building, sufficient performance may be obtained without considering changes due to location. In that case, like the car loading load and oil temperature,
The value at the time of starting the elevator may be fixed.
【０１０２】一般に、油圧エレベータでは、乗りかごの
積載荷重や乗りかご位置、及び油温などの変化に応じて
特性が大きく異なるので、油圧エレベータ数式モデルの
パラメータ値も大きく変動する。ＩＬＱ制御理論に基づ
いて制御ゲインを求めるように構成した場合には、乗り
かごの積載荷重、乗りかごの位置、及び油温などの特性
変化が生じた場合にも性能の劣化が少ないロバストな制
御が可能であるが、これらの変化が著しい場合や、振動
抑制や着床精度などの要求が厳しい場合には一定の制御
ゲインでは不十分な場合が考えられる。In general, the characteristics of a hydraulic elevator vary greatly depending on changes in the load on the car, the position of the car, the oil temperature, and the like. Therefore, the parameter values of the mathematical model of the hydraulic elevator also fluctuate greatly. When configured to obtain a control gain based on the ILQ control theory, robust control with little deterioration in performance even when characteristics such as the load on the car, the position of the car, and the oil temperature occur. However, when these changes are remarkable, or when requirements such as vibration suppression and landing accuracy are strict, a certain control gain may not be sufficient.
【０１０３】そこで、この第３の実施の形態では、乗り
かごの積載荷重、乗りかごの位置、及び油温などの検出
値に応じて油圧エレベータ数式モデルのパラメータ値を
更新し、さらに制御ゲインを更新することにより、これ
らの特性変化にかかわらず常に最適な制御ゲインとする
ことを可能にしている。したがって、第３の実施の形態
では、以下の効果を有する。Therefore, in the third embodiment, the parameter values of the hydraulic elevator mathematical expression model are updated according to the detected values such as the load on the car, the position of the car, and the oil temperature, and the control gain is further increased. By updating, it is possible to always obtain the optimum control gain regardless of these characteristic changes. Therefore, the third embodiment has the following effects.
【０１０４】（１）乗りかご積載荷重、乗りかごの位
置、及び油温により制御ゲインを適切に更新するので、
これらが変動しても、乗りかごの振動防止、停止位置精
度、乗りかご速度指令値への追従性などを向上させるこ
とができる。 （２）乗りかご積載荷重、乗りかご位置、及び油温など
の条件に応じて自動的に最適な制御ゲインとするので、
それらを加味した制御ゲインの調整に要する時間を著し
く削減することができる。(1) Since the control gain is appropriately updated according to the load on the car, the position of the car, and the oil temperature,
Even if these changes, it is possible to improve the prevention of vibration of the car, the accuracy of the stop position, the ability to follow the car speed command value, and the like. (2) Since the optimal control gain is automatically set according to conditions such as the load on the car, the position of the car, and the oil temperature,
The time required for adjusting the control gain in consideration of these factors can be significantly reduced.
【０１０５】以上の説明では、第１の実施の形態に対
し、乗りかご積載荷重検出手段４７、乗りかご位置検出
手段４８、油温検出手段４９を設けたものを示したが、
第２の実施の形態に対し、乗りかご積載荷重検出手段４
７、乗りかご位置検出手段４８、油温検出手段４９を設
けるようにしても良いことは言うまでもない。In the above description, the first embodiment is provided with a car loading load detecting means 47, a car position detecting means 48 and an oil temperature detecting means 49.
The second embodiment differs from the second embodiment in that the car load detection means 4
7. It goes without saying that the car position detecting means 48 and the oil temperature detecting means 49 may be provided.
