(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象であるエレベータに設けられた電動機に対する速度指令を入力する速度指令入力手段と、
上記制御対象に対して想定されるモデル速度及びモデルトルクを、上記モデル速度が上記速度指令に追従するように演算して求めるモデル演算部と、
上記電動機の回転速度である実速度を検出する速度検出器と、
上記モデル速度と上記実速度との差に基づいて、誤差補償トルクを演算する補償演算部と、
上記モデルトルクと上記誤差補償トルクとからトルク指令を算出するトルク指令算出部と、
上記電動機の発生トルクが上記トルク指令に一致するように制御して上記電動機を駆動させるトルク制御器と、
上記トルク指令に基づいて、上記制御対象のイナーシャを算出するイナーシャ算出器と
を備え、
上記イナーシャ算出器は、カゴ内無負荷の状態、かご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態及びかご内にカウンターの２倍の負荷を載せた状態においてイナーシャを算出し、この３種頬のイナーシャを線形近似して、エレベータの走行毎に当該エレベータのかご内負荷に対応するイナーシャを求め、
上記モデル演算部および上記補償演算部は、上記イナーシャ算出器により算出されたエレベータの走行毎の上記エレベータのかご内負荷に対応するイナーシャの値を用いて上記演算に用いるゲインを修正して、上記演算を行うものであって、
上記制御対象の上記イナーシャは、
上記エレベータのかご内が無負荷の場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中間点のトルク指令値及びかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態の一定速開始点、一定速終了点のトルク指令値から算出され、
上記エレベータのかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中間点、一定速開始点、一定速終了点のトルク指令値から算出され、
上記エレベータのかご内にカウンターの２倍の負荷を載せた場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中聞点のトルク指令値及びかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態の一定速開始点、一定速終了点のトルク指令値から算出されるものであって、
上記制御対象のイナーシャをＪとし、各上記場合のトルク指令値に基づくエレベータのかごが加速するために必要なトルクをＴα、そのときの加速度をα、シーブ径をＤ、ローピングによる係数をＫＬとすると、上記制御対象のイナーシャＪは、下記の式で与えられ、
Ｊ＝Ｔα×（１／α）×（Ｄ／２）×（１／ＫＬ）、
上記Ｔαを算出するために、上記制御対象が発生するトルクをＴ（ｘ，Ｌ）とし、エレベータのかご位置をｘ、かご内負荷をＬ、エレベータが加減速中に発生するトルクをＴα（Ｌ）、エレベータのかご及びかご回りの機器とカウンター重量の偏差によるトルクをＴｕｂ（Ｌ）、かご位置ｘに基づくかご側とカウンター側のロープ重量の偏差で発生するトルクをＴｃｍｐ（ｘ）、かごが移動する際にかごに取付けられたローラと昇降路内レールの摩擦により発生するトルクをＴｌｏｓｓとすると、上記制御対象が発生するトルクＴ（ｘ，Ｌ）は、下記の式で与えられ、
Ｔ（ｘ，Ｌ）＝Ｔα（Ｌ）＋Ｔｕｂ（Ｌ）＋Ｔｃｍｐ（ｘ）＋Ｔｌｏｓｓ、
但し、上記Ｔｌｏｓｓは、エレベータのかご内が無負荷の状態の上昇一定速中間点および下降一定速中間点のトルク指令値を用いて算出され、
上記Ｔｃｍｐ（ｘ）は、エレベータのかご内にカウンターと釣り合う負荷を載せた状態の一定速開始点および一定速終了点のトルク指令値を用いて算出され、
上記Ｔα（Ｌ）は、上昇加速時及び下降加速時のトルク指令値を用いて算出される
