方法的示意图。该控制方法以物 理系统101的模型的展现开始。图IB示出模型的示例，该模型包括质量113、弹簧111、阻 尼器115和半有源致动器组112中的一个或组合。系统经受干扰组114。在一个实施方式 中，系统101基于所有相关的半有源致动器完全相同并且一致执行的假定，被表示为虚拟 系统102的模型。如图IC所示，虚拟系统包括质量113、弹簧111和阻尼器115中的一个或 组合。虚拟系统还包括虚拟半有源致动器122,并且经受虚拟干扰123。
[0032] 干扰影响质量沿一个方向的移动。沿特定方向的一个虚拟干扰表示所有相关干扰 对质量沿该方向的移动的组合影响。类似地，对应于沿特定方向的虚拟干扰的虚拟致动器 说明所有相关的半有源致动器对沿该特定方向的质量的影响的原因。例如，虚拟半有源致 动器的补偿力可以被确定为半有源致动器组的总和补偿力的函数。
[0033] 传感器103测量指示系统101的操作状态的信号。给出虚拟系统的模型、预确定的 干扰简况107、运动简况和测量到的信号，干扰模型104确定虚拟系统的虚拟干扰109。干 扰简况107被离线确定，并且存储在存储器中以在线使用，以重构对应于物理系统的真实 操作的虚拟干扰109。给出虚拟干扰109,状态估计器105确定虚拟系统的状态110。状态 包括描绘虚拟系统在操作期间的行为的特性的一组变量。控制信号131由控制器106根据 虚拟半有源致动器的各种控制策略来确定。控制信号可以改变电压或电流。控制信号131 可以直接输出到半有源致动器112,或经由放大器间接输出到半有源致动器112。
[0034] 如图IB和图IC所示，物理系统与虚拟系统之间的差异是虚拟系统中虚拟致动器 与虚拟干扰的存在。为了确定虚拟系统，一个实施方式确定虚拟干扰和虚拟半有源致动器。 在与一个质量沿特定方向的移动对应的所有半有源致动器一致执行的假定下，影响质量沿 特定方向的移动的所有干扰可以组合为虚拟干扰，并且所有对应的半有源致动器对沿特定 方向的质量的影响可以由安装在质量与虚拟干扰源之间的虚拟半有源致动器来描绘特性。
[0035] 图2示出了分别被由205、206、207和208表示的、沿垂直方向的四个外部干扰W1、 ￥2、％、《4干扰的物理系统的示例。该组半有源致动器201、202、203和204安装在同一质量 113上，以补偿该组干扰。具体地，四个半有源致动器的第一端（例如，第一端221)安装在 质量113上，并且四个半有源致动器的第二端（例如，第二端222)分别安装在对应干扰 Wl、 w2、w3、^^的源上。
[0036] 例如，在一些实施方式中，各个半有源致动器是具有受控阻尼系数U1,I<i< 4 的半有源阻尼器。假定一致地控制所有半有源致动器，物理系统被最小化为具有虚拟干 扰212和虚拟半有源致动器211的虚拟系统。具体地，虚拟干扰是四个干扰之和，并且表
[0037] 不失一般性，所有k个半有源致动器（一种阻尼装置）用位移x应用于相同质量 m上。因此，第i个半有源致动器生成补偿力A 中），其中，U1是第i个半有源致 动器的受控阻尼系数。该组半有源致动器的补偿力是
；/?
[0039] 其中，变量上方的点指示导数。
[0040] 在一个实施方式中，半有源致动器一致地执行，并且半有源致动器具有相同的受 控阻尼系数，所有半有源致动器的补偿力是
[0042] 基于该补偿力，虚拟半有源致动器在可以确定所有k个半有源致动器时，生成相 同的补偿力。例如，虚拟半有源致动器的受控阻尼系数是ku，虚拟半有源致动器的虚拟相对
[0043] 图3示出了包括两个导轨302、机架303、轿厢304、四个轿厢支撑橡胶305和四个 车昆子导向器306的电梯系统的一部分的不例。在该非限制性不例中，各个辑子导向器包括 三个辊子401 (中央辊子、前辊子和后辊子）和对应于三个辊子的三个旋转臂405。电梯系 统分别包括四个中央辊子、前辊子和后辊子。导轨302垂直（z轴）安装在电梯机井道301 中。机架303经由振动隔离橡胶305支撑轿厢304。机架可以在电梯轴的机井道中垂直移 动。辊子导向器306沿着导轨302引导机架303的移动。
[0044] 图4示出了辊子导向器组件306的一部分，该辊子导向器组件306具有用于最小 化电梯轿厢沿右左方向（X轴）的振动的中央辊子401。如图4所示，中央辊子401借助辊 子胶质物402维持与导轨302的接触。辊子安装在机架的基底403上，并且可以绕枢轴404 旋转，枢轴404的轴线沿前后方向（y轴）。旋转臂405以与辊子绕枢轴404旋转相同的角 速率旋转。在一个实施方式中，半有源致动器406安装在机架基底403与旋转臂405之间。 辊子弹簧407安装在旋转臂405与机架基底403之间。
