專利名稱：確定等效機(jī)械負(fù)荷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及確定組件的等效機(jī)械負(fù)荷的領(lǐng)域。本發(fā)明尤其涉及確定機(jī)器的組件的等效機(jī)械負(fù)荷的方法，該組件承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷。更進(jìn)一步，本發(fā)明涉及程序單元和存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)機(jī)可讀介質(zhì)，該程序在被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)適合于控制該等效機(jī)械負(fù)荷確定方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前雨流計(jì)數(shù)(rainflow-coimting)及其變型是在分析機(jī)械組件的疲勞數(shù)據(jù) (fatigue data)方面最廣泛應(yīng)用的方法。雨流計(jì)數(shù)(rainflow-counting)方法允許評(píng)估承受復(fù)雜動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷的結(jié)構(gòu)的疲勞壽命(fatigue life)，該評(píng)估基于負(fù)荷半周(load half-cycle)的計(jì)數(shù)值。雨流計(jì)數(shù)法最初發(fā)展于Matsuiski，M.和Endo，Τ. Wi^atigue of metals subjected to varying stress, Japan Soc. Mech. Engineering(1969)。雨計(jì)數(shù)法的一種變型描述于Downing，S. D.，Socie, D. F. (1982) Simple rainflow counting algorithms. International Journal of Fatigue,Volume 4,Issue 1,January,31-40,其用于風(fēng)力渦輪組件的疲勞分析。為了對(duì)風(fēng)力渦輪組件的疲勞分析使用雨流計(jì)數(shù)法，在風(fēng)力渦輪的壽命(life -time)期間用給定的采樣頻率測(cè)量組件負(fù)荷。這樣，在響應(yīng)時(shí)間也就是渦輪壽命中的預(yù)定時(shí)間段(比如10分鐘的時(shí)間段)中獲得的機(jī)械負(fù)荷的測(cè)量被收集并且用于獲得在響應(yīng)時(shí)間內(nèi)機(jī)械負(fù)荷的時(shí)間相關(guān)性(time d印endence)，該時(shí)間相關(guān)性用相應(yīng)的離散負(fù)荷曲線也就是采樣曲線表示。整個(gè)采樣曲線用于確定屬于各個(gè)空間(individual bin)的負(fù)荷半周的數(shù)量。這意味著在響應(yīng)時(shí)段期間執(zhí)行的對(duì)機(jī)械負(fù)荷的所有測(cè)量都被使用。屬于各個(gè)空間的發(fā)生在響應(yīng)時(shí)間內(nèi)的負(fù)荷半周的數(shù)量隨后用于更新屬于各個(gè)空間的從計(jì)數(shù)開始時(shí)間出現(xiàn)的半周數(shù)量的計(jì)數(shù)值。開始時(shí)間可能是風(fēng)力渦輪開始操作的時(shí)間。因此，雨流計(jì)數(shù)法顯示出嚴(yán)重的缺陷，其為雨流計(jì)數(shù)法所固有的，因?yàn)椋谑褂迷摲椒〞r(shí)不可能用每個(gè)新的采樣即每個(gè)新的負(fù)荷測(cè)量來(lái)更新半周數(shù)量的計(jì)數(shù)值。本發(fā)明的一個(gè)目的是為組件提供一種有效和可靠的機(jī)械負(fù)荷確定，尤其用于機(jī)器的組件，該組件承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上面所述的目的，提供了一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的確定組件尤其是機(jī)器組件的等效機(jī)械負(fù)荷的方法，該組件承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種確定組件尤其是機(jī)器組件的等效機(jī)械負(fù)荷的方法，該組件承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷。該方法包括測(cè)量組件的機(jī)械負(fù)荷的第一測(cè)量值，并將該第一測(cè)量值與第一參考值進(jìn)行比較。該方法進(jìn)一步包括基于上述比較結(jié)果首次更新表示組件的負(fù)荷半周數(shù)量的至少一個(gè)計(jì)數(shù)值，其中負(fù)荷半周對(duì)應(yīng)于預(yù)定的機(jī)械負(fù)荷范圍且發(fā)生在測(cè)量第一測(cè)量值之前的時(shí)間段內(nèi)。該方法進(jìn)一步包括基于該首次更新的計(jì)數(shù)值確定組件的第一等效機(jī)械負(fù)荷。本發(fā)明的這一方面是基于如下構(gòu)思如果在獲得組件的負(fù)荷采樣數(shù)據(jù)(例如機(jī)械負(fù)荷的一個(gè)測(cè)量值)時(shí)組件的等效負(fù)荷可以被更新，則可以提供一種有效的等效機(jī)械負(fù)荷確定方法。對(duì)更新的等效負(fù)荷值的了解可能很重要，因?yàn)槿绻M件承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷，則可能發(fā)生疲勞。術(shù)語(yǔ)“疲勞”可以特指組件材料的任何累積和局部的結(jié)構(gòu)損壞。術(shù)語(yǔ)“機(jī)械負(fù)荷”或者簡(jiǎn)單的“負(fù)荷”可以特指力矩，該力比如在一個(gè)空間方向產(chǎn)生作用并且可能具有兩個(gè)不同的取向。因此，機(jī)械負(fù)荷可能比如指一維向量量。這意味著負(fù)荷可能取正值以及負(fù)值。因此，術(shù)語(yǔ)“升”和“降”與負(fù)荷聯(lián)系使用時(shí)可以指的是負(fù)荷理解為一維向量，而不是負(fù)荷的絕對(duì)值。但該方法也可以用于二維或者三維機(jī)械負(fù)荷。術(shù)語(yǔ)“等效機(jī)械負(fù)荷”或簡(jiǎn)單的“等效負(fù)荷”可以特指在給定時(shí)間段內(nèi)的引起與給定時(shí)間段內(nèi)累積的實(shí)際負(fù)荷相同或者等效的組件材料疲勞的機(jī)械負(fù)荷。術(shù)語(yǔ)“動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷”或簡(jiǎn)單的“動(dòng)態(tài)負(fù)荷”可以特指不同大小、取向或者持續(xù)時(shí)間的負(fù)荷時(shí)間序列，但該序列可以呈現(xiàn)可識(shí)別的升負(fù)荷或降負(fù)荷的時(shí)間段。術(shù)語(yǔ)“升負(fù)荷半周”或簡(jiǎn)單的“升半周(increasing half-cycle) ”可以特指增加機(jī)械負(fù)荷期間的機(jī)械負(fù)荷。術(shù)語(yǔ)“降負(fù)荷半周”或簡(jiǎn)單的“降半周(decreasing half-cycle) ”可以特指減小機(jī)械負(fù)荷期間的機(jī)械負(fù)荷。術(shù)語(yǔ)“負(fù)荷半周”或簡(jiǎn)單的“半周”可以特指降負(fù)荷半周或升負(fù)荷半周。負(fù)荷半周可能發(fā)生在比如兩個(gè)相鄰的表示負(fù)荷的時(shí)間相關(guān)性的各自的負(fù)荷曲線中的曲線局部峰值 (local extremes)之間。但負(fù)荷半周也可以發(fā)生在開始值和第一個(gè)局部峰值之間或最后一個(gè)局部峰值和負(fù)荷曲線的最后一個(gè)值之間。術(shù)語(yǔ)“預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍的負(fù)荷半周”可以特指半周、升半周或者降半周，在所述半周中其最大負(fù)荷值與其最小負(fù)荷值之間的差落在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷值的范圍之內(nèi)，該負(fù)荷值為正值。如果，比如機(jī)械負(fù)荷值的預(yù)定范圍由下界從下面限定，且如果其最大負(fù)荷值和其最小負(fù)荷值的差大于或等于下界時(shí)，則半周可能落于機(jī)械負(fù)荷值的預(yù)定范圍內(nèi)。這種情況下， 類似的，負(fù)荷值，比如為第一測(cè)量值和第一參考值的差，如果其大于或等于下界，則該差可落于機(jī)械負(fù)荷值預(yù)定范圍之內(nèi)。因此，根據(jù)發(fā)明的這一方面，基于表示機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍的負(fù)荷半周的數(shù)量的計(jì)數(shù)值的更新來(lái)更新等效負(fù)荷是有益的。這種更新可以在每次機(jī)械負(fù)荷測(cè)量被執(zhí)行時(shí)進(jìn)行。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法會(huì)是有益的，因?yàn)樵摲椒梢蕴峁┰诰€的(online)，也就是說(shuō)基于每個(gè)負(fù)荷采樣數(shù)據(jù)的評(píng)估，對(duì)承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷的組件的監(jiān)測(cè)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，該方法進(jìn)一步包括基于第一測(cè)量值與第一參考值的比較結(jié)果將第一參考值更新為第二參考值。該方法更進(jìn)一步包括測(cè)量組件的機(jī)械負(fù)荷的第二測(cè)量值并比較第二測(cè)量值與第二參考值。該方法還包括基于第二測(cè)量值與第二參考值的比較結(jié)果第二次更新表示組件的負(fù)荷半周數(shù)量的至少一個(gè)計(jì)數(shù)值，其中的負(fù)荷半周對(duì)應(yīng)于機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍且發(fā)生在測(cè)量第二測(cè)量值之前的時(shí)間段內(nèi)。另外，該方法包括基于第二次更新的計(jì)數(shù)值確定組件的更新的第二等效機(jī)械負(fù)荷。根據(jù)這一實(shí)施例，由于等效機(jī)械負(fù)荷的第二次更新，該方法的效率和可靠性可以得到提升。這樣，利用新的負(fù)荷采樣數(shù)據(jù)，等效機(jī)械負(fù)荷可被立即更新為新的值，該等效機(jī)械負(fù)荷的新值可有益地包含與第一和第二測(cè)量值相關(guān)的信息。結(jié)果，第二次更新的計(jì)數(shù)值可以提供與組件材料的疲勞相關(guān)的在測(cè)量第二測(cè)量值時(shí)的精確而可靠的信息。第一測(cè)量值與第二測(cè)量值測(cè)量之間的時(shí)間間隔可依賴于采樣頻率。采樣頻率可以有利地選擇為能夠防止欠采樣或過(guò)采樣。采樣頻率可以選為0. 5Hz至25Hz之間，優(yōu)選為 5Hz至15Hz之間，更優(yōu)選為10Hz。