电梯轿厢的偏载控制方法与流程

本发明涉及电梯轿厢偏载控制，具体而言，涉及电梯轿厢的偏载控制方法。

背景技术：

1、电梯运行过程中，乘客或货物在轿厢内分布不均会导致轿厢重心偏离几何中心，产生偏载现象，偏载会增大导靴与导轨间的侧向压力，加剧部件磨损并增加运行能耗，同时引发电梯振动和乘坐舒适性下降，现有偏载控制技术多采用被动响应式调节策略，即在偏载发生后通过机械配重装置进行重心补偿，然而，这类方案在偏载检测的准确性、调节过程的实时性以及调节动作与轿厢运行状态的协同性方面存在明显不足，尤其是在电梯加速、匀速、减速等不同运行阶段，导致调节效果不佳，甚至可能因调节时机不当引发新的运行不稳定因素。因此我们对此做出改进，提出电梯轿厢的偏载控制方法。

技术实现思路

1、本发明提供了电梯轿厢的偏载控制方法，包括以下步骤：

2、s1、偏载检测步骤：获取布置于轿厢底部不同载荷支撑点处的多个称重传感器输出的载荷信号，并根据各载荷信号计算轿厢当前的载荷分布特征值；

3、s2、偏载判定步骤：将载荷分布特征值与预设的偏载判定条件进行比较，判断轿厢是否处于偏载状态，并在判定处于偏载状态时确定偏载方向及偏载程度；

4、s3、调节控制步骤：当判定轿厢处于偏载状态时，根据偏载方向、偏载程度以及轿厢当前所处的运行阶段，生成相应的偏载调节指令，偏载调节指令用于控制设置于轿厢底部的重心调节装置执行重心调整动作，以减小或消除偏载；

5、s4、动态监测步骤：在重心调节装置执行重心调整动作的过程中，持续获取称重传感器的实时反馈信号，并根据实时反馈信号动态修正偏载调节指令，直至载荷分布特征值恢复至正常范围。

6、作为本技术优选的技术方案，载荷分布特征值为载荷不平衡率，载荷不平衡率的计算方式为：将轿厢前侧两个载荷支撑点的载荷值之和记为前侧总载荷，将轿厢后侧两个载荷支撑点的载荷值之和记为后侧总载荷，计算前侧总载荷与后侧总载荷之差的绝对值，再除以轿厢总载荷，得到前后方向的载荷不平衡率；

7、将轿厢左侧两个载荷支撑点的载荷值之和记为左侧总载荷，将轿厢右侧两个载荷支撑点的载荷值之和记为右侧总载荷，计算左侧总载荷与右侧总载荷之差的绝对值，再除以轿厢总载荷，得到左右方向的载荷不平衡率；

8、当前后方向的载荷不平衡率大于第一方向阈值时，判定轿厢处于前后偏载状态；

9、当左右方向的载荷不平衡率大于第二方向阈值时，判定轿厢处于左右偏载状态；

10、当前后方向的载荷不平衡率大于第三方向阈值且左右方向的载荷不平衡率大于第四方向阈值时，判定轿厢处于复合偏载状态；第一方向阈值、第二方向阈值、第三方向阈值和第四方向阈值均为预先标定的固定值。

11、作为本技术优选的技术方案，偏载程度的确定方式为：在判定为前后偏载状态时，以前后方向的载荷不平衡率的值所在的第一数值区间确定对应的偏载等级，第一数值区间包括轻微偏载区间、中度偏载区间和严重偏载区间；

12、在判定为左右偏载状态时，以左右方向的载荷不平衡率的值所在的第二数值区间确定对应的偏载等级，第二数值区间包括轻微偏载区间、中度偏载区间和严重偏载区间；

13、在判定为复合偏载状态时，以前后方向载荷不平衡率与左右方向载荷不平衡率的加权和所在的第三数值区间确定对应的偏载等级，第三数值区间包括轻微偏载区间、中度偏载区间和严重偏载区间。

14、作为本技术优选的技术方案，s2中，将连续三次采样获得的三个载荷分布特征值进行滑动平均处理，得到滑动平均值；将滑动平均值与偏载判定条件进行比较；滑动平均处理的计算方式为：当前次的滑动平均值等于当前次采样值、前一次采样值和前两次采样值的算术平均值。

