摘要: 直驱式永磁曳引机采用永磁同步电机作为能量转换部件，而且曳引轮直接安装在转子上，省去减速箱，具有高效节能、节约空间、动态性能好及维护方便等诸多优点，并已成为现代曳引机的主流。目前，采用直驱式永磁曳引机的电梯在起动时为了让乘客获得良好... 展开 直驱式永磁曳引机采用永磁同步电机作为能量转换部件，而且曳引轮直接安装在转子上，省去减速箱，具有高效节能、节约空间、动态性能好及维护方便等诸多优点，并已成为现代曳引机的主流。目前，采用直驱式永磁曳引机的电梯在起动时为了让乘客获得良好的乘梯舒适性，需要在轿厢底部安装称重传感器，在起动瞬间可以获得准确的负载信息，从而控制曳引机产生相应的电磁转矩与其位能性负载平衡，最大程度地减小轿厢起动的倒溜距离。然而，采用安装称重传感器前馈控制方式存在称重传感器反馈重量信号受干扰、成本增加及传感器维护等问题，因此无称重传感器控制方式在现代电梯中具有重要的应用需求。本文主要针对直驱式永磁曳引机的无称重传感器起动控制策略进行研究。 首先对电磁抱闸释放过程曳引系统非线性动力学特性进行分析与建模。针对无齿轮电梯曳引系统结构特点，结合电磁抱闸释放过程的机械特性，并将库仑摩擦力模型、钢丝绳的弹性及阻尼特性引入，建立了永磁曳引系统动力学模型，并通过仿真分析了负载力矩作用规律。在此基础上提出了基于转矩变化率模糊自调整的无称重传感器起动转矩控制方法。根据抱闸释放过程永磁曳引机负载转矩特性，通过正余弦编码器获得的位置信息，设计速度PI控制器与转矩变化率模糊自调节相结合的起动控制机制，以有效减小倒溜距离，提高系统鲁棒性。 研究基于预测控制的无称重传感器负载转矩追踪控制策略。针对编码器分辨率有限及传统矢量控制中速度环带宽限制系统动态响应问题，研究将基于曳引机系统机械运动模型的MPC控制器取代速度PI调节器的控制方案。为提高系统快速响应能力并消除稳态误差，在MPC控制器中引入负载转矩观测器。所研究控制策略具有算法计算量较小且动态响应好的特点，可有效提高电梯无称重传感器起动的舒适性。 在仿真分析基础上，通过实验验证了在不同负载情况下直驱式电梯无称重传感器起动控制算法的有效性，控制系统中采用正余弦编码器作为转子位置检测元件。仿真和实验结果均表明所研究的控制策略能实现电梯的无称重传感器起动，并能保证乘梯舒适性。 收起