這樣的采樣頻率可以保證在組件比如為風(fēng)力渦輪基座或風(fēng)力渦輪的葉根時(shí)該方法的良好的精確性。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例，至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的首次更新包括如果第一測(cè)量值減去第一參考值為正并且落在機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍之內(nèi)，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值加一，或者如果第一測(cè)量值減去第一參考值為正并且未落在機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍之內(nèi)或者第一測(cè)量值減去第一參考值為負(fù)，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值保持不變。換言之，如果識(shí)別了機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍內(nèi)的升半周則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值增加，這是第一測(cè)量值減去第一參考值為正且足夠大以落入機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍的情況。如果第一測(cè)量值減去第一參考值為正但太小而沒(méi)有落入機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍，則沒(méi)有半周被識(shí)別。另外，如果第一測(cè)量值減去第一參考值為負(fù)則不管差值為多大也沒(méi)有半周被識(shí)別。這樣，即使機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍內(nèi)的降半周可能已經(jīng)被識(shí)別，至少一個(gè)計(jì)數(shù)值也不變化。因此可以這樣說(shuō)，根據(jù)本實(shí)施例，機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍內(nèi)的升半周可能被識(shí)別。相應(yīng)的，本實(shí)施例可以被稱作是基于搜索機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍內(nèi)的升半周。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，如果至少一個(gè)計(jì)數(shù)值在首次更新過(guò)程中加一，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的第二次更新包括如果第二參考值減去第二測(cè)量值為正且落入機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)一步加一，或者如果第二參考值減去第二測(cè)量值為正但未落入機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍或者第二參考值減去第二測(cè)量值為負(fù)，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值保持不變。如果至少一個(gè)計(jì)數(shù)值在首次更新過(guò)程中保持不變，則第二次更新至少一個(gè)計(jì)數(shù)值包括 如果第二測(cè)量值減去第二參考值為正且落入機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值加一， 或者如果第二次測(cè)量值減去第二次參考值為正但未落入機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍或者第二測(cè)量值減去第二次參考值為負(fù)則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)一步保持不變。換言之，如果在機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍內(nèi)搜索升半周時(shí)基于第一測(cè)量值和第一參考值的比較識(shí)別了升半周，如果在機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍內(nèi)的降半周被識(shí)別為下一半周，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值會(huì)再次加一。這是第二參考值減去第二測(cè)量值為正且足夠大以落入機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍的情況。如果第二參考值減去第二測(cè)量值為正但太小而沒(méi)有落入機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍，則沒(méi)有半周被識(shí)別。進(jìn)一步，如果第二參考值減去第二測(cè)量值為負(fù)，則不管差值為多大也沒(méi)有半周被識(shí)別。這樣，即使機(jī)械負(fù)荷的預(yù)定范圍內(nèi)的升半周可能已經(jīng)被識(shí)別，至少一個(gè)計(jì)數(shù)值也保持不變。因此可以這樣說(shuō)，根據(jù)本實(shí)施例，在機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍內(nèi)的降半周可以被識(shí)別，隨后識(shí)別機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍內(nèi)的升半周。再有，根據(jù)本實(shí)施例，如果在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索升半周時(shí)基于第一測(cè)量值與第一參考值的比較而沒(méi)有升半周被識(shí)別，則在機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍內(nèi)對(duì)升半周的搜索將繼續(xù)。這樣，機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍內(nèi)的升半周可能基于第二測(cè)量值與第二參考值的比較來(lái)識(shí)別， 且至少一個(gè)計(jì)數(shù)值可相應(yīng)地增加。
這樣，有益地，根據(jù)本實(shí)施例升半周和降半周可被識(shí)別，其中，在升半周已經(jīng)被識(shí)別后搜索降半周。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，將第一參考值更新為第二參考值包括(a)如果第一測(cè)量值減去第一參考值為正且落入機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍或者第一測(cè)量值減去第一參考值為負(fù)，則設(shè)置第二參考值等于第一測(cè)量值，或者(b)如果第一測(cè)量值減去第一參考值為正且未落入機(jī)械負(fù)荷預(yù)定范圍，則設(shè)置第二參考值等于第一參考值。由于半周的識(shí)別可基于測(cè)量值和對(duì)應(yīng)的參考值的比較，在搜索升半周時(shí)第一參考值的更新可能對(duì)半周的正確識(shí)別很重要。根據(jù)本實(shí)施例，如果在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索升半周時(shí)基于第一測(cè)量值與第一參考值的比較已經(jīng)識(shí)別升半周，則第一參考值可通過(guò)將第二參考值設(shè)置為等于第一測(cè)量值來(lái)更新為第二參考值。由于升半周的識(shí)別之后是在同樣的預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索降半周，第一測(cè)量值現(xiàn)在可以在接下來(lái)基于第二測(cè)量值和第二參考值的比較來(lái)搜索降半周中被用作第二參考值。另外，根據(jù)本實(shí)施例，如果第一測(cè)量值減去第一參考值為負(fù)，則第一參考值可以替代地通過(guò)設(shè)置第二參考值等于第一測(cè)量值來(lái)更新為第二參考值，這樣在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索升半周時(shí)第一測(cè)量值表示負(fù)荷可能實(shí)際上是下降的。這種情形下，第一測(cè)量值可以用作第二參考值繼續(xù)搜索升半周，不過(guò)現(xiàn)在是基于第二測(cè)量值與第二參考值的比較。進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)施例，如果在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索升半周時(shí)基于第一測(cè)量與第一參考值的比較還沒(méi)有確定升半周，則第一參考值可以通過(guò)設(shè)置第二參考值等于第一參考值來(lái)更新為第二參考值，也就是實(shí)際的參考值不會(huì)變化，但負(fù)荷是上升的負(fù)荷。這種情形下，沒(méi)有變化的第一參考值可以用作第二參考值來(lái)繼續(xù)搜索升半周，但現(xiàn)在是基于第二測(cè)量值與第二參考值的比較。因此，本實(shí)施例可以描述為指的是在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索升半周的過(guò)程中將
第一參考值更新為第二參考值。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例，至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的首次更新包括(a)如果第一參考值減去第一測(cè)量值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)，至少一個(gè)計(jì)數(shù)值加一，或者(b)如果第一參考值減去第一測(cè)量值為正且未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)或者第一參考值減去第一測(cè)量值為負(fù)，保持至少一個(gè)計(jì)數(shù)值不變。換言之，如果預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)的降半周被識(shí)別，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值將增加，這是第一參考值減去第一測(cè)量值為正且足夠大以落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)的情形。如果第一參考值減去第一測(cè)量值為正但太小而沒(méi)有落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)，則沒(méi)有半周被識(shí)別。 進(jìn)一步，如果第一參考值減去第一測(cè)量值為負(fù)，則無(wú)論差值多大也沒(méi)有半周被識(shí)別。這樣， 即使在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)升半周可能已經(jīng)被識(shí)別，至少一個(gè)計(jì)數(shù)值也不變化。