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエレベータの制御装置に関し、特に、モデル演算部を有する速度制御において、制御対象のイナーシャの算出を行うエレベータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、例えば、「計測と制御」、Vol.３２、No.１２、pp. 1010 〜 pp. 1013 に記載されている従来の電動機の速度制御装置の構成を示す図である。当該文厭においては、位置制御装置として記載されているが、内部に速度制御装置を含んでいるため、図６においては、速度制御の部分のみを抽出して記載している。図において、１０１は制御対象であり、内部に、電動機と、当該電動機のトルク制御器と、負荷である機械系と、速度を検出する速度検出器とを含んでいる。１０２はモデル速度Ｖａ及びモデルトルクｑａを出力するモデル演算部であり、１０３は、予め所定の比例ゲインＫｐが設定されており、入力された値に当該比例ゲインＫｐを乗じた信号を出力する比例制御器、１０４は予め所定の積分ゲインＫｉが設定されており、入力された値に当該積分ゲインＫｉを乗じて積分した信号を出力する積分制御器である。
【０００３】
次に動作について説明する。まず、制御対象１０１は、トルク指令ｑｒが入力されて、内部において、トルク制御器によって、受信したトルク指令ｑｒに一致するように電動機のトルクを制御することにより、電動機及び負荷となる機械系を駆動し、また、速度検出器により電動機の速度である実速度ｖｍを検出し、検出された当該実速度ｖｍを外部に出力する。すなわち、トルク指令ｑｒから実速度ｖｍまでの伝達特性をＧ（ｓ）と記述する。
【０００４】
次にモデル演算部１０２の動作について説明する。モデル演算部１０２は外部から速度指令ｖｒが入力される。また、制御対象１０１のモデルを予め想定しておき、速度指令ｖｒに追従するようなモデル速度Ｖａを演算するとともに、モデルトルクｑａを演算する。
【０００５】
次にトルク指令ｑｒの演算方法について説明する。比例制御器１０３は、モデル速度ｖａと実速度ｖｍの偏差に予め設定された比例ゲインＫｐを乗じた信号を出力し、また、積分制御器１０４はモデル速度ｖａと実速度ｖｍの偏差に予め設定された積分ゲインＫｉを乗じて積分した信号を出力し、比例制御器１０３の出力と積分制御器１０４の出力の和を誤差補償トルクｑｃとする。すなわち、ＰＩ（比例積分）演算を行う。
【０００６】
さらに、モデル演算部１０２で演算したモデルトルクｑａと誤差補償トルクｑｃの和をトルク指令ｑｒとして出力し、トルク指令ｑｒを制御対象１０１に入力することにより、制御対象１０１の機械系を駆動する。
【０００７】
従来の装置は、上記のように構成されて、制御対象１０１の伝達特性Ｇ（ｓ）がモデル演算部１０２で想定したモデル特性と一致した場合、速度指令ｖｒの入力に対してトルク指令ｑｒはモデルトルクｑａと一致し、また速度ｖｍはモデル速度ｖａに完全に一致するように制御される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の装置では、モデル演算部１０２の特性と制御対象１０１の特性が同じであれば、ＰＩ演算により外乱に対して誤差の補債を行う制御を行うが、制御対象１０１がエレベータであった場合には、エレベータを納める各物件の制御対象１０１の特性が異なるため、実際には制御対象１０１の伝達特性Ｇ（ｓ）はモデル演算部１０２の特性とは誤差を生じ、実速度ｖｍはモデル速度ｖａと完全には一致しなく、その誤差が比例制御器１０３及び積分制御器１０４を介してフィードバックされ、誤差補償トルクｑｃとしてトルク指令ｑｒに加算されることにより、実連度ｖｍのモデル速度ｖｒに対する誤差が小さくなるように制御を行う。モデル演算部１０２で設定されるモデルイナーシャと制御対象１０１のイナーシャの誤差量が、実速度ｖｍがモデル速度ｖｒに追従できるようなＰＩ演算で補償できる能力を超えた場合、モデル速度ｖｒに対して実速度ｖｍはオーバーシュート等を発生し追従性が悪くなるという問題点があった。