【０１０６】また、第３の実施の形態では、ポンプ油漏
れ流量係数Ｃｌを油温検出値Ｔｏｍに応じて更新するよ
うにしたが、ポンプ油漏れ流量係数Ｃｌは油圧ポンプの
回転数やポンプ内圧力にも関係することが知られている
ので、理論解析や実験などにより、これらの関係を把握
し、ポンプ漏れ流量係数Ｃｌを油温、ポンプ回転数、ポ
ンプ内圧力の関数として表現するようにしてもよい。そ
の場合には、さらに高精度な速度制御が可能になる。Further, in the third embodiment, the pump oil leakage flow coefficient Cl is updated according to the detected oil temperature value Tom. It is known that it is also related to the pressure, so grasp these relationships by theoretical analysis and experiments, etc., and express the pump leakage flow coefficient Cl as a function of the oil temperature, the pump rotation speed, and the pump internal pressure. You may. In that case, more accurate speed control becomes possible.
【０１０７】[0107]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、油
圧エレベータの特性変化にかかわらず、高精度な速度制
御が可能となる。As described above, according to the present invention, speed control can be performed with high accuracy regardless of changes in the characteristics of the hydraulic elevator.
【０１０８】すなわち、請求項１の発明によれば、油圧
エレベータの速度制御装置における制御ゲインを数式の
形で解析的に演算することにより、乗りかご、電動機、
油圧シリンダなど機器のサイズを変更した際にも制御ゲ
インを再調整する必要がなく、代入計算により最適な制
御ゲインを演算することができる。また、速度応答の調
整においても、調整係数を導入することにより、容易に
所望の応答に調整することができる。That is, according to the first aspect of the present invention, the control gain in the speed control device of the hydraulic elevator is analytically calculated in the form of a mathematical expression, so that the car, the electric motor,
Even when the size of a device such as a hydraulic cylinder is changed, there is no need to readjust the control gain, and the optimum control gain can be calculated by substitution calculation. Also, in adjusting the speed response, it is possible to easily adjust to a desired response by introducing an adjustment coefficient.
【０１０９】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加え、制御に必要な信号を推定し検出値の代わ
りに用いることにより、測定の困難な状態量を含んだ詳
細な油圧エレベータ数式モデルに基づいた制御が可能と
なる。また、検出器（センサ）の数を削減することが可
能になり、速度制御装置の簡易化及びコストダウンを図
ることができる。According to the second aspect of the present invention, in addition to the effects of the first aspect of the present invention, a signal necessary for control is estimated and used in place of the detection value, thereby providing a detailed state including a state quantity which is difficult to measure. Control based on the hydraulic elevator mathematical formula model is enabled. Further, the number of detectors (sensors) can be reduced, and the speed control device can be simplified and the cost can be reduced.
【０１１０】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の発明の効果に加え、制御ゲイン式の演算にＩＬ
Ｑ制御理論を用いているため、極めて簡易なアルゴリズ
ムにより制御ゲイン式を計算できる。さらに、構成され
た制御系には、乗りかごの振動を抑制する効果があり、
乗りかごの積載荷重、乗りかごの位置、及び油温などの
特性変化が生じた場合にも性能の劣化が少ない（ロバス
トである）という効果がある。According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect of the present invention, the calculation of the control gain equation can be performed by using the IL.
Since the Q control theory is used, the control gain equation can be calculated by an extremely simple algorithm. Furthermore, the configured control system has the effect of suppressing the vibration of the car,
Even when characteristics such as the loaded load of the car, the position of the car, and the oil temperature change, there is an effect that the performance is less deteriorated (robust).
【０１１１】請求項４の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の効果に加え、乗りかご積載荷重の検出値に応
じて、制御ゲインを自動的に最適な値に設定するので、
乗りかご積載荷重の変化にかかわらず高精度な速度制御
が可能になる。また、乗りかご積載荷重に応じて自動的
に最適な制御ゲインとすることができるので、調整に要
する時間を著しく削減することができる。According to the fourth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the control gain is automatically set to an optimum value in accordance with the detected value of the load on the car.
High-precision speed control becomes possible regardless of changes in the load on the car. Further, since the optimum control gain can be automatically set according to the car load, the time required for the adjustment can be significantly reduced.
【０１１２】請求項５の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の効果に加え、乗りかご位置の検出値に応じ
て、制御ゲインを自動的に最適な値に設定するので、乗
りかご位置の変化にかかわらず高精度な速度制御が可能
になる。また、乗りかご位置に応じて自動的に最適な制
御ゲインとすることが可能であるので、調整に要する時
間を著しく削減することができる。According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the control gain is automatically set to an optimum value according to the detected value of the car position. High-precision speed control becomes possible regardless of a change in position. Further, since the optimal control gain can be automatically set according to the car position, the time required for the adjustment can be significantly reduced.
