CN1122903C

CN1122903C - 液压油的温度控制方法和系统

Info

Publication number: CN1122903C
Application number: CN97104814A
Authority: CN
Inventors: 落合; 长岛一男; 渡边力; 菊地治彦
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 2003-10-01
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: KR100252812B1; JPH09210063A; KR970062261A; CN1163361A; US5971068A

Abstract

对应于一天中大气温度的变化的预测值和由于热惯性所产生的所述液压油温度的延迟变化的预测值，设定一在各时间段中大气温度的修正值，根据大气温度的修正值来修正在液压油供应源处用来对液压油的温度进行调节的指令值，在作为一个周期的一天中对大气温度的变化实施前馈补偿，即使在承受大气温度的变化和热惯性的显著影响的工作条件下，也可以使工作的液压油保持一合适的温度。

Description

液压油的温度控制方法和系统

技术领域

本发明涉及一种液压油的温度控制方法和液压油的温度控制系统，特别是，它涉及一种例如用做大量冷却油或润滑油的液压油的温度控制方法和系统，所述液压油用于如大型机床或工业机械的静压轴承以及心轴中，所述大型机床或工业机械的液压油供应位置远离其使用位置。

背景技术

作为一种例如用做大量冷却油或润滑油的液压油的温度控制方法，所述液压油用于如大型机床或工业机械的静压轴承以及心轴中，公知的是一种自适应控制方法，该方法包括通过一温度传感器测定实际的机械温度或室温，然后运用该结果来调节油温，以便使液压油的粘度适应机械温度或室温。

这种传统的自适应控制方法须假定一种有效的机械温度或室温总是可以测定的。

换句话说，有一种假定，即油温调节之后大气温度的变化以及由于与如机床或工业机械相关的热惯性而使油温变化延迟，对这两方面所产生的影响不需考虑。

因此，对于如大型机床或工业机械的如静压轴承以及心轴中的液压油很难使其保持合适的使用温度，所述大型机床或工业机械的液压油供应位置远离其使用位置。

举个例子，我们可以假定有一个大型天文望远镜，它的观测圆顶位于山顶上，其控制室建在山腰，该控制室是放置液压油供应源的场地。在这里对大量液压油的温度进行调节，经温度调节的液压油通过室外管线输送到天文望远镜的一静压轴承中，输送需要一段时间，因此，技术人员不能忽略由于大气温度的变化和相关的热惯性所产生的影响，遥控所输送的大量液压油使其在静压轴承中保持合适的使用或工作的温度遇到了困难。

发明内容

本发明已经考虑到这些方面。

因此，本发明的一个目的是提供一种液压油的温度控制方法和系统，即使当受到大气温度的变化和热惯性的影响时，仍可使工作的液压油保持合适的温度。

为达到此目的，根据本发明的第一方面，提供了一种液压油的温度控制方法，包括的步骤有：对应于一天中大气温度的变化的预测值和由于热惯性所产生的所述液压油温度的延迟变化的预测值，设定一在各时间段中大气温度的修正值，

根据大气温度的修正值来修正在液压油供应源处用来对液压油的温度进行调节的指令值，

其中，所述修正值C使用以时间作为变量的三角函数来计算，使得

C＝Acos{2π((t/tp)-(T/Tp))}+B

其中，A是修正值(℃)的半宽度，T是修正值的测定的时间，Tp是关于T的时间段，B是用于修正值(℃)的偏差值，t是从预定参考时间起所经历的时间，以及tp是关于t的时间段，在作为一个周期的一天中对大气温度的变化实施前馈补偿。

根据第一方面，液压油在其供应源处，具有一调节后的温度，该调节后的温度包括一天中大气温度的预测的变化和由于热惯性产生的油温延迟变化。

因此，既使当受到大气温度的变化和热惯性的影响时，仍可使工作的液压油保持合适的温度。

根据本发明的基于第一方面的第二方面，所述控制方法包括：通过利用以时间作为变量的三角函数来计算大气温度的修正值。

根据本发明的第二方面，通过利用基本函数发生器产生一三角函数，例如表示大气温度的余弦函数，从而可以以一种便利的方式来计算大气温度的修正值。

而且，为达到此目的，根据本发明的第三方面，它提供了一种液压油温度控制系统，包括：在液压油供应源处对液压油实施温度调节的一温度调节器；

对应于一天中大气温度的变化的预测值和由于热惯性所产生的液压油温度的延迟变化的预测值，用来设定各时间段中大气温度的修正值的一大气温度设定装置；以及

一用来通过温度调节器来控制温度调节状态的油温调节控制装置，以便由一大气温度修正值来修正用于对液压油的温度进行调节的指令值，该大气温度修正值由大气温度设定装置来设定，而且液压油温度调节至修正的指令值，

