(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）エレベータのモータ制御装置のモータ速度ループゲイン（Ｊ*）を初期値にセットする工程と、
（ｂ）前記エレベータを第一の方向に運転する工程と、
（ｃ）モデルモータ速度（Ｗ*）を算出する工程と、
（ｄ）モデル基準誤差（ＷMRE）を前記モデルモータ速度（Ｗ*）と実際のモータ速度（ωR）との間の差として算出する工程と、
（ｅ）前記エレベータを前記第一の方向と反対の第二の方向に運転する工程と、
（ｆ）前記エレベータを前記第二の方向に運転中に前記工程（ｃ）から（ｅ）までを行う工程と、
（ｇ）前記エレベータの前記第一および第二の方向への運転について前記モデル基準誤差（ＷMRE）の平均値（ＸAVG）を計算する工程と、
（ｈ）前記ループゲイン（Ｊ*）を変化させ、前記工程（ｂ）から（ｇ）までを行い、前記平均値（ＸAVG）が所定の許容範囲内でゼロになる前記Ｊ*の値を決定する工程とからなる、エレベータのモータ制御装置のモータ速度ループゲインの算出方法。
【請求項２】
前記工程（ｈ）が、
（ｉ）前記平均値（ＸAVG）が符号を変えるまで前記Ｊ*を変化させる工程と、
（ｊ）前記平均値（ＸAVG）が所定の許容範囲内でゼロクロスする前記Ｊ*の値を決定するために探索アルゴリズムを実行する工程とからなることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記探索アルゴリズムが、現在および以前のエレベータの運転について前記Ｊ*の値と前記平均値（ＸAVG）の値の間で補間することからなることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程（ｄ）が、さらに前記エレベータの運転中にフィルタで前記モデル基準誤差（ＷMRE）をフィルタリングすることを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記フィルタが積分器からなることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記工程（ｄ）が、さらに前記モータが所定の速度に到達するまでに前記モデル基準誤差（ＷMRE）が小さい値になるように前記エレベータの運転中に前記モデル基準誤差（ＷMRE）の値を調節することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記工程（ｄ）が、さらに前記モータが所定時間に所定の速度に到達するときのみに前記モデル基準誤差（ＷMRE）を計算することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータの制御システムの較正に関し、詳しくは、エレベータのモータ制御用のモータ速度ループゲインの自動較正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレベータの運動制御システムは、モータ速度のフィードバック制御を利用してエレベータのかごの運動の所望の制御を行うことができることが知られている。このような制御システムでは、モータ速度制御は、比例積分前方経路制御補償を含む外側の速度ループ（velocity outer loop）と、比例（ゲイン）制御を含む内側の速度ループ（velocity inner loop）とからなる。内側の速度ループは、全体の制御システムに対する減衰を提供する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
制御の性能が所望の応答、移動時間および／または乗り心地の性能を提供するためには、内側のループを較正してエレベータおよびモータの特性を適合させて制御する。特に、内側のループゲインをシステムの慣性（Ｊ）およびモータのトルク係数（ＫT）パラメータに適合させるのが望ましい。しかし、現存するエレベータシステムの古い制御装置を新しい制御装置に取り替えるという、システムの改新や更新を行なう場合、慣性および／またはトルク係数パラメータは、制御装置の設置時に必ずしも正確にわかる訳ではない。あるいは、駆動装置の設置後に、かごに対して、例えば取付具、鏡、タイルなどの追加や除去を行なうことによって、駆動装置の設置後にかごの重量が変化すると、システムの慣性が変化し、モータ／駆動装置を再較正する必要がある。
【０００４】
このようなパラメータを決定する技術の一つとして、外部信号発生器や別個のトルク摂動などの特別な試験装置を使用してエレベータ制御装置を調整するサービス技術員を現地に派遣することが知られている。また、慣性パラメータは、契約データに基づいて、システムの重量の複雑な計算によって決定されるが、この契約データ自体、正確な場合もあるが、実際には、そうでない場合もある。さらに、多くの例では、システム全体の質量は正確に知られておらず、従ってシステムの重量を正確に計算することができない。このような技術は、コストおよび時間がかかり、ある場合には不正確である。その結果、システムの再較正はコストがかかり、システムの改新や更新は、建物の所有者には魅力のないものとなる。
