用于確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的物理量的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)（1）中的物理量（R、L、Cm*、Kgear、J、T、I）的值的方法，包括如下步驟：提供（S1）計(jì)算模型，該計(jì)算模型映射調(diào)節(jié)系統(tǒng)（1）的特性，其中該計(jì)算模型包括模型函數(shù)和一個(gè)或多個(gè)參數(shù)（α、μ、κ、β、γ、δ、η）；在一個(gè)或多個(gè)時(shí)刻確定（S2）至少一個(gè)系統(tǒng)量的值；根據(jù)至少一個(gè)系統(tǒng)量的一個(gè)或多個(gè)在不同時(shí)刻所確定的值確定（S3）計(jì)算模型的參數(shù)（α、μ、κ、β、γ、δ、η）；根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)所確定的參數(shù)（α、μ、κ、β、γ、δ、η）確定（S4）所述物理量（R、L、Cm*、Kgear、J、T、I）的值。
【專利說(shuō)明】用于確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的物理量的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)系統(tǒng)，尤其是用于確定這樣的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的物理量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，尤其在其使用在調(diào)節(jié)裝置中時(shí)，實(shí)時(shí)地需要關(guān)于一個(gè)或多個(gè)物理量的說(shuō)明。然而，設(shè)置傳感器來(lái)檢測(cè)每個(gè)所需的物理量非常費(fèi)事并且此外由于結(jié)構(gòu)上的限制始終不可能為了檢測(cè)每個(gè)所需的物理量而設(shè)置各自的傳感器。
[0003]例如，在機(jī)電調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，需要通過(guò)機(jī)電轉(zhuǎn)換器例如致動(dòng)器來(lái)了解電流，因?yàn)橛纱丝梢酝茢喑鲋聞?dòng)器的溫度和歐姆電阻。對(duì)于沒(méi)有設(shè)置電流傳感器的系統(tǒng)而言，僅知曉不足夠精確的估計(jì)模型，其容差大。尤其是，具有機(jī)電轉(zhuǎn)換器的在沒(méi)有電流傳感器的情況下運(yùn)行的調(diào)節(jié)系統(tǒng)因此必須非常保守地設(shè)計(jì)。這從功率、結(jié)構(gòu)空間和成本方面來(lái)看是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明，設(shè)計(jì)了一種根據(jù)權(quán)利要求1的用于確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的物理量的方法以及根據(jù)并列權(quán)利要求的設(shè)備、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
[0005]此外，本發(fā)明的其他有利擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中予以說(shuō)明。
[0006]根據(jù)第一方面，設(shè)計(jì)一種用于確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的物理量的值的方法。該方法包括如下步驟:
-提供計(jì)算模型，該計(jì)算模型映射調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性，其中該計(jì)算模型包括模型函數(shù)和一個(gè)或多個(gè)參數(shù)；
-在一個(gè)或多個(gè)時(shí)刻確定至少一個(gè)系統(tǒng)量；
-根據(jù)一個(gè)或多個(gè)在不同時(shí)刻所確定的至少一個(gè)系統(tǒng)量的值確定計(jì)算模型的參數(shù)；
-根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)所確定的參數(shù)確定所述物理量的值。
[0007]上述方法的構(gòu)思在于確定描述調(diào)節(jié)系統(tǒng)的計(jì)算模型的參數(shù)并且根據(jù)這樣所確定的參數(shù)來(lái)確定物理量。該方式基于如下觀察:尤其在非線性調(diào)節(jié)系統(tǒng)中參數(shù)并非是恒定的，而是與一個(gè)或多個(gè)物理量有關(guān)。以此方式可能的是，尤其是在使用實(shí)時(shí)參數(shù)確定的系統(tǒng)中通過(guò)簡(jiǎn)單評(píng)估實(shí)時(shí)確定的參數(shù)來(lái)確定物理量，而不必使用相應(yīng)的傳感器。
[0008]此外，調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的位置和/或電激勵(lì)量尤其是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器的激勵(lì)電壓用作所述一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)量。
[0009]根據(jù)一種實(shí)施形式，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器中可以確定溫度或電流作為物理量。
[0010]此外，可以以規(guī)律的間隔尤其是實(shí)時(shí)地重新確定參數(shù)。
[0011]根據(jù)一種實(shí)施形式，物理量可以借助相關(guān)函數(shù)根據(jù)確定的參數(shù)來(lái)確定。