C＝Acos{2π((t/tp)-(T/Tp))}+B其中，A是修正值(℃)的半宽度，T是修正值的测定的时间，Tp是关于T的时间段，B是用于修正值(℃)的偏差值，t是从预定参考时间起所经历的时间，以及tp是关于t的时间段。

根据第一方面，液压油在其供应源处，具有一调节后的温度，该调节后的温度包括一天中大气温度的预测的变化和由于热惯性产生的油温延迟变化，这样，即使当受到大气温度的变化和热惯性的影响时，仍可使工作的液压油保持合适的温度。

根据本发明的基于第三方面的第四方面，油温度调节器包括一强制循环型热交换器，其中温度待调节的液压油由一液压油供应泵从一液压油供应源贮油池供应，而且，冷却剂由一冷却剂供应泵供应，油温调节控制装置通过根据指令值来控制要供应的液压油向热交换器供应的流速，从而通过热交换器来控制温度调节的状态。

根据第四方面，除了贮油池中的液压油在包括热交换器的系统中循环外，通过对供应至热交换器的液压油的流量进行控制，液压油的温度调节可以定量的方式实现，因此可以充分地流动，这使液压油的温度调节均匀和顺利。

根据本发明的基于第三或第四方面的第五方面，控制系统还包括一用来收集液压油的集油池，在此使用的液压油从液压设备中排出，还有一用来使液压油从集油池回流到液压油供应源的液压油回流泵，一用来测量液压油的油温的温度传感器，以及用来控制随着由温度传感器测量的油温的降低而使液压油回流泵的转数减少的液压油回流控制装置。

根据第五方面，当由温度传感器测量的油温降低时，受油温影响，液压油粘度增加，从而液压油回流泵的转数减少，因此，随着粘度的增加，回流的液压油的流速减少，使得泵的驱动负荷减小。

当液压油的粘度高时，例如从静压轴承中流出的液压油的流速减少，相应引起在液压油供应源贮油池处抽出的液压油流量的减少，因此，对于高粘度液压油，液压油回流泵的转数减少使液压油从集油池回流到供应源贮油池的流速减少，这样在贮油池处限制了液压油的水平液面的变化。从而可以避免供应源贮油池中流入过量的低温液压油。结果，保留在供应源贮油池中的液压油具有变化受抑制的控制温度。

而且，为达到此目的，根据本发明的第六方面，它提供了一种液压油温度控制方法，包括：第一步，向第一位置提供具有第一油温的液压油；第二步，在一必要时间内将提供的液压油输送至远离第一位置的第二位置，在以第二油温流出之前，使输送的液压油进行工作；第三步，通过与第一步和第二步平行的前馈控制来实施对工作的液压油的温度控制。第三步包括重复下列步骤：即在第一时间单元内的第一时间点上产生用来调节第一油温的第一控制值，以便使工作的液压油保持在一合适的温度；获得第二位置的大气温度，该大气温度在包括第二时间点的第二时间单元内预测得知，所述必要时间从第一时间点延续到第二时间点；根据大气温度通过补偿第一控制值来确定一第二控制值；其中，第二控制值是使用以时间作为变量的三角函数来计算的修正值C，使得

C＝Acos{2π((t/tp)-(T/Tp))}+B其中，A是修正值(℃)的半宽度，T是修正值的测定的时间，Tp是关于T的时间段，B是用于修正值(℃)的偏差值，t是从预定参考时间起所经历的时间，以及tp是关于t的时间段。根据在第一时间单元内测量的第二油温的测量数据通过补偿第二控制值来确定一第三控制值；通过利用第三控制值在第一时间点实施调节第一油温。