【０１１３】請求項６の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の効果に加え、油温の検出値に応じて、制御ゲ
インを自動的に最適な値に設定するので、油温の変化に
かかわらず高精度な速度制御が可能になる。また、油温
に応じて自動的に最適な制御ゲインとすることが可能で
あるので、調整に要する時間を著しく削減することがで
きる。According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the control gain is automatically set to an optimum value in accordance with the detected value of the oil temperature. High-precision speed control is possible regardless of the change. In addition, since the optimal control gain can be automatically set according to the oil temperature, the time required for adjustment can be significantly reduced.
【０１１４】請求項７の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の効果に加え、乗りかご積載荷重及び位置の検
出値に応じて、制御ゲインを自動的に最適な値に設定す
るので、乗りかご積載荷重及び位置の変化にかかわらず
高精度な速度制御が可能になる。また、乗りかご積載荷
重及び位置に応じて自動的に最適な制御ゲインとするこ
とが可能であるので、調整に要する時間を著しく削減す
ることができる。According to the seventh aspect of the invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the control gain is automatically set to an optimum value in accordance with the detected value of the load and position of the car. Thus, high-accuracy speed control can be performed regardless of changes in the load and position of the car. In addition, since the optimal control gain can be automatically set according to the load and position of the car, the time required for adjustment can be significantly reduced.
【０１１５】請求項８の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の効果に加え、乗りかご積載荷重及び油温の検
出値に応じて、制御ゲインを自動的に最適な値に設定す
るので、乗りかご積載荷重及び油温の変化にかかわらず
高精度な速度制御が可能になる。また、乗りかご積載荷
重及び油温に応じて自動的に最適な制御ゲインとするこ
とが可能であるので、調整に要する時間を著しく削減す
ることができる。According to the eighth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects of the present invention, the control gain is automatically set to an optimum value according to the detected values of the load on the car and the oil temperature. Therefore, high-precision speed control can be performed regardless of changes in the load on the car and the oil temperature. Further, since the optimal control gain can be automatically set in accordance with the car load and the oil temperature, the time required for the adjustment can be significantly reduced.
【０１１６】請求項９の発明では、請求項１乃至請求項
３の発明の効果に加え、乗りかご位置及び油温の検出値
に応じて、制御ゲインを自動的に最適な値に設定するの
で、乗りかご位置及び油温の変化にかかわらず高精度な
速度制御が可能になる。また、乗りかご位置及び油温に
応じて自動的に最適な制御ゲインとすることが可能であ
るので、調整に要する時間を著しく削減することができ
る。According to the ninth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the control gain is automatically set to an optimum value according to the detected position of the car and the oil temperature. Thus, high-precision speed control can be performed regardless of changes in the car position and the oil temperature. Further, since the optimal control gain can be automatically set according to the car position and the oil temperature, the time required for the adjustment can be significantly reduced.
【０１１７】請求項１０の発明では、請求項１乃至請求
項３の発明の効果に加え、乗りかご積載荷重、乗りかご
位置及び油温の検出値に応じて、制御ゲインを自動的に
最適な値に設定するので、乗りかご積載荷重、乗りかご
の位置及び油温の変化にかかわらず高精度な速度制御が
可能になる。また、乗りかご積載荷重、位置及び油温に
応じて自動的に最適な制御ゲインとすることが可能であ
るので、調整に要する時間を著しく削減することができ
る。According to the tenth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the control gain is automatically set to an optimum value in accordance with the detected value of the car loading load, the car position and the oil temperature. Since the value is set to a value, high-precision speed control becomes possible irrespective of changes in the load on the car, the position of the car, and the oil temperature. Further, since the optimal control gain can be automatically set in accordance with the car load, the position, and the oil temperature, the time required for the adjustment can be significantly reduced.
