专利名称：运输系统参数的适配的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于适配运输系统参数的配置和方法。参数的适配使用运输系统的功 率模型来实现。
背景技术：
在诸如升降机系统的运输系统中，需要识别一些系统参数用于控制和维护等。传 统地，通过计算或测试来确定系统参数。然而，这样的方法伴随有导致确定不准确的问题。 例如，升降机系统测量中的误差将妨碍升降机的控制。说明书EP1361999通过使用关于每个升降机轿厢的特定能量消耗文件描述升降 机组中的呼叫分配。说明书US5157228描述用于学习升降机控制调整参数的方法。
发明内容
本发明的目的是公开用于通过使用描述运输系统中功率通量的特定功率模型来 适配运输系统的参数的配置和方法。当根据本发明适配运输系统参数时，仅使用少量的测 量数据就可以对甚至大量的参数进行适配。本发明还使得在参数适配中实现比现有技术更 好的精确性。本发明的用于在运输系统中适配参数的配置的特征在于权利要求1的特征部分 中陈述的内容。本发明的用于适配运输系统参数的方法的特征在于权利要求8的特征部分 中陈述的内容。本发明的其它方面的特征在于其它权利要求中公开的内容。本发明的实施 例还呈现在本申请的说明书部分。除了下面的权利要求中限定的之外，在本申请中公开的 创造性内容还可以以其它方式进行限定。本发明内容还可包括多个单独的发明，特别是如 果根据明确的或隐含的子任务，或相对于实现的优点或优点集合来考虑本发明的话。在此 情况下，从单独的发明构思的观点出发，包括在下面的权利要求中的一些特征可能是多余 的。根据本发明的运输系统可以是例如升降机系统、吊车系统、自动扶梯系统或滑动 人行道系统。根据本发明的用于适配运输系统中的参数的配置包括功率模型，该功率模型包括 描述运输系统中功率通量的大量参数。所述配置包括值被确定的至少第一和第二输入参 数，并且使用至少第一输入参数来更新所述功率模型。该配置还包括至少一个状态参数，该 状态参数的值至少使用更新的功率模型和第二输入参数来适配。参数的适配涉及修改至少一个状态参数，以使得用某些优化标准来调整功率模 型。输入参数涉及这样的参数，用于该参数的数据例如通过读取从运输系统中确定。这些 参数例如可包括升降机的牵引滑轮的旋转速度或升降机轿厢的加速度，这些参数例如可从 附着到升降机的马达轴或牵引滑轮的编码器中测量得到，或从安装在升降机轿厢的顶部上 的加速度传感器中测量得到。输入参数例如还可包括测量的马达馈送功率数据，该数据例如从马达电流和电压中测量得到。类似地，“状态参数”涉及描述运输系统的参数，但该参数 的值还没有从运输系统中确定。状态参数可以是可锁定的，在此情况下，仅对于那些没有被 锁定的参数进行参数适配。在适配过程中，锁定的参数保持不变。在本发明的实施例中，根 据本发明的相同功率模型还可用于多个不同参数适配处理，其中，输入参数在另一适配处 理中可以起状态参数的作用，反之亦然。在本发明的实施例中，对于输入参数同时读取瞬时 值，并且已经同时地读取的参数形成参数要素的连续集合，在该集合中参数彼此对应。在根据本发明的用于适配运输系统的参数的方法中，功率模型配置；描述运输系 统中的功率通量的参数适合于功率模型；确定运输系统的至少第一和第二输入参数；基于 由此确定的至少第一输入参数来更新功率模型；以及使用更新的功率模型和第二输入参数 来更新运输系统的至少一个状态参数。通过本发明实现的优点包括下面优点中的至少一个优点-由于通过使用基于第一输入参数而更新的功率模型，以及通过使用单独确定的 第二输入参数，运输系统的状态参数被适配，因此，可以通过修改状态参数来向着从第二输 入参数导出的功率值调整功率模型，由此状态参数值同样得以调整。