因此可以說(shuō)，根據(jù)本實(shí)施例，可以在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)識(shí)別降半周。相應(yīng)地，本實(shí)施例可以稱為基于預(yù)定機(jī)械范圍內(nèi)對(duì)降半周的搜索。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，如果至少一個(gè)計(jì)數(shù)值在首次更新過(guò)程中已經(jīng)加一，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的第二次更新包括(a)如果第二測(cè)量值減去第二參考值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)，至少一個(gè)計(jì)數(shù)值再加一，或者(b)如果第二測(cè)量值減去第二參考值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)或者如果第二測(cè)量值減去第二參考值為負(fù)，保持至少一個(gè)計(jì)數(shù)值不變。替代地，如果至少一個(gè)計(jì)數(shù)值在首次更新過(guò)程中保持不變，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的第二次更新包括(a)如果第二參考值減去第二測(cè)量為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)，至少一個(gè)計(jì)數(shù)值加一，或者(b)如果第二參考值減去第二測(cè)量值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)或者第二參考值減去第二測(cè)量值為負(fù)，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值再次保持不變。換言之，如果在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索升半周時(shí)基于第一測(cè)量值與第一參考值的比較已經(jīng)識(shí)別了降半周，且如果預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)的升半周被識(shí)別為下一半周，則至少一個(gè)計(jì)數(shù)值再次增加。這是當(dāng)?shù)诙y(cè)量值減去第二參考值為正且足夠大以落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)的情形。如果第二測(cè)量值減去第二參考值為正但太小未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)，則沒(méi)有半周被識(shí)別。進(jìn)一步，如果第二測(cè)量值減去第二參考值為負(fù)，則不論差值多大也沒(méi)有半周被識(shí)別。這樣，即使預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)的降半周可能已經(jīng)被識(shí)別，至少一個(gè)計(jì)數(shù)值也保持不變。因此可以說(shuō)，根據(jù)本實(shí)施例，預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)的升半周可以在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)的降半周識(shí)別之后被識(shí)別。另外，在本實(shí)施例中，如果在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索降半周時(shí)基于第一測(cè)量值和第一參考值的比較還沒(méi)有識(shí)別降半周，則在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索降半周還將繼續(xù)。 這樣，預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)的降半周可能基于第二測(cè)量值與第二參考值的比較而識(shí)別，相應(yīng)地至少一個(gè)計(jì)數(shù)值可增加。因此，升半周和降半周可以根據(jù)本實(shí)施例被有利地識(shí)別，其中在降半周被識(shí)別后搜索升半周。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，第一參考值更新為第二參考值包括(a)如果第一參考值減去第一測(cè)量值為為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)或者第一參考值減去第一測(cè)量值為負(fù)，設(shè)置第二參考值等于第一測(cè)量值，或者(b)如果第一參考值減去第一測(cè)量值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)，設(shè)置第二參考值等于第一參考值。由于半周的識(shí)別基于測(cè)量值與相應(yīng)參考值的比較，在搜索降半周時(shí)第一參考值的更新會(huì)對(duì)半周的正確識(shí)別很重要。根據(jù)本實(shí)施例，如果在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索降半周時(shí)基于第一測(cè)量值與第一參考值的比較已經(jīng)識(shí)別降半周，則第一參考值可以通過(guò)設(shè)置第二參考值等于第一測(cè)量值來(lái)更新為第二參考值。由于降半周識(shí)別之后在相同的預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索升半周，第一測(cè)量值現(xiàn)在可以在接下來(lái)基于第二測(cè)量值和第二參考值的比較來(lái)搜索升半周時(shí)用作第二參考值。另外，根據(jù)本實(shí)施例，如果第一參考值減去第一測(cè)量值為負(fù)，則第一參考值可以替代地通過(guò)設(shè)置第二參考值等于第一測(cè)量值來(lái)更新為第二參考值，這樣在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索降半周時(shí)第一測(cè)量值表示負(fù)荷可能實(shí)際上增加。這種情形下，第一測(cè)量值可以用作第二參考值以繼續(xù)搜索降半周，但現(xiàn)在是基于第二測(cè)量值與第二參考值的比較。進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)施例，如果在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索降半周時(shí)基于第一測(cè)量值和第一參考值的比較還沒(méi)有識(shí)別降半周，則第一參考值可以通過(guò)設(shè)置第二參考值等于第一參考值來(lái)更新為第二參考值，也就是實(shí)際參考值不變，但負(fù)荷是下降的負(fù)荷。這種情形中，沒(méi)有變化的第一參考值可以用作第二參考值來(lái)繼續(xù)搜索降半周，但現(xiàn)在基于第二測(cè)量值與第二參考值的比較。
這樣，本實(shí)施例可以描述為指的是在預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍內(nèi)搜索降半周過(guò)程中第一參考值到第二參考值的更新。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，至少一個(gè)另外的計(jì)數(shù)值與至少一個(gè)另外的預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍相關(guān)聯(lián)。另一預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍包括比預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍的下界高的下界。根據(jù)本實(shí)施例，該方法還包括進(jìn)一步比較第一測(cè)量值與另外第一參考值并基于該進(jìn)一步比較的結(jié)果進(jìn)一步首次更新表示組件的另一負(fù)荷半周數(shù)量的至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值，其中另一負(fù)荷半周對(duì)應(yīng)于于另一預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍且發(fā)生在測(cè)量第一測(cè)量值之前的時(shí)間段內(nèi)。根據(jù)本實(shí)施例，該方法還包括修改首次更新的計(jì)數(shù)值。根據(jù)本實(shí)施例，組件的第一等效機(jī)械負(fù)荷的確定基于修改的首次更新的計(jì)數(shù)值和另一首次更新的計(jì)數(shù)值。使用與另一預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍相關(guān)的另外的計(jì)數(shù)值可增加方法的精度。預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍和另一預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍還可包含公共上界。當(dāng)組件為風(fēng)力渦輪的基座或葉根時(shí)，預(yù)定負(fù)荷范圍的數(shù)量可以在50和350之間選擇，具體為100和300之間，更具體為150 和250之間。相鄰負(fù)荷范圍的下界可以例如等距分開，比如按IkNm的值分開。但相鄰范圍的下界的間隔不必是等距的。預(yù)定范圍的合適選擇數(shù)量也可以確保等效負(fù)荷的有效的實(shí)時(shí)數(shù)值確定。進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)施例可以防止半周的過(guò)計(jì)數(shù)(overcounting)。周期的計(jì)數(shù)可以是累積計(jì)數(shù)。這意味著一個(gè)半周可以作為對(duì)應(yīng)不同負(fù)荷范圍的半周被多次計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)的累積特性導(dǎo)致的過(guò)計(jì)數(shù)可以通過(guò)修改首次更新的計(jì)數(shù)值來(lái)防止。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，所述修改包括如果另一首次更新包括增加至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值，則首次更新的計(jì)數(shù)值減1，如果另一首次更新包括保持至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值不變，則首次更新的計(jì)數(shù)值不變。根據(jù)本實(shí)施例，可以有效防止半周的過(guò)計(jì)數(shù)。由于周期計(jì)數(shù)可以為累積計(jì)數(shù)，有效防止過(guò)計(jì)數(shù)對(duì)于確保方法的精度會(huì)是有益的。