电梯运动零速停靠控制算法

论文摘要

电梯运行中存在爬行距离问题,影响乘客乘坐的舒适度和浪费乘客乘坐的时间。原因是电梯在接近目标楼层时存在一个约费时10秒左右、爬行距离10厘米左右的平层低速运行段。这个距离只能减少,而无法完全消除。这是由于钢丝绳与曳引轮之间的摩擦、打滑、曳引轮磨损、变频器控制误差等因素所造成的综合性干扰而引起的运行速度曲线偏移预定轨迹而造成的。电梯在停靠减速运动速度为零时,运行的剩余距离也为零,称为零速停靠。零速停靠是电梯停靠运动控制的优化目标。为了减少爬行时间提高效率,使乘客乘坐更加舒适,本文对电梯运动的数学模型,电梯停靠运动过程的软件控制递推算法,零速停靠的理论基础进行了深入的研究。由于爬行距离是实时变化的,所以引入BP神经网络预测爬行距离,通过实验测量得到的载重量、运行距离、爬行距离作为样本数据训练神经网络,得到训练好的模型来预测爬行距离。本文首次提出了一种电梯运动控制的优化方法:在满速度时,增加或减少一段匀速运行段;在分速度时,增加或减少一段匀加速运行段,使得减少爬行距离成为可能。在电梯现有运行条件的基础上得到速度控制的优化控制策略,解决了电梯运动控制中存在的爬行距离问题。此种工程控制方法,可应用于类似的具有运行距离误差的电机驱动控制系统。本文对电梯运动过程与速度曲线进行工程基础性研究,通过BP神经网络得到爬行距离,并在MATLAB软件平台上进行了优化前与优化后的电梯运动仿真。结果表明,爬行时间降低为原来值的20%-30%,爬行距离仿真值也降低为预测值的20%-30%。减少了爬行距离和爬行时间。实现快速、高效及高舒适感的电梯运动控制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景与意义
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 研究目的及意义
• 1.2 应用概述
• 1.2.1 应用概述
• 1.3 国内外综述
• 1.3.1 国内外电梯控制系统及零速停靠概述
• 1.3.2 目前电梯运行常用速度曲线分析
• 1.3.3 电梯速度控制领域的智能优化控制算法研究综述
• 1.4 论文研究的主要内容
• 第2章 电梯运动的运动学研究
• 2.1 电梯的运行过程分析
• 2.2 电梯理想运行的运动方程
• 2.2.1 满速度电梯理想运行的运动方程
• 2.2.2 分速度电梯理想运行的运动方程
• 2.3 本章小结
• 第3章 电梯停靠运动过程的递推算法
• 3.1 用查表法产生速度给定曲线
• 3.2 用实时计算法产生速度给定曲线
• 3.2.1 满速度运行的电梯速度曲线及其生成算法
• 3.2.2 分速度运行的电梯速度曲线生成及其算法
• 3.3 本章小结
• 第4章 电梯速度曲线的优化
• 4.1 电梯速度曲线优化的理论基础-神经网络
• 4.1.1 神经网络理论
• 4.1.2 神经网络技术的发展与现状
• 4.2 BP 神经网络
• 4.2.1 BP 神经网络的误差反向传播算法
• 4.2.2 BP 算法的编程步骤及流程图
• 4.2.3 BP 神经网络的设计
• 4.2.4 BP 神经网络模型的传统构建
• 4.3 电梯运动速度曲线优化
• 4.3.1 满速度曲线优化实现机理
• 4.3.2 分速度曲线优化实现机理
• 4.4 基于爬行距离预测的电梯零速停靠控制算法
• 4.4.1 爬行距离预测在速度控制算法中的应用
• 4.4.2 电梯运行的零速停靠控制算法
• 4.5 本章小结
• 第5章 零速停靠控制算法的计算机仿真
• 5.1 实地测量的电梯运动零速停靠样本数据
• 5.2 神经网络的训练与仿真运用
• 5.3 速度控制算法的仿真
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