液压电梯速度控制研究

论文摘要

液压电梯主要用于中、低层建筑内的垂直运输交通。由电梯技术的发展历史、国内外液压电梯的市场和技术现状，以及液压电梯的主要特点来看，液压电梯拥有曳引电梯不能比拟的独特优势，目前在国际上发展迅速，在国内极具发展潜力。 本课题针对液压电梯技术目前存在的节能、系统控制的稳定性、鲁棒性等难点，选择了负荷传感阀控液压电梯的节能、速度大闭环控制和无平层位置控制等作为研究内容，建立了负荷传感阀控液压电梯的数学模型，并对系统的速度控制和节能进行了仿真和实验研究，模型仿真和实验结果有较好的一致性。本课题还研制了新型大位移容栅传感器，由于机械结构和电气系统的独到设计，该传感器在防水、防尘、抗电磁干扰方面效果优良，实际应用的容栅传感器测量分辨力达到0.0015度(直线测量分辨力为0.069mm)，测量线速度为3.0m／s，最大量程达到386m；利用该容栅传感器对液压电梯进行的无平层位置控制可以达到3mm的停层精度。同时，课题研究中开发了基于容栅传感器的液压电梯微机速度测控系统，并利用此微机实时控制系统对液压电梯进行了参数自整定寻优PID、单神经元自适应PID和CMAC神经网络PD复合控制等控制算法的应用研究。实验结果表明采用这些先进PID控制算法形成的液压电梯轿厢速度反馈大闭环控制，能很好地跟踪电梯理想给定速度曲线，系统具有很好的快速响应性和控制稳定性，取得了良好的控制效果。 论文研究表明本课题在液压电梯节能、无平层位置控制、新型速度位置检测元件和电梯速度位置检测控制系统等方面达到了预定的目标，对于推进我国液压电梯国产化的进程有积极意义。

论文目录

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• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 液压电梯的发展概况
• 1.1.1 电梯的起源
• 1.1.2 液压电梯的发展与现状
• 1.1.3 我国液压电梯发展状况及前景
• 1.1.4 无机房曳引电梯对液压电梯的影响
• 1.2 液压电梯的基本组成和主要特点
• 1.2.1 液压电梯的基本组成及其主要特点
• 1.2.2 液压电梯的分类
• 1.2.3 液压电梯的速度位置检测控制方式
• 1.3 本研究课题概况
• 1.3.1 本论文的选题意义
• 1.3.2 本论文的研究内容及创新点
• 1.4 本章小结
• 第2章 液压电梯液压系统的研究
• 2.1 液压电梯液压调速油路概述
• 2.1.1 容积调速液压电梯速度控制系统
• 2.1.2 节流调速液压电梯速度控制系统
• 2.2 液压电梯节台皂技术概况
• 2.2.1 带配重结构的液压电梯系统
• 2.2.2 配置蓄能器的液压电梯系统
• 2.3 负荷传感液压电梯系统的设计
• 2.3.1 几种调速方式的比较
• 2.3.2 负荷传感液压电梯系统的设计与分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 负荷传感液压电梯的数学模型及其性能分析
• 3.1 负荷传感液压电梯系统的数学模型
• 3.1.1 负荷传感液压电梯系统的机理数学模型
• 3.1.2 负荷传感液压电梯系统的辨识数学模型
• 3.2 负荷传感液压电梯系统的节能分析
• 3.2.1 不同工况负荷传感系统与定压系统的仿真研究
• 3.2.2 不同工况负荷传感系统与定压系统的实验研究
• 3.3 本章小结
• 第4章 液压电梯速度检测关键元件—容栅传感器的研究
• 4.1 容栅传感器的工作原理
• 4.1.1 容栅传感器的基本概念
• 4.1.2 鉴相型容栅传感器的基本结构和工作原理
• 4.1.3 鉴相型容栅传感器的移相原理
• 4.2 数字式容栅位移传感器的设计
• 4.2.1 容栅位移传感器的机械结构设计
• 4.2.2 容栅位移传感器的电气设计
• 4.3 容栅位移传感器的试验分析
• 4.3.1 容栅位移传感器的性能参数
• 4.3.2 容栅位移传感器输出信号的影响因素分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 液压电梯轿厢速度反馈控制的设计和实验
• 5.1 液压电梯理想速度曲线的设计
• 5.1.1 电梯速度曲线对舒适性的要求
• 5.1.2 电梯理想速度曲线的设计
• 5.2 液压电梯轿厢速度控制的硬件和软件设计
• 5.2.1 液压电梯轿厢速度控制系统的分析
• 5.2.2 液压电梯轿厢速度控制系统的硬件设计
• 5.2.3 液压电梯轿厢速度控制系统的软件设计
• 5.2.4 液压电梯轿厢速度的检测
• 5.3 液压电梯特性的影响因素分析
• 5.3.1 负荷传感油路对液压电梯特性的影响分析
• 5.3.2 系统参数对液压电梯特性的影响分析
• 5.4 液压电梯无平层位置控制研究
• 5.5 本章小结
• 第6章 液压电梯轿厢速度反馈控制的控制算法研究
• 6.1 负荷传感液压电梯的频域响应分析
• 6.1.1 系统对给定输入信号的Bode图
• 6.1.2 系统控制器的参数分析
• 6.2 液压电梯轿厢速度反馈控制的PID控制研究
• 6.2.1 数字PID控制原理
• 6.2.2 基于参数整定的PID控制研究
• 6.2.3 神经元自适应PID控制研究
• 6.2.4 基于CMAC神经网络的PID复合控制研究
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 课题研究结论
• 7.2 今后工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果