CN114787854A - 用于控制作工机械的液压缸的方法 - Google Patents

Abstract

提出一种用于控制尤其是移动式的作工机械的液压缸的方法，所述方法包括以下步骤：‑借助于控制单元（1）接收所述液压缸的运动参数（11）的额定值；‑在使用基于数据的模型（10）、尤其是人工神经网络（10）的情况下并且在考虑针对阀参数（29）的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围的情况下借助于所述控制单元（1）根据所接收的运动参数（11）的额定值来确定分配给所述液压缸的阀单元的阀参数（29）的额定值；和‑根据所确定的阀参数（29）的额定值借助于所述控制单元（1）控制分配给所述液压缸的阀单元，以便控制所述尤其是移动式的作工机械的液压缸。

Description

用于控制作工机械的液压缸的方法

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的用于控制作工机械的液压缸的方法和用于控制作工机械的附加设备的方法。用于控制作工机械的液压缸的控制单元和用于控制作工机械的附加设备的控制单元以及作工机械和计算机程序也是本发明的主题。

背景技术

在现代作工机械中越来越多地使用自动化或部分自动化的工作过程。当前，在此功能性的内容常常是遵循针对工具中心点（TCP）的期望轨迹，或者在辅助功能的情况下常常是支持驾驶员遵循期望的轨迹。

发明内容

本发明的主题是一种用于控制尤其是移动式的作工机械的液压缸的方法。

该方法包括：借助于控制单元接收所述液压缸的运动参数的额定值的步骤。该方法此外包括：借助于控制单元根据所接收的运动参数的额定值来确定分配给所述液压缸的阀单元的阀参数的额定值的步骤。在此情况下，在使用基于数据的模型、尤其是人工神经网络的情况下并且在考虑阀参数的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围的情况下确定所述阀参数的额定值。该方法此外包括：根据所确定的阀参数的额定值借助于所述控制单元控制分配给所述液压缸的阀单元以控制所述移动式的作工机械的液压缸的步骤。

此外，本发明的主题是一种用于控制尤其是移动式的作工机械的液压缸的控制单元，其中所述控制单元被设立用于执行或控制上述用于控制液压缸的方法的步骤。

本发明的主题也是一种用于控制尤其是移动式的作工机械的附加设备的方法。在此情况下，附加设备能够借助于液压缸相对于所述作工机械移动。

该方法包括：借助于控制单元接收所述附加设备的额定位置的步骤。该方法此外包括：借助于所述控制单元根据所接收的附加设备的额定位置确定所述液压缸的运动参数的额定值的步骤。该方法此外包括：借助于所述控制单元根据所接收的运动参数的额定值来确定分配给所述液压缸的阀单元的阀参数的额定值的步骤。在此情况下，在使用基于数据的模型、尤其是人工神经网络的情况下并且在考虑针对阀参数的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围的情况下来确定所述阀参数的额定值。该方法此外包括：根据所确定的阀参数的额定值借助于所述控制单元控制分配给所述液压缸的阀单元以借助于对所述液压缸的控制来控制移动式作工机械的附加设备的步骤。

本发明的主题也是一种用于控制尤其是移动式的作工机械的附加设备的控制单元，其中该控制单元被设立用于执行或控制上面描述的用于控制附加设备的方法的步骤。

本发明的主题此外是一种尤其是移动式的作工机械，所述作工机械具有附加设备、至少一个用于移动附加设备的液压缸和上面描述的用于控制附加设备的控制单元。

本发明的主题是此外一种计算机程序，所述计算机程序被设立用于执行和/或控制上面描述的用于控制液压缸和/或用于控制附加设备的方法中的一个或两个。

作工机械可以是固定的作工机械或优选地是移动式的作工机械。作工机械可以是用于建筑、农业、林业或物流目的的作工机械。移动式作工机械例如可以是挖掘机、轮式装载机、地面输送机或电动提升台。固定的作工机械例如可以是液压驱动的工业机器人。