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態を示すブロ
ック構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図２は、エレベータ油圧・機械系の構成を示す
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of an elevator hydraulic / mechanical system.
【図３】図３は、制御対象プロセスである油圧エレベー
タの簡易モデルを表すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a simplified model of a hydraulic elevator that is a process to be controlled.
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態における電
動機速度指令値演算手段のブロック構成図である。FIG. 4 is a block diagram of a motor speed command value calculating means according to the first embodiment of the present invention.
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態を示すブロ
ック構成図である。FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図６】図６は、本発明の第３の実施の形態を示すブロ
ック構成図である。FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図７】図７は、従来の油圧式エレベータ速度制御装置
のブロック構成図である。FIG. 7 is a block diagram of a conventional hydraulic elevator speed control device.
１ 乗りかご速度指令値設定手段 ２ 油圧エレベータ数式モデル記憶手段 ３ 制御ゲイン式演算手段 ４ 数式モデルパラメータ設定手段 ５ 制御ゲイン演算手段 ６ 乗りかご速度応答調整手段 ７ 乗りかご速度検出手段 ８ 状態量検出手段 ９ 電動機速度指令値演算手段 １０ 油圧エレベータ １１ 変換手段 １２ 電動機制御装置 １３ 電動機 １４ 電動機速度検出手段 １５ エレベータ油圧・機械系 １６ 油圧ポンプ １７ 油圧タンク １８ 油圧シリンダ １９ プランジャ ２０ ロープ ２１ 乗りかご ４６ 状態量推定手段 ４７ 乗りかご積載荷重検出手段 ４８ 乗りかご位置検出手段 ４９ 油温検出手段 ５０ 設定手段 ５１ 指令値追従制御手段 ５２ 乗りかご振動抑制手段 1 car speed command value setting means 2 hydraulic elevator formula model storage means 3 control gain formula calculation means 4 formula model parameter setting means 5 control gain calculation means 6 car speed response adjustment means 7 car speed detection means 8 state quantity detection means 9 Motor speed command value calculation means 10 Hydraulic elevator 11 Conversion means 12 Motor control device 13 Motor 14 Motor speed detection means 15 Elevator hydraulic / mechanical system 16 Hydraulic pump 17 Hydraulic tank 18 Hydraulic cylinder 19 Plunger 20 Rope 21 Riding basket 46 State quantity estimation Means 47 Car loading load detecting means 48 Car position detecting means 49 Oil temperature detecting means 50 Setting means 51 Command value following control means 52 Car vibration suppressing means
Claims (10)
ダに供給する油の流量を電動機の速度により制御する方
式の油圧エレベータの速度制御装置において、エレベー
タの起動指令を受け乗りかご速度指令値を設定する乗り
かご速度指令値設定手段と、制御量を乗りかご速度とし
操作量を前記電動機の速度指令値とする油圧エレベータ
数式モデルを予め記憶する油圧エレベータ数式モデル記
憶手段と、前記油圧エレベータ数式モデル記憶手段に記
憶された油圧エレベータ数式モデルに基づき制御ゲイン
を数式の形で演算する制御ゲイン式演算手段と、前記油
圧エレベータ数式モデルのパラメータの値を設定するた
めの数式モデルパラメータ設定手段と、前記制御ゲイン
式演算手段で演算された制御ゲイン式に前記数式モデル
パラメータ設定手段で設定されたパラメータの値を代入
し制御ゲインを演算する制御ゲイン演算手段と、乗りか
ご速度の応答を所望の値に調整するための調整係数を設
定する乗りかご速度応答調整手段と、乗りかご速度を検
出する乗りかご速度検出手段と、前記油圧エレベータ数
式モデルの状態量に該当する信号のうち制御で必要な状
態量を検出する状態量検出手段と、前記制御ゲイン演算
手段で演算された制御ゲイン、前記乗りかご速度応答調
整手段で設定された調整係数及び状態量検出手段で検出
された状態量検出値に基づいて前記乗りかご速度検出手
段で検出された乗りかご速度が前記乗りかご速度指令値
設定手段で設定された乗りかご速度指令値に追従するよ
うに前記電動機の速度指令値を演算する電動機速度指令
値演算手段とを備えたことを特徴とする油圧エレベータ
の速度制御装置。1. A hydraulic elevator speed control device of a type in which the flow rate of oil supplied to a hydraulic cylinder for raising and lowering a car is controlled by the speed of an electric motor. Car speed command value setting means, a hydraulic elevator formula model storage means for storing in advance a hydraulic elevator formula model storing a control amount as a car speed and an operation amount as a speed command value of the electric motor, and storing the hydraulic elevator formula model Control gain formula calculating means for calculating a control gain in the form of a formula based on a hydraulic elevator formula model stored in the means, formula model parameter setting means for setting values of parameters of the hydraulic elevator formula model, and the control The mathematical