电梯群控技术进展概况.docxVIP

电梯群控技术的发展状况 摘要：随着智能大厦等高层自动化建筑的发展，对建筑物中的电梯系统的控制要求越来越高，要提高电梯运行的高可靠性就要研究各种电梯的群控系统。本文回顾了电梯及其群控技术的发展历史，介绍了各个阶段电梯控制技术发展的标志，有利于对各种电梯控制技术的认识和把握。本文还介绍了目前常用的各种电梯群控技术以及它所要实现的控制目标和不足。 关键字：电梯、群控技术、电梯控制、电梯发展状况 电梯及其群控技术的发展历史 1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙?格雷夫斯?奥的斯第一次向世人展示了他的发明－历史上第一部安全升降梯。1889年，升降机开始采用电力驱动，真正出现了电梯。电梯在驱动控制技术方面的发展经历了直流电机驱动控制，交流单速电机驱动控制，交流双速电机驱动控制，直流有无齿轮、无齿轮调速驱动???制，交流调压调速驱动控制，交流变压变频调速驱动控制，交流永磁同步电机变频调速驱动控制等阶段。 19世纪末,采用沃德-伦纳德系统驱动控制的直流电梯出现，使电梯的运行性能明显改善。20世纪初，开始出现交流感应电动机驱动的电梯，后来槽轮式（即曳引式）驱动的电梯代替了鼓轮卷筒式驱动的电梯，为长行程和具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。 1967年，晶闸管用于电梯驱动，交流调压调速驱动控制的电梯出现。1983年，变压变频控制的电梯出现，由于其良好的调速性能、舒适感和节能等特点迅速成为电梯的主流产品。 1996年，交流永磁同步无齿轮曳引机驱动的无机房电梯出现，电梯技术又一次革新。这种电梯还具有节能、无油污染、免维护和安全性高等特点。 基于电梯驱动技术的发展和电梯在高层建筑的大量使用，电梯群控技术由此发展起来，电梯群控技术的发展主要经历了一下四个阶段。 第1 阶段是1949 年～ 1971 年11971 年以前，是电梯群控技术的初级阶段，采用的是继电器时序控制和预选分区控制，轿厢指派方式为区间指派方式。这种方式可适当解决高峰期间梯群中的各个轿厢沿井道的均布问题。缺点是：轿厢花费太多的时间在端站候梯指派，且轿厢在候梯指派时通常处于闲置状态，同时轿厢频繁地在端站楼层无目的地运行也不利于节能。 第2 阶段是1971 年～ 1975 年。硬件采用了集成电路，可以进行较为复杂的逻辑计算。这一时期采用的调度方式是针对每一个具体的呼梯信号指派电梯，当一个层站呼叫注册后，系统根据交通情况和各轿厢的状态，选择合适的电梯为这个层站呼叫提供服务，控制方式是候梯时间控制。这个阶段主要是应用数理统计的方法研究电梯群控系统的统计特性，这是电梯群智能控制的重要基础。 第3 阶段是1975 年～ 1988 年。计算机应用于电梯群控标志着现代电梯群控阶段的开始。着重研究电梯群控系统的动态特性，控制方式主要是最小候梯时间控制和综合评价函数控制。在第2 阶段的呼梯分配系统中增加了综合评价系统，采用了包括候梯时间、长候梯率及预测误差率在内的多因素作为评价指标， 改变了系统对于时变的交通量适应性差的缺点。 第4阶段是从1988 年至今，是电梯群控技术的快速发展阶段，标志是基于计算机及其网络的人工智能技术的应用，即：专家系统技术、模糊逻辑技术、神经网络技术、模糊神经网络技术、进化算法(如遗传算法、免疫算法)等技术的应用。 电梯群控系统及其算法 电梯群控系统（Elevator Group Control System,简称EGCS）是指在一座大楼内安装多台电梯，并将这些电梯与一个计算机连接起来。该计算机可以采集到每个电梯的各种信号，经过调度算法的计算向每个电梯发出控制指令。总之，EGCS能够根据楼内交通量的变化，对每个电梯的运行状态进行调配，目的是为了达到梯群的最佳服务及合理的运行管理。 传统电梯的控制算法致使电梯的运行效率低，容易出现电梯扎堆现象，导致顾客长时间乘梯和长时间候梯，而且电梯的起停次数过多，造成能量浪费。随着智能建筑的出现与发展，作为其子系统的现代化电梯群控系统也必将越来越多地体现出智能控制的特点，把智能控制算法引入电梯群控系统能够较好地解决群控系统目的多样性和系统本身固有的随机性和非线性。现在应用于电梯领域的有以下一些智能控制算法。 基于专家系统的群控算法 专家系统是利用一个或多个专家的知识和经验积累起来进行推理和判断的系统。专家系统主要依靠经验的、尚未形成科学体系的领域专家对系统进行控制。 专家系统通过使用标准的程序包来设置原始型电子数据表格，模拟输入交通量，其结果被动地连接到仿真器上，以显示轿厢的运动，并且由连接到交通传感系统的专家系统不断地计算以调整优化轿厢的运动。 此法主要适用于一些相对简单的、楼层较低的建筑物。对于复杂多变的电梯系统，专家的知识和经验存在较明显的局限性。 2.2. 基于模糊逻辑的群控算法 1965年（二十世纪中叶），美国人