[0012]根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可以確定一個(gè)或多個(gè)另外的物理量，其中借助所述另外的力和離散化后的線性差分方程式確定待確定的物理量。
[0013]根據(jù)另一方面，設(shè)計(jì)一種設(shè)備，尤其是計(jì)算單元，用于確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的物理量的值，其中所述設(shè)備被構(gòu)造為，
-提供計(jì)算模型，該計(jì)算模型映射調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性，其中該計(jì)算模型包括模型函數(shù)和一個(gè)或多個(gè)參數(shù)；
-在一個(gè)或多個(gè)時(shí)刻確定至少一個(gè)系統(tǒng)量的值；
-根據(jù)一個(gè)或多個(gè)在不同時(shí)刻所確定的至少一個(gè)系統(tǒng)量的值確定計(jì)算模型的參數(shù)；
-根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)所確定的參數(shù)確定所述物理量的值。
[0014]根據(jù)另一方面，該計(jì)算機(jī)程序設(shè)置有程序代碼裝置，以便當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)或相應(yīng)的計(jì)算單元上尤其是在上述設(shè)備中實(shí)施時(shí)執(zhí)行上述方法的所有步驟。
[0015]根據(jù)另一方面，設(shè)計(jì)了一種計(jì)算機(jī)程序，其包含程序代碼，程序代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)載體上，并且程序代碼在其在數(shù)據(jù)處理裝置上實(shí)施時(shí)執(zhí)行上述方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例以下借助附圖予以詳細(xì)闡述。其中:
圖1示出了作為調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的節(jié)流閥調(diào)節(jié)器的示意圖，在該調(diào)節(jié)系統(tǒng)中要確定物理
量;
圖2示出了用于闡明圖1的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的復(fù)位彈簧的彈簧特征曲線的曲線圖；以及 圖3示出了用于闡明確定圖1的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的物理量的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示出了用于對(duì)調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)2的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)I。用于確定在調(diào)節(jié)系統(tǒng)I中并非通過(guò)相應(yīng)的傳感器檢測(cè)的物理量的方法以下借助節(jié)流閥調(diào)節(jié)器來(lái)描述，該節(jié)流閥調(diào)節(jié)器可以將節(jié)流閥作為調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)2來(lái)調(diào)節(jié)。然而也可能的是，下述方法應(yīng)用于其他調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其物理特性可通過(guò)非線性的差分方程式來(lái)描述，以便確定物理量。
[0018]調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)2借助調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器3來(lái)運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器3可以被構(gòu)造為電磁致動(dòng)器，該致動(dòng)器例如可以被構(gòu)造為直流電動(dòng)機(jī)、電子換向電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器3可以由供給源(未示出)供給電流。借助位置傳感器4可以檢測(cè)和分析實(shí)際由調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)2占據(jù)的位置。
[0019]調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器3借助控制設(shè)備10激勵(lì)，以便通過(guò)合適的供電(Bestromung)行駛至調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)2的確定位置。為了執(zhí)行調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)12的位置調(diào)節(jié)，控制單元10從位置傳感器4獲得關(guān)于實(shí)際位置即調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)2的實(shí)際位置的反饋。此外，控制單元10可以獲得關(guān)于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩的說(shuō)明，例如關(guān)于由調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器3記錄的電流的電流說(shuō)明。
[0020]尤其是在使用位置調(diào)節(jié)(Lageregelung)的觀察模型的情況下以及為了診斷位置調(diào)節(jié)，用于物理調(diào)節(jié)系統(tǒng)I的計(jì)算模型可以在控制單元10中實(shí)施。例如，如果由位置傳感器4提供的位置信號(hào)對(duì)于導(dǎo)數(shù)具有過(guò)小的分辨率，則調(diào)節(jié)系統(tǒng)I的調(diào)節(jié)速度也可以借助計(jì)算模型來(lái)計(jì)算。此外，尤其是對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行而言在敏感區(qū)域中需要對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)I的功能進(jìn)行監(jiān)控，其方式是借助計(jì)算模型執(zhí)行對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)I的功能的似然性檢驗(yàn)。
[0021]為了將上述帶有直流電動(dòng)機(jī)作為調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器3的調(diào)節(jié)系統(tǒng)I模型化，使用如下方程式:
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)(I)中的物理量(1?、1、0；、1(8 的值的方法，包括如下步驟: -提供(Si)計(jì)算模型，該計(jì)算模型映射調(diào)節(jié)系統(tǒng)(I)的特性，其中該計(jì)算模型包括模型函數(shù)和一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(α、μ、κ、β、-、δ、η); -在一個(gè)或多個(gè)時(shí)刻確定(S2)至少一個(gè)系統(tǒng)量的值； -根據(jù)至少一個(gè)系統(tǒng)量的一個(gè)或多個(gè)在不同時(shí)刻所確定的值確定(S3)計(jì)算模型的參((α、μ、κ、β、-、δ、η); -根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)所確定的參數(shù)(α、μ、κ、β、Υ、δ、η)確定(S4)所述物理量(R、L、Cm*、Kgear、J、T、I)的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的位置和/或電激勵(lì)量尤其是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器的激勵(lì)電壓用作所述一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器中的溫度或電流被確定為物理量(R、L、Cm' Kgear, J、T、I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中，所述參數(shù)(α、μ、κ、β、Υ、δ、η)以規(guī)律的間距尤其是實(shí)時(shí)地重新被確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中，物理量(R、L、Cm'Kgear, J、Τ、I)借助相關(guān)函數(shù)根據(jù)所確定的參數(shù)(α、μ、κ、β、-、δ、η)來(lái)確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其中根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(α、μ、K、β、Y、δ、11)來(lái)確定一個(gè)或多個(gè)另外的物理量(1?、1-、0；、1(8_、1、1\1)，其中借助所述另外的物理量(R、L、Q；、Kgear, J、Τ、I)和離散化后的線性差分方程式確定待確定的物理量(R、L、Cm、Kgear> J、T、I)。
7.一種設(shè)備，尤其是計(jì)算單元，用于確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)(I)中的物理量(R、L、Cffl*, Kgear, J、T、I)的值，其中該設(shè)備被構(gòu)造為: -提供計(jì)算模型，該計(jì)算模型映射調(diào)節(jié)系統(tǒng)(I)的特性，其中該計(jì)算模型包括模型函數(shù)和一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(α、μ、κ、β、-、δ、η); -在一個(gè)或多個(gè)時(shí)刻確定至少一個(gè)系統(tǒng)量的值； -根據(jù)至少一個(gè)系統(tǒng)量的一個(gè)或多個(gè)在不同時(shí)刻所確定的值確定計(jì)算模型的參數(shù)； -根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)所確定的參數(shù)(α、μ、κ、β、Υ、δ、η)確定所述物理量(R、L、Cm*、Kgear、J、T、I)的值。
8.一種計(jì)算機(jī)程序，其具有程序代碼裝置，以便當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)或相應(yīng)的計(jì)算單元上尤其是在根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備上實(shí)施時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法的所有步驟。
9.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包含程序代碼，程序代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)載體上并且程序代碼在其實(shí)施在數(shù)據(jù)處理裝置上時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法。
【文檔編號(hào)】G05B13/00GK103454913SQ201310215193
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月4日
【發(fā)明者】A.瓦格納, R.比爾勒 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司