作工机械的附加设备可以是用于加工和/或处理农业和/或林业和/或建筑区域的附加设备和/或用于运输负载的附加设备。附加设备可以例如是铲斗、挖斗或工具筐。该附加设备可以布置在作工机械的工作臂、升降架或提升架上。

液压缸或液压筒被构造用于在附加设备和作工机械之间产生相对运动。为此，液压缸包括外壳和活塞。活塞可以借助于对液压流体、优选液压液体加载压力而相对于壳体移动，尤其是可以被引入和引出壳体。

分配给液压缸的阀单元被构造用于以限定的方式给液压液体加载压力。分配给液压缸的阀单元因此被构造用于在液压缸的活塞和壳体之间产生相对运动。

阀单元可以包括一个或多个阀。阀可以被构造为电磁阀或能以气动方式操纵的阀或者说气动阀。阀单元可以包括尤其是电磁式的先导阀，并且优选地包括分配给该先导阀的尤其能以气动方式操纵的主阀。

可以借助于对阀单元的控制来控制液压缸的活塞与壳体之间的相对运动。这种相对运动可基于液压缸在作工机械处的布置而产生在附加设备和作工机械之间、尤其是在附加设备和作工机械的工作臂和/或升降架之间的相对运动。

在本发明的范畴内，控制可以被理解为：在基于输入参量产生输出参量的意义上的控制。控制可以此外且优选地被理解为，在连续地确定要调节的参量的实际值以及将该实际值与所述要调节的参量的额定值连续地进行比较的意义上的包括调节的控制。

附加设备的额定位置可以是附加设备相对于包括该附加设备的作工机械的空间上的相对位置或外部参考坐标系、例如全球卫星导航***或检测位置的传感器单元的参考坐标系中的空间位置。附加设备的额定位置优选地是附加设备的工具中心点（TCP）的空间位置。附加设备的额定位置例如可以针对工作过程的借助于所述作工机械要执行的工作步骤被预先给定。

根据附加设备的额定位置对运动参数的额定值的确定可以借助于用于附加设备或用于作工机械的基于软件的轨迹规划来进行。可以在考虑作工机械的运动学的至少一部分的情况下来确定运动参数的额定值。

液压缸的运动参数是液压缸的运动的参数。液压缸的运动优选地是在液压缸的活塞和壳体之间的相对运动。液压缸的运动可以是均匀的运动或优选均匀地加速的运动。

液压缸的运动参数可以是速度或加速度。运动参数优选地是液压缸的活塞与壳体之间的相对速度或相对加速度。

运动参数的额定值是运动参数的值或值的时间变化过程，液压缸的运动应该根据所述值或所述值的时间变化过程进行。

阀单元的阀参数可以是阀单元的一个或多个阀的参数。阀参数可以是阀通电或电磁阀的电流强度。阀参数也可以是压力，借助于所述压力来操纵能以气动方式操纵的阀。阀参数此外可以是阀单元的阀的瓣膜口的开口面积。

基于数据的模型在本发明的范畴内可以被理解为数学模型或数学算法，所述数学模型或数学算法被构造用于在将运动参数的值预先给定为输入参量时将阀参数的值确定为输出参量。也即，换句话说，基于数据的模型将阀参数的值分配给运动参数的值，或者将运动参数和阀参数的值彼此相关或相关联。阀参数的所确定的值尤其是取决于液压缸和/或与液压缸交互作用的单元的一个或多个其他参数的值。

基于数据的模型基于学习数据组或训练数据组。这些训练数据组包括由运动参数和阀参数以及优选所述一个或多个其他参数构成的值组合、例如值元组。训练数据组可以在运行液压缸时、例如在运行包括该液压缸的作工机械时被确定。在此情况下，训练数据组对应于在运行液压缸时出现或存在的值组合。

基于数据的模型被设立用于，基于训练数据组例如借助于回归方法针对运动参数的在技术上借助于液压缸可实现的每个任意值输出阀参数的值。也即，换句话说，基于数据的模型被设立用于，确定或机器学习针对也不被训练数据组所包括的值组合的关联或相关性。在此情况下，优选地不为基于数据的模型预先给定液压缸的物理技术模型。也即，换句话说，所述基于数据的模型是在使用用于机器学习的方法的情况下产生的模型。