這樣，如果一個(gè)半周作為對(duì)應(yīng)于不同負(fù)荷范圍的半周已被多次計(jì)數(shù)，則它對(duì)應(yīng)于不同負(fù)荷范圍之間的具有最高下界的負(fù)荷范圍只計(jì)數(shù)一次，這些負(fù)荷范圍已與半周相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例，該方法進(jìn)一步包括基于第一測(cè)量值與另一第一參考值的進(jìn)一步比較結(jié)果將另一第一參考值更新為另一第二參考值。所描述的方法還包括進(jìn)一步比較第二測(cè)量值與另一第二參考值以及基于第二測(cè)量值與另一第二參考值的比較結(jié)果進(jìn)一步第二次更新表示組件的另一負(fù)荷半周的數(shù)量的至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值，其中另一負(fù)荷半周對(duì)應(yīng)于另一預(yù)定的機(jī)械負(fù)荷范圍且發(fā)生在測(cè)量第二測(cè)量值之前的時(shí)間段內(nèi)。描述的方法還包括修改第二次更新的計(jì)數(shù)值。根據(jù)本實(shí)施例，組件的更新的第二等效機(jī)械負(fù)荷的確定基于修改的第二次更新的計(jì)數(shù)值和另一第二次更新的計(jì)數(shù)值。根據(jù)本實(shí)施例，由于負(fù)荷范圍數(shù)量和采樣頻率選擇的合適的組合，該方法的精度和效率可以增加。預(yù)定負(fù)荷范圍的數(shù)量可選擇在50和350之間，具體為100和300之間， 更具體為150和250之間，其中相鄰負(fù)荷范圍的下界等距分開，比如按IkNm的值分開，其可以與如下的采樣頻率有利地組合，該采樣頻率在0. 5Hz和25Hz范圍內(nèi)選擇，具體為5Hz和 15Hz之間，更具體為10Hz。這些預(yù)定范圍的量和采樣頻率的選擇也可以確保等效負(fù)荷的有效和穩(wěn)定的實(shí)時(shí)數(shù)值確定。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，修改第二次更新的計(jì)數(shù)值包括如果另一第二次更新包含增加至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值，則第二次更新的計(jì)數(shù)值減一；如果另一第二次更新包含保持至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值不變，則保持第二次更新的計(jì)數(shù)值不變。根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)負(fù)荷范圍的量高于1時(shí)，半周過(guò)計(jì)數(shù)可以被有效防止。由于周期計(jì)數(shù)可為累積計(jì)數(shù)，當(dāng)負(fù)荷范圍的量和/或采樣頻率變高時(shí)，防止過(guò)計(jì)數(shù)變得更重要。這可關(guān)系到該方法的數(shù)值精度，效率和/或穩(wěn)定性。因此，如果一個(gè)半周已經(jīng)作為對(duì)應(yīng)不同負(fù)荷范圍的半周而被多次計(jì)數(shù)，則它將在對(duì)應(yīng)不同負(fù)荷范圍之間具有最高下界的負(fù)荷范圍只被計(jì)數(shù)一次，這些負(fù)荷范圍已與半周相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，該方法還包括觸發(fā)指示首次更新的等效負(fù)荷和/或第二次更新的等效負(fù)荷超出預(yù)定閾值的信號(hào)。通過(guò)該信號(hào)的觸發(fā)可以實(shí)現(xiàn)組件和整個(gè)機(jī)器的有效保護(hù)。超過(guò)閾值可以指示組件材料可能已經(jīng)達(dá)到超臨界疲勞(overcritical fatigue)，因此組件材料的結(jié)構(gòu)改變和/或損壞不再允許組件和/或機(jī)器的安全且可靠的運(yùn)行。替代地，信號(hào)的觸發(fā)可基于疲勞壽命消耗(fatigue life consumption)或疲勞壽命消耗率(fatigue life consumption rate) 的確定，其可基于確定的等效機(jī)械負(fù)荷而確定。這種情況下，信號(hào)可以指示疲勞壽命消耗或疲勞壽命消耗超過(guò)了相應(yīng)的預(yù)定閾值。在各種情況下，基于信號(hào)，組件可以被更換并且能夠確保機(jī)器的進(jìn)一步安全且可靠的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了確定組件等效機(jī)械負(fù)荷的程序單元。該程序單元在被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)適于實(shí)施上述等效機(jī)械負(fù)荷確定方法。計(jì)算機(jī)程序單元可以實(shí)施為任何合適的可編語(yǔ)言形式的計(jì)算機(jī)可讀指令代碼， 如JAVA，C++，并且可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(可移動(dòng)磁盤，易失性或非易失性存儲(chǔ)器，嵌入式存儲(chǔ)器/處理器等等)上。指令代碼可操作對(duì)計(jì)算機(jī)或其它可編程設(shè)備編程以執(zhí)行所期望的功能。計(jì)算機(jī)程序單元可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，如可移動(dòng)磁盤，易失性存儲(chǔ)器或非易失性存儲(chǔ)器，或嵌入式存儲(chǔ)器/處理器。計(jì)算機(jī)程序單元也可以從網(wǎng)絡(luò)(如 Worldffideffeb)獲得，可以從所述網(wǎng)絡(luò)下載該程序單元。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種存儲(chǔ)有確定組件等效機(jī)械負(fù)荷的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)程序在被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)適于實(shí)施前面任一權(quán)利要求所記的方法。本發(fā)明可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序單元相應(yīng)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而本發(fā)明也可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)專用電子電路相應(yīng)的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，本發(fā)明還可以采用混合方式實(shí)現(xiàn)，也就是軟件模塊和硬件模塊的組合。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的實(shí)施例已參照不同的主題進(jìn)行了描述。具體地，一個(gè)實(shí)施例參考裝置型權(quán)利要求描述而其它實(shí)施例參考方法型權(quán)利要求描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從上述和下面的說(shuō)明獲悉，除非另外提到，除了屬于一個(gè)主題類型的特征的組合，涉及不同主題的特征之間的任意組合，尤其是裝置型權(quán)利要求的特征和方法型權(quán)利要求的特征之間的組合也認(rèn)為被本申請(qǐng)公開。上面定義的各個(gè)方面和本發(fā)明的其它方面從下面描述的實(shí)施例示例及參考實(shí)施例示例的解釋將變得顯而易見(jiàn)。本發(fā)明將在下面參考實(shí)施例示例更詳細(xì)地描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例示例。


圖1示出了一種根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例確定等效負(fù)荷的方法。圖2以具體負(fù)荷曲線的示例示出了一種根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例確定等效負(fù)荷的方法。
具體實(shí)施例圖中的圖示是示意性的。圖1示出了一種根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例確定等效機(jī)械負(fù)荷的方法。該方法涉及確定組件尤其是機(jī)器組件的等效機(jī)械負(fù)荷，該組件承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷。該機(jī)器比如可以是風(fēng)力渦輪。該組件比如可以是風(fēng)力渦輪的基座或風(fēng)力渦輪的葉片，尤其是風(fēng)力渦輪的葉根。在風(fēng)力渦輪組件比如是基座或葉根的情形下，機(jī)械負(fù)荷比如可以是沿風(fēng)力方向的負(fù)荷。 該方法包括對(duì)組件的負(fù)荷半周的數(shù)量計(jì)數(shù)。該負(fù)荷半周可以屬于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定負(fù)荷范圍且可以發(fā)生在明顯或隱含的預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)。該時(shí)間間隔比如可以是開始于當(dāng)風(fēng)力渦輪和 /或相應(yīng)的風(fēng)力渦輪組件開始運(yùn)行的時(shí)刻的時(shí)間間隔。比如，風(fēng)力渦輪和/或相應(yīng)的風(fēng)力渦輪組件第一次承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷。該時(shí)間段可以比如在組件或其部分的預(yù)定或評(píng)估的壽命時(shí)間期滿的時(shí)刻結(jié)束。該時(shí)間段也可以不事先確定，而是可以基于確定的等效負(fù)荷來(lái)選擇。 比如該時(shí)間段可以在比如達(dá)到或超過(guò)等效負(fù)荷的臨界值的閾值時(shí)結(jié)束。負(fù)荷半周的數(shù)量的計(jì)數(shù)和/或?qū)?yīng)的等效負(fù)荷的確定可以在線執(zhí)行。這意味著相應(yīng)的值可以在新的采樣數(shù)據(jù)有效的每一時(shí)刻被更新。單個(gè)采樣數(shù)據(jù)可對(duì)應(yīng)于機(jī)械負(fù)荷一次測(cè)量得到的負(fù)荷值。這樣，采樣數(shù)據(jù)可以在從任意的但為固定的時(shí)刻t = t0開始而在時(shí)刻 to+Τ結(jié)束的長(zhǎng)度為T的給定時(shí)間間隔內(nèi)針對(duì)每個(gè)新的采樣數(shù)據(jù)被在線評(píng)估。該時(shí)間間隔可以由組件的壽命時(shí)間給定，比如對(duì)于風(fēng)力渦輪基座或風(fēng)力渦輪葉根等為大約20年。因此，負(fù)荷半周的數(shù)量的計(jì)數(shù)也可以稱為在線半周方法或算法。通常，一旦采樣頻率選定，該方法的步驟就可獨(dú)立于采樣頻率來(lái)描述，也就是說(shuō)，獨(dú)立于長(zhǎng)度為T的給定時(shí)間間隔中負(fù)荷測(cè)量的數(shù)量。采樣頻率可依賴于具體的應(yīng)用而選擇，比如，在0. 