基于音圈電機(jī)的電梯水平振動(dòng)主動(dòng)控制的研究
本文選題:電梯水平振動(dòng) + 主動(dòng)控制; 參考:《上海交通大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:隨著電梯運(yùn)行速度越來(lái)越快,電梯的振動(dòng)也越來(lái)越顯著。電梯運(yùn)行中振動(dòng)的加劇會(huì)對(duì)乘員的舒適性造成嚴(yán)重影響。電梯振動(dòng)分為水平方向和垂直方向,其中水平方向的振動(dòng)與導(dǎo)軌直線度、導(dǎo)輪的圓度、轎廂的重心位置等因素有關(guān)。其中導(dǎo)軌的起伏是造成電梯水平方向振動(dòng)的主要原因。為了降低電梯運(yùn)行中的振動(dòng),提高乘員的舒適性,需要對(duì)電梯的振動(dòng),特別是水平方向的振動(dòng)進(jìn)行抑制。抑制振動(dòng)可以通過(guò)減少振源的方式來(lái)進(jìn)行,當(dāng)振源無(wú)法降低時(shí),需要采取振動(dòng)控制的方法來(lái)降低振動(dòng),振動(dòng)的控制可分為被動(dòng)控制、半主動(dòng)控制和主動(dòng)控制。被動(dòng)控制使用傳統(tǒng)的減振器和類似的方法來(lái)降低振動(dòng)信號(hào)的傳遞,但是被動(dòng)控制的效果有限。半主動(dòng)控制中減振器的參數(shù)可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),因此抑振效果有所改善。主動(dòng)控制根據(jù)控制理論,通過(guò)傳感器檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào),采用適當(dāng)?shù)目刂撇呗?使用主動(dòng)控制的方法對(duì)振動(dòng)進(jìn)行抑制,從而相比于被動(dòng)控制,能夠進(jìn)一步提高振動(dòng)控制的效果。本文采用主動(dòng)控制的振動(dòng)抑制方法,首先對(duì)電梯的振源和水平振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行分析,建立起電梯的四分之一數(shù)學(xué)模型,然后對(duì)作為作動(dòng)器的音圈電機(jī)進(jìn)行建模分析,并以反饋控制作為控制策略,選取適當(dāng)?shù)姆答伔糯蟊稊?shù),在Simulink仿真環(huán)境下驗(yàn)證振動(dòng)抑制的效果。最后以嵌入式DSP作為處理器,設(shè)計(jì)控制器,在縮小尺寸的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證振動(dòng)主動(dòng)控制的實(shí)際效果。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn),說(shuō)明使用反饋控制策略可以明顯地降低振動(dòng)的傳遞,能夠達(dá)到預(yù)期的控制效果。
[Abstract]:With the elevator running faster and faster, the vibration of the elevator is becoming more and more significant. The increase of vibration in elevator operation will seriously affect the comfort of the occupants. The vibration of elevator can be divided into horizontal direction and vertical direction. The horizontal vibration is related to the straightness of guide rail, the roundness of guide wheel, the position of gravity center of car, and so on. The fluctuation of guide rail is the main cause of horizontal vibration of elevator. In order to reduce the vibration of the elevator and improve the comfort of the occupants, it is necessary to suppress the vibration of the elevator, especially in the horizontal direction. Vibration suppression can be done by reducing the vibration source. When the vibration source can not be reduced, vibration control method is needed to reduce the vibration. The vibration control can be divided into passive control, semi-active control and active control. Passive control uses traditional shock absorbers and similar methods to reduce the transmission of vibration signals, but the effect of passive control is limited. The parameters of shock absorber can be adjusted in real time in semi-active control, so the effect of vibration suppression is improved. According to the control theory, the vibration signal detected by the sensor is suppressed by the appropriate control strategy and the active control method is used to suppress the vibration. Compared with the passive control, the effect of vibration control can be further improved. In this paper, the vibration suppression method of active control is adopted. Firstly, the vibration source and horizontal vibration mechanism of the elevator are analyzed, and the 1/4 mathematical model of the elevator is established, and then the voice coil motor as the actuator is modeled and analyzed. The feedback control is taken as the control strategy and the appropriate feedback magnification is selected to verify the effect of vibration suppression in Simulink simulation environment. Finally, the embedded DSP is used as the processor to design the controller, and the experiment is carried out under the vibration experiment platform of reducing the size to verify the actual effect of active vibration control. The simulation and experiment show that the feedback control strategy can obviously reduce the vibration transmission and achieve the desired control effect.
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TU857
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本文編號(hào):2054019
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