基于数据的模型的品质或质量取决于运动参数的预先给定的额定值和运动参数的实际值之间的偏差，其中所述运动参数的实际值是在通过使用由所述基于数据的模型所确定的阀参数的额定值而控制分配给该液压缸的阀单元时的实际值。对于训练数据组对其是有代表性的、即包括足够数量的相关的值组合的液压缸的工作范围，应预期在运动参数的实际值和预先给定的额定值之间的小偏差。对于训练数据组对其并非有代表性的、即不包括足够数量的相关的值组合的液压缸的工作范围，在运动参数的实际值和预先给定的额定值之间可能出现显著偏差。

基于数据的模型优选地被构造为人工神经网络。

阀参数的公差范围代表用于控制阀单元所容忍的或允许的阀参数的值范围。有利地，针对阀参数的额定值的公差范围是阀参数的在技术上可实现的或可能的值范围的子范围。例如，阀参数的在技术上可能的值范围可以是电流强度范围，所述电流强度范围所包括的电流强度大于或等于用于阀通电的电流强度的第一最小值并且小于或等于用于阀通电的电流强度的第一最大值。在此情况下，公差范围可以是如下电流强度范围，所述电流强度范围所包括的电流强度大于或等于用于阀通电的电流强度的第二最小值并且小于或等于用于阀通电的电流强度的第二最大值，其中第二最小值大于或等于第一最小值，并且第二最大值小于或等于第一最大值，并且排除这两个最大值和这两个最小值相等。通过这种设计方案，阀参数的额定值可以被限制在技术上可能的值范围的子集，以便保证液压缸、尤其是作工机械的安全运行状况。

所述方法和对应的控制单元提高在自动控制液压缸或能借助于所述液压缸移动的附加设备时的安全性和可靠性。使用基于数据的模型使得能够将所述方法也应用于具有只有以耗费方式才能足够详细地在物理技术上建模的复杂液压行为的作工机械。在此情况下，通过在确定阀参数的额定值时考虑公差范围，保证液压缸或附加设备始终在安全的值范围内被运行并且因此即使在少见的运行状况下也在安全的值范围内被运行。由此可以实现：提高部分自动化或全自动化的作工机械的基于数据的调节策略的安全性。

有利的是，确定阀参数的额定值包括：确定阀参数的临时额定值，其中阀参数的额定值根据临时额定值被确定为使得所确定的额定值处于针对阀参数的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围内。优选在第一步骤中确定阀参数的临时额定值，并且随后在第二步骤中确定阀参数的额定值。

阀参数的临时额定值可以是处于针对阀参数的额定值的公差范围之内或之外的阀参数的值。如果阀参数的临时额定值处于公差范围之内，则阀参数的额定值优选地对应于阀参数的临时额定值。

如果阀参数的临时额定值处于公差范围之外，则在确定额定值时改变或适配或校正阀参数的临时额定值。可设想的是，所确定的额定值对应于阀参数的公差范围的以下值，该值关于所接收的或预先给定的运动参数的额定值与临时额定值具有最小距离。

通过该设计方案，处于公差范围之外的临时额定值不被用于控制阀单元，由此可以防止临界运行状况。

也是有利的是，使公差范围代表阀参数的允许的值范围，其中所述允许的值范围、尤其是允许的值范围的大小取决于运动参数的值。对于运动参数的所有值，允许的值范围的大小或宽度可以是相同的或者优选地是大小不同的。阀参数的值范围的大小可以是值范围的宽度。可设想的是，值范围的大小代表在值范围的最大值和值范围的最小值之间的差。

在此情况下有利的是，使所述允许的值范围、尤其是允许的值范围的大小此外取决于液压缸和/或作工机械的其他参数的实际值。其他参数可以对应于运动参数的时间导数。其他参数可以是压力，例如液压缸的液压流体的压力。还可设想的是，其他参数是液压缸的液压流体的温度。此外可设想的是，其他参数是作工机械的电机的转速。

