用于机电定位系统的位置调节的方法和设备技术方案

本发明专利技术涉及一种用于执行用于机电定位系统（1）的位置调节的方法，其中，所述位置调节包括结构可变的调节，所述结构可变的调节具有切换函数和调节规则，其中，所述调节规则借助情况区分根据系统状态的评估来提供控制量，所述控制量用于操控所述定位系统（1）的定位器（21）的执行机构，其中，所述调节规则的所述情况区分根据切换量（s）的分类被执行，所述切换量作为所述切换函数的输出量，其中，所述切换函数由基于数据的函数模型来定义。

Method and device for position adjustment in electromechanical positioning system

The present invention relates to a method for performing a position adjustment for an electromechanical positioning system (1), in which the position adjustment includes a variable structure adjustment with a switching function and regulation rules, in which the regulation rules provide control in accordance with the assessment of the state of the system with the aid of the situation zone. An actuator of a locator (21) for manipulating the positioning system (1), wherein the state of the regulation is distinguished from the classification of the switching amount (s), which is the output of the switching function, wherein the switching function is a data based function model. Define it.

【技术实现步骤摘要】
用于机电定位系统的位置调节的方法和设备
本专利技术涉及机电定位系统，如它们能够例如被使用在阀门升程-调整系统、电子离合器以及类似物中。此外，本专利技术涉及用于这种机电定位系统的位置调节。
技术介绍
机电定位系统（如，用于可变的阀门升程-调整系统的定位器（Stellgeber），所述在阀门升程-调整系统在位于机动车中的内燃机以及电子离合器系统中）需要稳健的位置调节，以便能够在整个产品生命周期中以保持恒定的调节品质来设定所期望的额定位置。基于大量的影响量，结构可变的调节能够被设置用于这种定位系统。结构可变的调节对应于具有结构可变的调节规则以及切换函数的调节。然而，对于预先给定的调节路径说，这种结构可变的调节的切换函数昂贵地被应用，由此，位置调节的稳健性能够被损害。
技术实现思路
根据本专利技术，根据权利要求1的方法和根据并列权利要求的设备以及调节系统被设置，所述方法用于机电定位系统的位置调节。在从属权利要求中说明了其他的方案。根据第一方面，用于执行用于机电定位系统的位置调节的方法被设置，其中，所述位置调节包括结构可变的调节，所述结构可变的调节具有切换函数和调节规则，其中，所述调节规则借助情况区分（Fallunterscheidung）根据系统状态的评估来提供控制量，所述控制量用于操控所述定位系统的执行机构，其中，所述调节规则的所述情况区分根据切换量的分类被执行，所述切换量作为所述切换函数的输出量，其中，所述切换函数由基于数据的函数模型来定义。为了实现对机电定位系统的位置尽可能快地调整，通常，结构可变的调节被设置用于定位调节。结构可变的调节包括切换函数和结构可变的调节规则。在最简单的情况下，结构可变的调节能够设置，机电的定位器最大限度地被操控，直至达到相对于预先给定的额定位置的、特定的系统状态，以便然后沿着预先给定的切换轨迹驶近额定状态。在这个阶段期间，在最简单的情况下，调节规则在最大可能的和最小可能的控制量之间如此长地、高频地来回切换，直至到达额定位置。这种结构可变的调节对应于这样的调节：对于所述调节来说，控制量取决于定位系统的状态并且取决于至少一个另外的选择参数。用于定位系统的、结构可变的调节的使用具有普遍的优点，即所提到的稳健的调节器能够被实现。这意味着，即使确定的系统不确定性（例如，摩擦、公差、环境影响）作用在所述系统上，所述切换轨迹也被实现。在此，结构可变的调节设置了，根据预先给定的切换轨迹驶近额定位置，所述切换轨迹通过预先确定的切换函数被预先给定。如果机电的定位器的实际状态不在切换轨迹上，则机电的定位器通常以最大的操控被运行，以便尽可能快地接近下述运行状态，所述运行状态由切换轨迹预先给定。就机电定位系统而言，除了在额定位置和实际位置之间的调节偏差，所述切换函数能够取决于多个其他的参数。由此，切换函数在实际中的应用常常是昂贵的。上面的方法设置了，借助非参数的、基于数据的模型提供切换函数。基于数据的模型实现了：基本上模拟物理系统的函数，而无参数的预先给定。高斯过程模型（Gauß-Prozess-Modell）例如能够被用作基于数据的函数模型，所述高斯过程模型基本上由超参数、系数向量以及支持位置点（Stützstellenpunkte）定义。高斯过程模型是一种方法，以便能够将难以模型化的或者难以测量的、函数的关联基于数据地整合在计算规则中。基于数据的函数模型的使用一方面实现了切换函数在单独的硬件上的、更快的计算，并且由此减轻了控制单元的负荷，所述函数模型用于结构可变的调节的切换函数的实现，所述硬件例如能够具有状态机，所述状态机具有固定布线的计算块，所述控制单元执行位置调节。