用于确定被测量的系统分析方法技术方案

用于设计技术系统的方法，所述技术系统通过包括状态量和取决于所述状态量的诊断量的参数来描述特征：　　　　－在所述方法中，通过方程组来描述所述技术系统，其中所述状态量是所述方程组的解；　　　　－在所述方法中，分析包括第一被测量的测量场，其中在所述技术系统中以预定的准确度来测量所述第一被测量，并且所述第一被测量取决于所述状态量；　　　　－在所述方法中，可在所述技术系统中以预定的准确度来测量取决于所述状态量的第二被测量。　　　　－在所述方法中，确定所述第一被测量的第一灵敏度值和／或所述第二被测量的第二灵敏度值；　　　　－其中为了确定所述第一灵敏度值，测定所述第一被测量的测量准确度的变化在多大程度上影响至少一个所选择的参数，并且为了确定所述第二灵敏度值，测定所述第二被测量的测量在多大程度上影响至少一个所选择的参数；　　　　－在所述方法中，依赖于所述第一和／或第二灵敏度值这样改变所述测量场，使得一个或者多个第一被测量的准确度被改变，和／或从所述测量场中去掉一个或者多个第一被测量，和／或将一个或者多个第二被测量添加到所述测量场中；　　　　－在所述方法中，所改变的测量场被用于设计所述技术系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