model parameter setting means is added to the control gain equation calculated by the gain equation calculating means. Control gain calculating means for calculating the control gain by substituting the values of the parameters set in the above, car speed response adjusting means for setting an adjustment coefficient for adjusting the car speed response to a desired value, and a car Car speed detecting means for detecting a speed, state quantity detecting means for detecting a state quantity required for control among signals corresponding to the state quantity of the hydraulic elevator mathematical expression model, and control calculated by the control gain calculating means The car speed detected by the car speed detecting means based on the gain, the adjustment coefficient set by the car speed response adjusting means, and the state quantity detected value detected by the state quantity detecting means is the car speed command. Motor speed command value calculating means for calculating the speed command value of the motor so as to follow the car speed command value set by the value setting means. Hydraulic elevator speed controller.
に該当する信号のうち測定不可能な信号や精度が悪い信
号を前記油圧エレベータ数式モデルに基づいて推定しそ
の推定値を前記電動機速度指令値演算手段に出力する状
態量推定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載
の油圧エレベータの速度制御装置。2. An unmeasurable signal or a signal with poor accuracy among signals corresponding to the state quantities of the hydraulic elevator mathematical expression model is estimated based on the hydraulic elevator mathematical expression model, and the estimated value is calculated by the motor speed command value calculation. 2. The hydraulic elevator speed control device according to claim 1, further comprising a state quantity estimating means for outputting to the means.
ゲイン式を演算する際にＩＬＱ制御理論を用いることを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載の油圧エレベー
タの速度制御装置。3. The speed control device for a hydraulic elevator according to claim 1, wherein the control gain expression calculating means uses an ILQ control theory when calculating the control gain expression.
積載荷重検出手段を設け、前記制御ゲイン演算手段は、
乗りかごの積載荷重に依存する制御ゲインを、前記乗り
かご積載荷重検出手段で検出された乗りかご積載荷重検
出値の変化に応じて更新するようにしたことを特徴とす
る請求項１乃至請求項３に記載の油圧エレベータの速度
制御装置。4. A car load detecting means for detecting a load on the car, wherein the control gain calculating means comprises:
The control gain dependent on the load of the car is updated in accordance with a change in the detected value of the car load detected by the car load detecting means. 3. The speed control device for a hydraulic elevator according to claim 3.
検出手段を設け、前記制御ゲイン演算手段は、乗りかご
の位置に依存する制御ゲインを、前記乗りかご位置検出
手段で検出された乗りかご位置検出値の変化に応じて更
新するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項
３に記載の油圧エレベータの速度制御装置。5. A car position detecting means for detecting a position of a car, wherein the control gain calculating means calculates a control gain dependent on the position of the car by the car position detected by the car position detecting means. 4. The hydraulic elevator speed control device according to claim 1, wherein the speed is updated in accordance with a change in the detected position value.
記制御ゲイン演算手段は、油温に依存する制御ゲイン
を、前記油温検出手段で検出された油温検出値の変化に
応じて更新するようにしたことを特徴とする油圧エレベ
ータの速度制御装置。6. An oil temperature detecting means for detecting an oil temperature, wherein said control gain calculating means changes a control gain dependent on the oil temperature in accordance with a change in the detected oil temperature value detected by said oil temperature detecting means. A speed control device for a hydraulic elevator, characterized in that the speed control device is updated.