-因为在该功率模型中，运输系统的不同部分中的功率通量以链的方式被建模，使 得在运输系统内的某点处的功率通量取决于运输系统的其它部分中的功率通量，因此功率 模型可用于适配运输系统的不同部分中的多个运输系统参数，而不是必须要求来自运输系 统的所有这些部分反馈的测量，因而简化了配置。-在基于马达驱动器和运输设备之间的机械连接点处的功率通量已经进行参数适 配之后，可以例如基于马达功率输入的测量和马达驱动轮的运动的测量来适配参数。-如果通过测量，例如在升降机系统中通过升降机轿厢负载的测量、升降机绳索滑 动的测量或升降机轿厢和导轨之间摩擦的测量，已经预先选择运输系统状态参数，那么经 由根据本发明的参数适配可以减小测量误差。-通过计算而预先选择的运输系统状态参数，例如升降机绳索的绳索常数或绳索 负载的不均衡，同样可以以本发明中描述的方式来调整。-根据本发明适配的升降机系统状态参数例如可以用于供应到升降机马达的功率 的控制中，因此基于这些升降机系统状态参数可以确定诸如频率转换器的功率控制器的控 制参数，例如力矩前馈。_本发明的功率模型还可应用在例如升降机系统的交通控制中。因此，由功率模型 确定的升降机系统的功率消耗可以例如用作升降机呼叫的分配中的标准。由于功率模型中 的参数现已根据本发明进行适配，因此前述交通控制也更为精确。-因为根据本发明在运输系统的使用寿命期间能够重新适配状态参数，因此可以 通过更新状态参数值将如由于运输系统的磨损导致的改变纳入考虑。另一方面，这还使得 能够从状态参数中的改变来观察运输系统的状态，并且该信息能够例如用于维护。-通过将借助于功率模型确定的参数与基于实际测量结果的参数进行比较，本发 明的功率模型能够用于监控升降机系统。
在下文中，将参考附图来详细描述本发明，其中
图1表示根据本发明的升降机系统功率模型。图2表示根据本发明的用于升降机系统中的参数适配的配置。图3表示根据本发明的描述马达效率的功率模型。图4表示根据本发明的描述马达功率提供装置的效率的功率模型。图5表示根据本发明的实施例。
具体实施例方式图1示出表示根据本发明的升降机系统功率模型的框图。在该功率模型中，借助 于升降机系统参数2、3、4、13来描述升降机系统中的功率通量。功率从电源27提供给升降 机系统，在该例子中电源是网络供应，但电源例如还可以是发电机。马达功率提供装置14、 升降机控制面板29和照明设备30接收从电源27提供给它们的功率。马达驱动器包括描 述马达功率提供装置14和升降机马达15中的功率通量的块。升降机轿厢、配重和升降机 绳索形成描述升降机井机构中的功率通量的块17。功率从升降机牵引滑轮16经由升降机 绳索流到升降机井机构。用于马达驱动器的输入功率9通过马达功率提供装置14提供给升降机马达15。 马达功率提供装置传送输入功率9，以根据其效率(nD)用作马达提供功率3，但是一些输 入功率转化成热18。一定比例的马达提供功率3需要作为磁化功率(Pfcg)。另外，一些功 率在马达线圈中由于电阻损耗和例如由于涡流而被耗散。该功率耗散转化成热18。马达 在其效率(nMi)下将功率经由升降机绳索而传送给升降机井机构17，该升降机绳索机械连 接到驱动轮16。从马达驱动器和该机构之间的该连接点5，功率通过升降机绳索进一步传 送，由于升降机绳索在牵引滑轮上滑动，一些功率转化成热18(P(o))。对于传递到升降机 井机构17的功率28，一部分由于升降机井中的摩擦(Fw)而转化成热，一部分被存储作为 由升降机绳索的弹性常数(K吣)确定的弹簧中的势能，并且一部分作为基于升降机绳索的 惯量KKSi*j的动量的动能。能量还存储作为升降机轿厢、升降机轿厢负载和配重的动能以 及势能。图2表示根据本发明的用于升降机系统参数的适配的配置。该配置包括功率模型 1，该功率模型包括描述运输系统中的功率通量的大量参数2、3、4和13。