可设想的是，其他参数的实际值说明：用于运动参数的所定义的值和/或阀参数的所定义的值和/或由基于数据的模型考虑的其他参数的至少一个所定义的其他值的多个训练数据组。例如，针对具有大数量的训练数据组的运动参数的值的公差范围的大小可以大于针对具有较少数量的训练数据组的运动参数的值的公差范围的大小。

通过这种设计方案，可以针对不同的运动参数，根据基于数据的模型的品质或质量适配公差范围，由此在保证运行的安全性的情况下提高液压缸或附加设备的控制的效率。

此外是有利的是，使该方法包括确定针对阀参数的额定值的公差范围的步骤，其中所述公差范围包括所述阀参数的如下值，所述值是在以高于预先给定和/或可预先给定的阈值的频率运行所述液压缸的情况下被确定的。为此，可以在运行液压缸期间确定阀参数和运动参数的值以及这些值出现的频率。阈值可以绝对地被确定或相对于阀参数的值出现的频率的平均值或最大值被确定。阈值优选地随着运动参数的值的大小增加而增加。由此，出于安全性原因，在运动参数的较高的值的情况下公差范围的宽度变得更小。

在运行液压缸时，对于阀参数的每个值而言，运动参数的至少一个对应的值以提高的概率出现。对于阀参数的每个值而言，相应运动参数的在运行液压缸时以其最高频率出现的值可以代表该运动参数的理想值或主导值。运动参数的理想值或主导值可以对应于运动参数在静止状况的值或液压缸的在如下状况下的值，在所述状况下运动参数的值并没有在时间上的变化。在液压缸的其中运动参数的值可在时间上改变的瞬态状况下，与运动参数的理想值有偏差的运动参数的值也可以以相应降低的出现频率而出现。

通过这种设计方案，可以在执行该方法之前以特别简单的方式确定公差范围。此外，因为公差范围基于在执行该方法之前所确定的值而被确定或以离线方式被确定，并且与在该方法的运行时间所检测的测量信号无关，由此使得液压缸和作工机械的控制也变得相对于传感器故障是鲁棒的。

此外是有利的是，阀参数的额定值此外根据液压缸和/或作工机械的至少一个其他参数、尤其是至少一个其他参数的值被确定。所述其他参数优选地是与运动参数不同的参数。所述其他参数也可以对应于运动参数的时间导数。所述其他参数可以是压力，例如液压缸的液压流体的压力。所述其他参数优选地是液压缸的活塞侧的压力和液压缸的活塞杆侧的压力之间的压力差。可替代地或附加地，所述其他参数是分配给液压缸的负载感测***的LS压力（负载感测压力）与由用于对液压流体加载压力的泵单元所提供的压力之间的差。

也可设想的是，其他参数是液压缸中的液压流体的温度。此外可设想的是，所述其他参数是作工机械的电机的转速。

所述一个或多个其他参数优选地由基于数据的模型所基于的训练数据组的值组合所包括。也即，换句话说，所述基于数据的模型优选地将阀参数的值分配给由运动参数的值和其他参数的值构成的组合。通过该设计方案，阀参数的额定值也可以在如下瞬态工作范围内以经改善的精度被确定，其中在所述瞬态工作范围内不出现运动参数的值的时间上的变化。

此外是有利的是，确定阀参数的额定值的步骤包括：确定作工机械的操作元件、尤其是操纵杆的额定状态，其中在使用所确定的操作元件的额定状态的情况下来确定所述阀参数的额定值。在此情况下，根据所接收的运动参数的额定值在使用基于数据的模型、尤其是人工神经网络的情况下并且在考虑阀参数的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围的情况下来确定操作元件的额定状态。

