运输系统参数的适配 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。
附图说明
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 (ηD) 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 (PMmg)。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 (ηMi) 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(σ))。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 (Fμ) 而转化成热， 一部分被存储作为 由升降机绳索的弹性常数 (KRSμ) 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 KRSi*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 ：
(1-ησ)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 ηDFWD 将功率从电源 PD27 提供到马达 PM15， 其中 ：
以及以效率 ηDREV 将功率从马达提供到电源， 其中 ：从块输入效率 ηi、 输入功率 Pin 和初始功率值 P0， 通过线性适配条件， 可以更新功 率模型块中的输出功率 Pout ：
Pout(Pin) ＝ ηiPin+P0。
使用输入效率 ηi、 输入功率 Pin 和初始功率值 P0， 可以再次适配功率模型块的内部 效率 η ：
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 uLWD 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+O，
其中， G 是轿厢负载信号增益， 并且 O 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 uLWD 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 PCu 作为第二输入参数。参数集合 P1(· ) 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(·) 可以计算 Q 的值。在已经收集足够数量的测量对 Q 和 uLWD 之后， 可以使 用线性衰减计算增益 G 和零偏移 O 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。