基于模糊控制的载客电梯群控方法研究

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随着社会的发展,高层建筑和智能化建筑的不断出现,作为垂直运输工具的电梯得到了越来越广泛的应用,人们对电梯服务质量提出越来越高的要求,单台电梯往往不能满足建筑内的交通需求。为缩短人们的候梯时间,减少能量的损耗,需要合理安装多台电梯。这就引入了电梯群控系统,它采用优化的控制策略来管理多台电梯协调运转,以提高电梯的运行效率和服务质量。   电梯群控的难点和重点在于电梯交通客流的随机性以及电梯群控系统的多目标性、不确定性、非线性、扰动性和信息的不完备性,因而无法建立被控对象的精确模型,无法很好地采用传统控制方法解决这些问题。模糊控制技术在解决非线性、不确定性问题上具有很大的优势。它不需要建立所求解问题的精确数学模型,而是模仿人脑的推理能力,可以使许多复杂问题简化。   论文简要介绍了电梯群控系统的运行特性,国内外现状及存在问题;分析了将模糊控制技术应用到电梯群控调度算法中的必要性和可行性;详细剖析了描述客流特征的交通变量,提出将大楼交通构成及客流交通强度作为交通模式模糊推理的输入变量,建立了识别12种客流交通模式的规则库;分析了传统电梯调度算法及其评价函数在描述电梯群控目标中存在不准确性、不完备性等问题,在此基础上,构建了新的、更加合理评价电梯调度目标的综合评价函数,将平均候梯时间少、平均乘梯时间少、能耗少、轿厢拥挤度四个重要目标的加权平均值作为评价函数,并根据不同的交通模式调整加权系数,实现不同交通模式下电梯群的优化控制;对该四个控制目标的模糊推理的具体实现,包括新的输入变量选取、变量计算、变量的模糊化及各目标模糊推理规则库的建立,进行了详细的分析研究。
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