【０００９】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、制御対象のイナーシャを求め、当該イナーシャの値を、モデル演算部のモデルイナーシャ及び比例制御器、積分制御器に反映させることにより、追従性の良いエレベータの制御装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、制御対象であるエレベータに設けられた電動機に対する速度指令を入力する速度指令入力手段と、上記制御対象に対して想定されるモデル速度及びモデルトルクを、上記モデル速度が上記速度指令に追従するように演算して求めるモデル演算部と、上記電動機の回転速度である実速度を検出する速度検出器と、上記モデル速度と上記実速度との差に基づいて、誤差補償トルクを演算する補償演算部と、上記モデルトルクと上記誤差補償トルクとからトルク指令を算出するトルク指令算出部と、上記電動機の発生トルクが上記トルク指令に一致するように制御して上記電動機を駆動させるトルク制御器と、上記トルク指令に基づいて、上記制御対象のイナーシャを算出するイナーシャ算出器とを備え、上記イナーシャ算出器は、カゴ内無負荷の状態、かご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態及びかご内にカウンターの２倍の負荷を載せた状態においてイナーシャを算出し、この３種頬のイナーシャを線形近似して、エレベータの走行毎に当該エレベータのかご内負荷に対応するイナーシャを求め、上記モデル演算部および上記補償演算部は、上記イナーシャ算出器により算出されたエレベータの走行毎の上記エレベータのかご内負荷に対応するイナーシャの値を用いて上記演算に用いるゲインを修正して、上記演算を行うものであって、上記制御対象の上記イナーシャは、上記エレベータのかご内が無負荷の場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中間点のトルク指令値及びかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態の一定速開始点、一定速終了点のトルク指令値から算出され、上記エレベータのかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中間点、一定速開始点、一定速終了点のトルク指令値から算出され、上記エレベータのかご内にカウンターの２倍の負荷を載せた場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中聞点のトルク指令値及びかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態の一定速開始点、一定速終了点のトルク指令値から算出されるものであって、上記制御対象のイナーシャをＪとし、各上記場合のトルク指令値に基づくエレベータのかごが加速するために必要なトルクをＴα、そのときの加速度をα、シーブ径をＤ、ローピングによる係数をＫＬとすると、上記制御対象のイナーシャＪは、下記の式で与えられ、Ｊ＝Ｔα×（１／α）×（Ｄ／２）×（１／ＫＬ）、上記Ｔαを算出するために、上記制御対象が発生するトルクをＴ（ｘ，Ｌ）とし、エレベータのかご位置をｘ、かご内負荷をＬ、エレベータが加減速中に発生するトルクをＴα（Ｌ）、エレベータのかご及びかご回りの機器とカウンター重量の偏差によるトルクをＴｕｂ（Ｌ）、かご位置ｘに基づくかご側とカウンター側のロープ重量の偏差で発生するトルクをＴｃｍｐ（ｘ）、かごが移動する際にかごに取付けられたローラと昇降路内レールの摩擦により発生するトルクをＴｌｏｓｓとすると、上記制御対象が発生するトルクＴ（ｘ，Ｌ）は、下記の式で与えられ、Ｔ（ｘ，Ｌ）＝Ｔα（Ｌ）＋Ｔｕｂ（Ｌ）＋Ｔｃｍｐ（ｘ）＋Ｔｌｏｓｓ、但し、上記Ｔｌｏｓｓは、エレベータのかご内が無負荷の状態の上昇一定速中���点および下降一定速中間点のトルク指令値を用いて算出され、上記Ｔｃｍｐ（ｘ）は、エレベータのかご内にカウンターと釣り合う負荷を載せた状態の一定速開始点および一定速終了点のトルク指令値を用いて算出され、上記Ｔα（Ｌ）は、上昇加速時及び下降加速時のトルク指令値を用いて算出されるエレベータの制御装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１の構成を示す図である。図において、１は制御対象であり、内部に、電動機と、当該電動機のトルクを制御するトルク制御器及び当該電動機の回転速度である実速度を検出する速度検出器と、負荷となる機械系とを含んでいる。２は、速度指令ｖｒが外部から入力されて、制御対象１の予め想定されたモデルの速度であるモデル速度ｖａと当該モデルのトルクであるモデルトルクｑａとを、モデル速度が入力された速度指令に追従するように演算して出力するモデル演算部である。３は、予め所定の比例ゲインＫｐが設定されており、入力された値に当該比例ゲインＫｐを乗じた信号を出力する比例制御器、４は予め所定の積分ゲインＫｉが設定されており、入力された値に当該積分ゲインＫｉを乗じて積分した信号を出力する積分制御器、５は制御対象１のイナーシャを算出するイナーシャ算出器である。
【００１４】
次に動作を説明する。まず、制御対象１は、トルク指令ｑｒが入力され、内部において、トルク制御器によってトルク指令ｑｒに一致するように電動機のトルクを制御することにより電動機及び負荷となる機械系を駆動し、また速度検出器により電動機の速度である実速度ｖｍを検出するものである。トルク指令ｑｒから実速度ｖｍまでの伝達特性をＧ（ｓ）と記述する。
【００１５】
次に、イナーシャ算出器５について説明する。イナーシャ算出器５は、エレベータのかご内負荷が無負荷の状態でエレベータのかご上昇方向に走行しているとき、かご位置がｘ１点に到達したとき、図２（ｂ）の一定加速中のトルク指令ｑｒを取込み、かご位置がｘ２点に到達したとき、一定速走行中のトルク指令ｑｒを取込む。かご位置がｘ１とｘ２となったときに取込んだトルク指令値をＴａ１とＴｆ１とする。また、エレベータのかご内負荷が無負荷の状態でエレベータのかごが下降方向に走行しているとき、かご位置がｘ３点に到達したとき、図２（ｃ）の一定加速中のトルク指令ｑｒを取込み、かご位置がｘ２点に到達したとき、一定速走行中のトルク指令ｑｒを取込む。かご位置がｘ３とｘ２となったときに取込んだトルク指令値をＴａ２とＴｆ２とする。同様に図２（ｄ）〜（ｆ）からトルク指令値Ｔａ３〜Ｔａ６、Ｔｆ３〜Ｔｆ６を取込む。
【００１６】
また、かご内にカウンターと釣合う錘を載せた状態で、かご上昇時にかご位置が図２（ｈ）に示されるｘｂ１、ｘｂ２点で図２〈ｄ）に示されるＴｓ１、Ｔｅ１を取込む。また、かご内にカウンターと釣合う錘を載せた状態で、かご下降時にかご位置が図２（ｈ）に示されるｘｂ２、ｘｂ１点で図２（ｅ）に示されるＴｓ２、Ｔｅ２を取込む。
【００１７】
以上のようにして、取込んだトルク指令値より、下記の式（１）においてエレベータのかごが加速するために必要なトルクＴαを算出できるため、式（１）から制御対象のイナーシャＪを算出することができる。ただし、αは加速度、Ｄはシーブ径、ＫＬはローピングによる係数であり、例えばローピングが２：１であればＫＬ＝２となる。
【００１８】
Ｊ＝Ｔα×（１／α）×（Ｄ／２）×（１／ＫＬ〉…（１）
【００１９】
エレペータのかごが加速するために必要なトルクＴαの具体的な算出方法を示す。制御対象が発生するトルクをＴ（ｘ，Ｌ）、エレベータが加減速中に尭生するトルクをＴα（Ｌ）、ロープ式エレベータのかご及びかご回リの機器とカウンター重量の偏差によるトルクをＴｕｂ（Ｌ）、かごの位置によって、かご側とカウンター側のコンペンロープ重量の偏差で発生するトルクをＴｃｍｐ（ｘ）、かごが移動する際にかごに取付けられたローラと昇降蹟内レールの摩擦により発生するトルクをＴｌｏｓｓとすると、下記の式（２）が得られる。
【００２０】
Ｔ（ｘ，Ｌ）＝Ｔα（Ｌ）＋Ｔｕｂ（Ｌ）＋Ｔｃｍｐ（ｘ）＋Ｔｌｏｓｓ…（２）
【００２１】
Ｔ（ｘ，Ｌ）は、かご位置ｘとかご内負荷Ｌによって値が変化する。Ｔｕｂ（Ｌ）は、かご内の負荷Ｌによって値が異なり、下記の式（３）となる。ただし、かご内にカウンターと釣合う負荷があるときをＢＬ、かご内が無負荷のときをＮＬ、かご内にカウンターと釣合うときの２倍の負荷があるときをＦＬとする。
【００２２】
Ｔｕｂ（８Ｌ）＝０、Ｔｕｂ（ＮＬ）＝−Ｔｕｂ（ＦＬ）…（３）
【００２３】
Ｔｃｍｐ（ｘ）は、かご位置ｘにより値が異なり、下記の式（４）となる。
【００２４】
Ｔｃｍｐ（中間位置）＝０、Ｔｃｍｐ（最上階）＝−Ｔｃｍｐ（最下階）…（４）
【００２５】
Ｔｌｏｓｓは、かごの走行方向と反対方向にトルクがかかり、かごが上昇方向と下降方向で、正負の符号が反対で絶対値が等しい値をとる。
【００２６】
Ｔα（Ｌ）を式（２）より次のように算出する。かご内が無負荷の状態で一定加速走行中のかご上昇時及び下降時の式（２）は、下記の式（５）及び式（６）となる。
【００２７】
式（６）において、−Ｔα（Ｌ）となるのは角速度を時聞微分したものが加速度であり、下降時の角速度は上昇時の角速度と正負が反転するため、加速度も正負が反転し、その加速度に必要なトルクも正負が反転するためである。ただし、かごが無負荷時の加速トルクをＴα（ＮＬ）、上昇時一定加速中のＴ（ｘ，Ｌ）をＴａｃｃｕｐ（ｘ、Ｌ）とし、下降時一定加連中のＴ（ｘ，Ｌ）をＴａｃｃｄｎ（ｘ，Ｌ）とする。
【００２８】
上昇加速時  Ｔａｃｃｕｐ（ｘ１，ＮＬ）＝Ｔα（ＮＬ）＋Ｔｕｂ（ＮＬ）＋Ｔｃｍｐ（ｘ１）＋Ｔｌｏｓｓ…（５）
下降加速時  Ｔａｃｃｄｎ（ｘ３，ＮＬ）＝−Ｔα（ＮＬ）＋Ｔｕｂ（ＮＬ）＋Ｔｃｍｐ（ｘ３）一Ｔｌｏｓｓ…（６）
【００２９】
Ｔα（ＮＬ）は、式（５）〜式（６）より式（７）となる。この値はかご上昇時と下降時のイナーシャ平均値となる。
【００３０】
Ｔα（ＮＬ）＝（Ｔａｃｃｕｐ（ｘ１，ＮＬ）−Ｔａｃｃｄｎ（ｘ３，ＮＬ））／２−（Ｔｃｍｐ（ｘ１）−Ｔｃｍｐ（ｘ３））／２−Ｔｌｏｓｓ…（７）
【００３１】
図２（ｂ）よりＴａｃｃｕｐ（ｘ１．ＮＬ）＝Ｔａ１、図２（ｃ）よりＴａｃｃｄｎ（ｘ３，ＮＬ）＝Ｔａ２のため、Ｔｃｍｐ（ｘ１）、Ｔｃｍｐ（ｘ３）、Ｔｌｏｓｓの値がわかれば、無負荷時のＴαが算出できる。ただし、Ｔｃｍｐ（ｘ３）＝一Ｔｃｍｐ（ｘ１）であるため、Ｔｃｍｐ（ｘ１）の値がわかれば、Ｔα（ＮＬ）は算出できるが、Ｔｃｍｐ（ｘ３）とＴｃｍｐ（ｘ１）の絶対値に若干のずれがあっても良いように、Ｔｃｍｐ（ｘ３）及びＴｃｍｐ（ｘ１）の両方を＃出し、Ｔα（ＮＬ）を算出する。
【００３２】
Ｔｌｏｓｓは以下のように算出する。かご内無負荷の状態で、一定速走行中のかご上昇時及び下降時の式（２）は図２（ｈ）におけるかご位置ｘ２でＴα（ＮＬ）＝０のため、式（８）、式（９）となる。式（９）において−Ｔｌｏｓｓとなっているのは、かごが上昇時と下降時で正負の符号が反対で絶対値が等しい値をとるためである。ただし上昇時一定速中のＴ（ｘ．Ｌ）をＴｆｓｕｐ（ｘ、Ｌ）とし、下降時一定速中のＴ（ｘ，Ｌ）をＴｆｓｄｎ（ｘ，Ｌ）とする。
【００３３】
上昇一定速時  Ｔｆｓｕｐ（ｘ２，ＮＬ）＝Ｔｕｂ（ＮＬ）＋Ｔｃｍｐ（ｘ２）＋Ｔｌｏｓｓ…（８）
下降一定速時  Ｔｆｓｄｎ（ｘ２，ＮＬ）＝Ｔｕｂ（ＮＬ）＋Ｔｃｍｐ（ｘ２）−Ｔｌｏｓｓ…（９）
【００３４】
式（８）〜式（９）より、下記の式（１０）となりＴｌ０３３が算出できる。
【００３５】
Ｔｌｏｓｓ＝（Ｔｆｓｕｐ（ｘ２，ＮＬ）−Ｔｆｓｄｎ（ｘ２，ＮＬ））／２…（１０）
【００３６】
Ｔｃｍｐ（ｘ）は、位置と比例の関係にあるため、Ｔｃｍｐ（ｘ１）、Ｔｃｍｐ（ｘ３）は以下のように算出する。
【００３７】
かご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態で、図２（ｄ）において（ｘｂｌ，Ｔｓ１）、（ｘｂ２，Ｔｅ１）より式（１１）となる。また、図２（ｄ）において（ｘｂ２，Ｔｓ２）、（ｘｂ１，Ｔｅ２）より式（１２）となる。
【００３８】
Ｔｃｍｐ（ｘ）＝｛Ｔｓ１−Ｔｅ１／（ｘｂ１−ｘｂ２）｝ｘ−（ｘｂ２×Ｔｓ１−ｘｂ１×Ｔｅ１）／（ｘｂ１−ｘｂ２）…（１１）
Ｔｃｍｐ（ｘ）＝｛Ｔｓ２−Ｔｅ２／（ｘｂ２−ｘｂ１）｝ｘ−（ｘｂ１×Ｔｓ２−ｘｂ２×Ｔｅ２）／（ｘｂ２−ｘｂ１）…（１２）
【００３９】
上式で求めたＴｃｍｐ（ｘ）には、Ｔｌｏｓｓが含まれるため、考慮すると、上昇時、下降時のＴｃｍｐ（ｘ１）、Ｔｃｍｐ（ｘ３）は、下記の式（１３）、（１４）で算出できる。
【００４０】
