毕业论文-基于PROFIBUS的电梯群控制系统.doc

毕业设计（论文）题目 ： 基于PROFIBUS的电梯群控制系统 系 别： 信息工程系专业名称： 自动化班级学号： 108202203学生姓名： 杨青华指导教师： 彭元修二O一四 年 六 月 毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：基于PROFIBUS的电梯群控制系统II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求： 1、查阅文献，翻译英文资料 2、研究群控系统的需求、特性以及工作原理3、设计一款比较简单而实用的控制算法并验证 4、控制系统的软硬件结构设计并调试毕业论文要求包含：文献综述、系统设计方案、系统结构设计图、计算流程图、翻译一篇相关的英文资料。III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间： 工作安排如下：1、 查阅资料，英文翻译，撰写开题报告 第1-4周2、理论论证、系统设计调试 （ 第 5-13 周 ）3、撰写毕业论文 （ 第 13-15 周 ）4、总结、准备答辩 （ 第 15-16 周 ）2、 理论论证、系统设计调试 第5-14周3、撰写毕业论文 （ 第 13-15 周 ）4、总结、准备答辩 （ 第 15-16 周 ）3、 撰写毕业论文 第14-16周4、总结、准备答辩 （ 第 15-16 周 ）4、 总结、准备答辩 第16-18周 、主 要参考资料：1.彭灿辉.电梯群控系统研究与设计D.广州:华南理工大学，2001.2.赵亚伟.基于现场总线的电梯群控模型及其算法、控制工程.上海：东南大学出版社， 20043.王国萍.多目标的电梯群控系统算法分析、控制理论与应用.重庆：重庆大学出版社， 20054.李增昌.群控电梯智能控制策略研究.天津:天津大学图书馆，20045.杨保安，张科静.多目标决策分析理论、方法与应用研究.上海:东华大学出版社，20086.李正军.现场总线及其应用技术.北京:机械工业出版社，20057.宗群，尚晓光，岳有军等.电梯群控系统的交通模式识别.控制与决策，20018.John R. Hackworth, Frederick D.Hackworth, Jr.Programmable Logic Controllers: Programming Methods and Applications. 2.52.8,The Programmable Logic Controller,First Edition.London: Prentice Hall,2003.3550 信息工程 系 自动化 专业类 1082022 班学生（签名）： 填写日期： 2014 年 1 月 10 日指导教师（签名）： 助理指导教师(并指出所负责的部分)：信息工程 系主任（签名）：学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日基于PROFIBUS的电梯群控制系统设计 学生姓名：杨青华 班级：1082022 指导老师：彭元修 摘要：在现代建筑中,人员复杂,交通流量,单一的电梯经常不能满足建筑垂直运输的需要,为了提高电梯系统的服务质量和服务效率,需要安装多个电梯缓解电梯操作压力。而电梯群控制技术是一种有效的手段来实现这一目标。 电梯群控系统是用来解决非线性不确定复杂的多目标随机系统的决策问题。今天现场总线是计算机技术，通信技术，仪器仪表和控制技术高度集成和全面的产品，已成为一个热门领域，自动化技术的发展。它是连接智能现场设备和自动化系统，数字化，双向，分布式多变量，多点，多站通信网络。在现场总线标准，过程现场总线（PROFIBUS）在其国际化，开放式的高灵活性和高可靠性的优势。由于数据处理的PLC存储器的功能和局限性，从而使现有的控制算法难以到达的电梯群控系统，它提出了一个多目标优化算法的电梯群控算法简单，易于实现，设计了电梯群一个PROFIBUS控制系统 - DP，并为实现这些目标和规划算法在网络运行队列。