操作元件用作用于控制液压缸的运动的装置。作工机械的操作元件的所述额定状态可以是操作元件的额定位置或额定状况。根据操作元件的状态或位置或状况来控制分配给液压缸的阀单元，以便使液压缸移动。为此，给操作元件的每个状态分别分配用于控制阀单元的控制信号或阀单元的状况。

通过这种设计方案，可以首先将操作元件的额定状态分配给运动参数的额定值，使得可以基于在作工机械处已经存在的软件和硬件根据操作元件的状态来控制阀单元。

具有程序代码的计算机程序产品或计算机程序也是有利的，所述程序代码可以存储在机器可读载体或存储介质、例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并且尤其是当程序产品或程序在计算机或设备上被执行时，所述程序代码被用于执行、实施和/或操控根据上面描述的实施方式之一所述的方法的步骤。

附图说明

下面根据所附附图示例性地更详细地阐述本发明。

其中：

图1示出用于控制液压缸的控制单元的示意图；和

图2示出作工机械的附加设备的基于数据的调节的示意图；

图3示出取决于挖掘机的液压缸的额定速度的挖掘机的操作元件的位置的频率的图示；和

图4示出用于控制移动式作工机械的液压缸的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出用于控制作工机械、例如挖掘机的液压缸的控制单元1的示意图。

控制单元1包括构造为人工神经网络10的基于数据的模型10、存储单元20、限制单元26和确定单元30。控制单元1被设立用于响应于构造为液压缸的相对速度11的运动参数11的额定值来确定用于控制挖掘机的附加设备的操作元件的额定状态27或状态27的额定值。控制单元1此外被设立用于基于操作元件的额定状态27来确定分配给液压缸的阀单元的阀参数29的额定值，以便根据阀参数29的所确定的额定值借助于对分配给液压缸的阀单元的控制来控制液压缸。

人工神经网络10被设立用于接收液压缸的相对速度11的额定值。人工神经网络10此外被设立用于接收压力差13、15的实际值。压力差13优选地是在液压缸的活塞侧的压力与在液压缸的活塞杆侧的压力之间的压力差。压力差15是分配给液压缸的负载感测***的LS压力（负载感测压力（Load-Sensing-Druck）与用于对液压流体加载压力的泵单元所提供的压力之间的差。

人工神经网络10此外被设立用于基于所接收的值11、13、15确定操作元件的额定状态21的临时值。附加地，人工神经网络10被设立用于输出因子23的一个或多个的值，所述因子说明人工神经网络10在由值11、13、15规定的液压缸的工作范围内的品质的量度。在具有很多训练数据组的工作范围中，因为基于数据的模型的品质更高，该因子可以具有比与在具有较少训练数据组的工作范围中更大的值，因为在后一种情况下基于数据的模型的品质更低。

存储单元20包括相对速度11和操作元件的理想或主导状态25的至少一个特性曲线，参见图3。存储单元20被设立用于响应于液压缸的相对速度11的额定值输出操作元件的理想或主导状态25的值。

限制单元26被设立用于响应于操作元件的额定状态21的临时值、操作元件的理想状态25和因子23输出操作元件的状态27的额定值。为此，限制单元26被设立用于基于操作元件的理想状态25的值和因子23来确定操作元件的状态27的额定值的公差范围宽度。所述公差范围从理想状态25的以因子23为倍数而减小的值延伸直至理想状态25的以因子23为倍数而增大的值。

限制单元26此外被设立用于在确定操作元件的状态27的额定值时考虑公差范围。为此，限制单元26被设立用于确定操作元件的状态25的临时额定值是处于所确定的公差范围之内还是之外。如果操作元件的状态25的临时额定值处于公差范围之内，则额定状态27的值对应于额定状态25的临时值。如果操作元件的状态25的临时额定值处于公差范围之外，则操作元件的状态27的额定值对应于所述公差范围的与液压缸的状态25的临时额定值具有最小距离的那个值。

确定单元30被设立用于响应于操作元件的状态27的所确定的额定值来确定分配给液压缸的阀单元的阀参数29的额定值，并且根据阀参数29的所确定的额定值来控制阀单元，以便控制移动式作工机械的液压缸。