【０００５】
本発明は、内側の速度ループゲインを自動的に較正してエレベータおよびモータの特性を適合させて制御するエレベータ制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、エレベータのモータ制御装置のモータ速度ループゲインの算出方法は、（ａ）エレベータのモータ制御装置のモータ速度ループゲインを初期値にセットする工程と、（ｂ）エレベータを第一の方向に運転する工程と、（ｃ）モデルモータ速度（Ｗ*）を算出する工程と、（ｄ）モデル基準誤差（ＷMRE）をモデルモータ速度（Ｗ*）と実際のモータ速度（ωR）との間の差として算出する工程と、（ｅ）エレベータを第一の方向と反対の第二の方向に運転する工程と、（ｆ）エレベータを第二の方向に運転中に工程（ｃ）から（ｅ）までを行う工程と、（ｇ）エレベータの第一および第二の方向への運転についてモデル基準誤差（ＷMRE）の平均値（ＸAVG）を計算する工程と、（ｈ）Ｊ*を変化させ、工程（ｂ）から（ｇ）までを行い、平均値（ＸAVG）が所定の許容範囲内でゼロになるＪ*の値を決定する工程とを含む。
【０００７】
また、本発明によれば、上記工程（ｈ）は、（ｉ）平均値（ＸAVG）が符号を変えるまでＪ*を変化させる工程と、（ｊ）平均値（ＸAVG）が所定の許容範囲内でゼロクロスするＪ*の値を決定するために探索アルゴリズムを実行する工程とからなる。
【０００８】
本発明は、エレベータの制御において内側の速度ループゲイン（または慣性）パラメータの自動オンサイト較正（または同調）を行うことによって従来の技術をかなり改良するものである。本発明は、エレベータの設置者が特別な試験装置を使用することなくサービス技術員によってエレベータ制御装置を調整する必要もなく正しいゲイン値を決定できるようにすることによって、時間とコストの両方を少なくする。これは、慣性およびトルク係数パラメータが工場データに先立って知られていない現在のエレベータシステムにおいて古い制御装置を新しい制御装置に取り替える改装において特に重要である。また、本発明は、ここで説明する速度制御を使用する交流または直流駆動装置のいずれにも使用することができる。また、本発明は、システムパラメータを特定するために外部信号発生器または別個のトルク摂動を必要としない。さらに、本発明は、本発明の較正処理の間に現在のエレベータの運動制御および安全装置を正しい場所に維持できる。
【０００９】
本発明の上記の目的、特徴および利点は、以下に詳細に説明する発明の実施の形態および添付図面によりさらに明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、ライン９の左側に示す部分は、運動制御回路１０を含むエレベータ制御装置７の一部である。運動制御回路１０は、ライン８を介して図示しない任意の制御装置から目的階指令を入力して、ライン１２を介して（典型的には速度プロファイル形態の）速度基準ωREFをモータ制御装置１４に供給する。エレベータ制御装置７は、既知の電子部品（例えばマイクロプロセッサ）および／またはここで説明する機能を果たし得るソフトウエアからなる。
【００１１】
モータ制御装置１４は速度ループ補償論理１６からなる。速度ループ補償論理１６は、モータ速度ωREFの閉ループを供給し、後述する図２の制御システムのブロック図に示す外側の比例積分ループ制御や内側の比例ループ制御のような１以上の制御ループからなる。
【００１２】
速度ループ補償論理１６は、ライン１８を介してｑ軸電流基準ＩqREFを既知の電磁界に向けられた電流調整器／モータ駆動回路２０に供給する。また、電流調整器／モータ駆動回路２０は、ライン１９を介して一定のｄ軸電流基準ＩdREFも入力する。電流調整器／モータ駆動回路２０は、それぞれｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑの２つの電流Ｉｄ，Ｉｑの閉ループ比例積分制御を行う。電流調整器／モータ駆動回路２０は、ｄ軸およびｑ軸制御パラメータから三相駆動パラメータＶｘ、Ｖｙ、Ｖｚに変換し、個々の相電流を測定し、これらの相電流をｄ軸およびｑ軸パラメータに変換してこれらの電流Ｉｄ，Ｉｑについてループを閉じる論理からなる。また、電流調整器／モータ駆動回路２０は、ライン２２を介してパルス幅変調した可変周波数の三相駆動電圧Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚを三相誘導電動機などのモータ２４に供給する既知の駆動回路（またはインバータ）からなる。これらの相電圧はパルス幅変調する必要はない。電流調整器／モータ駆動回路２０は、本願と同時に出願した係属中の米国特許出願（Otis Docket No. OT-4046）に記載されたものと同じである。
【００１３】