15、作为本技术优选的技术方案，s3中，轿厢当前所处的运行阶段通过获取电梯主机的运行状态信号来确定：

16、当电梯主机的速度信号为零且抱闸处于闭合状态时，判定轿厢处于静止待梯阶段；

17、当电梯主机的速度信号从零增大且加速度信号大于零时，判定轿厢处于加速运行阶段；

18、当电梯主机的速度信号保持恒定且加速度信号为零时，判定轿厢处于匀速运行阶段；

19、当电梯主机的速度信号减小且加速度信号小于零时，判定轿厢处于减速制动阶段。

20、作为本技术优选的技术方案，s3中，生成偏载调节指令的具体方式为：

21、当轿厢处于静止待梯阶段时，偏载调节指令控制重心调节装置以标准调节速度执行重心调整动作，直至偏载状态消除后重心调节装置保持当前位置锁定；

22、当轿厢处于加速运行阶段时，偏载调节指令控制重心调节装置暂停执行新的重心调整动作，仅保持当前重心位置不变；

23、当轿厢处于匀速运行阶段时，偏载调节指令控制重心调节装置以标准调节速度执行重心调整动作；

24、当轿厢处于减速制动阶段时，偏载调节指令控制重心调节装置暂停执行新的重心调整动作，仅保持当前重心位置不变。

25、作为本技术优选的技术方案，在匀速运行阶段，偏载调节指令还根据轿厢当前所在楼层与目标楼层之间的剩余运行距离控制重心调节装置的动作量：

26、当剩余运行距离大于第一距离阈值时，允许重心调节装置完成全部目标调节量；

27、当剩余运行距离小于或等于第一距离阈值且大于第二距离阈值时，限制重心调节装置仅执行目标调节量的50%；

28、当剩余运行距离小于或等于第二距离阈值时，禁止重心调节装置执行新的重心调整动作；第一距离阈值大于第二距离阈值。

29、作为本技术优选的技术方案，重心调节装置包括沿轿厢前后方向布置的第一丝杠滑台机构和沿轿厢左右方向布置的第二丝杠滑台机构，第一丝杠滑台机构上安装有第一配重块，第二丝杠滑台机构上安装有第二配重块；偏载调节指令具体控制第一丝杠滑台机构的驱动电机转动方向和转动圈数以驱动第一配重块沿前后方向移动，控制第二丝杠滑台机构的驱动电机转动方向和转动圈数以驱动第二配重块沿左右方向移动；

30、偏载调节指令中，第一配重块的目标移动距离按照以下方式确定：当偏载方向为前后偏载且偏载等级为轻微时，目标移动距离为第一距离值；当偏载方向为前后偏载且偏载等级为中度时，目标移动距离为第二距离值；当偏载方向为前后偏载且偏载等级为严重时，目标移动距离为第三距离值；第一距离值、第二距离值和第三距离值为递增的预设固定值；第二配重块的目标移动距离按照相同方式根据左右偏载方向和偏载等级确定。

31、作为本技术优选的技术方案，s4中，动态修正偏载调节指令的具体方式为：

32、在重心调节装置执行重心调整动作的过程中，每隔预定时间间隔读取一次各称重传感器的实时载荷值，重新计算当前的载荷分布特征值；

33、若当前的载荷分布特征值相对于上一次计算值呈现减小趋势，则维持当前的重心调整方向和调整速度；

34、若当前的载荷分布特征值相对于上一次计算值呈现增大趋势，则立即停止重心调整动作，并将重心调节装置反向移动至本次调整动作的起始位置。

35、作为本技术优选的技术方案，在轿厢门开启期间，以第一采样周期采集各称重传感器的载荷信号，第一采样周期为500毫秒；在轿厢门关闭后的运行期间，以第二采样周期采集各称重传感器的载荷信号，第二采样周期为50毫秒；当检测到轿厢门由开启状态切换为关闭状态时，在切换时刻立即执行一次额外的载荷信号采集，并以该次采集值作为运行期间的初始载荷分布特征值的计算基准。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果：

37、1.本技术通过在轿厢底部多个载荷支撑点布置称重传感器，能够全面、准确地获取轿厢载荷分布信息，计算的载荷分布特征值可精准反映偏载的方向与程度，为后续控制提供可靠的数据基础；在偏载判定后，综合偏载方向、偏载程度以及轿厢当前所处的运行阶段生成差异化的调节指令，使重心调整动作与电梯实时运行状态相匹配，减少在加速或减速等动态不稳定阶段进行大幅重心调节，提升了控制过程的安全性和平稳性；在重心调节装置执行调整动作的过程中，持续获取称重传感器的实时反馈信号并动态修正调节指令，形成闭环控制，确保重心调节的精确性和有效性，减少调节不足或调节过量。

38、2.本技术通过对偏载状态的主动检测、综合判定和动态闭环调节，降低导靴与导轨间的非正常摩擦，减少运行能耗，延长电梯关键部件的使用寿命，同时提升电梯运行的平稳性和乘坐舒适性。