5Hz和25Hz之間的范圍內(nèi)，具體為5Hz和15Hz之間，更具體可選擇為10Hz。采樣頻率可被選擇為避免欠采樣或過(guò)采樣。在步驟S0，確定負(fù)荷范圍的固定數(shù)量η。相應(yīng)的，確定同樣數(shù)量的η個(gè)空間(bin) 及它們的大小。計(jì)算數(shù)據(jù)信號(hào)的期望或估計(jì)范圍r為長(zhǎng)度為T的時(shí)間間隔中期望或估計(jì)的最大負(fù)荷值Lmax和期望或估計(jì)的最小負(fù)荷值Lmin之間的差r = Lfflax-Lfflin0例如，期望和/或估計(jì)的最大和最小負(fù)荷值可以基于或?qū)?yīng)于組件的已知臨界負(fù)荷值。比如，最大負(fù)荷值Lmax 可以選擇為已定方向上組件材料的臨界負(fù)荷值，也就是導(dǎo)致組件材料疲勞以致于組件不可能進(jìn)一步使用且不得不更換組件的極端負(fù)荷值。在風(fēng)力渦輪的技術(shù)領(lǐng)域中，最大負(fù)荷值Lmax 可以選擇為組件的極端負(fù)荷值或允許正常運(yùn)行的最高負(fù)荷?？梢越⒈O(jiān)視系統(tǒng)以在將要超過(guò)最大負(fù)荷值Lmax時(shí)發(fā)出錯(cuò)誤信息，這種情形下可以停止風(fēng)力渦輪。類似的，最小負(fù)荷值Lmin可以選擇為組件材料的在相反方向上的臨界負(fù)荷值。比如，如果組件呈特殊對(duì)稱，則Lmin可以與Lmax相關(guān)。特別地，Lmax可以等于-Lmin。在風(fēng)力渦輪組件的情況中，Lmin與Lmax也可以基于已定方向上的估計(jì)風(fēng)力強(qiáng)度來(lái)估計(jì)?；跀?shù)據(jù)信號(hào)的期望或估計(jì)的范圍，選擇空間數(shù)η以匹配預(yù)先固定的空間大小k。替代地，基于期望和/或估計(jì)的數(shù)據(jù)信號(hào)范圍，空間大小Ltl選擇為匹配事先固定的空間數(shù)η。這樣，空間大小Ltl將小于或等于比率r/n。這樣，所有大小都為L(zhǎng)tl的空間以0，1，2，…，n-1的整數(shù)編號(hào)，第i個(gè)空間定義為負(fù)荷間隔[i L0;(i+l)L0]o相應(yīng)的，η個(gè)負(fù)荷范圍用0，1，2，…，η_1的整數(shù)編號(hào)，第i個(gè)負(fù)荷范圍為L(zhǎng)iLtl ；r]。雖然為了簡(jiǎn)單用這樣的定義來(lái)解釋本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是也可替代的定義。比如，第i個(gè)負(fù)荷范圍也可定義為[(i+a)!^;!·]，其中a從間隔
。另外，所述空間不必選擇為相同的大小，對(duì)應(yīng)地負(fù)荷的下界不必等距間隔開?？臻g數(shù)根據(jù)應(yīng)用可以在50和350之間，具體為100和350之間，更具體為150和 250之間。然而，空間數(shù)及它們的大小和相應(yīng)的負(fù)荷范圍不必被確定或估計(jì)，它們都可事先知曉，比如從對(duì)同一機(jī)械組件或類似機(jī)械組件的任何事先的負(fù)荷確定和/或監(jiān)測(cè)來(lái)知曉， 這種情形下可跳過(guò)步驟SO。因此，步驟SO是任選的。接下來(lái)執(zhí)行對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍0，1，2，…，n-1的半周搜索。對(duì)應(yīng)各個(gè)負(fù)荷范圍的半周搜索同時(shí)地獨(dú)立進(jìn)行。為了簡(jiǎn)單，接下來(lái)的搜索將針對(duì)一個(gè)固定但任意的負(fù)荷范圍i來(lái)描述。該搜索在正和負(fù)的兩個(gè)方向上同時(shí)地獨(dú)立進(jìn)行。首先詳細(xì)描述正方向上的搜索。正方向上的搜索從對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍i的首個(gè)升半周搜索開始。負(fù)荷值L(O)在時(shí)間t =、作為開始的參考值被選擇。根據(jù)在此描述的實(shí)施例， 這個(gè)開始參考值為所有負(fù)荷范圍共有。對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍i的表示組件負(fù)荷半周數(shù)量的計(jì)數(shù)值設(shè)為0。所有的采樣數(shù)據(jù)的搜集，也就是在長(zhǎng)度為T的時(shí)間間隔中的所有負(fù)荷測(cè)量的搜集會(huì)定義先驗(yàn)的(priori)未知的采樣曲線，也就是表示負(fù)荷時(shí)間相關(guān)性的負(fù)荷曲線，采樣數(shù)據(jù)表示采樣曲線的各點(diǎn)。在第一步Sl中獲得第一測(cè)量值，并與開始條件也就是第一參考值L(O)比較?；谠摫容^更新計(jì)數(shù)值0。依照該比較結(jié)果，更新的計(jì)數(shù)值可能保持不變，也就是0，或者可以加1，也就是取值為1。在第二步S2，基于該比較更新參考值。依照該比較結(jié)果，更新的參考值也就是第二參考值可等于第一參考值L(O)或設(shè)為等于第一測(cè)量值。接下來(lái)，在同一第二步S2中獲得第二測(cè)量值并與第二參考值進(jìn)行比較。基于該第二比較更新計(jì)數(shù)值。依照該比較結(jié)果，更新的計(jì)數(shù)值可能保持不變或加1。進(jìn)一步的步驟S3，S4，…，Sm完全類似于步驟S2執(zhí)行。步驟數(shù)m等于采樣數(shù)據(jù)數(shù)也就是在長(zhǎng)度為T的給定時(shí)間間隔中的負(fù)荷測(cè)量數(shù)。如已經(jīng)提到的，在Si，S3，…，Sm的各步驟中，對(duì)應(yīng)所有預(yù)定負(fù)荷范圍1，2，…，η 的表示負(fù)荷半周數(shù)的計(jì)數(shù)值可以被更新。在預(yù)定負(fù)荷范圍的數(shù)量η高于1情形下，如果識(shí)別出對(duì)應(yīng)于編號(hào)為i的負(fù)荷范圍的半周，其中i大于1，則同樣的半周可在相同的步驟中識(shí)別或可以已經(jīng)在更早的步驟之一中被識(shí)別為對(duì)應(yīng)于用小于i的任意數(shù)編號(hào)的負(fù)荷范圍的半周。這樣在Si，S3，…，Sm的每一步中，如果對(duì)應(yīng)于用i編號(hào)的負(fù)荷范圍的計(jì)數(shù)值加1， 其中i大于1，則另外地對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍為0，1，2，…，i_l編號(hào)的每一計(jì)數(shù)值將減1以防止半周過(guò)計(jì)數(shù)。這種方式獲得的修改的計(jì)數(shù)值可以解釋為表示屬于各個(gè)空間的半周數(shù)并且可以用于確定每一步驟Si，S3，…，Sm中的等效負(fù)荷。在步驟S1，S2，…，Sm中，下面的遞歸原則用于更新對(duì)應(yīng)于預(yù)定負(fù)荷范圍的計(jì)數(shù)值和參考值。
依照在線的采樣數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)隨著每一新的測(cè)量值獲得的從時(shí)間t = t0和開始參考值L(O)也就是從開始參考點(diǎn)Utl5L(O))沿先驗(yàn)的未知負(fù)荷曲線逐步移動(dòng)的采樣數(shù)據(jù)， 將選擇新的參考值L(I)，也就是參考值更新為不等于L(O)的L(I)，其適于下面兩種情形， 不管哪種情形先發(fā)生al) 一種情形是達(dá)到負(fù)荷曲線上的點(diǎn)U1 ；L(l))，在該負(fù)荷曲線中測(cè)量值L(I)小于參考值L(O)，或bl) 一種情形是達(dá)到負(fù)荷曲線上的點(diǎn)U1 ；L(l))，在該負(fù)荷曲線中測(cè)量值L(I)大于參考值L(O)，且差值L(I)-L(O)大于或等于iLy即負(fù)荷范圍i的下界。在al)的情形下，在后續(xù)步驟中繼續(xù)搜索對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的首個(gè)升半周，不過(guò)使用新的更小的參考值L(I)。在bl)的情形下，不僅更新參考值為更大的值L(I)，還計(jì)數(shù)一個(gè)半周，這種情形下為對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍i的首個(gè)半周。另外，由于這個(gè)半周明顯也作為對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍0，1，2，… i-1的半周之一被計(jì)數(shù)，為了防止半周過(guò)計(jì)數(shù)，對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍0，1，2，-i-1的所有半周的計(jì)數(shù)值減1。從這一點(diǎn)，下面一個(gè)步驟或多個(gè)步驟中，通過(guò)對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的首個(gè)降半周的搜索繼續(xù)在正方向上的搜索，也就是使用更大的值L(I)作為新的參考值搜索對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的第二個(gè)半周。在后續(xù)一個(gè)或多個(gè)步驟中在正方向上進(jìn)行對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的首個(gè)降半周搜索時(shí)，從時(shí)間、和更新的參考值L(I)也就是從參考點(diǎn)(t1;L(l))沿采樣曲線移動(dòng)，新的參考值LQ)被選定，也就是參考值更新為不等于L(I)的U2)，這再次適于下面兩種情形，不管哪種情形先發(fā)生a2) 一種情形是達(dá)到負(fù)荷曲線上的點(diǎn)(t2 ；U2))，在該負(fù)荷曲線中測(cè)量值U2)大于參考值L(I)，或b2) 一種情形是達(dá)到負(fù)荷曲線上的點(diǎn)(t2 ；U2))，在該負(fù)荷曲線中測(cè)量值U2)小于參考值L(I)，且差值L (I)-L (2)大于或等于負(fù)荷范圍ik，即負(fù)荷范圍i的下界。在a2)的情形下，在后續(xù)步驟中繼續(xù)搜索對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的首個(gè)降半周，不過(guò)使用新的參考值U2)。在1^2)的情形下，不僅更新參考值為U2)，還計(jì)數(shù)一個(gè)半周，這種情形下為范圍i 的第二個(gè)半周。另外，由于這個(gè)半周明顯也作為對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍0，1,2,…i-Ι的半周之一被計(jì)數(shù)，為了防止半周過(guò)計(jì)數(shù)，對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍0，1，2，…i-Ι的所有半周的計(jì)數(shù)值減1。從這一點(diǎn)，在隨后的一個(gè)步驟或多個(gè)步驟中，通過(guò)對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的第二個(gè)升半周的搜索繼續(xù)在正方向上的搜索，也就是使用更小的值L(2)作為新的參考值搜索對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的第三個(gè)半周。根據(jù)在此描述的實(shí)施例，該搜索完全類似對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的首個(gè)升半周的搜索，并且接下來(lái)在完全類似于范圍i的首個(gè)降半周的搜索中搜索范圍i的第二個(gè)降半周， 也就是對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍i的第四個(gè)半周。繼續(xù)該過(guò)程直到達(dá)到時(shí)刻、+Τ時(shí)的負(fù)荷曲線的最后一點(diǎn)ο根據(jù)在此描述的實(shí)施例，負(fù)方向上的同時(shí)的獨(dú)立的搜索類似于正方向上的搜索。 僅有的差別是現(xiàn)在是從開始參考值L(O)開始執(zhí)行對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的首個(gè)降半周而不是首個(gè)升半周的搜索。對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍i的首個(gè)降半周被識(shí)別后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍i的首個(gè)升半周而不是首個(gè)降半周的搜索等等。
在每個(gè)步驟S1，S3，…，Sm，確定等效負(fù)荷正方向搜索的一個(gè)值且確定等效負(fù)荷負(fù)方向搜索的第二個(gè)值。每一步中等效負(fù)荷確定為這些值中較大的一個(gè)。雖然介紹了與測(cè)量值的在線評(píng)估相關(guān)的組件的等效機(jī)械負(fù)荷的確定方法，但該方法同樣可很好地用于先驗(yàn)已知給定區(qū)間的負(fù)荷曲線的情形。另外，該確定組件的等效機(jī)械負(fù)荷的方法已經(jīng)與負(fù)荷范圍相關(guān)地描述。但是，由于負(fù)荷范圍和對(duì)應(yīng)于空間(bin)的負(fù)荷區(qū)間之間的關(guān)系，該方法還可以關(guān)于所述空間毫無(wú)疑義地描述和理解。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的伴隨等效機(jī)械負(fù)荷的確定方法進(jìn)行任選的動(dòng)態(tài)空間管理(dynamic bin administration)將被描述。當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)范圍的先驗(yàn)估計(jì)(priori estimation)可能有問(wèn)題且可能存在數(shù)據(jù)信號(hào)的期望和/或估計(jì)范圍被實(shí)際數(shù)據(jù)信號(hào)范圍在負(fù)荷監(jiān)視期間的某一時(shí)刻超過(guò)的可能性時(shí)，動(dòng)態(tài)空間管理可以被使用。當(dāng)負(fù)荷半周值數(shù)的計(jì)數(shù)執(zhí)行于在線采樣數(shù)據(jù)時(shí)，動(dòng)態(tài)空間大小管理(dynamic bin size administration)是任選的且可以獨(dú)立于且并行于負(fù)荷半周數(shù)的計(jì)數(shù)來(lái)運(yùn)行。在開始時(shí)間、和新的測(cè)量已經(jīng)進(jìn)行的時(shí)間t(也就是新的采樣時(shí)間)之間的時(shí)間間隔內(nèi)，所述動(dòng)態(tài)空間大小管理利用每個(gè)新的測(cè)量來(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的范圍也就是絕對(duì)最大值和絕對(duì)最小值的差。為了簡(jiǎn)單，假設(shè)空間數(shù)n(其為任意的但固定的自然數(shù))被選擇為偶數(shù)。動(dòng)態(tài)空間大小管理可以容易地針對(duì)η為奇數(shù)來(lái)更改。如果在0和作為當(dāng)前時(shí)間t的t之間的時(shí)間間隔中的數(shù)據(jù)信號(hào)的范圍超出對(duì)應(yīng)于編號(hào)為n-1的空間的負(fù)荷區(qū)間的上界IiLtl，則執(zhí)行下面的更新1.空間大小Ltl加倍，也就是更新為2k。這樣，數(shù)值為i的新空間(i從0到n/2-l) 現(xiàn)在包含兩個(gè)舊的數(shù)值為2i和2i+l的空間。2.對(duì)應(yīng)于數(shù)值i的空間的負(fù)荷區(qū)間的下界更新為2 Ι^。3.對(duì)應(yīng)于數(shù)值i的空間的負(fù)荷區(qū)間的上界更新為2(i+l)L。。4.屬于各個(gè)空間的半周的數(shù)量更新為對(duì)應(yīng)于第1點(diǎn)。屬于值i的新空間的半周的新的計(jì)數(shù)為屬于值2i和2i+l的舊空間的半周計(jì)數(shù)的和，其中i在0和n/2-l之間。5.值i的新空間的參考值更新為值2i的舊空間的參考值，其中i在0和n/2-l之間。6.如果在時(shí)間t執(zhí)行了屬于值2i的舊空間的升/降半周的搜索，則屬于值i的新空間的升/降半周的搜索將從時(shí)間t進(jìn)行，i在0和n/2-l之間。但是，在屬于值2i+l的舊空間的降/升半周的搜索已經(jīng)進(jìn)行的同時(shí)可以在時(shí)間t進(jìn)行屬于值2i的舊空間的升/降半周的搜索。這樣，任選地，除了根據(jù)上面第4點(diǎn)更新之外，屬于各個(gè)空間的半周計(jì)數(shù)也可加1。7.對(duì)于值i的新空間，其中i在η/2和n-1之間-計(jì)數(shù)設(shè)為0，-參考值被取為值η的舊空間的參考值，且-此時(shí)開始正方向的升半周的搜索和負(fù)方向的降半周的搜索。簡(jiǎn)而言之，上面的更新已經(jīng)與對(duì)應(yīng)空間的負(fù)荷區(qū)間相關(guān)地描述。然而，由于對(duì)應(yīng)空間的負(fù)荷范圍和負(fù)荷區(qū)間之間的關(guān)系，這些更新也可明確地理解為與負(fù)荷范圍相關(guān)。當(dāng)時(shí)刻t(l和某個(gè)新的時(shí)刻t’之間的時(shí)間間隔中的數(shù)據(jù)信號(hào)范圍超過(guò)對(duì)應(yīng)于編號(hào)為n-1的新空間的負(fù)荷區(qū)間的新的上界MLtl時(shí)，上面的過(guò)程將再次重復(fù)。
雖然在例子中描述了動(dòng)態(tài)空間管理，但是當(dāng)新空間的大小相對(duì)于舊空間的大小加倍時(shí)，大于新空間的大小和舊空間的大小之一的任何比率都是可能的。當(dāng)然在動(dòng)態(tài)空間管理過(guò)程中所有其它的更新都進(jìn)行。圖2用具體負(fù)荷曲線的例子示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的確定等效負(fù)荷的方法。該方法用示于圖2中的負(fù)荷曲線100的具體的例子進(jìn)行描述，但是僅僅是示意性的。簡(jiǎn)單地說(shuō)，將描述理想情形的連續(xù)負(fù)荷曲線，這意味著采樣率接近無(wú)窮且每一時(shí)刻都有新的測(cè)量值可用。負(fù)荷曲線100示意性地表示塔基負(fù)荷(tower base load)也就是沿風(fēng)力方向的力矩的在長(zhǎng)度T的時(shí)間段內(nèi)的時(shí)間相關(guān)性。用于豎軸的物理單位是kNm。然而，機(jī)械負(fù)荷也可以不直接測(cè)量，這種情形下比如測(cè)量組件的至少一部分的加速度，其與施加于其上的力有關(guān)，該力繼而與組件承受的應(yīng)力和/或應(yīng)變有關(guān)。替代地，組件的至少一部分的位移也可以被執(zhí)行并用作負(fù)荷信號(hào)。因此，其它的物理單位比如加速度單位ms_2(米每秒的平方)或位移單位m (米)也可用于豎軸。簡(jiǎn)言之，負(fù)荷單位在下面不會(huì)明確指定。數(shù)據(jù)信號(hào)范圍通過(guò)負(fù)荷曲線中的點(diǎn)P3處的絕對(duì)最大值與點(diǎn)P4處的絕對(duì)最小值之間的差來(lái)定義。有8個(gè)負(fù)荷范圍和8個(gè)空間。空間的大小為1且負(fù)荷范圍和空間都編號(hào)為從0到7。正方向的半周的搜索將用對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍為1和4的半周的例子描述。由于假設(shè)沒(méi)有欠采樣，在每個(gè)采樣步驟，對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1和4的半周數(shù)與屬于編號(hào)為1和4的空間的半周數(shù)相同。對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍0，2，3，5，6和7的半周的搜索完全類似。 簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在時(shí)間t = 0的負(fù)荷值被取為0。負(fù)荷的零值定義了開始參考值，對(duì)應(yīng)的負(fù)荷曲線的點(diǎn)(0 ；0)定義了開始參考點(diǎn)。對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的半周的正方向的搜索從開始參考點(diǎn)(0 ；0)開始搜索首個(gè)升半周。當(dāng)我們從參考點(diǎn)(0 ；0)開始沿曲線100移動(dòng)時(shí)，只要負(fù)荷曲線100取值大于參考值0 但低于負(fù)荷值1，我們就不改變參考值。在圖1的例子中，曲線100的取值在t = 0和t = 、之間的時(shí)間間隔中的每個(gè)時(shí)刻都大于0且小于1，并且在點(diǎn)A1 = U1 ；1)達(dá)到負(fù)荷值1， 在該點(diǎn)，該點(diǎn)處的負(fù)荷值與t = 0時(shí)的參考值0之間的差值為1，對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍的數(shù)量1。 這樣，當(dāng)從開始參考點(diǎn)沿曲線移動(dòng)時(shí)，參考值將始終保持為O直到達(dá)到點(diǎn)~。在這一點(diǎn)，參考值變?yōu)?且對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的首個(gè)升半周101被識(shí)別。在時(shí)間、開始搜索對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的首個(gè)降半周也就是對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的正方向的第二個(gè)半周。從點(diǎn)A1開始負(fù)荷曲線100為上升曲線直到其到達(dá)時(shí)刻t2的點(diǎn)P1 = (t2 ；2. 3)。這樣，在正方向搜索降半周時(shí)，當(dāng)從點(diǎn)A1沿曲線100移動(dòng)直到到達(dá)時(shí)間t2的點(diǎn) P1時(shí)，參考值將變?yōu)樵?、和t2之間的時(shí)間間隔中的每一時(shí)刻的對(duì)應(yīng)負(fù)荷值。因此，在時(shí)間 t2，負(fù)荷值2. 3為參考值。