关键字：群控系统 现场总线 PROFIBUS 多目标优化算法指导老师签名：The elevator group control system based on profibus is designedStudent name : Yang Qinghua Class: 1082022Supervisor: Peng YuanxiuAbstract: in modern building only, due to the complexity of in and out of the staff, traffic flow is large, single elevators are often cannot meet the needs of building of vertical transport, in order to improve the service quality and service efficiency of the elevator system, need reasonable install many elevators to alleviate the pressure of elevator running, building the day-to-day running of the harmonious and orderly. The elevator group control technology is an effective way of achieving this goal. Group control of elevator systems is to solve a complicated multi-objective stochastic systems with nonlinear, uncertain decision problems. Now the fieldbus as computer technology, communication technology, instrument technology and the product of a highly integrated and comprehensive control technology, has become a hot topic of the development of automation technology today. It is connected to the intelligent field devices and automation systems fully dispersed, digital, bi-directional, multivariable and multipoint communication network, multiple stand. In numerous fieldbus standard, the process field bus (PROFIBUS) in its internationalization, open, high flexibility, high reliability advantages. Due to P LC data processing ability and the limitation of memory, make existing efficient control algorithm is difficult to truly achieve in elevator group control, so the article puts forward a set of method is simple and easy on the PLC to realize the multi-objective programming of elevator group control algorithm, and builds a set of elevator group control of profibus-dp network, and adopts the method of the run queue achieve the multi-objective programming algorithm in the network.Keywords: group control systems, fieldbus, profibus, Multi-objective optimization algorithm Signature of Supervisor： 目录1 绪论1.1电梯群控系统的发展11.2典型控制模式21.3本课题研究的背景、目的和意义41.4本文研究的主要内容52 电梯群系统分析2.1电梯群控系统的需求分析62.2电梯群控系统的特性分析72.3电梯群控系统的工作原理分析93 