另一方面，基于数据的函数模型的使用尤其是有利的，当更大数目的、用于切换函数的输入参数必须被考虑时，因为这个切换函数能够基于训练数据通过能够自动化的训练方法被应用。此外，所述调节规则能够对应于两点调节，其中，控制量的生成尤其是根据切换量的符号被执行，所述控制量定义所述系统状态。可替代的，所述调节规则能够对应于超螺旋算法，其中，所述控制量的生成尤其是根据切换量的符号并且根据所述控制量的变化过程被生成，所述切换量定义所述系统状态。除了两点调节器和超螺旋算法，调节规则的、其他的实施替代方案（例如，多点调节器）也是可能的。根据一实施方式，所述基于数据的函数模型对应于高斯过程模型、RBF-网络或者支持向量机（Support-Vector-Maschine）。能够设置的是，所述切换函数根据调节偏差以及其他的系统参数被定义。尤其地，此外，所述切换函数能够考虑所述定位系统的实际速度和/或一个或者多个状态参数。尤其地，所述状态参数能够包括所述定位系统的温度、与老化相关的量、运行电压和摩擦说明（Reibungsangabe）。根据另一个方面，设置了用于执行用于机电定位系统的位置调节的设备，其中，所述位置调节包括结构可变的调节，所述结构可变的调节具有切换函数和调节规则，其中，所述调节规则借助情况区分根据系统状态的评估来提供控制量，所述控制量用于操控所述定位系统的执行机构，其中，所述设备被构造用于根据切换量的分类来执行所述调节规则的所述情况区分，所述切换量作为所述切换函数的输出量，其中，所述切换函数由基于数据的函数模型来定义。此外，所述设备包括调节块和切换函数块，所述调节块用于提供调节规则，所述切换函数块用于提供作为切换函数的、所述基于数据的函数模型，其中，所述切换函数块被构造为单独的硬件单元，所述硬件单元用于单独地计算所述基于数据的函数模型。根据另一个方面，设置了定位系统，所述定位系统包括定位器以及上述的设备。附图说明下面，实施方式参照所附上的附图被更详细地阐述。附图示出：图1示出机电定位系统的、示意性的视图；以及图2示出用于说明调节规则的图表，所述调节规则用于不同的系统状态区域。具体实施方式在图1中，用于机电定位系统1的框图被示意性地示出。机电定位系统1能够涉及定位器、机动车的电子离合器或者在机动车中的、其他的定位器系统，所述定位器用于内燃机的、可变的阀门传动装置，所述定位器系统借助位置调节被调节。机电定位系统1包括调节路径2，所述调节路径具有定位器21和位置传感器23，所述位置传感器用于提供实际位置。机械装置22能够被设置在定位器21和位置传感器23之间。控制量u被供给至定位器21，所述控制量由调节块3得出。控制量u能够对应于占空比或者类似的参数，所述占空比用于定位器21的、机电的执行机构的操控。通常，控制量说明预先给定的控制力矩或者类似物。切换量作为切换函数的输出量被提供至调节块3，切换函数由切换函数块4预先给定。调节块3包括用于结构可变的调节的调节规则，所述调节能够根据简单的两点调节器被构造，如下：其中，umax对应于最大的控制量，并且，s对应于定位系统的状态。状态s由切换函数块4的切换函数提供，所述切换函数在切换函数块4中被实现。切换函数根据调节偏差和一系列其他的系统参数P来评估系统状态，所述调节偏差由实际位置φIst和额定位置φSoll确定。这种结构可变的调节的作用方式例如被直观地示出在图2中。图2示出了关于实际速度和调节偏差Δφ的、在系统状态之间的、极限曲线G1、G2、G3的变化过程，其中，对于在所示出的极限曲线G1、G2、G3之下的系统状态来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于执行用于机电定位系统（1）的位置调节的方法，其中，所述位置调节包括结构可变的调节，所述结构可变的调节具有切换函数和调节规则，其中，所述调节规则借助情况区分根据系统状态的评估来提供控制量，所述控制量用于操控所述定位系统（1）的定位器（21）的执行机构，其中，所述调节规则的所述情况区分根据切换量（s）的分类进行执行，所述切换量作为所述切换函数的输出量，其中，所述切换函数由基于数据的函数模型来定义。

【技术特征摘要】
2016.12.23 DE 102016226192.41.用于执行用于机电定位系统（1）的位置调节的方法，其中，所述位置调节包括结构可变的调节，所述结构可变的调节具有切换函数和调节规则，其中，所述调节规则借助情况区分根据系统状态的评估来提供控制量，所述控制量用于操控所述定位系统（1）的定位器（21）的执行机构，其中，所述调节规则的所述情况区分根据切换量（s）的分类进行执行，所述切换量作为所述切换函数的输出量，其中，所述切换函数由基于数据的函数模型来定义。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节规则对应于两点调节，其中，控制量（u）的生成尤其是根据切换函数的符号来执行，所述控制量用于操控所述执行机构，所述切换函数定义所述系统状态。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节规则对应于超螺旋算法，其中，控制量（u）尤其是根据切换量的符号并且根据所述控制量的变化过程来生成，所述切换量定义所述系统状态。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述基于数据的函数模型对应于高斯过程模型、RBF-网络或者支持向量机。5.根据权利要求1至4中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B阿尔特，E克罗彭伯格，M施米德特，U米勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE