JPH1059632A - 油圧エレベータの速度制御装置 - Google Patents
油圧エレベータの速度制御装置Info
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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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- speed
- control gain
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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
【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。
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。
【0040】K1=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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【0044】
【数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。
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。
【0046】J=Jm+Nm2・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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ように選ぶ。ただし、A、B、Cは式(2)に記載した
行列である。
【0051】
【数2】
【0052】(Step2)Dを次の式(5)により計
算する。
算する。
【0053】
【数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。
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。
【0055】
【数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。
クゲイン)Kfは次の式(7)で計算される。
【0057】
【数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。
Kiは次の式(8)で計算される。
【0059】
【数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。
Kf、Kiは次の式(9)、式(10)のように演算さ
れる。
【0061】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
【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。
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。
【0072】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【0077】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
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
【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。
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。
【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。
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。
【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
数 f2(・):油温と油圧縮率の関係を表す関数
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ック構成図である。
【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。
構成図である。
【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。
タの簡易モデルを表すブロック図である。
【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。
動機速度指令値演算手段のブロック構成図である。
【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。
ック構成図である。
【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。
ック構成図である。
【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。
のブロック構成図である。
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
Claims (10)
- 【請求項1】 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。 - 【請求項2】 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。 - 【請求項3】 前記制御ゲイン式演算手段は、前記制御
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。 - 【請求項4】 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、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。 - 【請求項5】 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、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。 - 【請求項6】 油温を検出する油温検出手段を設け、前
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。 - 【請求項7】 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、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。 - 【請求項8】 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、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。 - 【請求項9】 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。 - 【請求項10】 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、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8235823A JPH1059632A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 油圧エレベータの速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8235823A JPH1059632A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 油圧エレベータの速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1059632A true JPH1059632A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16991795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8235823A Pending JPH1059632A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 油圧エレベータの速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1059632A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205342A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-07-31 | Amada Eng Center Co Ltd | プレスブレーキにおけるラム位置制御方法およびそのラム位置制御装置 |
| WO2018037480A1 (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 三菱電機株式会社 | 電力計測装置および電力計測方法 |
-
1996
- 1996-08-20 JP JP8235823A patent/JPH1059632A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205342A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-07-31 | Amada Eng Center Co Ltd | プレスブレーキにおけるラム位置制御方法およびそのラム位置制御装置 |
| WO2018037480A1 (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 三菱電機株式会社 | 電力計測装置および電力計測方法 |
| JPWO2018037480A1 (ja) * | 2016-08-23 | 2019-02-14 | 三菱電機株式会社 | 電力計測装置および電力計測方法 |
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