專利名稱：用于系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲或振動(dòng)控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題涉及控制系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于例如電梯系統(tǒng)的系統(tǒng)的主動(dòng)噪聲和/或振動(dòng)控制的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電梯使用機(jī)器(例如，電動(dòng)機(jī)和牽引輪)來驅(qū)動(dòng)耦合于電梯轎廂的帶或繩索。該機(jī)器具有設(shè)計(jì)來首先滿足強(qiáng)度要求而將噪聲和振動(dòng)留給較低優(yōu)先級的結(jié)構(gòu)(例如，框架)。機(jī)器中的噪聲和/或振動(dòng)可以由電梯轎廂的占用者感受到，由此使電梯中移動(dòng)的體驗(yàn)降級。本領(lǐng)域中需要有用于減少電梯系統(tǒng)中的噪聲和/或振動(dòng)的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于噪聲和/或振動(dòng)的主動(dòng)控制的系統(tǒng)包括電機(jī)；用于感測該機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)并且生成代表噪聲的音頻信號和代表振動(dòng)的振動(dòng)信號中的至少一個(gè)的至少一個(gè)傳感器；獲得噪聲信號和振動(dòng)信號中的至少一個(gè)的控制器，該控制器生成控制信號來減少該機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)；以及接收這些控制信號并且生成該機(jī)器的驅(qū)動(dòng)信號的電力電子設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于系統(tǒng)中噪聲和/或振動(dòng)的主動(dòng)控制的方法包括感測電機(jī)處的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)來生成噪聲信號和振動(dòng)信號中的至少一個(gè)；響應(yīng)于該噪聲信號和振動(dòng)信號中的至少一個(gè)生成控制信號來減少該機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)；以及響應(yīng)于這些控制信號而生成該機(jī)器的驅(qū)動(dòng)信號。這些和其他優(yōu)點(diǎn)和特征將通過下面與圖結(jié)合來看的描述變得更明顯。


被認(rèn)作是本發(fā)明的主題具體地指出并且在說明書結(jié)論處的權(quán)利要求中清楚地要求權(quán)利。本發(fā)明的前述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)通過下面與附圖結(jié)合來看的詳細(xì)描述而是明顯的，其中:
圖1是電梯系統(tǒng)的框圖；并且 圖2是用于主動(dòng)噪聲和/或振動(dòng)控制的過程的流程圖。詳細(xì)描述通過參照圖的示例解釋本發(fā)明的實(shí)施例連同優(yōu)點(diǎn)和特征。
具體實(shí)施例方式圖1是示范性實(shí)施例中的電梯系統(tǒng)100的各種組件的框圖。在下文中沒有討論對于理解本發(fā)明所不需要的該系統(tǒng)100的組件(例如導(dǎo)軌、安全裝置等)。系統(tǒng)100包括兩個(gè)組件，即電機(jī)102和驅(qū)動(dòng)器104。機(jī)器102將運(yùn)動(dòng)傳遞給電梯轎廂(未示出)并且包括馬達(dá)106和牽引輪108。馬達(dá)106可以是無刷永磁電動(dòng)機(jī)。響應(yīng)于來自驅(qū)動(dòng)器104的驅(qū)動(dòng)信號，馬達(dá)106使?fàn)恳?08轉(zhuǎn)動(dòng)。如本領(lǐng)域中已知的，一個(gè)或多個(gè)繩索或一個(gè)或多個(gè)帶(未示出)卷繞在牽引輪108之上并且聯(lián)接于電梯轎廂。馬達(dá)106和牽引輪108可安裝在底板110上。驅(qū)動(dòng)器104包括控制器120和電力電子設(shè)備122?？刂破?20可使用執(zhí)行存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序指令的通用微處理器實(shí)現(xiàn)。在備選實(shí)施例中，控制器120可采用外圍集成電路元件、CSIC、ASIC或其他集成電路、邏輯電路、數(shù)字信號處理器、可編程邏輯裝置(例如FPGA、PLD、PLA或PAL)或能夠?qū)崿F(xiàn)過程的任何其他裝置或裝置的布置實(shí)現(xiàn)?？刂破?20被編程來實(shí)現(xiàn)本文描述的功能。如本文更詳細(xì)描述的，控制器120生成控制信號來補(bǔ)償機(jī)器102中的噪聲和/或振動(dòng)。盡管在圖1中示為鄰近機(jī)器102，驅(qū)動(dòng)器104可以位于任何適合的位置。電力電子設(shè)備122從控制器120接收控制信號并且生成驅(qū)動(dòng)信號給馬達(dá)106。來自電力電子設(shè)備122的這些驅(qū)動(dòng)信號作為主要功能指定馬達(dá)106的方向和速度來通過多個(gè)模式操作電梯轎廂。在本發(fā)明中，這些驅(qū)動(dòng)信號另外服務(wù)于減少噪聲和/或振動(dòng)，其通過將馬達(dá)106作為致動(dòng)器使用來生成特定振動(dòng)以消除機(jī)器102的噪聲輻射振動(dòng)并且因此減少噪
聲輻射。在機(jī)器102周圍采用一個(gè)或多個(gè)傳感器來收集由控制器120使用的信息。一個(gè)或多個(gè)加速計(jì)或振動(dòng)傳感器130可安裝到例如底板110或馬達(dá)106的經(jīng)受振動(dòng)的表面來檢測結(jié)構(gòu)承受的噪聲或振動(dòng)。音頻傳感器(例如，麥克風(fēng))132可在機(jī)器102附近安裝來檢測從機(jī)器102傳出的聲音噪聲。速度傳感器134 (例如，旋轉(zhuǎn)編碼器)檢測馬達(dá)106和牽引輪108的速度。該速度傳感器134可安裝到馬達(dá)軸或牽引輪。在備選實(shí)施例中，馬達(dá)106的速度從由控制器120發(fā)出的控制信號得出，其消除對速度傳感器134的需要。圖2是由控制器120實(shí)現(xiàn)的示范性處理的流程圖。該過程在200開始，其中機(jī)器采用典型方式操作。也就是說，驅(qū)動(dòng)器104響應(yīng)于電梯呼叫和正常電梯操作狀態(tài)而控制馬達(dá)106的速度和方向。在202，控制器120從振動(dòng)傳感器130獲得振動(dòng)信號。在204，控制器120從音頻傳感器132獲得音頻信號。在206，控制器120獲得速度值，其可從速度傳感器134得出或由控制器120基于由控制器120生成的控制信號內(nèi)部得出。在208，控制器120使用速度值、音頻信號和振動(dòng)信號中的一個(gè)或多個(gè)來得出應(yīng)用于電力電子設(shè)備122的控制信號。控制信號包括響應(yīng)于電梯轎廂要求而指定馬達(dá)速度和方向的操作分量?？刂菩盘栠€包括解決由音頻傳感器132和/或振動(dòng)傳感器130檢測的噪聲和/或振動(dòng)的校正分量。控制器120作為控制回路的一部分操作來減少機(jī)器102中噪聲和/或振動(dòng)的譜分量。控制器120中的控制算法提供機(jī)器102的穩(wěn)定操作?？刂破?20可將音頻信號和/或振動(dòng)信號濾波成目標(biāo)特定頻率。目標(biāo)頻率可對應(yīng)于來自機(jī)器102的組件的預(yù)期機(jī)械共振。其他目標(biāo)頻率可對應(yīng)于來自機(jī)器102的電磁(EM)諧波(例如，等于或高于第六諧波)。自適應(yīng)控制算法可用于生成控制信號來抑制機(jī)器102中的振動(dòng)和/或噪聲。電力電子設(shè)備122響應(yīng)于來自控制器120的控制信號生成馬達(dá)106的驅(qū)動(dòng)信號。來自電力電子設(shè)備122的這些驅(qū)動(dòng)信號將馬達(dá)106作為致動(dòng)器操作來控制機(jī)器102的振動(dòng)?？刂菩盘柕男Ｕ至堪隍?qū)動(dòng)信號中來使用馬達(dá)106抑制機(jī)器102中感測的振動(dòng)和/或噪聲。因此，機(jī)器102繼續(xù)按預(yù)期將運(yùn)動(dòng)傳遞給電梯轎廂，但還包括校正力來減少或修改機(jī)器102中的振動(dòng)和/或噪聲以改進(jìn)電梯轎廂中或鄰近機(jī)器的房間中的用戶體驗(yàn)。盡管本發(fā)明僅連同有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)描述，應(yīng)該容易理解本發(fā)明不限于這樣公開的實(shí)施例。相反，可以修改本發(fā)明以包含此前未描述的許多變化、改動(dòng)、替代或等同布置，但其與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)。另外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，要理解本發(fā)明的方面可僅包括描述的實(shí)施例中的一些。因此，本發(fā)明不視為由前面的描述限制，而僅由附上的權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，用于噪聲和/或振動(dòng)的主動(dòng)控制，其包括: 電機(jī)； 至少一個(gè)傳感器，其用于感測機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)并且生成代表噪聲的音頻信號和代表振動(dòng)的振動(dòng)信號中的至少一個(gè)； 控制器，其獲得噪聲信號和振動(dòng)信號中的至少一個(gè)，所述控制器生成控制信號來減少所述機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)；以及 電力電子設(shè)備，其接收所述控制信號并且生成所述機(jī)器的驅(qū)動(dòng)信號。