图2示出借助于调节单元2对作工机械、尤其是挖掘机的附加设备的基于数据的调节的示意图。该调节包括：以类似于图1的方式对移动式作工机械的液压缸进行基于模型的速度调节。液压缸被构造用于，产生布置在作工机械的工作臂处的附加设备的运动，其中作工机械的工作臂的关节之间的关节角被改变。

调节单元2包括：姿态调节器32（“pose controller（姿态控制器）”）、逆运动学34（“inverse kinematics（逆向运动学装置）”）、速度调节器36（“velocity controller（速度控制器）”）、调节对象38、正运动学40（“direct kinematics（正向运动学）”）、一个或多个传感器42（“sensors（传感器）”）和基于模型的滤波器44（“modell based filter”）。

姿态调节器32被设立用于，响应于作工机械的附加设备的工具中心点（TCP）的额定坐标31和所接收的TCP的实际坐标41的差来确定TCP 的额定速度33，其中所述额定坐标由确定单元30生成以用于轨迹生成（"trajectory generator（轨迹生成器）"）。

逆运动学装置34被设立用于，响应于TCP 的所确定的额定速度33来确定针对关节角的速度的额定值35或针对作工机械的液压缸的速度的额定值35。

速度调节器36被设立用于，响应于针对关节角的速度的所确定的额定值35或针对液压缸的速度的所确定的额定值35来确定调整量37的额定值。

为此，速度调节器36包括调节对象38的逆行为36a（“inverse manipulatorbehaviour（逆操纵器行为）”）和反馈控制设备36b（“Feedback Controller（反馈控制器）”）。

调节对象38的逆行为36a被构造为基于数据的模型10'，在该实施例中被构造为人工神经网络10'，并且被设立用于响应于针对速度的所确定的额定值35和所接收的压力差51而输出调整量37。所述压力差51代表：在液压缸的活塞侧的压力与液压缸的活塞杆侧的压力之间的压力差以及在分配给液压缸的负载感测***的LS压力（负载感测压力）和由用于对液压流体加载压力的泵单元提供的压力之间的差。

反馈控制设备36b被设立用于，响应于针对速度的所确定的额定值35和关节角的速度的实际值45或液压缸的速度的实际值45，基于额定值35和实际值45之间的差或偏差对调整量37进行适配。

调节对象38响应于调整量37的所确定的额定值，由此得出关节的角度的实际值39或液压缸的位置或调整位置的实际值39。

调节对象38包括阀动力学38a（“valve dynamics”）、阀几何结构38b（“valvegeometry”）、阀横截面积38c（“valve cross section”）和液压缸38d（“hydrauliccylinder””）。调节对象38代表布置在挖掘机处的液压缸，所述液压缸被构造用于控制附加设备。

由于分配给液压缸的阀的阀动力学38a，阀被控制到该阀的与调整量37相对应的阀芯位置55。

基于阀的阀几何结构38b，在阀芯位置55中的阀造成该阀的节流孔板横截面57。

基于阀的阀横截面38c和压力差51，该节流孔横截面57造成该阀处的液压液体的实际体积流59。

液压缸38d被构造用于，响应于液压液体的所确定的实际体积流59和作用于液压缸38d的负载力53来调整关节角的实际值39或液压缸的状态的实际值。

通过正运动学40由关节角的实际值39或液压缸的速度的实际值39而得出TCP 的实际坐标41。

所述一个或多个传感器42被构造用于，检测TCP的这些实际坐标 41。此外，这些传感器被构造用于将所检测的实际坐标转换成以电子方式可处理的信号43。

基于模型的滤波器44被设立用于，分析传感器42的以电子方式可处理的信号43，以便确定TCP的实际坐标 41、关节角的实际值39或液压缸的位置的实际值39以及关节角的速度的实际值45或液压缸的速度的实际值45。基于模型的滤波器44此外被设立用于，将TCP的所确定的实际坐标41提供给姿态调节器38，将关节角的所确定的实际值39提供给逆运动学34并且将关节角的速度的所确定的实际值45提供给速度调节器36。