根据第六方面，对于一系列分散的、连续的或部分重叠的时间单元或时间段，第一时间单元与第二时间单元相关，第一时间单元包括一任意的第一时间点，第二时间单元包括一第二时间点，从第一时间点到第二时间点持续一必要时间。然后，为了在第一时间点对提供给第一位置的液压油的温度进行调节，设定一第一控制值。在远离第一位置的第二位置处，在第二时间单元内，第一控制值根据此时此处的大气温度的预测值进行补偿，从而提供一第二控制值。因此，每个时间单元的跨度可以较窄以便与在第二位置处的大气温度变化的平均速度相符，从而直接利用第二控制值来调节油温，以便液压油可以在第二位置且最迟在第二时间点之前有效的使用，该液压油至少应调节到其温度基本上与第二位置处的大气温度变化基本相适应的程度。

而且，根据第六方面，用于第二位置的液压油的温度在重复出现的第一时间单元内的任意的时间点，通过温度测量得到一组测量数据，它的一个可处理的子集一直处理到出现的第一时间单元中的第一时间点并形成一个最终数据为止。第二控制值通过该最终数据补偿得到一第三控制值，该第三控制值以一种适当的方式使用，以便在第一时间点调节油温。

例如，在任一与时间单元相比时间间隔很短的时间段中，这种处理以重复的方式执行。因此在重复出现第二时间单元中的第二时间点上，温度控制具有收敛状态，覆盖由于相关设备的热惯性产生的影响的一实际总值。

根据本发明的基于第六方面的第七方面，在第二步骤中，输送到第二位置的液压油具有一第三油温，在第三步骤中使用第三控制值包括：确定一第四控制值，并使用该第四控制值。第四控制值是通过根据在第一时间单元中的第三油温的测量数据对第三控制值补偿来确定的。

根据第七方面，实际温度控制可以考虑与液压油输送相关的热惯性的影响以及与液压油使用相关的热惯性的影响，并且灵活的适应液压油输油管线周围的天气的变化。

根据本发明的基于第六方面的第八方面，前馈控制在第一位置实施。没有必要设法解决由于第二位置的地理条件的限制而产生的困难，从第一位置液压油已经过温度调节，该经过温度调节的液压油输送到第二位置使用。如果第二位置不易接近，可以选择容易接近的任何位置作为第一位置，从而便于温度控制。

根据本发明的基于第六方面的第九方面，温度控制方法还包括一第四步骤：流出时具有第二油温的液压油回流到第一位置，因此，液压油可以再循环。

而且，为达到此目的，根据本发明的第十方面，它提供了一种液压油温度控制系统，包括：设在第一位置用来提供具有第一油温的液压油的一供应源；在一必要时间内用来将提供的液压油输送至远离第一位置的第二位置处的一管道系统；设在第二位置且使所输送的液压油工作的液压设备，液压油在流出之前具有第二油温；以及通过前馈控制用来对工作的液压油实施温度控制的控制装置；该控制装置重复操作下列步骤：即在第一时间单元内的第一时间点上产生用来调节第一油温的第一控制值，以便使工作的液压油保持在一合适的温度；获得第二位置的大气温度，该大气温度在包括第二时间点的第二时间单元内预测得知，所述必要时间从第一时间点延续到第二时间点；根据大气温度通过补偿第一控制值来确定一第二控制值；根据在第一时间单元内测量的第二油温的数据通过补偿第二控制值来确定一第三控制值；通过利用第三控制值在第一时间点上实施调节第一油温。

根据本发明的基于第十方面的第十一方面，通过管道系统输送到第二位置的液压油具有一第三油温，通过控制装置来利用第三控制值，这包括确定一第四控制值，并使用该第四控制值。第四控制值是通过根据在第一时间单元中的第三油温的测量数据对第三控制值补偿来确定的。

根据本发明的基于第十方面的第十二方面，在第一位置实施前馈控制。

根据本发明的基于第十方面的第十三方面，温度控制系统还包括一管道系统，它用来使从液压设备中排出的液压油回流到第一位置。

根据第十方面至第十三方面，分别可以达到对应于第六至第九方面的功能和作用。

附图说明

本发明的上述及其它目的和新颖的特点通过下面的描绘并参照附图将更明显，其中：

图1表示本发明的温度控制系统的一实施例，即静压轴承中的液压油路的方框图，

图2是描述图1的温度控制系统的控制功能的方框图，及

图3是示意描述图1的温度控制系统的原理图。

具体实施方式

在此参考附图详细描述本发明的优选实施例。同样的部件用同样的参考标记来表示。

图1表示本发明的温度控制系统的一实施例，即一静压轴承的液压油路。在图1中，参考标记1表示静压轴承。当静压轴承1通过主泵3从一液压油供应源贮油池5向外抽油并通过一较长的液压油输油管线7输送时，静压轴承1中注入了预定压力的液压油。主泵3是由电机9驱动的电动液压泵。

