用于确定液压网络的特性参数的方法和系统技术方案

一种液压网络（1）包括多个平行区段（Z1、Z2），在每个区段（Z1、Z2）中具有调节阀（V1、V2）以用于调节通过相应区段（Z1、Z2）的流体的流量（ϕ1、ϕ2）。液压网络（1）的特性参数包括区段（Z1、Z2）的静态流通能力值（Kex,a、Kex,b）。记录测量数据集合，所述测量数据集合包括液压网络（1）的所确定的液压系统变量值，例如总流量（ϕtot）或系统压力（ΔP），以及针对所确定的液压系统变量值设置的调节阀（V1、V2）的阀位置。通过对包括相同的液压系统变量值但是不同的阀位置的有关测量数据集合分组并且通过使用调节阀（V1、V2）在数据集合中包括的阀位置处的流通能力（Kvalve,a、Kvalve,b）的值来从多个测量数据集合计算特性参数。

The method and system for determining the characteristic parameters of the hydraulic network

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定液压网络的特性参数的方法和系统
本专利技术涉及用于确定液压网络的特性参数的方法和计算机系统。具体地，本专利技术涉及用于确定包括多个平行区段（zone）的液压网络的特性参数的方法和计算机系统，在每个区段中具有调节阀以用于调节通过相应区段的流体的流量。
技术介绍
流体输送系统典型地包括多个消耗者，意指平行分支或线路，通过其来输送液体或气态流体——例如用以分发热能。者典型地具有不同的设计，意指它们具有输送线路——例如管道导管——的不同直径和/或长度并且具有不同和/或变化的流体积和/或吞吐量。为了着手进行向这样的流体输送系统中的消耗者的对流体的经平衡和/或补偿的分发，消耗者各自配置有补偿机构或平衡机构，例如可调整的致动器，特别是阀，其可以设置在不同的开口程度和/或阀位置处通过相应消耗者的流量。在DE69706458中描述了针对用于非压缩液体的分发的网络的平衡方法，其中对于每个分支，两个压力连接点被布置在补偿机构的两侧上，并且另一第三压力连接点被布置在距其一定距离处。在所有分支中，通过测量相应补偿机构两侧的流量中的差异来执行流量测量，并且借助于第三压力连接点来执行压力差的测量。在这些测量值的基础上，计算主线路上的所有分支和部段的液压流通能力系数。最后，在每个分支中的期望流量的知识的基础上并且利用特定流通能力系数来计算和设置每个补偿机构的调整位置。该补偿方法要求用于每个补偿机构的多个压力连接点，并且没有被设计用于流体输送系统的动态平衡。EP2085707示出加热系统的液压平衡，其中加热元件配备有用于压力和流体积的测量的测量设备。包括用于如所提供的流体积的检测的部件，作为用于检测流入与出口流之间的压力差的部件。用于流体积的检测的部件被布置在加热元件上，并且为消除误差和使平衡自动化的目的服务。与DE69706458在相同的专利同族中的EP0795724示出与DE69706458大体相同的特征。DE19912588示出具有多个导管线路的液压系统。出于改进调节行为的目的，具有电子流体积测量设备和致动器驱动器的阀被布置在消耗者电路的主电路和导管线路二者中。EP2157376示出用于出于冷却或加热目的使系统液压平衡的布置。该系统具有流入线路、出口流线路、节流设备和用于流体积的测量设备。出于液压平衡的目的而在每个线路中包括阀，并且出于确定到单独线路中的流量的目的而包括测量部件。US8024161描述了用于基于全局压差/流速信息的针对分布式液压网络的基于优化模型的多变量平衡的方法和系统。US8024161使用液压网络的简化数学模型和在液压网络的所有区段中的测量流量值的集合以标识未知网络参数。根据US8024161，通过计算跨平衡阀的压力下降之和并且通过以非迭代方法求解使跨平衡阀的压力下降之和最小化的优化问题来平衡阀设置。因此，在这些现有技术系统中，出于确定流量的目的而在每个消耗者中包括分离的传感器。作为结果，在安装过程中，大程度的复杂度是特别固有的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于确定液压网络的特性参数的方法和计算机系统，该方法和系统不具有现有技术的缺点中的至少一些。特别地，本专利技术的目的是提供用于确定液压网络的区段的静态流通能力值的方法和计算机系统，而没有现有技术的缺点中的至少一些。根据本专利技术，通过独立权利要求的特征来实现这些目的。另外，由从属权利要求和说明书推断其他有利实施例。液压网络包括多个平行区段，在每个区段中具有调节阀以用于调节通过相应区段的流体的流量。调节阀表示每个区段中的可变流通能力。