[0045] 重新参照图3,导轨的水平变动（levelvariation)造成辑子绕枢轴旋转。辑子的 旋转由于借助辊子弹簧的旋转臂与机架基底之间的联接而引起机架的横向移动（即，导轨 的水平变动是干扰源）。机架的横向移动经由它们的联接305进一步引起轿厢的移动。电 梯轿厢沿前后（y轴）和/或左右（X轴）方向移动。辊子与机架或机架与轿厢之间的阻尼 装置可以控制轿厢的横向振动。
[0046] 半有源致动器安装在旋转臂的一端与基底之间。半有源致动器基于旋转臂与机架 之间的相对横向移动而产生力。该力可以去除传递给机架的能量，由此抑制机架的振动。因 此，最小化电梯轿厢的振动。
[0047] 根据本发明的各种实施方式，电梯系统还包括传感器310,该传感器310用于测量 表示在电梯系统的操作期间电梯轿厢的振动级的参数。例如，电梯轿厢的加速度反映乘客 感觉到的行驶舒适性，由此传感器310可以是用于测量电梯机架303的加速度或用于直接 测量电梯轿厢304的加速度的加速计。在一些实施方式中，在电梯系统的操作期间，根据基 于测量到的信号的控制策略，例如由控制器410控制半有源致动器306。在一个实施方式 中，测量电梯机架的加速度，以减少传感器的数量并降低系统的成本。
[0048] 在一个实施方式中，如图4所示，辊子导向器组件包括设置在基底与旋转臂之间 的线性/旋转流变致动器。流变致动器可以包括磁流变（MR)流体或电流变（ER)流体。通 常，流变流体的流动特性可以由磁信号或电信号启动。由于机架与旋转臂的端点之间的线 性相对速率，通过根据反馈信号选择性地调节线性MR致动器的阻尼系数，而最小化机架振 动。在另一个实施方式中，基于库仑摩擦生成阻尼力的致动器可以安装到辊子导向器组件， 以控制电梯系统的移动。
[0049] 在MR致动器的情况下，控制器可以响应于振动而选择性地开启或关闭MR致动器， 并且向放大器输出对应信号。为了开启MR致动器，放大器向MR致动器的线圈输出电流。线 圈电流建立所需磁场，以增大MR致动器的壳体内MR流体的粘度，由此改变MR致动器的阻 尼系数。为了关闭MR致动器，没有电流由放大器输出，由此MR致动器的阻尼系数最小。在 另一个实施方式中，可以连续开启MR致动器（S卩，控制器连续调节MR致动器的阻尼系数）。
[0050] 存在向电梯系统组装半有源致动器的许多变型构造。在一个实施方式中，对于每 个辊子安装一个半有源致动器。考虑到半有源悬架最小化电梯轿厢的地板的加速度的目 的，在下辊子导向器组件上安装的半有源致动器在可实现的振动减小性能方面有大影响。 因此，另一个实施方式在两个下辊子导向器上使用六个半有源致动器。进一步减少半有源 致动器的数量是可能的。例如，一个实施方式仅使用四个半有源致动器：两个在下中央辊子 上、一个在左下前辊子上、并且一个在右下前辊子上。另一个实施方式是使用两个半有源致 动器：一个在下中央辊子上以抑制左右移动，并且另一个在前或后下辊子上以抑制前后移 动。
[0051] 在满足上述对称条件的一个实施方式中，电梯悬架包括八个半有源致动器，S卩，一 个半有源致动器安装在各个辊子导向器的中央辊子上，并且一个半有源致动器安装在各个 辊子导向器的前辊子上。对于一些实施方式，即使不严格满足对称条件，当物理系统接近对 称时，经由简化所建立的虚拟系统仍然可以较好地表示物理系统。这里示教的方法不应当 限于满足对称条件的物理系统中的应用。
[0052] 例如，一个实施方式致力于示教用于整个电梯系统的半有源方式的控制方法，其 中，八个半有源致动器安装在四个辊子导向器上，即，为各个中央辊子安装一个半有源致动 器，并且为各个前辊子安装一个半有源致动器。电梯辊子上的半有源致动器的构造的示例 在图4中示出。本发明的各种实施方式确定虚拟系统，确定干扰简况和估计出的虚拟干扰， 设计状态估计器，并且控制不必严格满足对称条件的法则。本公开中使用的一些注释在表 1中给出。
[0053] 表1注释
[0054] 注释 描述
[0055] X轴 右到左移动
[0056] y轴 前后移动
[0057] z轴 垂直移动
[0074] 分离沿左右方向或沿x轴的轿厢和机架移动以及沿前后方向或沿y轴的轿厢和机 架移动。一个实施方式考虑到最小化电梯沿左右方向的振动的、用于半有源致动器的控制 方法。
[0075] 图5A示出了电梯系统的示例性干扰的示意图。在该示例中，电梯系统沿左右方向 经受四个干扰511、512、513和514。四个干扰借助四个中央辊子组件306施加于电梯系统， 并且激励机架303沿左右方向的平移移动，并激励机架绕y轴的旋转。机架的平移和旋转 进一步分别激励轿厢304沿左右方向和绕y轴的平移和旋转。轿厢和机架的左右移动与轿 厢和机架绕y轴的旋转耦合。该实施方式给予轿厢和机架沿X轴的移动、轿厢和机架绕y 轴的旋转和四个中央辊子的旋转的动力学。可以类似地导出动力学的剩余部分，