在该配置中，第一 输入参数2包括表示升降机马达的旋转速度的数据，根据该数据经由求导获得升降机马达 加速度数据，并且经由积分获得驱动轮位置改变数据。第二输入参数3包括相应于速度数 据2的升降机马达提供功率，并且第三输入参数13包括相应于零速度的升降机马达磁化功 率。输入参数的数据被同时读取并存储作为参数集合。读取操作以规则的间隔重复，因此 形成其值被存储的连续的参数集合。通过沿重负载和轻负载的方向，即沿与升降机井相反的方向，至少两次连续地运 行升降机而操作升降机，并且读取输入参数。通过升降机马达速度数据以及与零马达速度 相应的升降机马达磁化功率更新功率模型，估计马达驱动器和机械连接到该马达驱动器的 运输设备之间的连接点5处的功率通量，其中这些数据项已经被读取。由此产生的功率估 计6与前述连接点5处的从升降机马达提供功率3导出的相应功率通量值7进行比较。通 过使用完全已知的成本函数25、26来适配功率模型的选取的状态参数4，选取的状态参数4 被修改，使得在连接点5处的功率通量的估计6接近从升降机马达的提供功率3导出的功率通量值7。现确定估计的功率6和从马达提供功率导出的功率7之间的差别8，成本函数 25,26倾向于通过适配选取的非锁定的状态参数4来最小化该差别8。同时，调整可适配参 数的值。通过使用描述马达效率和牵引滑轮的模型25，连接点5处的马达功率通量7已经 从马达提供功率3导出。图2示出了下列状态参数4 马达效率12、马达磁化常数Kmg、升降 机轿厢质量10、升降机惯性质量19、升降机井摩擦20、升降机绳索的绳索常数21以及升降 机井中作为位置的函数22的升降机系统平衡位置的变化。图3表示描述马达效率的功率模型。效率涉及马达的提供功率3和输出功率28 之间的关系。马达提供功率3作为磁化功率13、马达摩擦损耗、磁线圈中的铜损耗而消耗，以及 作为涡流，即作为马达中的内部损耗31，以及作为由于绳索在牵引滑轮上的滑动导致的损 耗而消耗。这些绳索滑动损耗可以表示为与驱动轮功率PMtw34成正比的组分33 (i-n0)PMtw。图4表示描述马达功率提供装置的效率的功率模型。在该功率模型中，根据功 率传送的方向以这样的方式单独确定效率，即以效率nDFTO将功率从电源Pd27提供到马达 PM15，其中 以及以效率nD■将功率从马达提供到电源，其中nDrev =式 °从块输入效率n i、输入功率pin和初始功率值h，通过线性适配条件，可以更新功 率模型块中的输出功率p。ut: 使用输入效率n”输入功率pin和初始功率值p。，可以再次适配功率模型块的内部 效率n
p 图5表示本发明的实施例，其中轿厢负载称重装置的增益及其零误差的数量被确 定。升降机轿厢的负载称重装置用于升降机轿厢中负载Q例如乘客的总质量的测量。负载 称重装置是例如基于应变计的测量配置，其中与轿厢负载Q成正比的应变计信号被放 大且转换成例如升降机控制系统中的数字测量信号。Q可以从下面的等式中计算出Q = G*ulwd+0，其中，G是轿厢负载信号增益，并且0是零偏移。由于本发明还能够用于轿厢负载 Q的估计，因此可以通过使用该功率模型，根据在升降机操作期间，优选地在正常运输操作 期间，轿厢负载称重装置的相应测量信号和估计的轿厢负载Q，生成测量对。在根据图 5的例子中，功率模型使用轿厢加速度a (t)作为第一输入参数，并且使用马达的铜损耗Peu 作为第二输入参数。参数集合Pl(_)分配给功率模型，所述参数集合包括Q的计算中所需 的状态参数，这些状态参数例如通过升降机的测试操作已经被确定。从优化器获得参数集 合P0( )，该参数集合P0( )包括轿厢负载Q或与该负载成正比的数量的估计，并且基于该参数集合P0(O可以计算Q的值。在已经收集足够数量的测量对Q和之后，可以使 用线性衰减计算增益G和零偏移0值。本申请使得可以自动地校准从轿厢负载称重装置获 得的测量。来自轿厢负载称重装置的测量信号还可定期被修正，例如每隔一天，这将改善乘 坐的舒适性等，因为升降机控制系统从轿厢负载称重装置中接收关于升降机轿厢中的负载 的精确数据。而且，能够快速地检测出测量的和估计的轿厢负载的突然差别或者轿厢负载 称重装置的增益和/或零偏移的改变，并且该信息可以例如用于指示故障情形，以及一般 地用于监控升降机系统。通过基于长时的对例如维护中心的增益和零偏移值进行统计，可 以对升降机系统所需的维护做出推论。 本发明并不专门限制到上述实施例例子，而是可以在权利要求限定的发明构思的 范围内进行许多变化。
权利要求
一种用于运输系统中参数的适配的配置，所述配置包括功率模型(1)，所述功率模型包括描述所述运输系统中的功率通量的大量参数(2、3、4、13)，其特征在于，所述配置包括至少第一输入参数(2)和第二输入参数(2)，所述第一输入参数和第二输入参数的值被确定，至少使用所述第一输入参数(2)来更新所述功率模型(1)，并且所述配置包括至少一个状态参数(4)，所述至少一个状态参数的值通过至少使用更新的功率模型(1)和所述第二输入参数(3)来适配。
2.根据权利要求1所述的配置，其特征在于，对于所述运输系统中至少一个点(5)处的 功率通量，使用所述功率模型估计第一值(6)，从前述第二输入参数(3)中导出与所述第一 值(6)相应的第二值(7)，并且基于前述第一功率通量值(6)和第二功率通量值(7)之间的 偏差(8)，适配所述运输系统的状态参数(4)中的至少一个状态参数。
3.根据权利要求1所述的配置，其特征在于，所述运输系统包括运输设备和机械地连 接到所述运输设备的马达驱动器，对于所述马达驱动器和运输设备之间的连接点(5)处的 功率通量，使用所述功率模型来估计第一值(6)，并且对于所述连接点处的功率通量，从所 述第二输入参数中导出第二值(7)，并且基于前述第一功率通量值和第二功率通量值之间 的偏差(8)，适配所述运输设备的至少一个状态参数(4)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的配置，其特征在于，通过适配所述至少一个状态 参数(4)的值，适配前述第一功率通量值(6)以向着前述第二功率通量值(7)来进行修改。
5.根据前述权利要求中任一项所述的配置，其特征在于，所述运输系统是升降机系统， 并且所述升降机系统的前述输入参数(2、3、13)包括下列参数中的至少一个-马达驱动器输入功率(9)； -马达提供功率(3)； -马达的驱动轮的运动(2)； -升降机轿厢的运动； -在零速度(13)时马达的磁化功率。
6.根据权利要求5所述的配置，其特征在于，所述升降机系统的前述状态参数(4)包括 下列参数中的至少一个-升降机轿厢负载(24)；-升降机轿厢的质量(10)；-配重的质量(11)；_马达效率(12)；-马达功率提供装置(14)的效率；-升降机惯性质量(19)；_升降机井摩擦(20)；-升降机绳索的弹性常数(21)；_升降机系统平衡误差(22)；-升降机绳索在驱动轮上的滑动(23)。
7.根据权利要求5或6所述的配置，其特征在于，所述运输系统状态参数(4)基于系统 构造而被预先选择，所述第一输入参数(2)包括瞬时升降机马达运动数据，所述第二输入 参数(3)包括与所述瞬时升降机马达运动数据(2)相应的瞬时升降机马达提供功率，所述第三输入参数包括与所述升降机马达的零速度相应的瞬时磁化功率(13)，通过应用使用所 述升降机马达运动数据(2)、所述升降机马达磁化功率(13)和前述状态参数(4)的所述功 率模型，估计由所述升降机马达驱动轮传送的功率的且与所述升降机马达动作数据(2)相 应的第一值(6)，从与所述瞬时升降机马达运动数据(2)相应的提供功率(3)导出用于通过 所述升降机马达驱动轮传送的功率的第二值(7)，并且通过进一步适配至少一个预先选择 的参数(4)，向着前述第二功率通量值(7)修改前述第一功率通量值(6)。
8.一种用于适配运输系统的参数的方法，在所述方法中 -功率模型(1)应用到配置中，_描述运输系统中的功率通量的参数(2、3、4)应用到所述功率模型中， 其特征在于，-确定至少第一运输系统输入参数(2)和第二运输系统输入参数(2)； -基于由此确定的至少第一输入参数(2)更新所述功率模型(1)； -至少使用更新的所述功率模型和所述第二输入参数(3)适配至少一个运输系统状态 参数⑷。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，-使用所述功率模型，估计第一值(6)用于运输系统中至少一个点(5)处的功率通量； _与所述第一值(6)相应的第二值(7)从所述第二输入参数被导出用于所述运输系统 中前述至少一个点处的功率通量；_基于前述第一功率通量值和第二功率通量值之间的偏差(8)，适配运输系统的至少 一个状态参数(4)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，-至少一个状态参数(4)的值被适配以使得由此向着前述第二功率通量值(7)修改前 述第一功率通量值(6)。
11.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于， -升降机系统作为感兴趣的运输系统而被应用； -预先选择升降机系统状态参数(4)；_所述升降机沿重负载和轻负载的方向运行，并且至少读取升降机马达(15)运动数据 (2)、与所述升降机马达运动数据(2)相应的瞬时提供功率(3)以及与升降机马达的零速度 相应的马达磁化功率(13)；-基于预先选择的状态参数、测量的升降机马达驱动轮速度数据和马达磁化功率 (13)，通过第一值(6)示出升降机马达驱动轮处的功率通量；一基于测量的升降机马达提供功率(3)，导出与所述第一功率通量值(6)相应的用于 升降机马达驱动轮处的功率通量的第二值(7)；-通过更新至少一个预先选择的状态参数(4)，前述第一功率通量值被适配成基本上 与前述第二功率通量值相应的值。
12.根据前述权利要求中任一项所述的配置或方法，其特征在于，所述参数(2、3、4)中 的至少一个参数包括大量相互连续的参数要素，并且至少一个前述功率通量值(6、7)包括 与参数要素值相应的大量相互连续的功率值。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过使用所述功率模型确定升降机系统的轿厢负载称重装置的增益G和/或零偏移O。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，通过短期和/或长期监控轿厢负载称 重装置的增益和/或零偏移O中出现的改变，监控轿厢负载称重装置，以检测故障情形和/ 或确定维护需求。
全文摘要
本发明涉及用于运输系统中参数的适配的配置和方法。本发明的配置包括功率模型(1)，其中，运输系统中的功率通量借助于运输系统参数(2、3、4、13)来描述，该运输系统参数包括输入参数(2、3、13)和状态参数(4)。该配置还包括至少第一输入参数(2)和第二输入参数(2)的确定，并且基于至少第一输入参数(2)更新该功率模型(1)。至少使用更新的功率模型(1)和由此确定的第二输入参数(3)来适配至少一个运输系统状态参数(4)。
文档编号B66B1/30GK101855156SQ200880115279
公开日2010年10月6日 申请日期2008年11月10日 优先权日2007年11月14日
发明者佩卡·佩莱拉, 塔皮奥·蒂尼 申请人:通力股份公司