Ｔｃｍｐ（ｘ１）＝｛Ｔｓ１−Ｔｅ１／（ｘｂ１−ｘｂ２）｝ｘ１−（ｘｂ２×Ｔｓ１−ｘｂ１×Ｔｅ１）／（ｘｂ１−ｘｂ２）−Ｔｌｏｓｓ  …（１３）
Ｔｃｍｐ（ｘ３）＝｛Ｔｓ２−Ｔｅ２／（ｘｂ２−ｘｂ１）｝ｘ３−（ｘｂ１×Ｔｓ２−ｘｂ２×Ｔｅ２）／（ｘｂ２−ｘｂ１）＋Ｔｌｏｓｓ  …（１４）
【００４１】
したがって、かご内無負荷時の加速時のトルクＴα（ＮＬ）は下記の式（１５）となる。
【００４２】
Ｔα（ＮＬ）＝（Ｔａ１−Ｔａ２）／２−（Ｔｃｍｐ（ｘ１）−Ｔｃｍｐ（ｘ３））／２−（Ｔｆ１−Ｔｆ２）／２…（１５）
【００４３】
同様にして、Ｔα（ＢＬ）、Ｔα（ＦＬ）も算出する。このＴの値を上記（１）式に入れることにより、イナーシャＴを求めることができる。
【００４４】
以上のように、制御対象１のイナーシャは、（１）エレベータのかご内が無負荷の場合、上昇加速時及ぴ下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中間点のトルク電流指令値及びかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態の一定速開始点、一定速終了点のトルク電流指令値から算出され、（２）エレベータのかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中間点、一定速開始点、一定速終了点のトルク電流指令値から算出され、（３）エレベータのかご内にカウンターの２倍の負荷を載せた場合、上昇加速時及ぴ下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中聞点のトルク電流指令値及びかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態の一定速開始点、一定速終了点のトルク電流指令値から算出される。
【００４５】
本実施の形態によれば、以上説明した通り、モデル演算部２を有した速度制御内部にイナーシャ算出器５を付加し、制御対象１に入力するトルク指令ｑｒからイナーシャ算出器５により制御対象１のイナーシャを算出して、このイナーシャ値をモデル演算部２のモデルイナーシャ及ぴ比例制御器Ｋｐ、積分制御器Ｋｉに反映することにより、速度指令ｖｒの入力に対してトルク指令ｑｒはモデルトルクｑａと一致し、また実速度ｖｍはモデル速度ｖａに完全に一致するように制御される。
【００４６】
制御対象１の正確なイナーシャ算出によりモデル速度ｖｒに対する実連度ｖｍの応答が良好となるため、速度制御系が安定し、エレベータの乗り心地が良好となる。また、モデル速度ｖｒに対する実速度ｖｍの応答がよければ、目標とする着床位置を外すことなく、すなわち着床レベルの精度を落とすことがない。以上のように安定し良好な制御が可能となる。
【００４７】
実施の形態２．
図３及び図４にこの発明の実施の形態２である制御対象のイナーシャをソフトウエアにて算出する手順を示す。まず、図３に示すように、各負荷で終端階往復運転を実施しているかどうかを確認する（Ｓ１０１）。各負荷における終端階往復運転実施であれば、かごが上昇方向及び下降方向への運転が終了しているかどうかを確認する（Ｓ１０２）。終了していれば、図４の（Ａ）に進み、各負荷におけるかごが加速するために必要なトルクＴαを算出し（Ｓ１０３）、続いて制御対象１のイナーシャＪを算出する（Ｓ１０４）。一方、図３のステップＳ１０２で、終了していなければ、エレベータのかごが上昇方向に走行しているか否かを判定し（Ｓ１０５）、上昇であれば、図４の（Ｂ）に進み、各負荷で一定加速中でかご位置ｘ１であれば（Ｓ１０７）、トルク指令Ｔａ１，Ｔａ３，Ｔａ５（Ｓ１０８）をメモリに格納し、一定速中でかご位置がｘ２であれば（Ｓ１０９）、トルク指令Ｔｆｌ，Ｔｆ３，Ｔｆ５（Ｓ１１０）をメモリに格納する。かご内にカウンターと釣合う負荷を載せている（ＢＬ）か否かを判定し（Ｓ１１１）、一定速走行開始点ならば（Ｓ１１２）、トルク指令Ｔｓ１とかご位置ｘｂ１（Ｓ１１３）をメモリに格納し、一定速走行終了点ならば（Ｓ１１４）、トルク指令Ｔｅ１とかご位置ｘｂ２（Ｓ１１５）をメモリに格納する。