第1章緒論

隨著二線城市的快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，帶動建設的發(fā)展，，特別是國家在今后幾年對保障房市場的投入，國內(nèi)市場對電梯的需求量將進一步增長。男外，隨著492米的上海環(huán)球中瓜，508米的臺北101大樓等超高層建筑的不斷拔起，國內(nèi)市場對于電梯提升高度及提升速度提出了新的需求。然而與不斷增加的電梯產(chǎn)量及需求量相比較，國內(nèi)電梯制造企業(yè)自行研發(fā)的電梯的運行品質(zhì)及運行速度并沒有很大的提升。相比于國際先進水平，國內(nèi)電梯行業(yè)的整體技術水平仍然存在著不小的差距。目前，國內(nèi)大多數(shù)的電棟制造廠家只能生產(chǎn)運行速度小于的常規(guī)電構(gòu)，并且這些電梯在安全性、舒適性及綠色性等方面都無法與國際知名品牌電梯相比。對于速度大于7W／S超高速電梯更是沒有能為生產(chǎn)，全部依賴進口。相對于低速電梯，隨著電梯提升速度和提升高度的增加，其超速、制動及滑梯等安全隱患將更加突出。系統(tǒng)對于外界的干擾化會更加敏感，極易產(chǎn)生振動，從而影響電梯的安全性及乘梯舒適性。另外，電梯的大量使用，能耗成為了不可忽視的問題。如今，提升高速電梯的安全性、舒適性和綠色性成為了亟待解決的關鍵技術問題。

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第2章基于多向精合振動的高速電梯曳引系統(tǒng)動力學建模

2.1引言

由于曳引式電梯具有使用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、能耗低等諸多優(yōu)點，超高速、超高提升高度的電梯多以曳引式電椅為主。曳引式電梯的轎廂在井道中的提升和下放是通過曳引鋼竺繩的伸縮來實現(xiàn)的。鋼絲繩的力學特性（剛度及阻尼）會隨著其長度的變化而發(fā)生改變。弦線伸縮會引起園有頻李和振動能量的變化，自由振動能量的急劇變化，易引起動態(tài)失穩(wěn)。隨著高速曳引電精提升速度及提升高度的增加，鋼絲繩的時變特性導致鋼絲繩振動的問題愈加突出。鋼絲繩自身的振動通過繩頭裝置傳遙到轎廂，而將低了乘客乘坐的舒適性。因化研究電梯曳引系統(tǒng)在正常運行過程中的振動特性及減振措施對于減小電梯振動具有重要意義。建立曳引系統(tǒng)動為學模型是研究其正常運行過程中振動特性及堿振策略的基礎。胡慶為了研究垂直振動的魯棒性控制，建立了一種將曳引鋼絲繩簡化成質(zhì)量－彈費系統(tǒng)的曳引系統(tǒng)動力學模型。Rajesh等人將曳引鋼絲繩離散成多個質(zhì)量－彈黃－阻尼系統(tǒng)建立了一種多自由動為學模型。這樣的建模方法可采用常微分方程進行描述，參數(shù)變化慢時求解相對容易，適用于低速運行的電梯。

2.2高速電梯結(jié)構(gòu)組成及其＃向精合振動特性

高速電梯曳引系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)包括曳引機、導向輪、曳引鋼絲繩、張緊繩Ｗ及張緊系統(tǒng)等。單繞式曳引電梯為例，轎廂和對重分別連接曳引鋼絲繩的兩端，依靠曳引繩槽與曳引鋼絲繩之間產(chǎn)生的摩擦為來驅(qū)動電梯轎廂上升與下降。由于曳引輪繩槽與曳引鋼絲繩之間有足夠大的摩擦為來克服轎廂位于任何位置時對重側(cè)和轎廂側(cè)曳引鋼絲繩上的拉力差，從而保證了轎廂和對重伴隨著曳引輪的正反轉(zhuǎn)而上升或者下降。電梯曳引系統(tǒng)模型如圖2-2所示。

第3章高速電梯曳引系統(tǒng)動力學模型的高斯精細積分求解.......27

3.1引言.......27
3.2高速電梯曳引系統(tǒng)動為學模型離散化.........27
3.3基于高斯精細積分的動為學模型離散式求解方法....32
3.4高速電梯曳引系統(tǒng)動力學模型實例..........32
3.5本章小結(jié)........33
第4章基于動為學模型的高速電梯曳引系統(tǒng)減振設計..........36
4.1引言.........37
4.2高速電梯曳引系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)選....41
4.3高速電梯曳引系統(tǒng)減振設計方法.....43
第5章高速電梯曳引系統(tǒng)動力學分析與減振設計系統(tǒng)....55
5.1引言..........55
5.2系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu).....55
5.3系統(tǒng)功能模塊組成及實現(xiàn)..........57
5.4高速乘客電梯曳引系統(tǒng)減振設計實例分析........62
5.5本章小結(jié)..........70

第5章高速電梯曳引系統(tǒng)動力學分析與減振設計系統(tǒng)

5.1引言

國內(nèi)電梯企業(yè)在設計電樣時一直依賴傳統(tǒng)的經(jīng)驗設計，設計工程師的經(jīng)驗驅(qū)動設計，采用模仿及局部優(yōu)化改進的方法完成設計。在以往設計低速常規(guī)電梯時，該方法的確簡單高效。但是國內(nèi)企業(yè)在設計高速電構(gòu)方面缺少經(jīng)驗，這樣的設計流程己經(jīng)不能滿足高速電梯設計領域的要求。依托企業(yè)高速電梯設計研發(fā)項目，開發(fā)了一整套高速電梯設計系統(tǒng)，其中包括客戶需求定制化設計子系統(tǒng)、電梯導向系統(tǒng)優(yōu)化設計子系統(tǒng)、電梯曳引系統(tǒng)動為學分析及設計子系統(tǒng)、氣動恃性分析與優(yōu)化設計子系統(tǒng)。其中應用本文研究的基于多向賴合振動的高速電梯曳引系統(tǒng)動力學建模方法、高速電梯曳引系統(tǒng)動力學模型高斯精細積分求解方法及基于窩速電梯曳引系統(tǒng)動為學模型的高速電梯減振設計方法，開發(fā)了高速電梯設計系統(tǒng)曳引系統(tǒng)動為學分析和設計子系統(tǒng)。系統(tǒng)通過關鍵數(shù)據(jù)獲取電梯的結(jié)構(gòu)參數(shù)及運行參數(shù)建立分析模型，采用拉了超立方試驗設計方法、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡技術結(jié)合高斯精細積分方法構(gòu)建了代理模型用于多目標粒子群優(yōu)化。得到曳引系統(tǒng)各參數(shù)的優(yōu)化配置解，導入ADAMS軟件進行動為學仿真。

5.2系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)層位于系統(tǒng)的底層，用于存取數(shù)據(jù)及提供分析數(shù)據(jù)。采用具有擴充性能好，穩(wěn)定安全的分布式存儲技術進行管理和存儲。數(shù)據(jù)層包括曳引系統(tǒng)信息庫、模塊實例庫、用戶信息庫、設計參數(shù)庫等數(shù)據(jù)源。業(yè)務邏輯層是數(shù)據(jù)層和功能模塊層的中間層，為功能模塊提供數(shù)據(jù)查詢、修改、刪除、增加等操作服務，將功能模塊從數(shù)據(jù)操作中分離出來，使得系統(tǒng)的設計更加的靈活。功能模塊利用業(yè)務邏輯層提供的服務，與用戶進行交互。主要包括系統(tǒng)管理、特征數(shù)據(jù)采集、模塊實例、曳引系統(tǒng)動為學分析Ｗ及曳引系統(tǒng)優(yōu)化設計等功能模塊。

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第6章總結(jié)與展望

6.1全文總結(jié)

針對高速電梯曳引系統(tǒng)振動對高速電梯安全性及舒適性影響非常大的問題，提出了基于曳引系統(tǒng)動為學模型的減振設計方法。研究確定了減小高速電梯曳引系統(tǒng)在縱向、橫向和側(cè)向王個方向的振動為優(yōu)化目標，高速電梯曳引系統(tǒng)的組成部分（鋼絲繩和張緊機構(gòu)）的各個參數(shù)為設計變量，定義了高速電梯曳引系統(tǒng)設計的約來條件，構(gòu)建了高速電梯曳引系統(tǒng)減振的多目標優(yōu)化模型，基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡建立了代理模型，采用動態(tài)網(wǎng)格劃分粒度的多目標粒子群算法對模型求解，采用模糊集對理論進行解集優(yōu)選，進一步減小了曳引系統(tǒng)各項振動。

6.2工作展望

由于作者的時間和水平限制，本文研究尚有許多不足，下述幾個方面需要繼續(xù)深入研究和完善：（1）本文構(gòu)建的高速電梯曳引系統(tǒng)的動力學模型，主要是在一定的假設條件下線性理論為依據(jù)構(gòu)建的。在實際曳引系統(tǒng)中，由于其時變特性將會引起的非線性振動甚至混純振動。因此，需要對高速電梯曳引系統(tǒng)基于非線性理論的建模和分析進行進一步的研究。（2）本文對于高速電梯曳引系統(tǒng)的振動分析只關注了高速電梯的鋼絲繩及張緊機構(gòu)對系統(tǒng)振動的影響。曳引系統(tǒng)中其他的部件對于振動的影響也不容忽視，例如曳引鋼絲繩與曳引輪槽之間的復雜運動對曳引系統(tǒng)振動的影響。后續(xù)的研究需要考慮曳引輪、導向輪等部件的精合振動問題，對曳引系統(tǒng)的各個組成部分進行聯(lián)合優(yōu)化。（3）電梯減振技未是當前高速電梯設計中的關鍵技術之一，論文提出的減振策略只考慮了被動控制，對于曳引系統(tǒng)關鍵構(gòu)建的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)選。今后可在高速電構(gòu)曳引系統(tǒng)的主動控制策略上展開進一步的研究。

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參考文獻（略）

本文編號：63135