群控调度算法设计3.1群控调度算法分析与设计113.2群控调度规则123.2.1电梯的基本运行规则123.2.2电梯运行的群控规则123.3多目标规划电梯群控算法134 基于profibus总线的电梯群控系统设计4.1 现场总线194.2 PROFIBUS现场总线194.3 PROFIBUS-DP总线214.4基于profibus总线的电梯群控系统总体结构设计244.4.1电梯群控系统的硬件结构设计254.4.2总线接口方式设计254.4.3总线通信方式设计264.5电梯群控系统软件结构设计264.6电梯调度模块的实现29 5 总结 参考文献.33 致谢.34南昌航空大学科技学院2014届学士学位论文基于PROFIBUS的电梯群控制系统设计1绪论1.1电梯群控系统的发展电梯最早的人类，动物和液压驱动的方法起源于公元前3世纪。一开始是蒸汽机动力升力在19世纪中叶，主要用于工厂，矿山，仓库等场所输送机械和货物。有发明于1853年奥的斯美国机械师，从电梯成为人们日常生活的一部分，世界上第一个载人电梯的安全装置。首先依赖于电动升降机德国西门子发明于1880年，随后一直在电梯里不断地发展。电梯为人类社会的发展起到了巨大的作用，为人民带来了极大的方便。随着社会的不断发展，高层建筑和智能化建筑不断涌现，客流交通情况变得越来越复杂。人们对电梯的服务质量和服务水平也提出了越来越高的要求，无论是电梯的安全可靠性，还是电梯的乘客候梯时间、乘梯时间以及系统能耗。显然，单台电梯已经不能满足这些人的需求，设置了多个电梯进行统一管理和优化调度成为解决方案，电梯群控系统应运而生。该建筑将毗邻多个电梯的统一管理和调度优化控制系统是电梯群控系统。按照每部电梯的乘客和建设的乘客电梯呼叫信号，以减少乘客候车时间最适当的反应的操作状态的交通情况，群控系统被选中，骑乘时间和系统能耗的目的，以提高整体电梯和服务的质量，乘客的表现。当电梯群控制系统可以很好地提高电梯组群管理系统的效率，因此更受欢迎。然而，群控调度算法是电梯群控系统的核心，通过对电梯群调度新的控制方法和控制算法的不断研究，以提高电梯的运行效率，从而促进了发展速度的电梯群控技术。 由于其具有显著的优化调度功能，电梯群控系统自首次使用以来，便一直受到研究者的关注而不断发展。随着科学技术的不断进步，电梯经历了将近60年的发展。由最初的继电器控制方式，到集成电路控制方式，到现在的计算机控制，逐步提高了电梯群控系统的整体性能。电梯群控系统的发展历程如表1-1所示。 表1-1电梯群控系统的发展历程发展阶段群控系统控制方式分配系统第一阶段（1941-1971）自动模式选择系统时间间隔控制区间分配系统第二阶段（1971-1975）应用集成电路候梯时间预测控制呼梯分配系统第三阶段（1975年至今）计算机控制最短候梯时间控制综合评价系统带有学习功能的预测人工智能的应用 20世纪40年代的第一阶段到1971年时，电梯群控系统纳入发展的早期阶段。在此期间，利用继电器触点控制的电梯群控制系统中，电梯可以在没有正常工作，这使电梯的运行效率大大提高运行时，这样的系统被称为“自动模式选择系统。”这是建设中的交通流进入层间的下行客流高峰的日子等几种运输方式和运输的不同模式，系统可以选择执行相应的命令工作。让电梯可以独立于手动操作运行是使用继电器逻辑控制的最大优势。能力，但也有许多不足之处，如仅简单地为了完成系统的运行，缺乏复杂的逻辑推理，降低运行效率，硬件连接和更复杂的系统中操作，如果问题是不容易维护等。 第二阶段，1971年至1975年，随着电子技术的发展，硬件设计的电梯群控系统消除了使用继电器，相反，集成电路，能够执行更复杂的逻辑运算，在电梯群控系统逻辑计算能力和数据控制得到增强，可进一步提高电梯的性能。随着呼叫分配系统的发展，客运服务电梯的质量得到了显著提高。它的调度方法是对每名旅客的呼叫信号，群控系统将根据运行状态，此刻电梯群客运交通，以及在建筑物内，选择一个最合适的电梯响应，为乘客提供服务。通过计算每个乘客电梯呼叫信号的响应时间，选择一个最合适的电梯到这个新的控制方法的呼叫信号响应采纳，叫做等待时间控制。由于等待时间无法预测准确的计算，从而影响电梯群控系统的整体性能。第三阶段是从1975年到现在。在此期间，计算机技术，网络技术和人工智能控制技术，极大地促进了电梯群控技术发展的快速发展。人们开始使用计算机到电梯群控系统，由计算机对电梯的控制。处理和优化电梯群控系统的调度电梯交通数据的能力是一个功能强大的计算机逻辑，数据记录，并执行复杂的计算来实现的能力，从而提高电梯的运行效率和质量服务乘客。