本発明では、使用する駆動装置および駆動信号のタイプは重要ではない。従って、基準電流を示すモータに駆動電流を供給する交流駆動装置または直流駆動装置のいずれのタイプも使用することができる。また、駆動装置は、必ずしも電磁界に向ける必要はない、即ち必ずしもフィールドオリエンテッド（field-oriented）タイプでなくともよい。
【００１４】
本発明で使用できる三相交流誘導電動機の２つの例は、歯車付構造では、定格電力４５ｋＷ、定格電圧３５５Ｖ、定格速度１４８０および定格周波数５０ＨｚのＬｏｈｅｒによるモデルＬＵＧＡ−２２５ＬＢ−０４Ａと、歯車なし構造では、定格電力４０ｋＷ、定格電圧５００Ｖ、定格速度２５１および定格周波数１６.７Ｈｚの（台湾の）Ｔａｔｕｎｇによるモデル１５６ＭＳＴである。所望の場合には、他の定格パラメータを有する他のモータを使用してもよい。
【００１５】
モータ２４は、ライン３６を介してモータ２４の回転速度を示す速度フィードバック信号ωR（またはωFB）をモータ制御装置１４の速度ループ補償１６に供給する。モータ２４は、軸および／または歯車装置などの機械的リンク機構２６によってシーブ２８に接続されている。シーブ２８には、ロープまたはケーブル３０が巻きつけられている。ロープまたはケーブル３０の一端はエレベータのかご３２に接続され、多端は釣合いおもり３４に接続されている。典型的な釣合いおもりの重量は、エレベータのかごの定格荷重の４０〜５０％を空のかごの重量に加えたものと等しい。
【００１６】
所望の場合には、釣合いおもりを備えたまたは備えないで歯車装置を備えたまたは備えない他のエレベータシステムの構成を使用して、モータ２４の出力トルクを、（２つのエレベータのかごが１つのロープに接続され、これらのかごが反対方向に移動し、各々のかごが他方のかごの釣合いおもりとして作用する）二重昇降機や（モータによって駆動されるドラムの回りにロープが巻きつけられた）ドラムマシンなどのエレベータのかご３２の移動に変換してもよい。
【００１７】
本発明は、エレベータ制御装置７に自動較正論理４８を供給して、制御されるエレベータおよびモータシステムの特性に内側のループゲインＪ*の自動オンサイト較正を供給する。自動較正論理４８は、マイクロプロセッサと、インターフェイス回路と、メモリと、ソフトウエアおよび／またはここで説明する機能を果たし得るファームウエアとを含むことができる既知の電子部品からなる。
【００１８】
特に、自動較正論理４８は、モータ制御装置および（図２〜図４ととともに後述する）プラントの所望の外側の閉ループの伝達関数を作成するモデル論理５０からなる。モデル論理５０は加算器５２からなる。加算器５２は、この加算器５２の正入力でライン１２を介してωREFを入力するとともに、加算器５２の負入力でライン５４を介して評価速度値Ｗ*を入力する。加算器５２の出力は、ゲインＧとともに積分器５３（Ｇ／ｓ）に供給される。
【００１９】
モデル論理５０の出力は、ライン５４上で加算器５５の負入力に供給されるモデル（または評価）速度信号Ｗ*である。モータ２４からの速度フィードバック信号ωR（またはωFB）は、ライン３６を介して加算器５５の正入力に供給される。加算器５５の出力は、実際のモータ速度ωRとモデル論理５０からのモデルモータ速度Ｗ*との間の差を示すライン５６のモデル基準誤差信号ＷMREである。モデル基準誤差信号ＷMREは乗算器５７に供給される。ライン１２の速度基準信号ωREFは、乗算器５７に供給される速度基準信号ωREFの絶対値を示すライン６２の絶対値信号ＷABSを供給する絶対値回路６１（ＡＢＳ）に供給される。乗算器５７は、ライン６２の速度基準信号ωREFの絶対値を絶対値信号ＷABSに乗じる。
【００２０】
乗算器５７の出力は、ライン５８において乗算器５９に供給される。乗算器５９は、ライン６０のパス信号（Ｐａｓｓ）をライン５８の信号に乗じる。乗算器５７および５９の目的は後述する。加算器５５の極性は反対にしてもよい。
【００２１】
ライン６２の絶対値信号ＷABSは、パス信号を供給する比較器６３にも供給される。絶対値信号ＷABSがモータの最高運転速度（または契約またはデューティ運転速度）運転速度ＲＰＭ_Ｄｕｔｙの半分、例えば、ＲＰＭ_Ｄｕｔｙ＝７００ｒｐｍの半分より大きい場合には、ライン６０の出力信号Ｐａｓｓは１である。逆に速度信号ＷABSが最高速度ＲＰＭ_Ｄｕｔｙの半分より小さい場合には、比較器６３からの出力信号Ｐａｓｓは０である。最高速度ＲＰＭ_Ｄｕｔｙは、目的とする用途に依存するが、７００ｐｒｍ、１４００ｐｒｍまたは他の適当な速度にすることができる。最高速度ＲＰＭ_Ｄｕｔｙの値は、サービスツール８０からのリンク８２上で整備要員即ちサービス要員によって供給される。
【００２２】
乗算器５９の出力はライン６４の信号ＤＸである。出力信号Ｐａｓｓが１のときは、信号ＤＸはライン５８の信号と等しく、出力信号Ｐａｓｓが０のときは、信号ＤＸは０である。ライン６４の信号ＤＸは、ライン６７の出力信号Ｘをゲイン算出論理６６に供給する積分器６５に供給する。ゲイン算出論理６６は、ここで説明する（図５とともに後にさらに説明する）機能を実行し得る既知のエレクトロニクスおよび／またはソフトウエアを含む。
【００２３】
また、ゲイン算出論理６６は、ライン７０の積分器リセット信号を積分器６５に供給する。また、ゲイン算出論理６６は、それぞれライン７１、７２のＭＯＤＥ信号および階指令信号ＦＬＲＣＭＤを運動制御装置１０に供給する。 ＭＯＤＥ信号は、運動制御装置１０にライン７２の階指令信号ＦＬＲＣＭＤからの階指令を入力させる。
【００２４】
階指令信号ＦＬＲＣＭＤは、さらに後述する運動制御装置１０内の標準的な所定の速度プロファイルを使用して所定時間エレベータを運転させるのに対応する指令された階数の時間だけ（または特定の階まで）指令された方向にエレベータを運転させるように運動制御装置１０に指令する。また、運動制御論理１０は、ライン７３のモータ制御装置故障信号ＭＣＦＡＵＬＴをゲイン算出論理６６に供給して、エレベータの運転中に故障が起こったか否かを示す。また、ゲイン算出論理６６は、ライン７４のＪ*およびＫT*の評価値をモータ制御装置１４の速度ループ補償論理１６に供給する。
【００２５】
また、算出論理４８は、シリアルリンク８２を介してサービスツール８０と通信する。サービスツール８０は、ディスプレイ８４と、サービスツール８０にデータを入力するとともにリンク８２上で制御装置７に
データを入力するキーパッド（またはキーボード）８６とを有する。特に、算出論理４８は、それぞれ自動較正を開始および停止（または終了）させるときに制御するサービスツール８０からリンク８２上で開始指令および停止指令を入力する。また、ゲイン算出論理６６は、自動較正論理に必要なパラメータを入力して（さらに後述する）Ｊ*およびＫT*の値を計算する。ゲイン算出論理６６は、リンク８２上でサービスツール８０にＤＯＮＥ信号およびＦＡＵＬＴ信号を供給する。ＤＯＮＥ信号は自動較正が故障なく終了したときを示し、ＦＡＵＬＴ信号は自動較正中に故障が検出されたときを示す。
【００２６】
サービスツール８０を使用してエレベータの運動指令（目的階）を手動で入力してもよいし、あるいはサービスツール８０を使用して２つの所定の階の間のサイクルまでエレベータを設定してもよい。また、導入を簡単にして安全性を最大限にするために、エレベータの全ての運動を通常のエレベータ制御システムの制御下にするとともに、全ての通常の昇降路の安全機能を実行してもよい。
【００２７】
ゲイン算出論理６６は、ライン６７上および各エレベータの運転後の信号Ｘを監視する。信号Ｘの値が所定の閾値内でない場合には、Ｊ*の新しい値を計算して、他のエレベータの上昇／下降運転を指令する。ゲイン算出論理６６は、Ｊ*の値が所定の許容範囲内になるまでＪ*の値を繰り返し、それによって後述する調整されたシステムを得る。
【００２８】
図２は、モータ制御装置１４とモータ２４とこのモータに接続されたエレベータシステム構成部品（図１）とからなる速度制御ループの制御システムのブロック図に等価な図を示している。図２の制御システムの様々な部分は、図１の概略ブロック図の部分と類似するものでもよい。特に、図２の制御システムは、運動制御論理１０からの（図１のライン１２と類似する）ライン１１０の速度基準信号ωREFからなる。ライン１１４の速度フィードバック信号ωRは、加算器１１２の負入力に供給される。加算器１１２は、ライン１１６上で誤差信号ＷEを外側のループの前方経路補償１１８に供給する。外側のループの前方経路補償１１８は、以下の伝達関数を有する既知の比例積分制御論理からなる。
【００２９】
【数１】
Ｇ（ｓ／ωC＋１）／ｓ      式１
ここで、Ｇは外側の開ループゲイン、ωCは分子の進みの折れ点周波数、“ｓ”は既知のラプラス変換演算子である。
【００３０】
補償論理１１８の出力は、内側の速度制御ループ１２２に対する基準であるライン１２０に供給される信号Ｗ1である。内側のループの速度基準Ｗ1は、加算器１２４の正入力に供給される。ライン１１４の速度フィードバック信号ωRは、加算器１２４の負入力に供給される。加算器１２４の出力は、乗算器１２８に供給されるライン１２６の内側のループの誤差信号ＷIEであり、乗算器１２８は内側のループの誤差信号ＷIEに定数ωC×Ｊ*を乗じる。
【００３１】
ここで、Ｊ*は評価システム慣性である。乗算器１２８の出力は、乗算器１３４に供給されるライン１３２のトルク信号Ｔ1であり、乗算器１３４はトルク信号Ｔ1に１／ＫT*を乗じる。ここで、ＫT*は評価モータトルク係数である。乗算器１３４の出力は、ライン１３６の電流指令Ｉ1である。電流指令Ｉ1は、電流調整器／モータ駆動装置２０（図１）の伝達関数を示すブロック１３８に供給される。電流調整器／モータ駆動装置２０では、本発明の重要な周波数範囲における伝達関数が１である。
【００３２】
駆動装置１３８は、モータ２４（図１）の電流対トルク乗算器（またはトルク係数）を示すブロック１４２にライン１４０の駆動電流Ｉを供給する。既知のように、トルク係数ＫTは、モータ電流に対するモータトルクの比である。モータ２４は、三相誘導電動機であり、所定のトルク係数を有するいずれのタイプのモータでもよい。電磁界に向けられて制御された誘導電動機について、電流Ｉは基準ｑ軸ベクトル電流ＩqREFを示す。