对于上面描述的调节，在执行调节之前训练人工神经网络10'。

人工神经网络10'被设立用于，响应于调整量37而对压力差51进行机器学习，并且对关节角的实际值39与由人工神经网络10'确定的关节角63之间的差61或液压缸的位置的实际值39与由人工神经网络10'确定的液压缸的位置63的实际值之间的差61进行机器学习。人工神经网络10'因此被设立用于，如此进行机器学习，以使得差61尽可能小，优选为零。

图3示出取决于挖掘机的液压缸的额定速度的挖掘机的操作元件的位置的频率的图示。该图示基于在挖掘机运行期间检测的测量数据。

在图3的横坐标上绘制构造为操纵杆的操作元件的状态或调整位置x。液压缸的相对速度v绘制在图3中的纵坐标上。

以灰度级绘制如下相对频率，在运行挖掘机时以所述相对频率而出现调整位置x和相对速度v的相对应的值组合。在图3中，所述值组合的出现频率从黑到白或者说从暗到亮地增大。也就是说，与值组合相对应的点在图3中示出得越亮，值组合就越频繁。

图3表明：对于操纵杆的每个调整位置，与非常亮的点相对应，主导速度以明显提高的出现概率而出现。该速度也可以被假定为理想的速度。围绕这些主导速度可以看出平行于速度轴的区域或带，所述区域或带可以被解释为分散的形式。这种分散或这种区域在理想的挖掘机情况下不存在。在理想的作工机械情况下，给每个操纵杆位置都明确地分配一个速度，而负载力的效应则借助于控制作工机械的相应泵而最佳地得以补偿。

在该意义上，所述区域或带的宽度是针对挖掘机的液压***与理想液压装置的偏差的量度。主导速度优选地也是液压缸在静止状况下达到的速度，而在瞬态范围内，例如在压力建立/加速过程期间也会出现其他速度。

图4示出用于控制移动式作工机械的液压缸的方法的流程图。该方法在其整体上配备有附图标记100。

在步骤110中，借助于移动式作工机械的控制单元接收液压缸的运动参数的额定值。

在步骤120中，根据所接收的运动参数的额定值确定分配给液压缸的阀单元的阀参数的额定值。在此情况下，在使用基于数据的模型、尤其是人工神经网络的情况下并且在考虑阀参数的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围的情况下借助于控制单元确定阀参数的额定值。

在步骤130中，借助于控制单元根据所确定的阀参数的额定值来控制分配给液压缸的阀单元，以便控制移动式作工机械的液压缸。

如果一个实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，则这应该被看作该实施例根据一种实施方式既具有第一特征又具有第二特征，而根据另一实施方式则要么仅具有第一特征，要么仅具有第二特征。

Claims (14)

1.一种用于控制尤其是移动式的作工机械的液压缸的方法（100），所述方法包括以下步骤：

-借助于控制单元（1）接收（110）所述液压缸的运动参数（11）的额定值；

-在使用基于数据的模型（10）、尤其是人工神经网络（10）的情况下并且在考虑针对阀参数（29）的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围的情况下借助于所述控制单元（1）根据所接收的所述运动参数（11）的额定值来确定（120）分配给所述液压缸的阀单元的阀参数（29）的额定值；和

-根据所确定的所述阀参数的额定值借助于所述控制单元（1）控制（130）分配给所述液压缸的阀单元，以便控制所述尤其是移动式的作工机械的液压缸。

2.根据权利要求1所述的方法（100），其特征在于，确定（120）所述阀参数（29）的额定值包括：确定所述阀参数的临时额定值，其中所述阀参数（29）的额定值根据所述临时额定值被确定为使得所确定的额定值（27）处于针对所述阀参数（29）的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围内。

3.根据权利要求1或2所述的方法（100），其特征在于，所述公差范围代表所述阀参数的允许的值范围，其中所述允许的值范围取决于所述运动参数（11）的值。

4.根据权利要求3所述的方法（100），其特征在于，所述允许的值范围此外取决于所述液压缸和/或所述作工机械的其他参数（13、15）、尤其是所述运动参数的时间导数和/或压力和/或转速和/或温度的实际值。

