一种电动更衣吊篮升降系统控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动更衣吊篮升降控制技术领域，尤其是一种电动更衣吊篮升降系统 控制方法。
【背景技术】
[0002] 目前有以下几种电动更衣吊篮的到顶停止和到底停止的控制方式。
[0003] -是采用钥匙控制吊篮的升降和停止。这种控制系统对每个电机都设置一个钥匙 开关，钥匙开关上有3个档位，分别是上升、停止、下降，钥匙旋转到"上升"档位时，吊篮开 始上升，当吊篮上升到顶端时，由人工手动将钥匙旋转到"停止"档位；钥匙旋转到"下降"档 位时，吊篮开始下降，当吊篮下降到地面时，由人工手动将钥匙旋转到"停止"档位。这种方 式的控制系统具有造价低廉、控制简单的特点，但使用一段时间后，容易出现开关触点接触 不良、钥匙锁芯卡滞等现象，维护更换频繁，使用成本较高；钥匙有一定的互开率导致安全 性不高，丢失或损坏后重配麻烦，维护管理不便；由于人工很难判断吊篮是否到顶或到地， 不能适时的将钥匙旋转到"停止"档位会造成使用不便甚至会损坏吊篮。
[0004] 二是采用限位行程开关。专利号为201010232981. 4发明名称为一种电动存衣吊 篮的升降控制系统提及一种水银开关和磁铁配合的限位行程开关，这种装置能准确判断吊 篮是否上升到位以及时切断电机电源，是一种自动的到顶自停控制系统，但该系统采用机 械式的控制方式，容易磨损，不耐用，而且这种控制方式不适用于应用越来越广泛的塑料材 质的篮体。
[0005] 三是采用过流检测电路。专利号为200920255125. 3实用新型名称为吊篮无线控 制的系统的专利提及一种电子式到顶检测方式，其过流检测电路检测的原理是当更衣吊篮 上升到顶后，电机电流将快速上升至过流状态，被过流检测电路检测到，及时切断电机供电 实现保护。此种控制方式为电子式的检测方式，相对限位行程开关这种机械式的控制方式 更耐用；但电机在不同的负荷下，工作电流不同，随着电机使用、机械磨损、润滑状况等原因 也会导致工作电流渐变，判断吊篮上升到位时的过流电流也要相应变化，这给吊篮在使用 时带来繁重的维护工作。而对于吊篮下降至地面的停止方法目前大家多用人工观察控制或 定时的方式，由于绳子在使用中会老化或被拉长，定时控制往往导致篮子没落到地免或被 倒卷起来，需要经常调整定时值。除了上述诸多原因，现有的控制方法中普遍缺少一种有效 防止人为误操作所带来的安全隐患，即当吊篮已经在顶端时再次执行上升操作，电机便会 继续转动带动吊篮升上，即便系统有机械检测或过流检测方案，也需要经过电机动作响应 后才能反应过来，由于已经在顶端吊篮本身已无法上升，此时便是强拉吊绳的操作，会导致 绳子张紧度大幅度提高甚至拉断绳子，潜在巨大的危险，因此迫切需要提供一种更便捷、更 有效、更稳定的控制方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种电动更衣吊篮升降系统控制方 法，能够有效克服电机自身的负荷变化、机械磨损、润滑状况差异等带来的差异动态调整控 制参数实现吊篮自动上升至顶和下降至地面自动停止，彻底消除了人为误操作的安全隐 患，显著提高系统的稳定性和安全性。
[0007] 本发明为实现上述的发明目的，采用如下的技术方案：一种电动更衣吊篮升降系 统控制方法，是由吊篮升降过程中的电机电流动态采样计算控制参数、吊篮运动状态保持 跟踪、上升至顶和下降至地面自动停止三种方法综合执行来实现，在吊篮升降过程中对电 机电流进行滤波、整形，动态采集电流数据计算出动态极限阈值电流T(I)，用于吊篮安全控 制；对吊篮运动状态实时记录、保持、跟踪，当吊篮已经至顶时不再响应上升操作，或吊篮已
【主权项】
1. 一种电动更衣吊篮升降系统控制方法，其特征在于：是由吊篮升降过程中的电机电 流动态采样计算控制参数、吊篮运动状态保持跟踪、上升至顶和下降至地面自动停止三种 方法综合执行来实现，在吊篮升降过程中对电机电流进行滤波、整形，动态采集电流数据计 算出动态极限阈值电流T(I)，用于吊篮安全控制；对吊篮运动状态实时记录、保持、跟踪， 当吊篮已经至顶时不再响应上升操作，或吊篮已经至地面时不再响应下降操作；在吊篮上 升至顶或下降至地面时根据电机电流变化率：
?结合动态极限阈值电流T(I)，的方法实现 自动停止操作。
2. 根据权利要求书1中所述的一种电动更衣吊篮升降系统控制方法，其特征在于：所 述的吊篮升降过程中的电机电流动态采样计算控制参数的方法为，在吊篮升降过程中对电 机电流进行滤波、整形，动态采样，计算出电机工作后5?20秒内的平均电流7，然后确定动 态极限电流H/) = (1.8 ~ 2.5)/，作为吊篮安全控制的极限参数。
3. 根据权利要求书1中所述的一种电动更衣吊篮升降系统控制方法，其特征在于：所 述的吊篮状态保持跟踪的方法为，定义St作为吊篮的状态信息，其中St=TOP、RISING、 FALLING或BOTTOM，分别表示吊篮处于"上升至顶"、"上升中"、"下降中"、"下降至地面"四 种状态；在吊篮操作过程中对吊篮状态St实时更新，在吊篮处于"上升至顶"状态时不再响 应上升操作，在吊篮处于"下降至地面"状态时不再响应下降操作。
4. 根据权利要求书1中所述的一种电动更衣吊篮升降系统控制方法，其特征在于： 所述的上升至顶和下降至地面自动停止的方法为，当吊篮上升至顶不能继续上升时电机 负载突然增大，电流也急剧增大，在吊篮下降过程中，吊篮的重力拖着电机，因此电机电 流较小，当吊篮降至地面时电机失去了吊篮拖拽了而突然电流变大，当电机电流变化率
实现自动停止操作，有效克服电机由于负荷不同机械磨损、润滑状况带 来的差异；为防止电机电流变化率_
-由于受到干扰而不能自动停止时，当电机实时电流I >T(I)时，即电机实时电流I大于动态极限阈值电流T(I)时，实现吊篮自动停止。
5. 根据权利要求书1中所述的一种电动更衣吊篮升降系统控制方法，其特征在于：所 述的吊篮升降过程中的电机电流动态采样计算控制参数、吊篮运动状态保持跟踪、上升至 顶和下降至地面自动停止三种方法综合执行进行控制的步骤为： S1系统初始化，设置St=STOP，T(I)为经验安全预设值2. 5?4 ; S2等待获取操作指令； S3是否为上升操作：判断操作指令是否为上升操作，如果是则跳转至S41，否则跳转至 S42 ； S41St=TOP?:判断吊篮状态信息是否为上升至顶状态，如果是则不执行任何操作直 接跳转至S2重新等待操作指令，从而避免误操作强制电机上升操所带来的安全隐患，否则 跳转至S51 ; S42St=BOTTOM?:判断吊篮状态信息是否为下降至地面状态，如果是则不执行任何 操作直接跳转至S2重新等待操作指令，否则跳转至S52 ; S51St=RISING:设置状态信息为正在上升； S52St=FALLING:设置状态信息为正在下降； S61启动吊篮电机执行上升操作； S62启动吊篮电机执行下降操作； S71/S72采样电流计算T(I):为了消除由于电机线圈电极换向时碳刷与线圈间产生的 高频干扰尖脉冲对采样结果的影响，采样电机实时电流，以最近采样5组电流值进行中值 滤波，并对中止滤波的结果再次进行均值滤波，得到采样电流Ii，其中i= 1，2, . . .，n，n =kt，t为采样进行时间，k为单位时间内得到采样电流L的次数，对该电机电流进行t=
(5?20)采样求得平均电流 然后计算得到动态极限阈值电流r〇〇 =C1.8?2.5)7 _ 9 S81/S82采样电流I:采样电机实时电流，以最近采样5组电流值进行中值滤波，并对中 止滤波的结果再次进行均值滤波，得到采样电流I; S91/S92I>T(I) ?:判断采样电流I是否超出动态极限阈值电流T(I)，如果超过则说 明吊篮已经上升至顶或下降至地面，由于受到干扰而没能停止，跳转至S121/S122停止电 机并结束操作，从而有效防止电流过大产生意外，否则跳转至S101/S102; S101/S102采样电流计算
采样电机实时电流，以最近采样5组电流值进行中值 滤波，并对中止滤波的结果再次进行均值滤波，得到采样电流Ii，其中i= 1，2, . . .，n，n=kt，t为采样进行时间，k为单位时间内得到采样电流L的次数，计算电机电流变化率
S101/S102
判断电机电流变化率：
是否超出了（3?12)T(I)， 如果是则说明吊篮已经上升至顶或下降至地面而导致了电机电流突然增大，所以跳转至S121/S131，否则表明吊篮正在上升或下降，尚未到位，跳转至S81/S91重新检测； S121/S122 :停止电机； S131St=TOP:更新吊篮的状态信息为上升至顶，然后返回S2以重新等待操作指令；S132St=BOTTOM:更新吊篮的状态信息为下降至地面，然后返回S2以重新等待操作指 令。
【专利摘要】一种电动更衣吊篮升降系统控制方法，是由吊篮升降过程中的电机电流动态采样计算控制参数、吊篮运动状态保持跟踪、上升至顶和下降至地面自动停止三种方法综合执行来实现，对吊篮运动状态实时记录、保持、跟踪，当吊篮已经至顶时不再响应上升操作或吊篮已经至地面时不再响应下降操作以防止误操作带来意外后果；能够有效克服电机自身的负荷变化、机械磨损、润滑状况差异等带来的差异动态调整控制参数实现吊篮自动上升至顶和下降至地面自动停止，彻底消除了人为误操作的安全隐患，显著提高系统的稳定性和安全性。
【IPC分类】B66F11-04
【公开号】CN104555841
【申请号】CN201510016901
【发明人】杨数强, 刘中利, 丁超亮, 高雅, 陈群, 王招娣
【申请人】洛阳师范学院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月6日