【００３３】
乗算器１４２の出力は、加算器１４６の正入力に供給されるライン１４４のモータ出力トルクＴEである。加算器１４６に対する負入力は、エレベータのかごと釣合いおもりとの間の摩擦または荷重の不均衡のようなエレベータのかご装置への付加的な外部荷重分布を示すライン１４８の信号ＴLOADである。加算器１４６の出力は、ライン１５０において、ゲイン１／Ｊを有する積分器１／Ｊｓとして作成されるエレベータの慣性力学Ｊを示すブロック１５２に供給される。ライン１１４上のブロック１５２の出力は、モータ２４（図１）の回転速度ωR（またはωFB）である。参照符号１１２〜１３４は、速度ループ補償論理１６（図１）内の制御論理を示す。
【００３４】
図３に示すように、以下の式に示す閉ループの伝達関数として内側のループ１２２を表示することによって図２のブロック図を簡略化することができる。
【００３５】
【数２】
１／（ｓ／ωCＫ1＋１）            式２
ここで、Ｋ1＝（Ｊ*／ＫT*）×（ＫT／Ｊ）である。従って、内側の閉ループの伝達関数は、ωCＫ1に折れ点周波数を有する一次遅れである。
【００３６】
図４に示すように、定数Ｋ1が１の場合には、外側の開ループの伝達関数１１８の分子（進み）は、内側の閉ループの伝達関数１１２の分母（遅れ）と釣り合って相殺する。その結果生ずる伝達関数１６０は、ゲインＧを有する積分器（Ｇ／ｓ）である。Ｋ1＝１のとき、エレベータ／モータシステムは、所望の応答を示すことがわかった。
【００３７】
図５に示すように、ゲイン算出論理６６の流れ図はステップ２００で始まる。ステップ２００では、サービスツール８０（図１）から開始指令が入力されているかを点検する。開始指令が入力されていない場合には、ゲイン算出論理６６から出る。開始指令が入力されている場合には、ステップ２０２では、サービスツール８０から必要なパラメータを要求して入力し、Ｊ*INIT，ＫT*INITなどの自動較正論理４８を行う。
【００３８】
パラメータＫT*INITは、係属する米国特許出願（Otis Docket No. OT-3064）に記載されたように、予め計算したモータ試験から得ることができる。パラメータＪ*INITの値は、下記に示すように近似することができ、予め行ったモータ試験からＫT*INITを入力する他の方法は、以下に示すように近似する方法である。
【００３９】
Ｊ*INIT＝２.０＋６.０×Load_Duty×((RPM_Duty*60)／RPM_Rated)2
ＫT*INIT＝ＴRATED／(ＩFULL-LOAD2−ＩNO-LOAD2)1/2
ここで、 ＴRATEDはモータのデータシートからの定格トルク、 ＩFULL-LOADはモータのデータシートからの全負荷モータ電流、 ＩNO-LOADはモータのデータシートからの無負荷モータ電流、ＲＰＭ_Ｄｕｔｙは所定の用途のためにモータが駆動される契約速度またはデューティ速度または最大速度、Ｌｏａｄ_Ｄｕｔｙは所定の用途のためのエレベータについてのデューティ負荷または最大負荷、ＲＰＭ_Ｒａｔｅｄはモータの銘板からの定格モータ速度である。この場合、整備要員は、パラメータＪ*INIT，ＫT*INITを計算して、これらをサービスツール８０によってゲイン算出論理６６に供給してもよい。あるいは、整備要員が、サービスツール８０によってパラメータＬｏａｄ_Ｄｕｔｙ，ＲＰＭ_Ｄｕｔｙ，ＲＰＭ_Ｒａｔｅｄ，ＩFULL-LOAD、ＩNO-LOADおよび ＴRATEDをゲイン算出論理６６に供給して、ゲイン算出論理６６においてステップ２０１でパラメータＪ*INITおよびＫT*INITを計算してもよい。所望の場合には、初期パラメータＪ*INITおよびＫT*INITについて他の値を使用してもよいが、 Ｊ*INITおよびＫT*INITについて選択した値は、（後述するように）どのようなＪ*を調節するかを決定する。本発明を実行するために必要な初期パラメータを得るために他の技術を使用してもよい。
【００４０】
次に、一連のステップ２０２において、Ｊ*およびＫT*をそれぞれ初期値Ｊ*INITおよびＫT*INITにセットし、Ｃｏｕｎｔ＝０にセットしてループカウンタをクリアし、ＭＯＤＥ＝１をセットする。次に、ステップ２０６において、積分器６５（図１）の出力を０にリセットする。
【００４１】
次に、ステップ２１０において、後述する標準速度プロファイルを使用して、エレベータを上昇させるＦＬＲＣＭＤ信号をセットする。エレベータが最初に位置する階によりエレベータがどの方向に移動するかを決定する。
【００４２】
エレベータの上昇／下降が終了した後（およびエレベータの運転中）、ステップ２１２において、ライン７３（図１）のＭＣＦＡＵＬＴ信号を読み取ることによってエレベータの運転中に故障が起こっているか否かを決定する。故障が起こっていることが検出されると、ステップ２１４において、ＦＡＵＬＴ信号を１にセットして、リンク８２上でサービスツール８０に送る。