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 所述機(jī)器是電梯系統(tǒng)的一部分并且包括馬達(dá)和牽引輪，應(yīng)用于所述馬達(dá)的所述驅(qū)動(dòng)信號減少所述機(jī)器中的噪聲或振動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 生成所述噪聲信號的所述至少一個(gè)傳感器是音頻傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 生成所述振動(dòng)信號的所述至少一個(gè)傳感器是加速計(jì)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 生成所述振動(dòng)信號的所述至少一個(gè)傳感器安裝到所述機(jī)器的底板。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 所述控制器獲得指示所述機(jī)器的速度的速度值，所述控制器響應(yīng)于所述速度值和所述噪聲信號與振動(dòng)信號中的至少一個(gè)而生成所述控制信號。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中: 所述控制器內(nèi)部獲得所述速度值。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中: 所述控制器從所述機(jī)器中的編碼器獲得所述速度值。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中: 所述控制器響應(yīng)于所述音頻信號、振動(dòng)信號和速度值而生成控制信號來減少所述機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中: 所述控制信號包括用于將運(yùn)動(dòng)傳遞給所述機(jī)器的操作分量和減少所述機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)的校正分量。
11.一種用于系統(tǒng)中噪聲和/或振動(dòng)的主動(dòng)控制的方法，所述方法包括: 感測電機(jī)處的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)來生成噪聲信號和振動(dòng)信號中的至少一個(gè)；響應(yīng)于所述噪聲信號和振動(dòng)信號中的至少一個(gè)而生成控制信號來減少所述機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)；以及 響應(yīng)于所述控制信號而生成所述機(jī)器的驅(qū)動(dòng)信號。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括: 將所述驅(qū)動(dòng)信號應(yīng)用于所述機(jī)器中的馬達(dá)來減少所述機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中: 感測振動(dòng)在所述機(jī)器的底板處執(zhí)行。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括: 獲得指示所述機(jī)器的速度的速度值， 所述生成所述控制信號來減少所述機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)響應(yīng)于所述速度值和所述噪聲信號與振動(dòng)信號中的至少一個(gè)而執(zhí)行。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中: 獲得所述速度信號由控制器內(nèi)部執(zhí)行。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中: 獲得所述速度信號響應(yīng)于所述機(jī)器中的編碼器而執(zhí)行。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中: 生成控制信號響應(yīng)于所述音頻信號、振動(dòng)信號和速度值而執(zhí)行。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中: 所述控制信號包括用于將運(yùn)動(dòng)傳遞給所述機(jī)器的操作分量和減少所述機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)的校正分量。
19.如權(quán)利要求11所述的方法，其中: 所述感測步驟感測將運(yùn)動(dòng)傳遞給電梯轎廂的電梯系統(tǒng)的機(jī)器。
全文摘要
用于主動(dòng)控制噪聲和/或振動(dòng)的系統(tǒng)包括電機(jī)；用于感測該機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)并且生成代表噪聲的音頻信號和代表振動(dòng)的振動(dòng)信號中的至少一個(gè)的至少一個(gè)傳感器；獲得噪聲信號和振動(dòng)信號中的至少一個(gè)的控制器，該控制器生成控制信號來減少該機(jī)器中的噪聲和振動(dòng)中的至少一個(gè)；以及接收這些控制信號并且生成該機(jī)器的驅(qū)動(dòng)信號的電力電子設(shè)備。
文檔編號B66B11/08GK103221326SQ201080070404
公開日2013年7月24日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者A.布朗, V.布拉斯科 申請人:奧的斯電梯公司