A system analysis method used to determine the measured system

A method for system design technology, the technical parameters including the diagnosis system through the amounts and depends on the state variables to describe the characteristics: in the method, the equations describing the system, in which the state is the solution of equations; in the in the method, including the analysis of field measurement was first measured, in which the technology system in a predetermined accuracy measurement of the first to be measured, and the first to be measured depends on the amount of state; in the method, the accuracy in the system at a predetermined to measure depends on the state variables measured second. In the method, the sensitivity of second first sensitivity determining the first measured value and / or the second measured value; which in order to determine the first sensitivity value, measuring changes in the first measured the accuracy of determination of the effect of at least one of the selected parameters in the great degree on the second, and to determine the sensitivity value, measurement of the second measured the extent of at least one of the chosen parameters; in the method, dependent on the first and / or second such sensitivity values change the measuring field, so that one or more the first is the accuracy of the measurement is changed, and / or from the measurement field to remove one or more of the first to be measured, and / or one or more second measured added In the measurement field, the altered measuring field is used to design the technical system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于设计技术系统的方法和装置以及相应的计算机程序产品。在描述技术系统、例如发电站设备时，考虑诸如压力、质量流量等等各种参数。这些参数遵从一定的物理定律、例如质量或者能量守恒，这些定律可以通过方程组来表达。方程组的解是技术系统的状态量。从这些状态量中又可以为技术系统的运行计算相关的诊断量、例如发电站设备的效率。此外，技术系统的具体状态可以通过测量得出。所述测量的被测量可以直接再现状态量的值；但是也可以测量从状态量中导出的被测量。例如可以测量技术系统的温度，而该系统的状态量是焓和压力。为了从被测量中确定状态量，人们通常进行测量，并且寻找状态量，该状态量解出所述方程组，并且其导出的被测量尽可能地接近于通过测量确定的测量值。为此有标准化的方法(参见例如VDI规程2048)。可能出现下列问题，即由于方程组中极少量的方程或者极少量的测量点，单个状态量或者单个诊断量保持不确定。另外，由于测量误差，状态量或者诊断量具有大的不可靠性。因此必须决定，通过哪些测量可以提高某些状态量的准确度，或者才可以确定某些状态量。为此，通常动用有经验的工程师的建议，并且这些工程师的建议可以通过仿真程序进行检验。然而，为此需要费时的分析。因此本专利技术的任务在于，给出一种用于设计技术系统的方法，其中系统地测定，单个被测量的测量如何影响该技术系统的参数。该任务根据独立权利要求的特征来解决。本专利技术的改进方案在从属权利要求中阐明。本专利技术的方法用于设计技术系统，该技术系统通过包括状态量和取决于所述状态量的诊断量的参数来描述特征。在这种情况下，“设计”尤其被理解为分析和/或者改变该技术系统、尤其是分析和/或者改变在该技术系统中进行的测量。在此，该技术系统通过方程组来描述，其中所述状态量是所述方程组的解。包括第一被测量的测量场(Messpark)被引入该技术系统的设计中，其中在该技术系统中以预定的准确度测量所述第一被测量。另外，在该技术系统中可以以预定的准确度测量取决于所述状态量的第二被测量。在本专利技术的方法中，确定第一被测量的第一灵敏度值和/或第二被测量的第二灵敏度值，其中为了确定所述第一灵敏度值而测定所述第一被测量的测量准确度的变化在多大程度上影响至少一个所选择的参数，并且为了确定所述第二灵敏度值而测定所述第二被测量的测量在多大程度上影响至少一个所选择的参数。之后，依赖于所述第一和/或第二灵敏度值这样改变所述测量场，使得一个或者多个第一被测量的准确度被改变，和/或从所述测量场中去掉一个或者多个第一被测量，和/或将一个或者多个第二被测量添加到所述测量场中。所改变的测量场被用于设计所述技术系统。在一个优选的实施形式中，如果一个第一被测量的第一灵敏度值位于预定的值域中，那么优选地提高该被测量的准确度，和/或如果一个第一被测量的第一灵敏度值位于预定的值域中，那么从所述测量场中去掉该被测量，和/或如果一个第二被测量的第二灵敏度值位于预定的值域中，那么将该被测量添加到所述测量场中。从而，通过选择不同的值域，设计方法可以以简单的方式适应特定用户的不同要求。在一个优选的实施形式中，通过方程组H(x)＝(H1(x)，....，Hm(x))＝0来描述所述技术系统，其中X＝(x1，...，xn)是一个矢量，所述矢量包括作为分量的状态量xi。在此应该注意，下面所使用的所有索引i，j，k或者1表示自然数。为了执行本专利技术的方法，在一个优选的实施形式中尤其计算下列矩阵-矩阵N，该矩阵展开H的雅可比矩阵的零空间，-矩阵W，使得WT·W是第-被测量yi＝bi(x)的协方差矩阵的逆，其中所述协方差矩阵作为输入项具有协方差σij2＝E((yi-E(yi))(yj-E(yj)))，其中E(y)是y的期望值；-矩阵M，该矩阵是A＝W·Db·N的伪逆矩阵，其中Db是所述第一被测量yi＝bi(x)的雅可比矩阵。概念“零空间”、“雅可比矩阵”以及“逆”或者“伪逆矩阵”是从矩阵计算理论中已知的定义(参见例如Gene H.Golub，CharlesF.van Loan“Matrix Computations”，3rdEdition，Baltimore，London；The Johns Hopkins UniversityPress；1996)。在本专利技术的另一优选的实施形式中，在技术系统中计算出的第一灵敏度值分别是一个所选择的参数的准确度变化与一个第一被测量的准确度变化的关系，其中所选择的参数是所选择的状态量，该状态量可以通过所述第一被测量来确定。在这种情况下，该方法的特征在于-至少一个所选择的参数是所选择的状态量，该状态量可以通过所述第一被测量来确定；-一个或者多个所述第一灵敏度值Φyjxi分别表示所选择的状态量x1的准确度变化Δσ112/x1＝ΔE((x1-E(x1))2)/x1与一个第一被测量yj的准确度变化Δσjj2/yj＝ΔE((yj-E(yj))2)/yj的关系；-所述第一灵敏度值通过下列公式来确定Φyjxi=σjj2σii2·rij2,‾]]>其中x1j是矩阵N·M·W的第1行和第j列中的元素。在另一实施形式中，所述第一灵敏度值分别表示一个所选择的诊断量的准确度变化与一个第一被测量的准确度变化的关系，其中所选择的诊断量可以通过所述第一被测量来确定。在这种情况下，该方法的特征在于-至少一个所选择的参数是所选择的诊断量，该所选择的诊断量可以通过所述第一被测量来确定；-确定矩阵Dd，该矩阵是诊断量di＝di(x)的雅可比矩阵；-一个或者多个所述第一灵敏度值Φyjdn分别表示所选择的诊断量dn的准确度变化Δσnn2/dn＝ΔE((dn-E(dn))2)/dn与一个第一被测量yj的准确度变化Δσjj2/yj＝ΔE((yj-E(yj))2)/yj的关系；-所述第一灵敏度值通过下列公式来确定Φyjdn=σjj2σnn2·snj2,‾]]>其中Snj是Dd·N·M·W的第n行和第j列中的元素。在另一优选的实施形式中，一个或者多个第二灵敏度值分别表示在添加一个第二被测量时所选择的状态量的方差，其中所选择的状态量可以通过所述第一被测量来确定。在这种情况下，该方法的特征在于-至少一个所选择的参数是所选择的状态量，该状态量可以通过所述第一被测量来确定；-一个或者多个所述第二灵敏度值分别表示在将一个具有方差σk的第二被测量添加到所述测量场中时所选择的状态量x1的方差σk-＞x12，所述第二被测量的值是状态量xk；-所述第二灵敏度值通过下列公式来确定σk→xi2=miT·mi-(mkT·mi)2σk2+mkT·mk,‾]]>其中mi是矩阵MT·N的第i列。在本专利技术的另一实施形式中，一个或者多个所述第二灵敏度值分别表示在添加一个第二被测量时所选择的诊断量的方差，其中所选择的诊断量可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：R·阿尔特彼得，G·赫韦尔，I·韦伯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：