一方、図３のＳ１０５で、エレベータのかごが下降方向に走行している場合には、各負荷で一定加速中でかご位置ｘ３であれば（Ｓ１１６）、トルク指令Ｔａ２，Ｔａ４，Ｔａ６（Ｓ１１７）をメモリに格納し、一定加速中でかご位置がｘ２であれば（Ｓ１１８）、トルク指令Ｔｆ２，Ｔｆ４，Ｔｆ６（Ｓ１１９）をメモリに格納する。また、かご内にカウンターと釣合う負荷を載せている（ＢＬ）場合（Ｓ１２０）、一定速走行開始点で（Ｓ１２１）、トルク指令Ｔｓ２とかご位置ｘｂ２（Ｓ１２２）をメモリに格納し、一定速走行終了点で（Ｓ１２３）、トルク指令Ｔｅ２とかご位置ｘｂ１（Ｓ１２４）をメモリに格納する。
【００４８】
以上のように、本実施の形態においては、ソフトウエアにより、制御対象１に入力するトルク指令ｑｒからイナーシャ算出器５により制御対象１のイナーシャを算出して、このイナーシャ値をモデル演算部２のモデルイナーシャ及ぴ比例制御器Ｋｐ、積分制御器Ｋｉに反映することにより、速度指令ｖｒの入力に対してトルク指令ｑｒはモデルトルクｑａと一致し、また実速度ｖｍはモデル速度ｖａに完全に一致するように制御されるので、上述の実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４９】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３を示す図である。図５に示すように、本実施の形態においては、図１の構成にさらに、かご内の負荷を検出するかご内負荷検出装置６と、各負荷毎のイナーシャを線形近似して、かご内負荷検出装置６で検出されたかご内負荷に対応するイナーシャを演算するかご内負荷に対応するイナーシャ算出器７とを備えている。
【００５０】
動作について説明する。実施の形態１により、イナーシャ算出器５で算出した各負荷のイナーシャを、それぞれ、ＪＮＬ（かご内無負荷場合のイナーシャ）、ＪＢＬ（かご内にカウンターと釣合う負荷を載せた場合のイナーシャ）、ＪＦＬ（かご内にカウンターの２倍の負荷を載せた場合のイナーシャ）とする。かご内負荷に対応するイナーシャ鼻出器７において、この３種類のイナーシャを線形近似し、それを用いて、かご内負荷検出装置６で検出したかご内負荷に対応するイナーシャを算出する。エレベータが走行毎に、この算出したイナーシャに基づいて、速度制御系のモデル演算部２、比例制御器３、積分制御器４の各ゲインを変更する。
【００５１】
以上のように、本実施の形態においては、各負荷毎にイナーシャを線形近似しておき、エレベータの走行毎に、その時のかご内負荷の値に対応させて、イナーシャを算出し、当該イナーシャを反映させて、モデル演算部２、比例制御器３、積分制御器４がゲインを修正するようにしたので、さらに追従性が向上する。
【００５２】
【発明の効果】
この発明は、制御対象であるエレベータに設けられた電動機に対する速度指令を入力する速度指令入力手段と、上記制御対象に対して想定されるモデル速度及びモデルトルクを、上記モデル速度が上記速度指令に追従するように演算して求めるモデル演算部と、上記電動機の回転速度である実速度を検出する速度検出器と、上記モデル速度と上記実速度との差に基づいて、誤差補償トルクを演算する補償演算部と、上記モデルトルクと上記誤差補償トルクとからトルク指令を算出するトルク指令算出部と、上記電動機の発生トルクが上記トルク指令に一致するように制御して上記電動機を駆動させるトルク制御器と、上記トルク指令に基づいて、上記制御対象のイナーシャを算出するイナーシャ算出器とを備え、上記イナーシャ算出器は、カゴ内無負荷の状態、かご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態及びかご内にカウンターの２倍の負荷を載せた状態においてイナーシャを算出し、この３種頬のイナーシャを線形近似して、エレベータの走行毎に当該エレベータのかご内負荷に対応するイナーシャを求め、上記モデル演算部および上記補償演算部は、上記イナーシャ算出器により算出されたエレベータの走行毎の上記エレベータのかご内負荷に対応するイナーシャの値を用いて上記演算に用いるゲインを修正して、上記演算を行うものであって、上記制御対象の上記イナーシャは、上記エレベータのかご内が無負荷の場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中間点のトルク指令値及びかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態の一定速開始点、一定速終了点のトルク指令値から算出され、上記エレベータのかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中間点、一定速開始点、一定速終了点のトルク指令値から算出され、上記エレベータのかご内にカウンターの２倍の負荷を載せた場合、上昇加速時及び下降加速時、上昇一定速中間点、下降一定速中聞点のトルク指令値及びかご内にカウンターと釣合う負荷を載せた状態の一定速開始点、一定速終了点のトルク指令値から算出されるものであって、上記制御対象のイナーシャをＪとし、各上記場合のトルク指令値に基づくエレベータのかごが加速するために必要なトルクをＴα、そのときの加速度をα、シーブ径をＤ、ローピングによる係数をＫＬとすると、上記制御対象のイナーシャＪは、下記の式で与えられ、Ｊ＝Ｔα×（１／α）×（Ｄ／２）×（１／ＫＬ）、上記Ｔαを算出するために、上記制御対象が発生するトルクをＴ（ｘ，Ｌ）とし、エレベータのかご位置をｘ、かご内負荷をＬ、エレベータが加減速中に発生するトルクをＴα（Ｌ）、エレベータのかご及びかご回りの機器とカウンター重量の偏差によるトルクをＴｕｂ（Ｌ）、かご位置ｘに基づくかご側とカウンター側のロープ重量の偏差で発生するトルクをＴｃｍｐ（ｘ）、かごが移動する際にかごに取付けられたローラと昇降路内レールの摩擦により発生するトルクをＴｌｏｓｓとすると、上記制御対象が発生するトルクＴ（ｘ，Ｌ）は、下記の式で与えられ、Ｔ（ｘ，Ｌ）＝Ｔα（Ｌ）＋Ｔｕｂ（Ｌ）＋Ｔｃｍｐ（ｘ）＋Ｔｌｏｓｓ、但し、上記Ｔｌｏｓｓは、エレベータのかご内が無負荷の状態の上昇一定速中���点および下降一定速中間点のトルク指令値を用いて算出され、上記Ｔｃｍｐ（ｘ）は、エレベータのかご内にカウンターと釣り合う負荷を載せた状態の一定速開始点および一定速終了点のトルク指令値を用いて算出され、上記Ｔα（Ｌ）は、上昇加速時及び下降加速時のトルク指令値を用いて算出されるエレベータの制御装置であるので、追従性の向上を図ることができるとともに、算出されたイナーシャの値をモデル演算部及び補償演算部の演算に反映させることにより、速度指令の入力に対してトルク指令はモデルトルクと一致し、また、実速度はモデル速度に完全に一致する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係るエレベータの制御装置の構成を示したブロック図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係るエレベータの制御装置におけるトルク指令値から制御対象のイナーシャを算出する手順を示した説明図である。
【図３】  本発明の実施の形態２に係るエレベータの制御装置におけるトルク指令値から制御対象のイナーシャを算出する手順を示した流れ図である。
【図４】  本発明の実施の形態２に係るエレベータの制御装置におけるトルク指令値から制御対象のイナーシャを算出する手順を示した流れ図である。
【図５】  本発明の実施の形態３に係るエレベータの制御装置の構成を示したブロック図である。
【図６】  従来の位置制御装置における速度制御系部分の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１，１０１  制御対象、２，１０２  モデル演算部、３，１０３  比例制御器、４，１０４  積分制御器、５  イナーシャ算出器、６  かご内負荷検出装置、７  かご内負荷に対応するイナーシャ算出器。
【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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