技术领域
[0001] 本
发明涉及电梯运动学分析领域，具体是一种电梯曳引系统的动力学分析模型建立方法。
背景技术
[0002] 电梯是指服务于
建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于
水平面或与铅垂线倾斜
角小于15°的刚性轨道运动的永久运输设备，按照使用环境可分为
自动扶梯式的台阶式电梯与垂直式的轿厢式电梯；其中轿厢式电梯由于其运载情况适用范围较广，但是由于目前的材质或者使用环境的改变，轿厢式电梯采用的
钢绳升降模式，极易出现钢绳断裂情况，2006年仅日本五大电梯公司就发生了42起电梯
钢丝绳断裂事故；与电梯其它部位相对完善的检测和监视手段相比，钢丝绳的安全性监测是目前相对薄弱且急待解决的课题；钢丝绳的检测一般采用多方向的振动检测，但其中对钢丝绳断裂影响最为重要的，是其水平方向受到的振动力，因此研究水平方向的振动运动曲线，检测轿厢式电梯的顶部钢丝绳与阻尼器的振动，构建出协调的水平振动模型，进而对电梯拽引系统的动力学分析，以准确检测钢丝绳振动情况。
[0003] 现有的拽引系统模型，大多将竖直方向和水平方向的振动综合考虑，进而拟合成整体，缺乏水平方向的单独动力学拟合曲线；如发明为：基于非线性形态共振模型的电梯防坠独立式安全监测方法(
申请号：CN201910761521.1)，公开了一种基于非线性形态共振模型的电梯防坠独立式安全监测方法，监测步骤如下：步骤一：振动数据的采集；步骤二：多
传感器总监测
信号的计算；步骤三：监测信号特征参量的提取；步骤四：非线性形态共振模型的建立；步骤五：固有信号特征峰的提取；步骤六：钢丝绳单股断裂特征峰的提取；步骤七：日常使用时对钢丝绳的安全监测。通过采用测定的振动数据，构建非线性形态共振模型，虽然提高了钢丝绳检测灵敏，但是水平方向缺乏单独的构建模型；同时采用检测信号特征峰的方式，需要依据不同传感器的灵敏性，因此构建的曲线需要进行校正，这无疑影响最后模型的准确性。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服
现有技术的不足，提供一种电梯曳引系统的动力学分析模型建立方法，以至少达到准确构建水平振动模型的目的。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006] 一种电梯曳引系统的动力学分析模型建立方法，构建水平方向的振动模型，包括以下步骤：
[0007] S1构建
质量－
弹簧－阻尼器系统，其中质量采用空心的长方体
块替代，弹簧采用刚性的钢丝弹性绳，阻尼器采用液压阻尼器；
[0008] S2将所述的弹簧处套设上振动数据监测装置，同时在所述阻尼器上也设置振动数据监测装置，运行整体的质量－弹簧－阻尼器系统，得到振动数据；
[0009] S3将振动数据整合，针对不同
位置的振动数据监测装置，构建不同位置的水平振动模型；
[0010] S4调节质量－弹簧－阻尼器系统中的质量提升速度，将不同速度与不同位置的水平振动模型进行耦合，将得到的水平振动模型进行多元模型离散化，得到不同速度和不同位置的常微分方程组；
[0011] S5将得到的常微分方程组，求得数值解，对得到的数值解拟合，得到质量－弹簧－阻尼器系统的水平振动
加速度曲线，即得到电梯曳引系统的动力学分析模型。
[0012] 优选的，为了进一步实现利用振动数据监测装置，实现水平模型构建的准确性，所述的振动数据监测装置包括：振动传感器、数据记录仪；所述的振动传感器通过有线连接的方式与所述的数据记录仪相连接；所述的振动传感器采用A118P振动传感器，配套SL118的微振动传感器模块与A613倾倒
开关；所述的数据记录仪采用F8110振动诊断分析仪，利用特定的振动传感器以及配套的振动传感器模块，采用振动诊断分析仪，将振动的位移信号转换成
电信号，在低误差范围，实现不同的信号转换。
[0013] 优选的，为了进一步体现本模型的准确性，所述的质量－弹簧－阻尼器系统按照实际质量：模拟质量＝1000:1的比例设计，利用同比例缩放模型进行运动学模拟，体现等效替换的思想。
[0014] 优选的，为了将混合的多远模型区分开，所述的多元模型离散化为，利用时变元方法，针对不同速度和不同位置，先将不同速度和不同位置作为单一化变量，再利用单元分割方式，针对不同速度与不同位置，按照单元变量离散化多元模型；采用时变元方法，将不同的变量先整合为单一变量，再采用单元分割，构筑不同速度和不同位置的单个变量，形成各个变量的对应单个模型。
[0015] 优选的，为了具体化单元变量，所述的求得数值解为，采用高斯精细积分
算法，针对各个常微分方程组，求得不同速度与不同位置的具体单元值对应的电位信号峰值之差，即为数值解；所述的电位信号峰值之差为水平方向位移的偏差的电信号峰值偏差；利用电信号的峰值差替代位移偏差，作为最终数据求解，进而利用运动学定律求得精细的振动位移偏差曲线，准确构建水平振动模型。
[0016] 优选的，为了进一步拟合实际的水平振动情况，所述的拟合为采用抛物线的曲线运动方程，拟合水平方向上的动力加
速度曲线；利用抛物线的曲线运动方程，拟合求得的数值解，得到曲线运动方程，进而在微积分程度上，构建出水平振动加速度曲线，进而得到电梯曳引系统的动力学分析模型。