【００４３】
エレベータの運転中に故障が検出されていない場合には、ゲイン算出論理６６では、ステップ２１６においてサービスツール８０から停止指令が入力されているか否かを点検する。停止指令が入力されている場合には、ステップ２１５において、ＭＯＤＥ＝０をセットし、ゲイン算出論理６６から出て、自動較正を終了する。停止指令が入力されていない場合には、ゲイン算出論理６６は、ライン６７（図１）で信号Ｘを読み取り、ステップ２１８においてそれを変数Ｘ（１）として保存する。
【００４４】
次に、ステップ２２０において、後述する標準速度プロファイルを使用して、エレベータを（ステップ２１０における運転方向と反対の方向に）下降させる。エレベータの上昇／下降が終了したとき（および運転中）には、ステップ２２２において、ＭＣＦＡＵＬＴ信号を監視することによってエレベータの運転中に故障が起こっているか否かを点検する。故障が起こっている場合には、ステップ２１４において、ＦＡＵＬＴ信号を１にセットして（図１）、リンク８２上でサービスツール８０に送り、ステップ２１５においてＭＯＤＥ＝０をセットして、ゲイン算出論理６６から出る。故障が検出されていない場合には、ステップ２２４において、サービスツール８０から停止指令が入力されているか否かを点検する。停止指令が入力されている場合には、ステップ２１５において ＭＯＤＥ＝０をセットして、ゲイン算出論理６６から出て、自動較正を終了する。停止指令が入力されていない場合には、ステップ２２６においてＸの値を変数Ｘ（２）として保存する。所望の場合には、上昇／下降運転の順序は逆でもよい。
【００４５】
次に、ステップ２２８において上昇／下降運転のＸの平均値をＸAVG＝［Ｘ（１）＋Ｘ（２）］／２として計算する。次いで、ステップ２３０で ＸAVGを点検して最後の上昇／下降運転から符号（または極性）が変わっているか否かを見る。符号が変わっていない場合には、ステップ２３２において、カウントが１０回以上であるか否かを点検する。ループの反復が１０回より少ない場合には、ステップ２３４において、故障フラグを１にセットして、それをリンク８２（図１）上でサービスツール８０に送る。ループの反復が１０回以上の場合には、ステップ２３６においてカウントを１だけ増加させ、ステップ２３８において次のＪ*の値を計算する。例えば、Ｊ*INITを上述した値より高くセットすると、ステップ２３８においてＪ*を所定量、例えば２０％またはＪ*（ｎ＋１）＝Ｊ*（ｎ）×０.８だけ減少させ、ゲイン算出論理６６はステップ２０６に戻り、他のエレベータの上昇／下降運転を行う。Ｊ*について他の増減率を使用してもよい。逆にＪ*INITを低くセットすると、ステップ２３８においてＪ*を所定量だけ増加させる。
【００４６】
ＸAVGが符号を変えると、テスト２３０の結果はＹＥＳであり、ステップ２４０においてＸAVGがゼロクロスするＪ*の値を決定するために補間する。特に、図１２において、曲線３６０は、所定の組のＪ*の評価値についてプロットしたＸの値を示している。Ｘの値がゼロクロスすると、ゼロの両側のデータ点３６２、３６４と関連するＪ*の値を補間して、曲線３６０がゼロクロスする点３６６を決定する。この補間の結果は、モータ制御装置８（図１）によって使用されるシステムの慣性Ｊ*についての近似値である。
【００４７】
図１３に示すように、図５のステップ２２８の後のゲイン算出論理６６のＪ*の他の探索アルゴリズムは、以下の式によって次のＪ*の値を計算するステップ２６０からなる。
【００４８】
【数３】
Ｊ*（ｎ＋１）＝Ｊ*（ｎ）［１−ＣＸAVG］      式３
ここで、Ｃはゲインの調整における収斂速度を制御する正の一定の係数であり、例えばＣ＝１〜２である。このアルゴリズムを使用すると、ＸAVGが正のときはＪ*が下方に調節され、ＸAVGが負のときはＪ*が上方に調節される。次に、ステップ２６２において、Ｊ*の値がＪ*の前の値の２％以内であるか否かをテストする。そうでない場合には、テスト２６４においてカウントが１０以上であるか否かを点検する。テスト２６４の結果がＹＥＳの場合には、最大許容数の反復が行われ、ステップ２６６において故障フラグが１にセットされてリンク８２上でサービスツール８０に送られる。テスト２６４の結果がＮＯの場合には、ステップ２６８においてカウントを１だけ増加させ、ゲイン算出論理６６はステップ２０６（図５）に進んで他のエレベータの上昇／下降運転を行う。ステップ２６２においてＪ*が前の値の２％以内の場合には、調整アルゴリズムが正しい値に収斂しているとみなされ、ステップ２７０においてＤＯＮＥ＝１にセットし、それをリンク８２上でサービスツール８０に送り、ステップ２１５においてＭＯＤＥ＝０にセットして、ゲイン算出論理６６を出る。
【００４９】
調整アルゴリズムが所望の許容範囲内でＪ*の正しい値に収斂していれば、所望の場合にはゲイン算出論理６６についての他のゲイン調整アルゴリズムを使用してもよい。また、ここで説明するゲイン算出論理を上昇または下降運転のみからＸの値を使用して（即ち加算平均を使用しないで）行ってもよいが、上昇および下降運転からの加算平均Ｘは、Ｊ*の最も粗い値を与える。