随着研究的主要EGCS统计特性的前两个阶段，这一阶段的内容是电梯群控系统的主要动态特性。为了满足人们EGCS日益增长的需求，基于呼叫分配系统加入了综合评价体系，考虑到乘客的等待时间，和乘客电梯到达预测准确率性能阶梯漫长的等待指示器，电梯群控系统相比，与之前的系统大大降低了乘客的平均等待时间，平均乘车时间，漫长的等待梯率，提高系统的整体性能。 随着人工智能技术被广泛的电梯群控系统中使用，电梯群控系统进入了一个快速发展的时期，1988年，各种新的控制技术的不断涌现。因为专家系统，神经网络，模糊控制，遗传算法，神经网络，模糊人工智能技术可以解决非线性电梯群控系统固有的不确定性，以及不完全性等信息的干扰，国内外许多专家，学者和研究机构对这些智能控制技术在电梯群控系统进行了深入的研究，旨在进一步提高了系统的整体性能。由于智能控制技术的应用，电梯群控系统的这个阶段具有一定的智能，进一步提高了电梯的效率，并在不断地发展。1.2典型控制模式 开发控制的方式越来越多的人的多样性采取不同的策略，以优化其组控制模式电梯系统中，有很多的控制模式的电梯群控模式的实际应用主要有以下几类： (1)预测控制模式 模型预测控制的原理是由于较长的运行的电梯系统中的进程总是有一个统计规则，乘客登机时，或在电梯的运行模式是否。流量模式的典型办公楼，惯常的交通电梯群控系统分为以下几种模式：峰值流量模式，减少高峰交通模式，双向交通模式，四路交通模式，交通模式和空闲各层之间的流量平衡图案。因此，根据总结和经验来预测未来变化的交通状况在未来的时间内，根据所建立的模型电梯的运行，以获得相对较好的传输能力，减少旅客等候时间，提高工作效率，减少一些负次要因素的影响。 (2)优化控制模式 由于数量的限制，在电梯的运行过程中的电梯群控制系统中，响应于每一个呼叫信号不是在任何时间，是在为了满足一个给定的条件的多个电梯呼叫，事实上的响应给出优化调度问题电梯。其主要目的是提高电梯群控服务质量乘客和降低系统功耗，这是一个多目标优化规划问题。先进的计算机技术的应用，先进的计算机技术，以现有的所有调用和响应优化模型的下一次调用之前传来的应用程序将作出优化优化规划，在计算相对使用数学方法的多目标模型调度规则来指导由决策相对程序到最优解运行电梯最佳解决方案。 (3)分解协调控制模式在一些比较大的建筑群，通常使用的操作控制该模式下，是采用动态多目标优化分区规划思路。在不同的楼层，或在不同的电梯整栋楼或分解成几个较小的视地板的功能，独立的，但与小型控制系统相关的，每个小系统的最优控制模型来处理每种模式，以获得最佳协调。 (4)模糊控制模式 有很多不确定因素在电梯系统难以准确把握，不准确的描述。例如，乘客登陆人数，人次，地板和其他用途。模糊控制模型的方法基于模糊控制的描述。模糊控制是模拟人类思维的模糊推理，得出模糊隶属函数，找到确切的值作为控制来实现控制量。 (5)神经网络控制模式电梯组群管理系统是随机的，非线性的，所以很难建立精确的数学模型，以及神经网络可以通过网络的权重进行调整，以获得最接近最佳输入 - 输出映射，它是难以适应非线性的建模动力系统。(6)进化算法控制模式 为了解决电梯群的优化调度问题，群控系统根据不同的建筑物和乘客的需求逐渐变得不同，对于一些不同的目标优化系统。遗传算法，通过一系列的进化搜索模式表示粒子群优化算法，搜索与搜索最优解时不依赖于梯度信息，但自动获取和知识有关搜索空间的积累，以及自适应控制搜索过程中，算法简单，普遍的适用性，适合并行分布处理的特点，它有非常广泛的电梯群控制理论的应用。为了提高电梯群控制系统中，这些类型的控制模式的通常有效的结合的效率。预测控制模式，采用了不同的交通流控制方法;最优控制模型是解决特定的调度算法的最优解;协调控制模式的分解是建立电梯群控区间，该功能被分成几个小系统分开调度，在整个系统协调的电梯群优化算法的运行;模糊控制模式是一个很大的不确定性的电梯群控系统的存在，给予一定的模糊规则的模糊推理，例如，以确定建筑物的交通模式;进化算法控制模式主要用于电梯的调度策略。1.3本课题研究的背景、目的和意义1.3.1 选题背景 在现代社会中，高层建筑电梯运输不可缺少的手段，它承担着客运在垂直方向上的建筑为人们的生活和工作在嘴里经常提供的服务内的重要任务。随着经济的快速发展和科学技术的进步，在城市越来越多的高层建筑，也增加了地板的高度，使用同一建筑物的不同楼层也有可能不同，因此，改变电梯交通问题越来越复杂。如何使电梯提供更好的服务，已成为许多学者研究的人在国内和国外的主题。 随着生活水平的提高，人们越来越高的要求电梯，无论是乘客平均等待时间，平均骑行时间和精力到系统中，是这些性能指标的要求很小。显然，单台电梯已经失败了，因为多台电梯，以满足这些人的需求，操作相互独立，电梯容易出现“扎堆”现象，而在上行或下行时，高峰期乘客电梯乘客可以很快把运到目的地楼层，减少电梯的运行效率。因此，为了更好地提高电梯的运行效率，我们需要进行统一管理的优化调度系统的多台电梯的，这是上面的电梯群控系统提。 在相邻的多台电梯进行统一管理，对每名旅客的呼叫信号时，主机会根据群控的建筑物的电梯群控系统运行的电梯群和客运交通的建设，派遣最合适的一个响应信号电梯的乘客，提高电梯组的运行效率，从而提高了服务质量和更好的效率。1.3.2课题的目的和意义 中国经济的快速发展，人民生活水平的提高，无论是从电梯的安全性，舒适性和环保越来越高的要求的不断提高。但现状，因为国内的研究起步较晚，电梯群控技术，缺乏投资，因此，有与国外在电梯控制技术相比是一个很大的差距。目前使用的国内高层建筑的电梯大多从国外进口，具有高性能电梯自主知识产权的还比较少。虽然有大学和电梯行业在这一领域进行研究的国内一些专家和学者，并取得了一定的效果，但它们主要集中在研究方面的理论，技术的实际工程应用中，还存在着不足。如何将这些理论成果转化为实践当中去，我们还需要进一步的探索和实践。 本文的目的，是基础的电梯群控系统深入的分析，并在一个安全，可靠，高效，节能电梯群控系统的设计研究，并采用先进的控制技术目前调度电梯增加了电梯的整体性能的目的。因此，本课题的研究具有很好的理论意义和实用价值，旨在为中国电梯群控技术的发展起到了推动作用。1.4主要研究内容 本文的主要内容是通过电梯群控系统的分析，基于PROFIBUS总线的电梯群控系统，包括组调度算法的设计，电梯群控系统的总体结构设计，软件设计组控制系统及执行设计。在组调度算法设计，采用多目标优化调度算法不仅需要减少乘客平均等待时间和平均乘车时间，而且还需要降低系统的能耗。在群控系统的体系结构是专为通信电梯群控系统被选中设计基于PROFIBUS总线和群控系统软件体系结构设计的电梯群控系统的总体结构。根据本文的研究内容分为五章，内容如下： 第一章是绪论，介绍了电梯群控系统，历史，典型的控制方式和对象，目的和意义背景的概念。 第二章分析了电梯群控系统，特点和工程的需求。 第三章电梯群控调度算法分析与设计，详细介绍了多目标优化调度算法。 第四章是基于PROFIBUS总线设计的电梯群控系统，首先介绍了PROFIBUS总线通讯方式，然后根据电梯群控系统的总体结构设计，用于PROFIBUS，最后的软件架构设计组控制系统引进和电梯群控系统软件。 第五章总结，对本文的研究内容做了一个全面总结。2电梯群控系统分析2.1电梯群控系统的需求分析 电梯群控系统采用了同样的建筑内，毗邻几部电梯进行集中管理和统一调度一组由一台主机的乘客打电话信号控制。目标群控系统不仅使一般人要受梯子梯子很短的时间，减少漫长的等待梯子的危险发生，也需要系统，以减少能源消耗，提高系统的整体性能。基于上述目标，我们的系统，该系统应具有以下功能进行了需求分析: (1)能对信息进行采集群控系统要能集团目前的情况梯升降所有收集到的信息，如行驶速度电梯电流方向时，电梯门打开的状态，时刻，地板，防火，电梯故障等信息。仅上述信息进行监测，然后把它们发送给主机组的控制，该系统能够优化电梯群调度。(2)能对信息进行传输 收集实时信息应该能够及时发送到主机的调度决策的控制系统。因此，你需要在主机和控制器之间的电梯群控通信网络，通过通信网络控制主机收集电梯电梯控制器集团的实时状态信息，主机可通过通信网络发送给我们的控制命令，实现阶梯电梯控制器，以这两者之间交换数据。 (3)能把多部电梯统一调度群控系统的目的是解除许多集中管理，统一的电梯，以提高系统的整体性能。为了实现这一目标，我们必须使用梯子配电系统，乘客的统一管理，即厅外召唤信号电平，然后各组信号，根据电梯的状态下，使用特定的调度策略，选择一个最合适的电梯响应。只有这样，统一优化电梯群调度可以提高电梯群的性能，为了给乘客提供更好的服务。 (4)能对整个梯群进行监测显示 组控制系统不仅优化了电梯组的调度，而且运行状态显示用于监视电梯群时，电梯控制器来收集电梯的所有当前正在运行的速度，电梯的方向在电梯门打开状态，并在其中显示的信息，这一次地板。这些功能帮助管理人员监控显示为赞成电梯控制算法进行性能测试统一管理和研发人员的电梯群控系统。 (5)能对交通流情况进行预测在不同的时间，流量的天而变化。电梯组群管理系统应该能够调用基于当前外国乘客的呼叫信号，该呼叫信号的响应的电梯和电梯的操作，信号，以便采取估计方法来估计下一个电梯流量。