根据本专利技术，上面提及的目的被特别地实现在于，为了确定液压网络的特性参数，所述特性参数包括区段的静态流通能力值，确定到所有区段中的流体的总流量。在计算机中，记录测量数据集合，其包括液压网络的所确定的液压系统变量值和针对所确定的液压系统变量值设置的调节阀的阀位置。取决于实施例，到所有区段中的总流量或液压网络的系统压力被确定为液压网络的液压系统变量。计算机通过对包括相同的液压系统变量值（例如相同的总流量或系统压力）但是不同的阀位置的有关测量数据集合分组，并且通过使用调节阀在数据集合中包括的阀位置处的流通能力值，从多个测量数据集合来计算特性参数。在实施例中，记录测量数据集合包括计算机在测量阶段期间通过向调节阀传输控制信号以将调节阀设置到产生特定的液压系统变量值（例如特定总流量或系统压力）的变化的阀位置来记录有关测量数据集合。在实施例中，计算机在液压网络的常规操作期间记录测量数据集合，并且计算机通过选择包括相同的液压系统变量值（例如相同的总流量或系统压力）但是阀的不同阀位置的测量数据集合来确定有关测量数据集合。在实施例中，特性参数通过计算机设立针对液压网络的多个方程，包括区段的静态流通能力值作为未知变量，使用调节阀在有关测量数据集合中记录的阀位置处的流通能力的值，并且基于以下事实求解所述多个方程来计算：有关测量数据集合是针对相同的液压系统变量值（例如相同的总流量或系统压力）而记录的。相应地，可以通过针对相同的液压系统变量值（例如相同的总流量或系统压力）设置相等方程来降低未知变量的数目。在实施例中，特性参数通过计算机执行统计算法，使用所记录的测量数据集合作为输入数据以用于确定特性参数的估计值来计算。在实施例中，特性参数通过计算机执行统计算法，使用在第一时间段中记录的测量数据集合作为输入数据以用于确定特性参数的第一估计，并且使用特性参数的第一估计和在第一时间段之后的第二时间段中记录的测量数据集合作为输入数据以用于确定特性参数的细化的第二估计来计算。在实施例中，计算机确定用于液压网络的初始、简化的第一模型的特性参数的第一集合，并且随后，计算机使用特性参数的第一集合来确定用于液压网络的高级、相对更加详细的第二模型的特性参数的第二集合。相比于液压网络的初始第一模型，液压网络的高级第二模型更加详细，因为它包括比液压网络的初始、简化的第一模型更多的特性参数，例如更多静态流通能力（流量系数）。在实施例中，计算机使用存储在计算机处的阀特性来确定调节阀的流通能力值。在实施例中，共用流量传感器测量到所有区段中的流体的总流量，并且所测量到的总流量被传输到计算机。在实施例中，计算机使用由计算机计算的液压网络的特性参数从流体的总流量计算到单独区段中的流体的单独流量的值。在实施例中，测量数据集合存储在基于云的计算机系统中，并且特性参数是由基于云的计算机系统的计算机从多个所存储的测量数据集合计算出的。在实施例中，液压网络还包括平行于区段的旁路线路，在旁路线路中具有阀以用于设置通过旁路线路的流体的旁路流量。特性参数还包括代表旁路线路及其值的静态流通能力值。在计算机中确定到所有区段和旁路线路中的流体的总流量。计算机通过对包括到所有区段和旁路线路中的相同总流量的有关测量数据集合分组来从多个测量数据集合计算特性参数。在实施例中，液压网络还包括泵。计算机使用在将调节阀中的除了一个之外的所有调节阀设置到闭合阀位置的情况下所测量到的总流量的至少两个测量结果，并且使用未被设置到闭合阀位置而是设置到针对总流量的所述至少两个测量结果中的每个的不同阀位置的那个调节阀的阀特性来计算泵的泵特性曲线的特性参数。在实施例中，液压网络还包括泵，并且计算机使用由计算机计算的液压网络的特性参数来计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定液压网络（1）的特性参数的方法，所述液压网络（1）包括多个平行区段（Z1、Z2），在每个区段（Z1、Z2）中具有调节阀（V1、V2）以用于调节通过相应区段（Z1、Z2）的流体的流量（ϕ1、ϕ2），调节阀（V1、V2）表示每个区段（Z1、Z2）中的可变流通能力（KvV1、KvV2）并且特性参数包括区段（Z1、Z2）的静态流通能力值（Kex,a、Kex,b），方法包括：确定液压网络（1）的液压系统变量的值；在计算机（10）中记录测量数据集合，所述测量数据集合包括所确定的液压系统变量值和针对所确定的液压系统变量值设置的调节阀（V1、V2）的阀位置；以及由计算机（10）通过对包括相同的液压系统变量值但是不同的阀位置的有关测量数据集合分组并且使用调节阀（V1、V2）在数据集合中包括的阀位置处的流通能力（Kvalve,a、Kvalve,b）的值来从多个测量数据集合计算特性参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.02 CH 00473/151.