【００５０】
図６〜図１１を参照すると、図２〜図４のモデルのパラメータは、Ｊ*＝４.０（大きい値）、１.０（小さい値）、２.２８（正しい値）、ＫT*＝２.４４、ＫT＝２.４４、Ｊ＝２.２８、Ｇ＝８およびωC＝４のようにセットする。これらの値をＫ１についての前の式に挿入すると、Ｋ１＝Ｊ*／２.２８となり、Ｊ*＝１、４.０、２.２８で評価すると、それぞれＫ１＝０.４４、１.７５、１となる。
【００５１】
図６は、基準信号ＷREF、理想モデル５０（図１）の出力Ｗ*およびモータの実際の速度ωR（またはωFB）をそれぞれ曲線３００、３０２および３０４によって示している。速度プロファイルの基準曲線３００（ωREF）は、ランプ上昇（または増加または加速）速度領域Ａと、（モータが所定の用途のためにデューティ速度または契約速度または最高速度で運転する）一定速度領域Ｂと、ゼロに戻るランプ下降（または減少または減速）速度領域Ｃからなるエレベータの典型的な速度プロファイルを示している。
【００５２】
一定速度部分Ｂの持続時間は、ＦＬＲＣＭＤ信号（図１）によって指令される階数（または目的階）に基づく。Ｊ*を決定するためには、本発明では一定速度部分Ｂの持続時間は重要でない。しかし、速度プロファイルの加速速度Ａおよび減速領域Ｃは、Ｊ*の正しい値を決定するために情報を提供する。また、速度が速くなるほど、Ｊ*の測定も良くなり、エレベータはデューティ速度まで運転される。
【００５３】
速度プロファイル３００は、単に説明のためのものであり、他のランプ上昇／下降速度、デューティ速度および全体のプロファイルを使用してもよい。同様の領域Ａ、Ｂ、Ｃが、図８および図１０の速度基準曲線３２０および３４０について存在する。階数および目的階は、リンク８２上でサービスツール８０によって規定してもよい。
【００５４】
図６を参照すると、慣性値が大きいとき、例えばＪ＝４.０およびＫ１＝１.７５の場合には、実際のモータ速度応答曲線３０４は緩やかな応答を示している。
【００５５】
図７を参照すると、ライン５６（図１）の信号ＷMREと、ライン６４の信号ＤＸ（積分器６５への入力）と信号Ｘ（積分器６５の出力）は、制御装置８における慣性推定値Ｊ*が大きいとき（Ｊ*＝４.０、Ｋ１＝１.７５）について、それぞれ曲線３１０、３１２および３１４で示されている。この場合、Ｘの値は運転の最後では負である。
【００５６】
図８および図９を参照すると、慣性値Ｊ*は小さい値１.０であり、従ってＫ１＝０.４４である。パラメータωREFは曲線３２０で示され、Ｗ*は曲線３２２で示され、ωRは曲線３２４で示されている。この場合、理想的な場合よりも低い慣性では、ωRの曲線３２４はピーク３２６のようにオーバーシュートを示す。図９を参照すると、パラメータＷMREは曲線３３０で示され、パラメータＤＸは曲線３３２で示され、パラメータＸは曲線３３４で示されている。この場合、慣性推定値が小さいと、単一のエレベータの運転の最後では、その結果生ずるＸの値は正である。
【００５７】
図１０および図１１を参照すると、慣性値Ｊ*が正しい（即ちＫ１＝１.０、Ｊ*＝２.２６）場合には、パラメータωREFは曲線３４０で示され、パラメータＷ*は曲線３４２で示され、パラメータωRは曲線３４４で示されている。期待されるように、フィードバック信号ωRは最小のオーバーシュートまたはアンダーシュートの所望の信号Ｗ*と略等しい。図１１を参照すると、パラメータＷMREは曲線３５０で示され、パラメータＤＸは曲線３５２で示され、パラメータＸは曲線３５４で示されている。期待されるように、エレベータの運転の最後では、パラメータＸはゼロに接近し、所望の速度の出力と実際の速度の出力との間の誤差は小さく、所望の許容範囲内である。
【００５８】
図１を参照すると、乗算器５７は、誤差信号ＷMREの速度のスケーリングまたはウインドー処理を積分器６５に提供して、低速度において、即ち速度プロファイルのランプ上昇領域およびランプ下降領域中において、誤差信号ＷMREが縮小するようにする。このようなスケーリングは、モデル論理５０が摩擦および昇降路の不均衡からなり一般に修正し難いエレベータシステムの負荷トルクを説明していないために行われる。摩擦は非線形であり、特に歯車付きエレベータシステムおよび歯車装置の摩擦は、低速度で大きく、速度が最高速度に近づくにつれて最小値まで徐々に減少する。
【００５９】
また、乗算器５９は、速度が全速の所定の割合を越えるまでＤＸを強制的にゼロにすることによって強制的に積分器６５に低速度におけるモデル基準誤差を無視させるウインドー不感帯機能を提供する。比較器６３は、不感帯の幅としてシステムの最高速度の５０％の値を使用するが、他の値を使用してもよい。
【００６０】