集油池11收集从静压轴承1中流出的用过的液压油。集油池11中收集的液压油通过液压回流泵13回流到液压油供应源贮油池5内。液压回流泵13是由电机15驱动的电动液压泵。而且，泵13和电机15全部浸没在集油池11中盛放的大量液压油内。

这样，电机15可与液压回流泵13一起置于静压轴承1的安装室内，而且不会使电机15产生的热直接在静压轴承1的安装室内对流传热，从而有效的制止了温度的变化，否则由于所述室内的电机放热将引起温度变化。静压轴承1的安装室可以是一大型天文望远镜的观测圆顶，在这种情况下，可以避免由于电机散热而使观测圆顶内的大量气体流动。

静压轴承的液压油路包括一强制循环型热交换器21，该热交换器作为一个在液压油供应源处对液压油进行温度调节的油温调节器，而且待调节温度的液压油通过一液压油供应泵17从一液压油供应源贮油池5向热交换器21供应，而一些冷却剂由一冷却剂供应泵19来向热交换器21供应。

冷却剂由一冷却剂温度调节器23调节至一预定温度，并在一包括热交换器21和冷却剂温度调节器23的闭合回路中循环。

液压油流过热交换器21，并在此由带冷却剂的热交换器来调节温度，然后回流到液压油供应源贮油池5内。

液压油供应泵17包括一电动变量液压泵，例如一旋转斜盘型活塞泵，它由一电机25驱动，以便排量由一容量控制器27以可变方式来确定。流过热交换器21的液压油的流速由液压油供应泵17的排量来定量控制。

冷却剂供应泵19包括一由电机29驱动的定量液压泵。由冷却剂供应泵19向热交换器21供应的冷却剂具有恒定的流速。

电机9，15，25和29的操作和容量控制器27的容量控制均由计算机控制单元31来控制。

控制单元31从入口温度传感器33处收到一输入信号，该输入信号表示液压油在进入静压轴承1之前的温度Tin，还从出口温度传感器35处收到一输入信号，该输入信号表示液压油从静压轴承1向外排出时的温度Tout，又从贮油池传感器37处收到一输入信号，该输入信号表示在液压油供应源贮油池5内液压油温度Tcool，且从一水平传感器39处收到一输入信号，该输入信号表示在液压油供应源贮油池5内液压油的水平液面L，然后将其处理成输出指令信号并输送至电机9，15，25和29及容量控制器27，并在考虑其运行和控制特性的程序后执行。

在液压油回流泵13的电机上，例如通过对换流器控制来施加一控制电压从而按可变方式控制回流泵13的转数。

这样，控制单元31可作为一液压油回流控制装置，它根据有入口温度传感器33测得的液压油温度Tin的下降来降低施加在电机15上的电压，反之亦然。

结果，随着由入口温度传感器33测得的液压油温度下降，即相应的与油温相关的液压油粘度增加，液压回流泵13的转数减少，因此液压油回流随粘度增加而减少。

所以，当液压油粘度较高时，或者，换句话说，当电机15承收较高负荷时，由电机15驱动的液压油回流泵13的转数减少，因此，节约了电机15驱动时所消耗的能量。

另一方面，当液压油的粘度高时，从静压轴承中流出的液压油的流速减少，相应地，从液压油供应源贮油池5中抽出的液压油流速也减少。当液压油粘度增加时，由于转数减少，因而降低了液压油从集油池11回流到供应源贮油池5的流速，这样在液压油回流泵13的共同作用下，经控制限制了液压油贮油池5的液压油水平液面的变化。从而可以避免大量的或不必要的低温液压油流入供应源贮油池5中。结果，在贮油池5中温度变化受到抑制。