5.根据前述步骤之一的方法（100），其特征在于确定针对所述阀参数（27）的额定值的公差范围的步骤，其中所述公差范围包括所述阀参数的在以高于预先给定和/或可预先给定的阈值的频率运行所述液压缸的情况下所确定的值。

6.根据前述步骤之一的方法（100），其特征在于，针对所述阀参数（29）的额定值的公差范围是所述阀参数的在技术上可实现的值范围的子范围。

7.根据前述步骤之一的方法（100），其特征在于，所述阀参数（29）的额定值此外根据所述液压缸和/或所述作工机械的至少一个其他参数（13、15）、尤其是所述运动参数的时间导数和/或压力和/或转速和/或温度被确定。

8.一种用于控制尤其是移动式的作工机械的附加设备的方法，其中所述附加设备能够借助于液压缸相对于所述作工机械移动，所述方法包括以下步骤：

-借助于控制单元（1）接收所述附加设备的额定位置；

-借助于所述控制单元（1）根据所接收的所述附加设备的额定位置确定所述液压缸的运动参数（11）的额定值；

-在使用基于数据的模型（10）、尤其是人工神经网络（10）的情况下并且在考虑针对所述阀参数（29）的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围的情况下借助于所述控制单元（1）根据所接收的所述运动参数（11）的额定值来确定（120）分配给所述液压缸的阀单元的阀参数（29）的额定值；和

-根据所确定的所述阀参数（29）的额定值借助于所述控制单元（1）控制（130）分配给所述液压缸的阀单元，以便借助于对所述液压缸的控制来控制所述尤其是移动式的作工机械的附加设备。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定（120）所述阀参数（29）的额定值的步骤包括：确定所述作工机械的操作元件、尤其是操纵杆的额定状态（27），其中所述阀参数（29）的额定值在使用所确定的所述操作元件的额定状态（27）的情况下被确定。

10.一种用于控制尤其是移动式的作工机械的液压缸的控制单元（1），其中所述控制单元（1）被设立用于

-接收所述液压缸的运动参数（11）的额定值；

-在使用基于数据的模型（10）、尤其是人工神经网络（10）的情况下并且在考虑针对所述阀参数（29）的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围的情况下根据所接收的所述运动参数（11）的额定值来确定分配给所述液压缸的阀单元的阀参数（29）的额定值；和

-根据所确定的所述阀参数（29）的额定值控制分配给所述液压缸的阀单元，以便控制所述尤其是移动式的作工机械的液压缸。

11.一种用于控制尤其是移动式的作工机械的附加设备的控制单元（1），其中所述附加设备能够借助于液压缸相对于所述作工机械移动，并且所述控制单元（1）被设立用于：

-接收所述附加设备的额定位置；

-根据所接收的所述附加设备的额定位置确定所述液压缸的运动参数（11）的额定值；

-在使用基于数据的模型（10）、尤其是人工神经网络（10）的情况下并且在考虑针对阀参数（29）的额定值的预先给定和/或可预先给定的公差范围的情况下根据所接收的运动参数（11）的额定值来确定分配给所述液压缸的阀单元的阀参数（29）的额定值；和

-根据所确定的所述阀参数（29）的额定值控制分配给所述液压缸的阀单元，以便借助于对所述液压缸的控制来控制所述尤其是移动式的作工机械的附加设备。

12.一种作工机械、尤其是移动式作工机械，所述作工机械具有附加设备、至少一个用于移动所述附加设备的液压缸和根据权利要求11所述的用于控制所述附加设备的控制单元（1）。

13.一种计算机程序，所述计算机程序被设立用于执行和/或控制根据权利要求1至7中任一项所述的方法（100）和/或根据权利要求8或9所述的方法。

14.一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质具有其上所存储的根据权利要求13所述的计算机程序。

Images