专利名称：电梯运动轮廓控制的制作方法
电梯运动轮廓控制
背景技术：
电梯系统对于例如在建筑物内的不同楼层(level)之间运载乘客、货物或二者都 是有用的。存在与操作电梯系统关联的各种考虑。例如，期望为乘客提供高效服务。实现 该期望的一种方法是通过当电梯轿厢在建筑物中不同楼层之间移动时控制它的行程时间 (flight time)。存在对由用于移动电梯的机器规定的电梯行程时间和期望提供某个水平 的乘坐品质的实际约束。例如，如果电梯轿厢以某个速率加速或减速，乘客将感到不适。因 此，实现乘坐舒适度约束以确保乘客具有舒适的乘坐。当试图最大化电梯系统的交通承受容量(即最小化行程时间)并且最大化乘客的 乘坐舒适度时存在竞争性考虑。在一个方向调节控制参数以减少行程时间典型地导致乘坐 品质降低。相反地，调节控制参数以增加乘坐品质通常引起行程时间方面的效率牺牲。例如，电梯控制设置典型地规定了电梯轿厢的运动轮廓(motion profile)，其对 速度、加速度和加加速度(jerk)设置限制。当电梯轿厢的振动水平太高时，典型的方法是 降低加加速度、加速度、速度或这些的组合的值。然而，试图最小化振动和改善乘坐品质典 型地增加了关联的行程时间。为了维持舒适的乘坐，传统的措施是例如降低加速度以提供 改善的乘坐品质。然而，遗憾地，降低的加速度增加了特定电梯运行的行程时间，其在性能 方面可证明是不便的或低效率的。如果目标是为了在试图改善乘客舒适度中在降低加速度 同时避免增加行程时间，典型地将存在加加速率(jerk rate)的关联增加。然而，引入更高 量的加加速度导致电梯轿厢的更高量的振动，其首先无法实现降低加速度(例如，以改善 乘坐品质或乘客舒适度)。图1示出典型的电梯运动轮廓20。第一曲线图22代表在从初始位置到在预定站点 的选定层站(landing)的单个运行期间电梯轿厢的位置。电梯轿厢的速度在M示出。关联 的加速度曲线在26示出。图1的示例包括曲线图观，其示出在电梯运行期间的加加速度值。 在该示例中，加加速度值在30开始并且在32瞬间变化到34示出的最大值。同时(例如在 32)电梯轿厢加速度在该示例中开始。一旦加速度达到恒定水平，加加速度量在36瞬间变 化回落到38处示出的零值。当电梯轿厢在该示例中继续移动时，到计划层站的剩余距离保 证了停止序列的启动。这使加加速度在40瞬时变化到42处的水平，其进而引起加速度开 始降低。当电梯轿厢接近计划层站时，在42的加加速率被维持直到加速率(acceleration rate)穿过零值并且变成在36取得的值的负数。这引起加加速度在44的瞬时变化。当电 梯轿厢移近层站时，在46加加速度值存在瞬时变化而回到在48示出的最大值并且最终在 50瞬时变化回落到零值。如可以从图1意识到的，典型的电梯运动轮廓包括大体上方波形的加加速度轮 廓。对加速度、速度和加加速度设定适当的限制允许控制乘客在这样的电梯运行上的乘坐 舒适度。能够采用提供期望水平的乘坐品质而没有例如通过增加行程时间牺牲性能的方 式来控制电梯运动轮廓将是有用的。
发明内容
用于控制电梯轿厢运动轮廓的示范性装置包括控制器，其编程为使关联的电梯轿 厢用包括多个加加速度值的运动轮廓移动。该控制器编程为使加加速度值中的两个之间的 至少一个转变具有非瞬时转变率。在一个示例中，控制器编程为引起加加速度值中的两个之间的转变具有第一转变 率，其与在运动轮廓中的另一个时间的加加速度值中的两个之间的第二转变率不同。控制电梯轿厢运动轮廓的示范性方法包括使电梯轿厢用包括多个加加速度值的 运动轮廓移动。控制加加速度值中的两个之间的至少一个转变使其具有非瞬时转变率。在一个示例中，加加速度值中的两个之间的转变对于运动轮廓的一部分具有第一 转变率以及对于运动轮廓的另一部分的加加速度值中的两个之间具有第二转变率。公开示例的各种特征和优势从下面的详细说明对于本领域内技术人员将变得明 显。伴随详细说明的图可以简单描述如下。
图1示意地图示根据现有技术的电梯运动轮廓。图2示意地图示示例电梯系统的选定部分。图3示意地图示根据本发明的实施例的设计的示例电梯运动轮廓。图4示意地图示另一个示例电梯运动轮廓。
具体实施例方式图2示意地示出电梯系统60的选定部分。例如，电梯轿厢62被支撑以用于在井 道内移动。控制器64编程为控制机器66的操作以实现电梯轿厢62的期望的移动。控制 器64编程为使电梯轿厢62用包括多个加加速度值的运动轮廓移动。控制器64编程为使 加加速度值中的两个之间的至少一个转变具有非瞬时转变率。在该示例中控制不同的加加 速度值之间的转变提供电梯轿厢62中的减少量的振动以改善乘坐品质。同时，使用不同的 加加速度值之间的非瞬时转变率，从而没有延长电梯运行的行程时间。图3示意地示出电梯运动轮廓70。该运动轮廓由生成用于控制例如机器66的命 令的控制器64实现。曲线图72示出例如在初始位置和预定站点之间的单个运行期间电梯 轿厢62的位置变化。曲线74示出电梯轿厢在相同运行期间的速度。另一个曲线76示出 关联的加速度。示例运动轮廓70的加加速度值在78开始，其对应于电梯轿厢62开始移动前的时 间。在80，存在到82示出的最大加加速度值的瞬时转变。在该示例中，在80的瞬时转变对 应于电梯轿厢移动的开始。加加速度值保持在82处示出的最大值，同时加速率76的变化 (即，斜率)保持相对恒定。当在82的加加速率继续的情况下达到将使加速度超过它的施加极限的点。在84 的加加速度转变由控制器64施加，从而使加加速度从在82的加加速率(jerk rate)变化 到在86的较低值。在该示例中，在86的值对应于零加加速度值。在84的转变率是非瞬时 的。如可以从图3意识到的，在84的斜率相比完全的垂直线倾斜并且在82和86示出的加 加速度值之间的转变随时间进行。使用在84的非瞬时转变率降低了与加加速度值的变化关联的振动量。在图3的示例中，在86的零加加速度值持续一段时间并且然后存在88处示出的 下降到在90示出的负加加速度值的另一个转变。在88的转变以非瞬时转变率发生。在一 些示例中，在84的转变率与在88的转变率相同。在其他示例中，在图3的示例中在84和 88指示的区域使用不同的转变率。在84和88示出的两个转变率都与在80示出的转变率 不同。在84和88的转变率都小于在80示出的瞬时转变率。运动轮廓70的中点92示意地在图3中示出。当轿厢62在运行期间以例如最大 或约定速度移动时，中点92出现。在图3中示出的运动轮廓70包含中点92的每侧上的镜 像。例如，在90和96示出的加加速度值之间的在94示出的转变率对应于转变率88。在 96和100示出的加加速度值之间的转变率98对应于转变率84。不要求镜像对称，因为加 加速度的斜率可自然变化。在100示出的最大加加速度值与在计划目的地停止的电梯轿厢 62关联。在该示例中，加加速度值100对应于在82示出的那个。当电梯轿厢62达到完全 停止时，从加加速度值100的瞬时转变在102出现而回落到零。在图3的示例中，在80和102的转变率是瞬时的。当电梯轿厢62在预定运行期 间运动时，使用非瞬时转变率84、88、94和98。图3的图示示例的一个特征是运动轮廓的某些部分可以考虑为不对称的，其中在 于在特定的加加速度值的不同侧上使用不同的转变率。例如，在80的转变率与在84的转 变率不同，其两者出现在加加速度值在82时的时间的对侧上。这与例如在图1中示出的方 波等(其中不同的加加速度值的对端上的转变率都一样，即瞬时转变率)对称设置显著不 同。要理解，在运动轮廓的其他部分中的特定加加速度值的对端的转变率可以是对称的，例 如其中在每端(例如在图3中的88和94)的转变率是非瞬时的。图4示出示例，其中在示例电梯运动轮廓70’的加加速度值中的所有转变时使用 非瞬时转变率。在图3的示例中，运动轮廓70包括加加速度轮廓，其在电梯轿厢62的图示 单个运行开始和结束具有垂直转变。倾斜的(即，非瞬时)转变出现在处于电梯轿厢运行 的开始和结束之间的不同的加加速度值之间。在图4中，不同的加加速度值之间的每个转 变以非瞬时转变率出现(例如，加加速度轮廓的转变部分中没有一个具有真正的垂直线)。在图4的示例中，加加速度值在110开始并且存在向上至114示出的最大加加速 度值的非瞬时转变率。例如，这对应于电梯轿厢62的运动的开始。图4的示例与图3的示 例不同，不同在于112处的转变率是非瞬时的而在图3的示例中的80处的转变率是瞬时的 (即，如由垂直线代表的那样)。在116的另一个转变出现在114处的最大加加速度值和零加加速度值之间。接着 在电梯运行期间，在118使用另一个转变率下降至在120示出的最小加加速度值。在116的 转变率可与在118的转变率相同。非瞬时转变在122出现而回升至零加加速度值。在该示 例中，当存在零加速度值和零加加速度值时，运动轮廓70’的中点123出现。在124的转变 率出现直到加加速度值达到在126的最小量。另一个非瞬时转变率出现在1 和130。临 近电梯运行结束时，最大加加速度值出现在132并且在134存在非瞬时转变率而回到零加 加速度值。在图4的示例中，像图3的示例一样，运动轮廓70’关于它的中点123对称。在一 些示例中，在转变率方面以及在沿着轿厢运行的这样的转变率改变的时间方面，运动轮廓不必是对称的。在一些示例中，非瞬时转变率是恒定的。在一些示例中，转变率在加加速度值中的 两个之间的转变期间变化(例如，至少部分弯曲的线代表在这样的转变期间的加加速度)。图示的示例的一个特征是控制加加速度的转变率允许选择特定水平的乘坐品质。 用于在不同的加加速度值之间变化的非瞬时转变率在加速和减速时间期间不激发电梯井 道动态，其可以提供改善的乘坐品质。在一个示例中，使用不同的加加速度值之间的非瞬时 转变率可获得振动水平中的大约20%的降低。通过如在上文的示例中示出的控制加加速度和加速度，可以控制电梯系统上的力 的施加率。控制加加速度以获得更平滑的加速度通过“推压”系统而不是在周围“猛拉”它 来提供改善的乘坐品质。换言之，加加速度值之间的非瞬时转变提供更平滑的加速度和更 低的所得振动。利用讨论的示例，更高的乘坐舒适度和品质是可获得的而没有增加完成运 行所花费的时间量。同时，图示的示例不要求通过降低例如最大加速度或加加速度值来延长行程时 间。利用图示的示例，在期望的行程时间内实现期望的乘坐品质是可能的。维持期望水平 的乘坐品质并且改进行程时间是可能的。前面说明是示范性而不是实际上限制性。对公开的示例的变动和修改不必偏离本 发明的本质，这对于本领域内技术人员可变得明显。给予本发明的法律保护范围可以仅通 过研究下面的权利要求确定。
权利要求
1.一种用于控制电梯轿厢运动轮廓的装置，其包括控制器，其编程为使关联的电梯轿厢采用包括多个加加速度值的运动轮廓移动，所述 控制器编程为使所述加加速度值中的两个之间的至少一个转变具有非瞬时转变率。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器编程为使所述加加速度值中的两个之间 的第一转变具有第一转变率，其与在所述加加速度值中的两个之间的第二转变期间的第二 转变率不同。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述控制器编程为在开始位置和预定站点之间的关 联电梯轿厢的单个运行期间产生所述第一和第二转变率。
4.如权利要求2所述的装置，其中所述第一转变率快于所述第二转变率。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述第一转变率是瞬时的。
6.如权利要求2所述的装置，其中所述第一或第二转变率中的至少一个是恒定的。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述运动轮廓包括在所述关联的电梯轿厢的单个运 行的开始和结束具有垂直转变的加加速度轮廓，并且在所述运行的所述开始和结束之间出 现的不同加加速度值之间具有倾斜的转变。
8.如权利要求1所述的装置，其中在单个运行的开始和所述运行的中点之间的所述运 动轮廓的一部分是不对称的。
9.如权利要求8所述的装置，其中在所述运行的所述中点和所述运行的结束之间的所 述运动轮廓的另一部分是在所述运行的所述开始和所述中点之间的所述运动轮廓的一部 分的镜像。
10.一种控制电梯轿厢运动轮廓的方法，其包括步骤使电梯轿厢采用包括多个加加速度值的运动轮廓移动；以及以非瞬时转变率在所述加加速度值中的两个之间转变。
11.如权利要求10所述的方法，包括以不同于所述加加速度值中的两个之间的第二转 变率的第一转变率在所述加加速度值中的两个之间转变。
12.如权利要求11所述的方法，包括在开始位置和预定站点之间的电梯轿厢的单个运 行期间使用所述第一和第二转变率。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述第一转变率快于所述第二转变率。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一转变率是瞬时的。
15.如权利要求11所述的方法，其中所述第一或第二转变率中的至少一个是恒定的。
16.如权利要求10所述的方法，其中所述运动轮廓包括在电梯轿厢的单个运行的开始 和结束具有垂直转变的加加速度轮廓，所述加加速度轮廓包括在所述运行的所述开始和结 束之间出现的不同加加速度值之间的倾斜的转变。
17.如权利要求10所述的方法，包括控制所述运动轮廓在电梯轿厢的单个运行的开始和所述运行的中点之间是不对称的。
18.如权利要求17所述的方法，包括控制在所述运行的所述中点和所述运行的结束之间的运动轮廓使其成为所述运行的 所述开始和所述中点之间的所述运动轮廓的一部分的镜像。
全文摘要
用于控制电梯轿厢运动轮廓的示范性装置包括控制器(64)，其编程为使关联的电梯轿厢(62)用包括多个加加速度值(78、82、86、90、96、100)的运动轮廓移动。该控制器(64)编程为使加加速度值中的两个之间的至少一个转变(84、88、94、98)具有非瞬时转变率。
文档编号B66B1/30GK102119113SQ200880130742
公开日2011年7月6日 申请日期2008年8月4日 优先权日2008年8月4日
发明者D·J·马文, R·K·罗伯茨, S·D·科斯特, Y·关 申请人:奥蒂斯电梯公司