點(diǎn)P1是負(fù)荷曲線100的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，負(fù)荷曲線100從這一點(diǎn)開始下降。從該點(diǎn)直到負(fù)荷值保持低于參考值2. 3且保持高于1. 3也就是大于參考值2. 3與1之間的差，參考值不變，值1對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍的數(shù)量1。在圖2的例子中，負(fù)荷曲線100在、和、之間的時(shí)間間隔中的每個(gè)時(shí)刻取值小于 2. 3而大于1. 3，在時(shí)間t3負(fù)荷曲線100達(dá)到點(diǎn)B1 = (t3 ； 1. 3)。時(shí)間t =、和t = 0處的負(fù)荷值之間的差為1。這樣參考值2. 3直到達(dá)到點(diǎn)B1保持不變。在該點(diǎn)參考值變?yōu)?. 3且對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的首個(gè)降半周102被識(shí)別。在時(shí)刻t3開始搜索對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的第二個(gè)升半周，也就是對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的正方向的第三個(gè)半周。從點(diǎn)B1開始負(fù)荷曲線100下降，直到在時(shí)刻t4到達(dá)點(diǎn)P2 = (t4 ；0. 2)。 這樣，在正方向搜索升半周時(shí)，當(dāng)沿曲線100從點(diǎn)B1運(yùn)動(dòng)直到在時(shí)刻t4到達(dá)點(diǎn)P2,參考值將在t3和t4之間的時(shí)間間隔中的每個(gè)時(shí)刻改變。這樣，在時(shí)間t4負(fù)荷值0. 2為參考值。點(diǎn)P2是曲線100的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，曲線在該點(diǎn)開始上升。從該點(diǎn)直到負(fù)荷值保持大于參考值0. 2且小于1. 2也就是小于參考值0. 2和1的和，參考值都不變，值1對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1。在圖2的例子中，負(fù)荷曲線100在、和、之間的時(shí)間間隔中的每一時(shí)刻取值大于
0.2且小于1.2且在時(shí)間、負(fù)荷曲線達(dá)到AC1= (t5;1.2)。這樣，參考值0.2直到到達(dá)點(diǎn) C1保持不變。在該點(diǎn)參考值變?yōu)?. 2且對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的第二個(gè)升半周103被識(shí)別。在時(shí)間、開始搜索對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的正方向的第二個(gè)降半周也就是對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的正方向的第四個(gè)半周。該過(guò)程完全類似上面描述的對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的首個(gè)降半周 102。對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的第二個(gè)降半周104在對(duì)應(yīng)時(shí)間t8的點(diǎn)D1被識(shí)別。在時(shí)間t8開始搜索對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的正方向的第三個(gè)升半周也就是對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的正方向的第五個(gè)半周。該過(guò)程完全類似上面描述的對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的首個(gè)升半周 101和第二個(gè)升半周103。對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的第三個(gè)降半周105在對(duì)應(yīng)時(shí)間tn的點(diǎn)E1被識(shí)別。從上面的描述可以清楚，對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的在點(diǎn)A1, B1, C1, D1和E1計(jì)數(shù)的五個(gè)半周101至105分別是對(duì)應(yīng)采樣曲線100的負(fù)荷范圍1的所有半周。接下來(lái)如上面描述的同樣的方法用于對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍4的半周，在點(diǎn)A4完成對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍4的正方向的一個(gè)升半周401，在點(diǎn)B4完成對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍4的正方向的一個(gè)降半周 402，也就是完成對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍4的正方向上的兩個(gè)半周。然而，應(yīng)當(dāng)注意到有了半周的過(guò)計(jì)數(shù)。很清楚，對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍4的在點(diǎn)A4識(shí)別的半周401已經(jīng)在點(diǎn)C1作為對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1 的半周被識(shí)別。類似的對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍4的在點(diǎn)B4識(shí)別的半周402也已經(jīng)在點(diǎn)D1被識(shí)別。這意味著通過(guò)該方法產(chǎn)生的計(jì)數(shù)為累積計(jì)數(shù)。這樣，如果不是對(duì)應(yīng)負(fù)荷范圍1的半周在正方向或負(fù)方向被識(shí)別，則對(duì)應(yīng)于用更小數(shù)字編號(hào)的負(fù)荷范圍的所有半周的計(jì)數(shù)值在相應(yīng)的方向降1。在曲線100的例子中也示出了采用兩個(gè)方向即正方向和負(fù)方向的重要性。如果只在正方向執(zhí)行搜索，則在點(diǎn)P3和&之間的對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍7的半周將不會(huì)被識(shí)別。如果ni為所確定的屬于空間I的半周數(shù)量且Li是表示空間i的負(fù)荷表征，比如是對(duì)應(yīng)空間i的負(fù)荷區(qū)間的下界，其與負(fù)荷范圍i的下界相同，則等效機(jī)械負(fù)荷可以使用下面的公式計(jì)算Leqv= ( Σ Λ (Li)"1)17"1其中m是W0hler斜率(W5hler slope)而總和取自所有空間也就是所有負(fù)荷范圍。\V0hler斜率依賴于組件且可以被選擇，比如如果是風(fēng)力渦輪的基座則為3. 5，如果是渦輪的葉根則為15。然而根據(jù)具體應(yīng)用，\V0hler斜率也可以有不同的選擇。在應(yīng)用中，等效機(jī)械負(fù)荷L-也可以基于全周(ful cycle)而不是半周進(jìn)行計(jì)算，這時(shí)上面的公式中的總和還要除以2。
確定組件的等效機(jī)械負(fù)荷的方法也可以用于在線監(jiān)視變速箱點(diǎn)蝕(gearbox pitting)和斷裂疲勞(rupture fatigue)負(fù)荷。這時(shí)等效機(jī)械負(fù)荷的確定可基于齒嚙合的持續(xù)時(shí)間計(jì)數(shù)。該方法還可以被容易地改進(jìn)以用于監(jiān)視變距軸承(pitch bearing)活動(dòng)， 這種情形下對(duì)應(yīng)于預(yù)定的角度轉(zhuǎn)動(dòng)范圍和/或負(fù)荷的周期計(jì)數(shù)會(huì)被執(zhí)行。這樣，可以在執(zhí)行監(jiān)視變距軸承活動(dòng)期間進(jìn)行角度測(cè)量和/或負(fù)荷測(cè)量。應(yīng)當(dāng)注意術(shù)語(yǔ)“包括”不排除其它的元件或步驟，“一種”不排除多個(gè)。另外不同實(shí)施例中描述的元件也可以組合。還應(yīng)當(dāng)注意權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)限定權(quán)利要求的
范圍。
附圖標(biāo)記列表
100負(fù)荷曲線
101對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的正方向上的首個(gè)升半周
102對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的正方向上的首個(gè)降半周
103對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的正方向上的第二個(gè)升半周
104對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的正方向上的第二個(gè)降半周
105對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍1的正方向上的第三個(gè)升半周
401對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍4的正方向上的首個(gè)升半周
402對(duì)應(yīng)于負(fù)荷范圍4的正方向上的首個(gè)降半周
權(quán)利要求
1.一種確定組件尤其是機(jī)器組件的等效機(jī)械負(fù)荷的方法，該組件承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷， 該方法包括測(cè)量組件的機(jī)械負(fù)荷的第一測(cè)量值， 比較該第一測(cè)量值和第一參考值，基于該比較的結(jié)果首次更新表示組件的負(fù)荷半周的數(shù)量的至少一個(gè)計(jì)數(shù)值，其中負(fù)荷半周對(duì)應(yīng)預(yù)定的機(jī)械負(fù)荷范圍且發(fā)生在測(cè)量第一測(cè)量值之前的時(shí)間段內(nèi)，和基于首次更新的計(jì)數(shù)值確定組件的第一等效機(jī)械負(fù)荷。
2.如前述權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括基于第一測(cè)量值與第一參考值的比較結(jié)果將第一參考值更新為第二參考值， 測(cè)量組件的機(jī)械負(fù)荷的第二測(cè)量值， 比較第二測(cè)量值與第二參考值，基于第二測(cè)量值與第二參考值的比較結(jié)果第二次更新表示組件的負(fù)荷半周的數(shù)量的所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值，其中負(fù)荷半周對(duì)應(yīng)所述預(yù)定的機(jī)械負(fù)荷范圍且發(fā)生在測(cè)量第二測(cè)量值之前的時(shí)間段內(nèi)，和基于第二次更新的計(jì)數(shù)值確定組件的更新的第二等效機(jī)械負(fù)荷。