本発明では、乗算器５７および５９は必ずしも必要はないが、これらのよって最適な性能が提供される。また、積分器６５への入力信号ＤＸのスケーリングおよびウインドー処理を行うために乗算器５７および５９の両方を使用する代わりに、所望の場合にはいずれか一方を個々に使用して、より小さい効果を提供してもよい。また、誤り信号を避けるために他のウインドー処理または信号スケーリング技術を使用してもよい。
【００６１】
ここで使用する「ループゲイン」という用語は、ここで説明するように変化する速度ループ補償１６内の内側の速度ループ１２２（図２）のゲインのパラメータ（または係数）Ｊ*を意味するとともに、全体のループゲイン（例えばωCＪ*／ＫT*）を意味する。速度ループの他の係数ωCＪ*、ＫT*は定数であり、Ｊ*が変化すると速度ループゲインが変化する。また、変数Ｊ*および定数ＫT*を与える代わりに、論理６６がループゲインの係数（例えばＪ*／ＫT*）または全体のループゲイン（例えばωCＪ*／ＫT*）と等しい単一の可変パラメータを論理１６に供給してもよい。いずれの場合も、ここで説明するように所望の応答が達成されるまでループゲインの値を変化させる。
【００６２】
積分器６５の代わりに、低域フィルタまたは他のタイプのフィルタを使用して、過渡的なＤＸをろ過即ちフィルタリングして所定の運転中のＤＸの平均値を供給してもよい。この場合、フィルタ６５の出力を、ＰａｓｓまたはωRがゼロになる前に、例えば運転の一定またはデューティ速度の部分の間に、論理６６によってサンプリングしてもよい。また、乗算器５７および５９を選択したフィルタで作動するように修正して所望の出力信号を供給してもよい。
【００６３】
あるいは、積分器（またはフィルタ）６５を使用する代わりに、信号ＤＸをフィルタまたは積分器を使用しないで論理６６によって直接サンプリングしてもよい。この場合、論理６６がステップ２１８および２２６（図５）において運転の一定速度部分の最後（またはその間）のＤＸの値をサンプリングし、これまで参照されているＸの代わりにＤＸを使用する。あるいは、ＤＸのフィルタリングの代わりまたはそれに加えて、ＤＸの計算のための入力信号をフィルタリングしてもよい。あるいは、モータ速度が所定の速度を越えたときまたは所定時間デューティ速度であるときのみに論理４８がＤＸを計算してもよい。
【００６４】
本発明では、エレベータの上昇および下降の順序は重要ではない。例えば、エレベータをステップ２１０で下降させ、ステップ２２０で上昇させてよい（図５）。しかし、典型的には、整備要員はエレベータを地上または１階まで運転させて整備または較正を始める。この場合、標準プロファイルで上述したように十分に長い持続時間の運転を行うためにエレベータを最初に上昇させる必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動較正論理を備えたエレベータ制御装置のブロック図。
【図２】本発明による図１のエレベータ制御装置の一部の制御システムのブロック図のモデル。
【図３】本発明による図２の制御システムの簡易制御システムのブロック図。
【図４】本発明による図３の制御システムの簡易制御システムのブロック図。
【図５】本発明による自動較正論理の一部を示す論理流れ図。
【図６】本発明による内側のループゲインの評価が高いときの時間に対する３つのモータ速度パラメータを示すグラフ。
【図７】本発明による内側のループゲインの評価が高いときの時間に対する図５の自動較正論理中の３つのパラメータを示すグラフ。
【図８】本発明による内側のループゲインの評価が低いときの時間に対する３つのモータ速度パラメータを示すグラフ。
【図９】本発明による内側のループゲインの評価が低いときの時間に対する図５の自動較正論理中の３つのパラメータを示すグラフ。
【図１０】本発明による内側のループゲインの評価が正しいときの時間に対する３つのモータ速度パラメータを示すグラフ。
【図１１】本発明による内側のループゲインの評価が正しいときの時間に対する図５の自動較正論理中の３つのパラメータを示すグラフ。
【図１２】本発明によるＪ*の様々な値についての評価慣性（Ｊ*）に対するＸAVGを示すグラフ。
【図１３】本発明による図５の自動較正論理の一部を示す他のトップレベルのフローチャート。
【符号の説明】
７…エレベータ制御装置
１０…運動制御回路
１４…モータ制御装置
１６…速度ループ補償回路
２０…電流調整器／モータ駆動回路
２４…モータ
２６…リンク機構
２８…シーブ
３０…ロープ／ケーブル
３２…かご
４８…自動較正論理
５０…モデル論理
５２、５５…加算器
５３、６５…積分器
５７、５９…乗算器
６１…絶対値回路
６３…比較器
６６…ゲイン算出論理
８０…サービスツール
８２…シリアルリンク
８６…キーパッド（キーボード）
１１２…加算器
１１８…前方経路補償
１２２…速度制御ループ
１２４、１４６…加算器
１２８、１３４、１４２…乗算器
１３８…駆動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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