超高層超高速電梯H-,∞-魯棒控制.pdf

1、本課題針對(duì)超高層/超高速電梯，討論了電梯垂直運(yùn)動(dòng)以及控制設(shè)計(jì)問題?？刂频哪康氖且谄谕目刂菩阅芟聦?shí)現(xiàn)軌跡跟蹤控制和再平層控制。在描述電梯垂直運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上提出了一種魯棒二自由度控制方法，可以有效抑制參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)的影響，使系統(tǒng)同時(shí)獲得良好的跟蹤特性和再平層性能。 現(xiàn)代電梯性能要求非常嚴(yán)格，而且這些要求必須在充分考慮模型不確定性和未建模動(dòng)態(tài)的情況下達(dá)到。性能要求可由運(yùn)行時(shí)間、?？烤取⑽恢贸{(diào)和乘坐質(zhì)量等指標(biāo)矩陣來衡量。魯棒性的需求

2、要求控制系統(tǒng)必須解決參數(shù)不確定性問題和與擾動(dòng)(例如，鋼絲繩的動(dòng)態(tài)特性)有關(guān)的未建模動(dòng)態(tài)問題。對(duì)超高層超高速電梯來說，隨著電梯從某一層運(yùn)行到另一層，曳引繩的“有效長(zhǎng)度”(轎廂與曳引輪之間的距離)發(fā)生變化，隨之垂直運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)也發(fā)生變化，因此，電梯垂直運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)本質(zhì)上是非線性的。并且電梯運(yùn)動(dòng)過程中，曳引繩和補(bǔ)償繩的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)是變化的，即存在參數(shù)不確定性對(duì)系統(tǒng)的影響。本文重點(diǎn)研究在充分考慮曳引鋼絲繩動(dòng)態(tài)性能和存在系統(tǒng)參數(shù)不確定性(如曳引鋼絲

3、繩的剛度和阻尼)情況下的魯棒二自由度電梯控制系統(tǒng)的跟蹤和再平層問題。 二自由度控制系統(tǒng)由輸入信號(hào)的前饋通道和按誤差控制的反饋通道組成。所謂二自由度控制，就是使目標(biāo)值跟蹤特性為最優(yōu)參數(shù)和使外擾抑制特性為最優(yōu)參數(shù)能分別獨(dú)立進(jìn)行整定，使兩特性同時(shí)達(dá)到最優(yōu)。在本文提出的魯棒二自由度控制能夠滿足高度為500m，最高運(yùn)行速度為15m/s電梯的性能要求，可以有效抑制參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)的影響，使系統(tǒng)獲得良好的跟蹤特性、干擾抑制、魯棒性和高精度再平層