如上所述，施加在电机15上的电压受油温控制，然而这种温控应使水平液面L限制在最高或最大水平液面Lmax和最低或最小水平液面Lmin范围之间，上述液压油供应源贮油池5内液压油的水平液面L由水平传感器39检测。如果水平液面L升高到最大水平液面Lmax处时，电机15由降低的施加其上的电压控制或停止运动，而与油温无关。相反，如果水平液面L降到最小水平液面Lmin时，施加在电机15上的电压增加且与油温无关。

因此，液压油供应源贮油池5内液压油的水平液面L保持在最大水平液面Lmax和最小水平液面Lmin之间，以便供应源贮油池5中的液压油不会流出池外或数量缺乏。

为液压油供应泵17设置了一套排量控制系统，这将参照图2在下面描述。排量控制系统包括一用作设定装置的大气温度补偿或修正值设定器41。该设定器41具有一组对应每个时间段(本实施例中指小时)的大气温度修正值。所述大气温度修正值是针对一天中大气温度变化的预测值和由于相关的热惯性产生的油温延迟变化的预测值。在控制系统中，设定装置41产生的修正值组传送至一加法结点43，在这里对指令值进行补偿或修正以调节液压油温度。

这是为了在作为一个周期的一天中针对大气温度变化实施前馈补偿。

为了设定与时间有关的大气温度修正值，设定装置41需要在有关的一天中大气温度变化的预测数据和或预测值方面的信息，这可通过对大气温度变化的实际测量数据进行取样调查而获得，也可通过另一种方式获得，如利用气象台发布的关于各时间段大气温度的信息。由于热惯性产生的油温基准延迟可以通过计算来调节。这种计算基于考虑到如机壳，管线等的热容量(其值表示热惯性)后得到的试验数据或计算数据。这样，设定装置41可具有与小时对应的关于大气温度修正值的预置数据，并且与时钟信息同步工作，以便每小时输出一个相应的温度修正值。除这项功能外，设定装置41适合与一计时器共同工作，该计时器从例如一天中早晨六点开始计时，运行一整天中每分钟输出一与时间有关的大气温度修正值，时钟计时器45提供经过的时间。

这种大气温度修正值可由一数据表读取，读取的通道为一检索键，从而将一小时与从一天中计时器计时的起点算起所经过的时间相结合。本实施例利用了一天中大气温度变化基本上可描述为一余弦函数。特别是，在本实施例中，对应大气温度变化的一修正值通过使用一余弦函数可预测，该余弦函数依赖于一时间变量，该时间变量基于一天中计时器开始计时的起点算起所经过的时间。因此设置一函数发生器用来产生余弦函数以代替数据表，例如用一表达式来表示大气温度的修正值C的一数学模型，即：

C＝ACos[2((t/1440)-(T/24)}]+B这里A是修正值的半宽度( )，T是修正值的测定的时间(h)，B是用于修正值的偏差值( )，而t是从早晨六点开始算起所经历的时间(分)。

大气温度的修正值在加法结点43处加入指令值中，以获得一修正的指令值，该修正的指令值再送到一用于环路主控制的加法结点49处，在这里其控制目标值和由出口温度传感器35(见图1)测得的油温Tout之间存在一个计算差值，该差值输入主环路控制的一PID控制器51中。

PID是指一相应的控制目标输出的响应过程，在其受控时，为了计算输出与一目标值间的差值，根据一时间误差函数，采用了P(比例），I(积分）和D(微分）处理，从而找到该误差函数的特征，即具有一误差的展开或收敛的确定方向，并利用其得到最小误差。典型地，用拉普拉斯变换来映射到一频率域。

PID控制器51负责对输入的差值进行PID处理以便产生一补偿的控制目标值，该补偿的控制目标值输出到一随后阶段。在随后阶段由PID控制器51进行主环路控制得到的目标值输入到一加法结点53处以便中间环路控制，在这里其差值相对于由入口温度传感器33测得的油温Tin(见图1)来计算，其差值输入到中间环路控制的PID控制器55中。

PID控制器55负责对输入的差值进行PID处理以便产生又一补偿的控制目标值，该补偿的控制目标值输出到一随后阶段。在该阶段中，由PID控制器55进行中间环路控制得到的目标值输入到一加法结点57处以便微环路控制。在这里其差值相对于由贮油池温度传感器37测得的油温Tcool(见图1)来计算，其差值输入到JEU环路控制的末段PID控制器59中。

PID控制器59负责对输入的差值进行PID处理以便产生又一补偿的控制目标值，该补偿的控制目标值输出到容量控制器27中。

容量控制器27负责处理由末段PID控制器59产生的所述控制目标值，用来控制变量液压油泵17的液压油的排量以便使通过热交换器21的液压油具有受控的流速。

由于液压油的温度相对于液压油温控目标值增大，因此控制液压油泵17使供给热交换器21的液压油流速增大。

附带地将看到，如图3所示，本实施例包括：设在第一位置P1(即山M的山腰上)的一供应源5用来提供具有第一油温T1的大量液压油；一管道系统7(包括3，9)用来将提供的液压油输送至远离第一位置P1的第二位置P2处(即山M的山顶上)，需花费一必要时间H0；设在第二位置P2且具有所输送的工作液压油的液压设备1(即一大型天文望远镜的一静压轴承），液压油在流出之前具有第二油温T2(＝Tout)；以及通过前馈控制用来对工作的液压油实施温度控制的控制装置31(必要时可包括17，27；19，21，23；33，35，37，39)。该控制装置31重复操作下列步骤：得到一第一控制值C1，该值在第一时间单元H1内在第一时间点t1用来调节第一油温T1，以便使工作的液压油保持在一合适的温度；又获得第二位置P2的大气温度，该大气温度在包括第二时间点t2的第二时间单元H2内预测得知，所述必要时间H0从第一时间点t1延续到第二时间点t2；根据大气温度通过补偿第一控制值C1来确定一第二控制值C2，根据在第一时间单元H1内测量的第二油温T2的数据通过补偿第二控制值C2来确定一第三控制值C3，通过利用第三控制值C3在第一时间点t1上实施调节第一油温T1。

还可以看到，如图3所示，通过管道系统7输送到第二位置P2的液压油具有一第三油温T3，且控制装置31适合利用第三控制值C3，以便：通过根据在第一时间单元H1中的第三油温T3的测量数据对第三控制值C3补偿来确定一第四控制值C4，并利用该第四控制值C4来调节温度。

而且，将看到在第一位置实施前馈控制。

还将看到，本实施例还包括一管道系统，它用来使从液压设备1中排出的液压油回流到第一位置P1处。

因此，根据本实施例，对于一系列分散的、连续的或部分重叠的时间单元或时间段，第一时间单元H1与第二时间单元H2相关，第一时间单元H1包括一任意的第一时间点t1，第二时间单元H2包括一第二时间点t2，从第一时间点t1到第二时间点t2持续一必要时间H0。然后，为了在第一时间点t1对提供给第一位置P1的液压油的温度T1进行调节，设定一第一控制值C1。注意到，控制值C1表示一油温的绝对值(见图3)，该绝对值等于一液流基准温度与变化控制的指令值之和(见图2)。在远离第一位置P1的第二位置P2处，在第二时间单元H2内，第一控制值C1根据此时此处的绝对大气温度的预测值进行补偿，从而提供一第二控制值C2。

因此，每个时间单元的跨度可以较窄以便与在第二位置P2处的大气温度变化的平均速度相符，从而直接利用第二控制值C2来调节油温，以便液压油可以在第二位置P2且最迟在第二时间点t2之前有效的使用，该液压油至少应调节到其温度基本上与第二位置P2处的大气温度变化基本相适应的程度。

而且，用于第二位置P2的液压油的温度在重复出现的第一时间单元H1内的任意的时间点，通过测量得到一组测量数据，它的一个可处理的子集一直处理到出现的第一时间单元H1中的第一时间点并形成一个最终数据为止。通过所述测量数据第二控制值C2经补偿得到一第三控制值，该第三控制值以一种适当的方式使用，以便在第一时间点t1调节油温。

例如，在任一与时间单元相比时间间隔很短的时间段中，这种处理以重复的方式执行(见图3)。因此在重复出现第二时间单元H2中的第二时间点t2上，温度控制具有收敛状态，覆盖由于相关设备的热惯性产生的影响的一实际总值。

因此，根据本实施例，，前馈控制实施一天的周期，从而通过级联控制来抵制大气温度的变化，以便反馈补偿中的差值总是最小。当液压油承受大气温度变化的强烈影响和/或如果设备的热惯性较大时，这使得静压轴承1中的液压油保持一高精度的合适的工作温度。

特别是，在半夜和早晨的时间段中，大气温度慢慢下降，这可以避免油温Tout(轴承1出口处)在比控制目标值高的温度上变化，并且使它们基本相配，因此液压油的温度精确地保持足够高(在控制目标值)。

另外，应理解所有或任何PID控制器51，55和59可由PI(比例和积分)或简单的P(比例)型控制器代替。

而且，如果情况允许适度的准确，那么可以取消中间环路控制和微环路控制中的一个或全部。

本发明的优选实施例利用专门的术语加以描述，这些描述是为了说明的目的，显然在不超出下列权利要求实质和范围的前提下可作出各种发展和变化。

Claims

1.一种液压油的温度控制方法，其步骤包括：

对应于一天中大气温度的变化的预测值和由于热惯性所产生的所述液压油温度的延迟变化的预测值，设定一在各时间段中大气温度的修正值，

C＝Acos{2π(t/tp)-(T/Tp))}+B

其中，A是修正值(℃)的半宽度，T是修正值的测定的时间，Tp是关于T的时间段，B是用于修正值(℃)的偏差值，t是从预定参考时间起所经历的时间，以及tp是关于t的时间段，

在作为一个周期的一天中对大气温度的变化实施前馈补偿。

2.一种液压油的温度控制系统，它包括：

在液压油供应源处对液压油实施温度调节的一温度调节器；

C＝Acos{2π((t/tp)-(T/Tp))}+B

其中，A是修正值(℃)的半宽度，T是修正值的测定的时间，Tp是关于T的时间段，B是用于修正值(℃)的偏差值，t是从预定参考时间起所经历的时间，以及tp是关于t的时间段。

3.如权利要求2所述的一种液压油的温度控制系统，其特征在于：

所述温度调节器包括一强制循环型热交换器，其中温度待调节的液压油由一液压油供应泵从一液压油供应源贮油池供应，而且，冷却剂由一冷却剂供应泵供应；

油温调节控制装置通过根据指令值来控制液压油向热交换器供应的流速，从而通过热交换器来控制温度调节的状态。

4.如权利要求2或3所述的一种液压油的温度控制系统，其特征在于还包括：

一用来收集液压油的集油池，在此使用的液压油从液压设备中排出；

一用来使液压油从集油池回流到液压油供应源的液压油回流泵；

一用来测量液压油的油温的温度传感器；以及

用来控制随着由温度传感器测量的油温的降低而使液压油回流泵的转数减少的液压油回流控制装置。

5.一种液压油的温度控制方法，其步骤包括：

第一步，向第一位置提供具有第一油温的液压油；

第二步，在一必要时间内实施以下步骤：

将提供的液压油输送至远离第一位置的第二位置；及

在以第二油温流出之前，使输送的液压油进行工作；

第三步，通过与第一步和第二步平行的前馈控制来实施对工作的液压油的温度控制，

第三步包括重复下列步骤：

在第一时间单元内在第一时间点上产生用来调节第一油温的第一控制值，以便使工作的液压油保持在一合适的温度；

获得第二位置的大气温度，该大气温度在包括第二时间点的第二时间单元内预测得知，所述必要时间从第一时间点延续到第二时间点；

根据大气温度通过补偿第一控制值来确定一第二控制值；

其中，第二控制值是使用以时间作为变量的三角函数来计算的修正值C，使得

C＝Acos{2π((t/tp)-(T/Tp))}+B

根据在第一时间单元内测量的第二油温的数据通过补偿第二控制值来确定一第三控制值；及

通过利用第三控制值在第一时间点上实施调节第一油温。

6.如权利要求5所述的一种液压油的温度控制方法，其特征在于：

在第二步中，输送到第二位置的液压油具有一第三油温；及

在第三步中，所述使用第三控制值包括：

根据在第一时间单元中的第三油温的测量数据对第三控制值补偿，来确定一第四控制值；

使用该第四控制值。

7.如权利要求5所述的一种液压油的温度控制方法，其特征在于：

所述前馈控制在第一位置实施。

8.如权利要求5所述的一种液压油的温度控制方法，其特征在于还包括一第四步骤：流出时具有第二油温的液压油回流到第一位置。