一种确定液压网络（1）的特性参数的方法，所述液压网络（1）包括多个平行区段（Z1、Z2），在每个区段（Z1、Z2）中具有调节阀（V1、V2）以用于调节通过相应区段（Z1、Z2）的流体的流量（ϕ1、ϕ2），调节阀（V1、V2）表示每个区段（Z1、Z2）中的可变流通能力（KvV1、KvV2）并且特性参数包括区段（Z1、Z2）的静态流通能力值（Kex,a、Kex,b），方法包括：确定液压网络（1）的液压系统变量的值；在计算机（10）中记录测量数据集合，所述测量数据集合包括所确定的液压系统变量值和针对所确定的液压系统变量值设置的调节阀（V1、V2）的阀位置；以及由计算机（10）通过对包括相同的液压系统变量值但是不同的阀位置的有关测量数据集合分组并且使用调节阀（V1、V2）在数据集合中包括的阀位置处的流通能力（Kvalve,a、Kvalve,b）的值来从多个测量数据集合计算特性参数。2.权利要求1的方法，其中记录测量数据集合包括计算机（10）在测量阶段期间通过向调节阀（V1、V2）传输控制信号以将调节阀（V1、V2）设置到产生特定的液压系统变量值的变化的阀位置来记录有关测量数据集合。3.权利要求1或2之一的方法，其中计算机（10）在液压网络（1）的常规操作期间记录测量数据集合；并且计算机（1）通过选择包括相同的液压系统变量值但是阀（V1、V2）的不同阀位置的测量数据集合来确定有关测量数据集合。4.权利要求1至3之一的方法，其中计算特性参数包括计算机（10）设立针对液压网络（1）的多个方程，包括区段（Z1、Z2）的静态流通能力值（Kex,a、Kex,b）作为未知变量，使用调节阀（V1、V2）在有关测量数据集合中记录的阀位置处的流通能力（Kvalve,a、Kvalve,b）的值，并且基于以下事实求解所述多个方程：有关测量数据集合是针对相同的液压系统变量值而记录的。5.权利要求1至4之一的方法，其中计算特性参数包括计算机（10）执行统计算法，使用所记录的测量数据集合作为输入数据以用于确定特性参数的估计值。6.权利要求1至5之一的方法，其中计算特性参数包括计算机（1）执行统计算法，使用在第一时间段中记录的测量数据集合作为输入数据以用于确定特性参数的第一估计，并且使用在第一时间段之后的第二时间段中记录的测量数据集合和特性参数的第一估计作为输入数据以用于确定特性参数的细化的第二估计。7.权利要求1至6之一的方法，还包括计算机（10）确定用于液压网络（1）的初始、简化的第一模型的特性参数的第一集合，以及使用特性参数的第一集合来确定用于液压网络（1）的高级、相对更加详细的第二模型的特性参数的第二集合。8.权利要求1至7之一的方法，还包括计算机（10）使用存储在计算机（10）处的阀特性来确定调节阀（V1、V2）的流通能力（Kvalve,a、Kvalve,b）的值。9.权利要求1至8之一的方法，其中测量数据集合被存储在基于云的计算机系统中；并且特性参数是由基于云的计算机系统的计算机（10）从多个所存储的测量数据集合计算出的。10.权利要求1至9之一的方法，其中液压网络（1）还包括泵（11）；并且方法还包括计算机（10）使用在将调节阀（V1、V2）中的除了一个之外的所有调节阀设置到闭合阀位置的情况下所测量到的总流量（ϕtot）的至少两个测量结果，以及未被设置到闭合阀位置而是设置到针对总流量（ϕtot）的所述至少两个测量结果中的每个的不同阀位置的那个调节阀（V1、V2）的阀特性，来计算泵（11）的泵特性曲线的特性参数（C0、C1）。11.权利要求1至10之一的方法，其中液压网络（1）还包括泵（11）；并且方法还包括计算机（10）使用由计算机（10）计算的液压网络（1）的特性参数来计算和设置在维持流体的总流量（ϕtot）时在调节阀（V1、V2）的降低的可变流通能力（KvV1、KvV2）和泵（11）的降低的功率的情况下的调整的阀位置。12.权利要求1至11之一的方法，其中调节阀（V1、V2）中的至少一些被实现为六路阀，其被配置成将相应区段（Z1、Z2）交替地耦合到用于加热的第一流体输送电路或用于冷却的第二流体输送电路，并且被配置成相应地调节通过区段（Z1、Z2）的来自第一或第二流体输送的流体的流量（ϕ1、ϕ2）；并且方法包括计算机（10）确定包括耦合到用于加热的第一流体输送电路的区段（Z1、Z2）的第一液压子网络的特性参数和包括耦合到用于冷却的第二流体输送电路的区段（Z1、Z2）的第二液压子网络的特性参数。13.权利要求1至12之一的方法，其中调节阀（V1、V2）中的至少一些被配置成还调节以下中的至少一个：相应区段（Z1、Z2）中的热功...

【专利技术属性】
技术研发人员：F雷德，M图伊拉德，
申请(专利权)人：贝利莫控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH