經(jīng)測量的壓力-行 程關系可以與預期的壓力-行程關系進行比較。在一循環(huán)中從兩種關系求積分的差異可以 由于常數(shù)參數(shù)的變化而最小化。如果在那種情況下確定了例如彈簧常數(shù)改變，可以診斷出 有缺陷的彈簧。
[0038]這種最小化操作也可以在基本無壓力的條件下執(zhí)行，也就是說當在計量室中不存 在流體時。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的方法還在優(yōu)選實施例中進一步發(fā)展從而改進對壓力部分運動的閉 環(huán)控制，更具體地，無需在之前對控制參數(shù)進行列表。因此能改進利用正容積式栗能實現(xiàn)的 計量曲線。
[0040] 為此目的，使用基于模型的閉環(huán)控制、特別是基于非線性模型的控制來驅(qū)動排量 元件。
[0041] 在基于模型控制的情況下，發(fā)展了工藝動態(tài)盡可能完整的模型。簡言之，利用那種 模型，能隨后預測出在下一次運動中，系統(tǒng)變量向哪里運動。
[0042]然后也可以從那個模型計算合適的調(diào)整參數(shù)。這種基于模型控制的特征因此是使 用該模型給出的系統(tǒng)參數(shù)來基于測量變量的必需調(diào)整參數(shù)的繼續(xù)計算。
[0043]大體上，通過建模，近似地以數(shù)學方式來描述基本物理系統(tǒng)。那種數(shù)學描述然后用 來基于所獲得的測量變量計算調(diào)整參數(shù)。不同于已知的計量曲線優(yōu)化方法，驅(qū)動裝置因此 不再被視作"黑箱"。相反，使用已知的物理關系來確定調(diào)整參數(shù)。排量元件的根據(jù)本發(fā)明的 微分方程可以用于那個目的。
[0044]在那方面，在優(yōu)選實施例中，正容積式栗專有的、并且作用于壓力部分上的力以微 分方程建模。因此，例如，能對由彈簧施加到壓力部分上的力、或者其彈簧常數(shù)k和/或由磁 性驅(qū)動裝置施加到壓力部分上的磁力建模。由遞送流體施加到壓力部分上的力可隨后視為 干涉變量。
[0045] 如果檢測到測量變量，則可以隨后通過這種狀態(tài)空間模型來對緊接著的系統(tǒng)行為 進行預測。
[0046] 如果以那種方式預測的緊接著的行為偏離于所希望的預定行為，向該系統(tǒng)施加校 正影響。
[0047] 為了計算合適的影響看上去是如何的，能在相同模型中模擬可用的調(diào)整參數(shù)對于 閉環(huán)控制變量的影響。然后利用已知的優(yōu)化方法適應性地選擇瞬間最佳控制策略。作為其 替代，也能基于模型來一次性確定控制策略并且然后根據(jù)經(jīng)測量的測量變量來采用這種控 制策略。
[0048]因此，在一優(yōu)選實施例中，選擇非線性狀態(tài)空間模型，其中利用李雅普諾夫控制函 數(shù)(control-Lyapunov function)、利用具有基于平坦性的預控制的基于平坦性的閉環(huán)控 制方法、利用積分反推方法、利用滑模方法或者利用預測閉環(huán)控制實現(xiàn)了非線性閉環(huán)控制。 在這樣的情況下，優(yōu)選利用李雅普諾夫控制函數(shù)的非線性閉環(huán)控制。
[0049] 所有五種方法在數(shù)學領域中都是已知的，并且因此將不在本文中更詳細地討論。
[0050] 李雅普諾夫控制函數(shù)例如是李雅普諾夫函數(shù)(Lyapunov function)的一般化描 述。合適選擇的李雅普諾夫控制函數(shù)產(chǎn)生模型情形下的穩(wěn)定行為。
[0051] 換言之，計算校正函數(shù)，在底層模型中，校正函數(shù)產(chǎn)生該模型的穩(wěn)定方案。
[0052] -般而言，存在許多控制選項，其具有以下結(jié)果:在底層模型中，在實際曲線與目 標曲線之間的差異變得更小。
[0053]在一優(yōu)選實施例中，形成基于模型的閉環(huán)控制的基礎的模型用于將優(yōu)化問題公式 化，其中，作為優(yōu)化的次要條件，在電動馬達的電壓和因此供應給計量栗的能量變得盡可能 小，但是同時，實現(xiàn)了盡可能快并且具有較小過沖的實際曲線與目標曲線的近似。此外，可 能有利的是，經(jīng)測量的信號經(jīng)受低通濾波，之后在基本模型中進行處理以便減小噪音影響。
[0054] 在另一特別優(yōu)選的實施例中，設置為在抽吸-壓力循環(huán)期間，檢測在排量元件的經(jīng) 檢測的實際位置曲線與排量元件的目標位置曲線之間的差異，并且與以該差異減小的所希 望的目標位置曲線對應的目標位置曲線用于下一吸力-壓力循環(huán)。
[0055] 基本上，在此處實施自學習系統(tǒng)。公認地，根據(jù)本發(fā)明的基于模型的閉環(huán)控制已經(jīng) 導致在控制特征方面的顯著改進，然而在目標曲線與實際曲線之間可能存在偏差。特別地 在控制干預的能量最小化選擇中并未避免這點。為了進一步減少這種偏差，至少對于后來 的循環(huán)，檢測在一循環(huán)期間的偏差并且所檢測到的偏差至少部分地從下一循環(huán)中所希望的 目標位置曲線減去。
[0056]換言之，對于后面的壓力-抽吸循環(huán)，有意地預定"錯誤"目標值曲線，其中"錯誤" 目標值曲線從先前循環(huán)中所取得的經(jīng)驗計算出來。如果更具體地說，后來的吸力-壓力循環(huán) 需要在前一循環(huán)中實際曲線與目標曲線之間完全相同的偏差，使用"錯誤"目標值曲線具有 以下效果:實現(xiàn)了實際上所希望的目標值曲線。
[0057]公知地，執(zhí)行所希望的自學習步驟僅一次基本上是可能的并且由于系統(tǒng)的周期性 行為，在某些應用中也是足夠的，也就是說，在第一循環(huán)中測量差異，并且從第二循環(huán)和在 所有進一步的循環(huán)中適當?shù)匦Ｕ繕酥登€。然而，特別優(yōu)選地，以有規(guī)律的間隔，最佳地 在每個循環(huán)中，確定在實際曲線與目標曲線之間的差異，并且在后來的循環(huán)中相對應地考 慮這些差異。
[0058]應認識到，也能僅使用所檢測的差異的僅一部分作為后來的一個或多個循環(huán)的曲 線校正。特別地在其中所檢測的差異很大的情形中，這可能是很有利的，以便不因為目標值 突然變化而造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。
[0059]此外，能基于在目標曲線與實際曲線之間的當前主要的差異來確定所檢測的差異 的部分量值，這個部分量值用作曲線校正。
[0060] 也可能在多個循環(huán)、例如2個循環(huán)測量實際曲線與目標曲線之間的差異，并且從該 差異計算出平均差異，然后至少部分地從后來的循環(huán)的目標曲線減去平均差異。
[0061] 在另一替代實施例中，根據(jù)所檢測的差異的任何函數(shù)可以用于校正下一目標位置 曲線。
[0062] 在另一特別優(yōu)選的實施例中，由此將其設置成也對于液壓系統(tǒng)設立液壓參數(shù)的物 理模型，并且利用優(yōu)化計算來計算出至少一個液壓參數(shù)。
[0063] 術語液壓參數(shù)用來表示影響遞送流體通過計量室流動的液壓系統(tǒng)的任何參數(shù)(除 了排量元件的位置之外）。
[0064] 因此，液壓參數(shù)例如是計量室中的遞送流體的密度和在該腔室中的流體粘度。另 外的液壓參數(shù)例如是軟管或管長度和至少暫時連接到計量室的軟管或管的直徑。
[0065] 這種測量使得能確定液壓參數(shù)，而無需設置額外傳感器。
[0066] 正容積式栗的固有性質(zhì)在于，每當閥之一(計量室通過該閥連接到抽吸和壓力管 線)打開或閉合時液壓系統(tǒng)顯著地改變。
[0067] 對于其中通向抽吸管線的閥打開和通向壓力管線的閥閉合的情形，該系統(tǒng)用于建 模最簡單。更具體而言，柔性軟管常常裝配到通向抽吸管線的閥上，并且軟管止于在環(huán)境壓 力下的供應容器中。
[0068] 在所謂的吸力沖程運動期間、也就是說在排量元件從第二位置運動到第一位置時 發(fā)生那種狀態(tài)。關于層流和湍流，可以例如利用非線性納維一斯托克斯方程來描述那種液 壓系統(tǒng)。除了遞送流體的密度和粘度之外，將吸力閥連接到供應容器的軟管的直徑、軟管長 度和軟管中流體必須克服的高度差異也被認為是液壓參數(shù)。
[0069] 取決于所用的相應系統(tǒng)，可以做出另一有意義的假設。利用能由已知梯度方法或 者萊文貝格一馬夸特(Levenberg-Marquardt)算法實現(xiàn)的優(yōu)化計算，能確定包含在物理模 型中并且最佳地描述計量頭中的壓力變化的液壓參數(shù)以及從液壓參數(shù)推導出的壓力部分 的運動或速度和加速度。
[0070] 在原則上，根據(jù)本發(fā)明的確定的方法可以僅通過對吸力沖程性能進行重復分析來 實現(xiàn)。
[0071] 然而，作為其替代，也能對于其中通向抽吸管線的閥閉合并且通向壓力管線的閥 打開的情形考慮液壓系統(tǒng)的物理模型。然而，栗制造商通常最初并不知道在什么環(huán)境下使 用計量栗，并且因此也不知道連接到壓力閥（其將壓力管線連接到計量室）的管系統(tǒng)，在這 里僅做出一般性假設。因此，不知道連接到壓力閥的管系統(tǒng)，不能以吸力沖程期間液壓系統(tǒng) 通常可能的準確度來設置物理模型。
[0072] 在特別優(yōu)選的實施例中，關于所述的兩種液壓系統(tǒng)的物理模型都使用，并且然后 測量或確定閥打開時間，并且分別地，根據(jù)確定閥打開時間的結(jié)果來選擇正確的物理模型。 基本上，隨后對吸力沖程和壓力沖程單獨地執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。在這兩種情況下，對于 液壓參數(shù)，如遞送流體的密度和粘度，獲得實際上并不完全相同的值。在原則上，因此能對 不同的值求平均值，在此情況下，在某些環(huán)境下需要考慮以下事實:在吸力沖程期間，為了 通過物理模型對實際情形進行更好的描述，在吸力沖程期間獲得的值在平均化操作中比在 壓力沖程期間確定的值在更大程度上加權。
[0073] 在以根據(jù)本發(fā)明的方式確定了液壓參數(shù)之后，所建立的物理模型可