[0017] 本发明的有益效果是：
[0018] 1.利用振动检测装置，将振动的水平偏差转换为电信号的峰值，同时利用高斯精细积分算法、多元模型离散化的数学处理，将电信号偏差值与不同位置和不同速度分别对应构建
运动学模型，进而利用数学处理的微积分，无限缩小误差，以达到确构建水平振动模型的目的。
[0019] 2.采用时变元方法，将不同的变量先整合为单一变量，再采用单元分割，构筑不同速度和不同位置的单个变量，形成各个变量的对应单个模型。
[0020] 3.利用抛物线的曲线运动方程，拟合求得的数值解，得到曲线运动方程，进而在微积分程度上，构建出水平振动加速度曲线，进而得到电梯曳引系统的动力学分析模型。
附图说明
[0021] 图1为本发明的质量－弹簧－阻尼器系统示意图；
[0022] 图2为各
实施例和对比例中动力学分析模型的准确率及拟合率示意图。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0024] 实施例1
[0025] 一种电梯曳引系统的动力学分析模型建立方法，构建水平方向的振动模型，包括以下步骤：
[0026] S1构建如图1所示的质量－弹簧－阻尼器系统，其中质量采用空心的长方体块1替代，弹簧采用刚性的钢丝弹性绳2，阻尼器采用液压阻尼器3；为了进一步体现本模型的准确性，所述的质量－弹簧－阻尼器系统按照实际质量：模拟质量＝1000:1的比例设计，利用同比例缩放模型进行运动学模拟，体现等效替换的思想；
[0027] S2将所述的弹簧处套设上振动数据监测装置4，同时在所述阻尼器上也设置振动数据监测装置4，运行整体的质量－弹簧－阻尼器系统，得到振动数据；为了进一步实现利用振动数据监测装置，实现水平模型构建的准确性，所述的振动数据监测装置包括：振动传感器、数据记录仪；所述的振动传感器通过有线连接的方式与所述的数据记录仪相连接；所述的振动传感器采用A118P振动传感器，配套SL118的微振动传感器模块与A613倾倒开关；所述的数据记录仪采用F8110振动诊断分析仪，利用特定的振动传感器以及配套的振动传感器模块，采用振动诊断分析仪，将振动的位移信号转换成电信号，在低误差范围，实现不同的信号转换；
[0028] S3将振动数据整合，针对不同位置的振动数据监测装置，构建不同位置的水平振动模型；
[0029] S4调节质量－弹簧－阻尼器系统中的质量提升速度，将不同速度与不同位置的水平振动模型进行耦合，将得到的水平振动模型进行多元模型离散化，具体为：利用时变元方法，针对不同速度和不同位置，先将不同速度和不同位置作为单一化变量，再利用单元分割方式，针对不同速度与不同位置，按照单元变量离散化多元模型；采用时变元方法，将不同的变量先整合为单一变量，再采用单元分割，构筑不同速度和不同位置的单个变量，形成各个变量的对应单个模型；得到不同速度和不同位置的常微分方程组；
[0030] S5将得到的常微分方程组，求得数值解，对得到的数值解拟合，得到质量－弹簧－阻尼器系统的水平振动加速度曲线，即得到电梯曳引系统的动力学分析模型；为了具体化单元变量，所述的求得数值解为，采用高斯精细积分算法，针对各个常微分方程组，求得不同速度与不同位置的具体单元值对应的电位信号峰值之差，即为数值解；所述的电位信号峰值之差为水平方向位移的偏差的电信号峰值偏差；利用电信号的峰值差替代位移偏差，作为最终数据求解，进而利用运动学定律求得精细的振动位移偏差曲线，准确构建水平振动模型；为了进一步拟合实际的水平振动情况，所述的拟合为采用抛物线的曲线运动方程，拟合水平方向上的动力加速度曲线；利用抛物线的曲线运动方程，拟合求得的数值解，得到曲线运动方程，进而在微积分程度上，构建出水平振动加速度曲线，进而得到电梯曳引系统的动力学分析模型。
[0031] 对比例1
[0032] 不采用振动检测装置，直接采用等效替换的水平位移偏差的放大系统，其余构建方法及步骤同实施例1。
[0033] 对比例2
[0034] 不采用高斯精细积分算法、多元模型离散化的数学处理，直接将测定的电位峰值等效替换成水平位移偏差值，其余构建方法及步骤同实施例1。
[0035] 对比例3
[0036] 不采用时变元方法，直接利用拆分多元变量方法，其余构建方法及步骤同实施例1。
[0037] 将得到的各个实施例和对比例的动力学分析模型，更换长方体块质量，以单股钢丝绳断裂为止，进行极限试验，记录拽引系统的
张力与额定的标准张力之比，即为分析模型的准确率；同时记录此时的振动模型的水平振动曲线，与实际的图像曲线拟合，得到拟合率；具体如表1所示：
[0038] 表1各实施例和对比例中动力学分析模型的准确率及拟合率情况表[0039]
[0040]
[0041] 结合表1及图2所示，可得在采用本发明的振动检测装置与高斯精细积分算法、多元模型离散化的数学处理的
基础上，进一步采用时变元方法，拆分多元变量，构建的电梯曳引系统的动力学分析模型，其模拟准确率达到96％、振动曲线拟合率能达到91％，体现了本发明的优越性。
[0042] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、
修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附
权利要求的保护范围内。