積載荷重検出手段と、乗りかごの位置を検出する乗りか
ご位置検出手段とを設け、前記制御ゲイン演算手段は、
乗りかごの積載荷重と乗りかごの位置とに依存する制御
ゲインを、乗りかご積載荷重検出値と乗りかご位置検出
値との変化に応じて更新するようにしたことを特徴とす
る請求項１乃至請求項３に記載の油圧エレベータの速度
制御装置。7. A car loading load detecting means for detecting a loading load of a car, and a car position detecting means for detecting a position of the car, wherein the control gain calculating means comprises:
The control gain dependent on the load of the car and the position of the car is updated according to a change in the detected value of the car load and the detected position of the car. The speed control device for a hydraulic elevator according to claim 3.
積載荷重検出手段と、油温を検出する油温検出手段とを
設け、前記制御ゲイン演算手段は、乗りかごの積載荷重
と油温とに依存する制御ゲインを、乗りかご積載荷重検
出値と油温検出値との変化に応じて更新するようにした
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の油圧エ
レベータの速度制御装置。8. A car loading load detecting means for detecting a loading capacity of the car, and an oil temperature detecting means for detecting an oil temperature, wherein the control gain calculating means comprises: 4. The hydraulic elevator speed control device according to claim 1, wherein a control gain dependent on the vehicle speed is updated in accordance with a change between the detected value of the car load and the detected oil temperature. .
検出手段と、油温を検出する油温検出手段とを設け、前
記制御ゲイン演算手段は、乗りかごの位置と油温とに依
存する制御ゲインを、乗りかご位置検出値と油温検出値
との変化に応じて更新するようにしたことを特徴とする
請求項１乃至請求項３に記載の油圧エレベータの速度制
御装置。9. A car position detecting means for detecting a position of a car and an oil temperature detecting means for detecting an oil temperature, wherein the control gain calculating means depends on the position of the car and the oil temperature. The speed control device for a hydraulic elevator according to any one of claims 1 to 3, wherein the control gain is updated in accordance with a change between the detected car position value and the detected oil temperature value.
ご積載荷重検出手段と、乗りかごの位置を検出する乗り
かご位置検出手段と、油温を検出する油温検出手段とを
設け、前記制御ゲイン演算手段は、乗りかごの積載荷
重、乗りかごの位置及び油温に依存する制御ゲインを、
乗りかご積載荷重検出値、乗りかご位置検出値及び油温
検出値の変化に応じて更新するようにしたことを特徴と
する請求項１乃至請求項３に記載の油圧エレベータの速
度制御装置。10. A control system comprising: a car load detecting means for detecting a load on the car; a car position detecting means for detecting a position of the car; and an oil temperature detecting means for detecting an oil temperature. The gain calculating means calculates a control gain depending on the load of the car, the position of the car and the oil temperature,
The hydraulic elevator speed control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the update is performed in accordance with a change in the detected value of the loaded load of the car, the detected value of the car position, and the detected value of the oil temperature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8235823A JPH1059632A (en) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | Speed control device for hydraulic elevator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8235823A JPH1059632A (en) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | Speed control device for hydraulic elevator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1059632A true JPH1059632A (en) | 1998-03-03 |
Family
ID=16991795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8235823A Pending JPH1059632A (en) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | Speed control device for hydraulic elevator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1059632A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205342A (en) * | 2000-01-27 | 2001-07-31 | Amada Eng Center Co Ltd | Ram position control method and ram position controller in press brake |
| WO2018037480A1 (en) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 三菱電機株式会社 | Power measuring device and power measuring method |
-
1996
- 1996-08-20 JP JP8235823A patent/JPH1059632A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205342A (en) * | 2000-01-27 | 2001-07-31 | Amada Eng Center Co Ltd | Ram position control method and ram position controller in press brake |
| WO2018037480A1 (en) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 三菱電機株式会社 | Power measuring device and power measuring method |
| JPWO2018037480A1 (en) * | 2016-08-23 | 2019-02-14 | 三菱電機株式会社 | Power measuring apparatus and power measuring method |
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