3.如前述權(quán)利要求所述的方法，其中該首次更新至少一個(gè)計(jì)數(shù)值包括如果第一測(cè)量值減去第一參考值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值加1，或如果第一測(cè)量值減去第一參考值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍或第一測(cè)量值減去第一參考值為負(fù)，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值保持不變。
4.如前述權(quán)利要求所述的方法，其中如果在首次更新過(guò)程中所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值已經(jīng)加1，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的第二次更新包括如果第二參考值減去第二測(cè)量值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值再加1，或如果第二參考值減去第二測(cè)量值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍或第一參考值減去第一測(cè)量值為負(fù)，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值保持不變，和如果在首次更新過(guò)程中所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值保持不變，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的第二次更新包括如果第二測(cè)量值減去第二參考值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值加1，或如果第二測(cè)量值減去第二參考值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍或第二測(cè)量值減去第二參考值為負(fù)，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值再次保持不變。
5.如前述權(quán)利要求3和4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中 將第參考值更新為第二參考值包括如果第一測(cè)量值減去第一參考值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍或如果第一測(cè)量值減去第一參考值為負(fù)，則設(shè)置第二參考值等于第一測(cè)量值，或如果第一測(cè)量值減去第一參考值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍，則設(shè)置第二參考值等于第一參考值。
6.如前述權(quán)利要求2所述的方法，其中首次更新至少一個(gè)計(jì)數(shù)值包括如果第一參考值減去第一測(cè)量值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值加1，或如果第一參考值減去第一測(cè)量值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍或第一參考值減去第一測(cè)量值為負(fù)，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值保持不變。
7.如前述權(quán)利要求所述的方法，其中如果在首次更新過(guò)程中所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值已經(jīng)加1，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的第二次更新包括如果第二測(cè)量值減去第二參考值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值再加1，或如果第二測(cè)量值減去第二參考值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍或第二測(cè)量值減去第二參考值為負(fù)，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值保持不變，和如果在首次更新過(guò)程中所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值保持不變，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值的第二次更新包括如果第二參考值減去第二測(cè)量值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值加1，或如果第二參考值減去第二測(cè)量值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍或第二測(cè)量值減去第二參考值為負(fù)，則所述至少一個(gè)計(jì)數(shù)值再次保持不變。
8.如前述權(quán)利要求6和7中任一權(quán)利要求所述的方法，其中將第一參考值更新為第二參考值包括如果第一參考值減去第一測(cè)量值為正且落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍或如果第一參考值減去第一測(cè)量值為負(fù)，則設(shè)置第二參考值等于第一測(cè)量值，或如果第一參考值減去第一測(cè)量值為正但未落入預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍，則設(shè)置第二參考值等于第一參考值。
9.如前述權(quán)利要求2至8中任一權(quán)利要求所述的方法，其中至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值與至少一個(gè)另一預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍相關(guān)聯(lián)，所述另一預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍包括比預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍的下界高的下界，該方法進(jìn)一步包括進(jìn)一步比較第一測(cè)量值與另一第一參考值，基于進(jìn)一步比較結(jié)果進(jìn)一步首次更新表示組件的另一負(fù)荷半周的數(shù)量的至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值，其中另一負(fù)荷半周對(duì)應(yīng)另一預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍且發(fā)生在測(cè)量第一測(cè)量值之間的時(shí)間段內(nèi)，和修改首次更新的計(jì)數(shù)值，其中基于修改的首次更新的計(jì)數(shù)值和另一首次更新的計(jì)數(shù)值確定組件的第一等效機(jī)械負(fù)荷。
10.如前述權(quán)利要求所述的方法，其中修改首次更新的計(jì)數(shù)值包括如果另一首次更新包括增加所述至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值，則首次更新的計(jì)數(shù)值減1，和如果另一首次更新包括所述至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值保持不變，則首次更新的計(jì)數(shù)值保持不變。
11.如前述權(quán)利要求9至10中任一權(quán)利要求所述的方法，該方法進(jìn)一步包括基于第一測(cè)量值和另一第一參考值的進(jìn)一步比較結(jié)果更新另一第一參考值為另一第二參考值，進(jìn)一步比較第二測(cè)量值與另一第二參考值，基于第二測(cè)量值與另一第二參考值的比較結(jié)果進(jìn)一步第二次更新表示組件的另一負(fù)荷半周的數(shù)量的至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值，其中另一負(fù)荷半周對(duì)應(yīng)于另一預(yù)定機(jī)械負(fù)荷范圍且發(fā)生在測(cè)量第二測(cè)量值之間的時(shí)間段內(nèi)，和修改第二次更新的計(jì)數(shù)值，其中基于修改的第二次更新的計(jì)數(shù)值和另一第二次更新的計(jì)數(shù)值確定組件的更新的第二等效機(jī)械負(fù)荷。
12.如前述權(quán)利要求所述的方法，其中修改第二次更新的計(jì)數(shù)值包括如果另一第二次更新包括增加所述至少一個(gè)另一計(jì)數(shù)值，則第二次更新的計(jì)數(shù)值減1，和如果另一第二次更新包括所述至少另一個(gè)計(jì)數(shù)值保持不變，則第二次更新的計(jì)數(shù)值保持不變。
13.如前述權(quán)利要求所述的方法，該方法進(jìn)一步包括觸發(fā)指示更新的第一等效負(fù)荷和/或更新的第二等效負(fù)荷超出預(yù)定閾值的信號(hào)。
14.一種用于確定組件的等效機(jī)械負(fù)荷的程序單元，其中該程序單元在被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)適于控制前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法。
15.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在其上存儲(chǔ)有用于確定組件的等效機(jī)械負(fù)荷的計(jì)算機(jī)程序， 該計(jì)算機(jī)程序在被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)適于控制權(quán)利要求1至13中任一權(quán)利要求所述的方法。
全文摘要
描述了一種確定組件尤其是機(jī)器組件的等效機(jī)械負(fù)荷的方法，該組件承受動(dòng)態(tài)機(jī)械負(fù)荷。該方法包括測(cè)量該組件的機(jī)械負(fù)荷的第一測(cè)量值，并且比較該第一測(cè)量值與第一參考值。該方法進(jìn)一步包括基于所述比較結(jié)果首次更新表示組件的負(fù)荷半周的數(shù)量的至少一個(gè)計(jì)數(shù)值，其中該負(fù)荷半周于對(duì)應(yīng)于預(yù)定的機(jī)械負(fù)荷范圍且在測(cè)量第一測(cè)量值之前的時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生。該組件的第一等效機(jī)械負(fù)荷基于首次更新的計(jì)數(shù)值來(lái)確定。還進(jìn)一步描述了程序單元和存儲(chǔ)了用于控制所描述的等效機(jī)械負(fù)荷確定方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
文檔編號(hào)G05B23/02GK102422235SQ200980158932
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者I·弗里登達(dá)爾 申請(qǐng)人:西門子公司