不同的控制算法，以采取显著由于不同业务流，电梯组的可用的效率提高。(6)能对故障进行报警 目标EGCS首要考虑的是安全，所以一组电梯控制系统可以在工作时间监视发生故障，发生故障可及时发现预警和提醒上司被认为是一个良好的控制系统。在此基础上，为了提高系统的安全性，组群管理系统也应该能够写下故障的时间，症状，故障和故障事件和其它信息的原因。经过了此前的纪录，亦有助电梯维修人员进行故障排除和维修，电梯绩效考核也有显著意义义。2.2电梯群控系统的特性分析 本质的电梯群控系统是优化多个电梯的调度，但它也是一个复杂的调度问题。因此，我们设计了电梯群控系统，我们必须先了解电梯群控系统的特点，根据自己的特点，并制定相应的控制策略，设计出高性能的电梯群控系统。主要是在多目标系统，不确定性，非线性，不完备的干扰和其他信息的电梯群控制系统的复杂性的几个方面，将在下面描述。2.2.1电梯群控系统的多目标性 不同于单目标控制系统，电梯群控系统是一个多目标系统，它不仅是一个范围广泛的服务，以满足乘客的需求，同时也满足了系统的能源需求。其多靶点主要表现在以下几个方面： (1)平均待梯时间 等待时间：调用产生的信号从乘客的客车到所经过的时间。 平均等候时间：所有的平均轮候时间，来评估电梯控制系统的性能指标是很重要的。 (2)平均乘梯时间 乘客乘坐时间：进入电梯离开目标层乘客电梯乘客到达这个时间。乘搭增长的时间往往会让乘客感到不舒服，精神烦躁。当骑乘时间大于90秒，乘客将乘坐很不耐烦，所以乘客乘坐时应该保持在一定的时间限制。 (3)长待梯几率 在电梯群控系统，乘客候车时间一般需要很长的时间来等待60秒。长期头发生长总数的一段时间比例等待等待和等待。研究表明，如果一个乘客等待时间T，烦恼克拉（K0时，比例因子）。因此，如果一个漫长的等待梯发生时，乘客情绪急躁。因此，我们必须优化电梯群调度协调，减少旅客等待得久了阶梯的机会。 (4)系统能耗 电梯驱动，能量消耗影响单个电梯的机械性能。从最初的电机的能量消耗比较大，效率低的特点，以今天的能源消耗和效率驱动VVVF电梯都很高，并且升降机加速度的主要能源，减速，因此，更多的电梯的数量停止时，能量大。对电梯群控制系统中，一个单一的启动和停止的电梯功率消耗根据该电梯模型和决定的。因此，与呼叫信号的合理响应群控系统电梯群调度安排，以确定是否节能电梯群控系统，以防止电梯“扎堆”和忙闲不均，节约能源，延长整体寿命电梯组，将开始减少和停止时间。 (5)电梯运送客流的能力 电梯作为建筑物垂直运输，运输能力是电梯的一个重要标志。电梯运力不足会导致过度拥挤，平均轮候时间等不良后果。尤其是在大客流高峰密度，需要一个快速的输送系统，以提高每位乘客。 (6)预测电梯到达时间的准确性大量单元的控制系统的可预测的电梯楼层行驶在什么时候已经有，并且可以在屏幕上显示出来。在这个时候，如果你错了，等待会让人感觉不舒服，降低信心乘客电梯。因此，我们应该确保预测的准确性，提高乘客电梯服务水平。 (7)轿厢里的拥挤程度 在电梯群控制系统中，拥塞在车上的程度通常乘坐电梯轿厢在其标称表示的数的比例的数量。如果车太拥挤，势必影响乘客登机时间，登机过程中减少乘客的舒适心情。 以上几点是主要的控制目标的电梯群控系统。研究电梯群控系统表明，这些目标之间存在着相互矛盾的。例如，如果你想要的平均乘车时间很短，所以漫长的等待阶梯率会大一些;少数乘客的车在，使之充血不足，则系统将成为一个高耗能，高的平均时间将是阶梯变大。因此，我们需要全面优化调度功能群控系统，协调多个目标，从而达到提高系统整体性能的目的。2.2.2电梯群控系统的非线性 有电梯的运输系统的许多非线性特性。例如，在同一大厅，在不同的时间尺度上，分配轿厢不同的是，他们提出了一个数字非线性关系;车分布曲线离散的，在该分配轿厢的序号非线性变化可以被限制的限制的额定轿厢容量的系统的数量;有限的车当汽车达到饱和容量，该车将继续;通常会改变在汽车地板上的方向。这些非线性特性，不能用传统的控制，解决了与使用智能控制方法。2.2.3电梯群控系统的不确定性 在电梯群控系统，在群控系统方面的一些信息无法准确获取，主要有以下几点： （1）乘客的哪一层按下呼叫按钮系统无法预先知道。 （2）乘客无法预先知道到达楼层。 （3）一些乘客等待电梯楼的不知道。 （4）在本例中使用的故事的变化时，乘客的变化不能确定。2.2.4电梯群控系统的扰动性 由于电梯群控系统不是一个封闭的系统，因此必然要受到一些外部因素可能发生在任何干扰，干扰主要表现在以下几个方面： （1）指定的阶梯，错误可能会被错误的发生是由于外面的情况呼叫按钮，使额外的升力，完成了被告席。 （2）人为因素，如按下了很多不必要的麻烦呼叫信号将会对电梯的正常运行产生影响。（3）乘客有时会发生由于疏忽而引起的错误的情况下调用按键，这也使得电梯来完成额外停止。 （4）有时在电梯门因外部因素通常不会发生，而在门开关，从而影响到电梯的正常运行。2.2.5电梯群控系统信息的不完备性 很多不准确的信息电梯群控系统的存在，主要表现在： （1）不能被正确地求出的乘客在电梯轿厢的数量。虽然汽车的底部装有承重装置， 然而，由于体重的人的大的差异，不能获得关于乘客在轿厢数量的准确数据。这原因 上的预拥挤和等待时间轿厢侧是不准确的，增加了系统控制的难度。 （2）所需的时间，乘客在汽车外面，由于在个体和不同的，相同的，不能准确地获得差异。 （3）在进入乘用车，其目的层是不可知的。这使我们有时间的乘客登机 预测及其他大型乘客候车时间和乘梯时间预测误差的影响。2.3电梯群控系统的工作原理分析对电梯群控系统的设计，首先要知道它是如何工作的。工作原理如图2-1所示的电梯群控系统。 该图表明其作为工作过程如下：当有一个新的呼叫信号时，产生所述控制面板外面招信号采集单元将所述信号传送到电梯的控制器，再通过通信呼叫电梯控制器的信号网络到主机群控，群控主机接收到呼叫信号后，响应时间会去到电梯的工作组和客运交通的建筑物的电梯选择按照最合适的一个。 图2-1电梯群控系统的工作原理 图电梯运行状态信息采集模块和乘客的呼叫信号采集模块主要是为运行乘客电梯群呼叫信号和信息的收集，以及收集到的数据发送到电梯控制器，所在学校的群控梯提供现场实时数据支持。 电梯群控系统控制器不仅实现了自己的单梯安全，可靠地向内部和外部的状态控制面板独立工作，也可实时采集和中风运行的乘客须知呼叫信号和电梯组，然后将此信息发送到一个对照组与主机进行调度决策。此外，群控电梯控制器还执行从主机和查询命令发送控制命令。 群控主机和电梯控制器之间采用双向通讯，用PROFIBUS总线构成一个通讯网络将各电梯控制器和群控主机连在一起。一旦收集乘客电梯控制器呼叫信号和运行状态信息的电梯，送他们把PROFIBUS总线上，通过信息处理模块数据处理传输到主机进行显示群控或群控调度算法计算目的。对照组的控制命令或查询是通过主机的信息处理模块发送的包通过PROFIBUS网络的数据通信的电梯控制器之后将被发送，完成编程电梯电梯运行或查询任务的状态。3群控调度算法设计 电梯群控制系统是用来管理大楼毗邻几部电梯,然后根据交通状况电梯运行状态的组和建筑的电梯调度优化和合理分配,以提高电梯的运行效率组和客运服务质量。在上一章中,我们已经了解到电梯群控制系统是一个多目标系统,它不仅需要减少乘客平均等待时间和平均时间,降低系统能耗。使电梯群控系统的最大性能以满足人民的要求,以提高电梯群控系统的整体性能,我们需要找到解决方案从三个方面。首先,提高电梯设备的性能,提高其可靠性和实时信号处理的反应能力。第二,使用在合理安排不同楼层的建筑,电梯有良好的交通环境。第三,适当的控制策略,电梯群调度算法,为乘客提高运输效率。 调度组控制系统是要研究在本章中，通过分析电梯群的运行特点，使用一些调度算法，电梯的合理配置，从而提高电梯群控系统的整体性能。3.1群控调度算法分析与设计 群控调度算法的电梯群控系统的核心，它直接影响乘客电梯服务的效率和质量。对于不同组的控制系统，其特征是不同的，控制算法也可以用来有些不同。因此，算法设计过程本文中，它会充分考虑了系统的特点，以优化电梯的调度，以达到提高整体系统性能的目的。群控系统使电梯优化调度管理,但这是一个电梯操作。因此,在电梯群控调度算法的分析和设计,必须考虑到单一的电梯逻辑及其基本操作规则。此外，该集团控制有章可循设计的控制系统，以及控制规则符合单梯的基本规则，否则就会出现问题。因为如果设计组控制规则和单个梯形逻辑和基本操作规则是不一致的，例如，同时有一个电梯停在第三层，乘客可以按下呼叫信号进入车内后，该组的控制，但如果没有，那么它会很惊讶的乘客，减少乘客的信心电梯。群控制算法的设计除了考虑单电梯的基本操作规程和控制规则上面所提到的,变化是一个因素,影响交通流的建筑。电梯群控系统是一个多目标系统,需要同时考虑多个性能指标,确定其控制算法将有多个目标。每个系统的性能指标在不同的运输方式的需求是不一样的。所以不同的交通模式,我们应该采取不同的控制策略,能够协调各种性能指标,提高系统的整体性能。基于以上分析，结合群控系统的特点，本文采用以下群控调度策略： （1）收集乘客电梯群呼叫信号和运行状态信息。 (2)把数据采集单元得到的交通数据进行统计分析，识别出大楼内当前的客流交通模式。 （3）电梯根据选择适当的群控群控调度算法的电梯在当前的交通模式设定的规则和规则的基本操作，以确定最佳的响应乘客电梯呼叫信号。3.2群控调度规则 电梯群控系统是一个非常复杂的控制系统，不确定因素很多，有些人为因素影响系统，减少优化调度控制系统的影响。所以我们需要设置一些规则来消除这些因素的影响,改善优化调度系统。 一般在电梯群控制系统基于单一电梯逻辑设置;调度规则分为两类:一类是电梯基本操作规则,另一个是控制规则,用于控制电梯调度。两种类型的规则是根据电梯的专业知识和多年积累的经验，可以提高电梯群控系统的整体性能。上述两种调度规则，前者是一个电梯组或单梯运行时必须遵守的规则，而后者被接受电梯控制规则。3.2.1电梯的基本运行规则 (1)内部召唤优先于外部召唤。 （2）如果重载电梯，关闭行动不会只有当电梯不再处于过载进行，将关闭电梯门，并继续运行。 （3）不结束，产生响应于该呼叫信号最远的，即使有相反方向的出站信号的电梯在同一方向上时，可以不改变电梯的方向。 （4）如果满载的电梯，暂时不响应出站信号，当满负荷状态信号清零恢复正常响应电梯出站信号。 （5）如通过层中的乘客的电梯呼梯信号具有减速点，该呼叫信号在相反方向上的电梯的呼叫信号时，电梯的操作不响应它。3.2.2电梯运行的群控规则 （1）乘客在一个楼层梯等待呼叫按钮外被按下时，如果电梯在这个水平上准确地停了，电梯和乘客降落方向或目的在空闲状态的一致的方向上，从电梯的乘客的呼叫响应。 （2）如果在特殊用途的建筑物的地板，在调度优先服务的组群管理系统应提供给地面上，在优先呼叫响应信号的外层。 （3）如果电梯达到额定负载，响应于所述出站信号群控制系统中，该电梯将不被考虑，直到低于额定载荷的电梯，群控系统被重新调度它的正常。 （4）如果在执行运送乘客停靠站的任务后，所有的电梯都没有，系统应放好，并且升降机最近的基站发送回基站。 （5）发生特殊情况时，能够将某部电梯设置为独立运行模式，不参加群控派梯。3.3多目标规划电梯群控算法 电梯群控系统是由相邻的几个电梯统一优化调度控制系统建设一组主机控制，控制的目的是不仅是为了减少乘客平均乘车时间平均等候时间，也减少了能源该系统的消耗。在电梯群调度传统的控制算法，只考虑乘客的等待时间时，即当呼叫按钮以外的乘客被按下时，系统将计算各个电梯的响应时间的呼叫，然后发送的响应时间最短的电梯，为乘客提供服务。这个算法只考虑乘客的目标等待时间，往往会忽略其他性能指标，我们不能提高群控系统的整体性能。本文提出的多目标优化调度算法将考虑多项性能指标体系，不仅是为了减少乘客平均乘车时间的平均等待时间，同时也降低了系统的能耗，从而提高整个系统的性能和服务的乘客质量的目的。在一个给定的区域多目标优化正在寻找一组变量同时优化几个不同的数值目标函数。由于多个数值目标可以通过一个矢量的目标来表示，因此，有时也被称为向量优化的多目标优化。多目标优化问题有以下两个特点：（1） 具有不同的目标之间的不可通约性。不可通约性在这里指的是不同的目标没有统一的标准或测量的公制单位，因此很难比较。 (2)各个目标之间的矛盾性。这里的矛盾是指多目标优化问题的各个解决方案，在各目标之间存在某种矛盾，即如果在某个方案中改善某个目标值，另一个目标值可能就因此而变坏。由于多目标优化问题各个目标之间存在不可公度性和矛盾性，通常我们无法找到一个最优解来使所有目标都能达到最优，也即在数学上要找一个X=x*=(x1,x2,.,xn),使f1(x),f2(x),.fn(x)最大，一般情况下不可能找到这么一组向量。多目标优化问题的解决方法是由功效系数法，评价函数法，分层序列法的约束。本文将使用线性加权和方法的评价函数来解决电梯群控系统多目标优化调度问题。3.3.1电梯群控系统多目标优化派梯算法线性加权方法的指导思想是：根据每个目标的重要程度的问题，分别给予每个目标的系数，然后对这些因素的对象添加了一个结构化的评价函数，然后将单目标优化方法评价函数就解决了。具体地说，就是对各个目标函数关设定一个对应的非负数ai(i=1,2,.,n): f1, f2, ., fn a1, a2, ., an 其中ai的大小代表相应目标的重要程度(ai 越大表示相应目标 fi越重要，反之，ai越小表示目标 fi越不重要)。现在把各目标带上相应的系数得到ai fi(i=1, ., n),再对它们求和，并求最大值，便可得到一个新的目标函数: (3-1)其中通常有。求解函数(3-1)，