CN117404348B - 一种试验机降低功耗方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种试验机降低功耗方法及系统，涉及目标智能控制技术领域，用于对试验机的功耗进行智能化调控；该方法包括：基于试验机中目标导体的长度和导体温差值确定当前传导漏热量以判断试验机是否正常，在试验机正常时分别根据交流伺服电机的转速情况、扭力值情况确定试验机的转速比例值和扭力比例值，将扭力比例值和转速比例值的平均值确定为第一功耗比例；在根据第一功耗比例确定试验机功率过高时，通过伺服液压缸的液压值情况和试验机的电场强度情况分别确定液压比例值和电场强度比例值；根据第一功耗比例和电场强度比例值对交流伺服电机进行低功耗调控，根据液压比例值和电场强度比例值对伺服液压缸进行低功耗调控。
Description
技术领域
本申请涉及智能控制技术领域，特别涉及一种试验机降低功耗方法及系统。
背景技术
随着科技的不断进步和人们对环境保护的日益重视，低功耗技术成为了各个领域的研究热点；试验机是工业生产和科学研究中常用的一种设备，它可以对物体进行各种物理、化学和生物实验，从而得到相应的数据和结果；然而，由于试验机通常需要大量的能源供应和计算资源，导致其功耗较高。
发明内容
本申请提供一种试验机降低功耗方法及系统，用以对试验机的功耗进行智能化调控。
第一方面，本申请提供一种试验机降低功耗方法，试验机至少包括导体、交流伺服电机和伺服液压缸，该方法包括：
基于试验机中目标导体的长度和导体温差值确定试验机的当前传导漏热量，根据当前传导漏热量判断试验机是否正常；目标导体为试验机中的导体的一段或全部，导体温差值为目标导体上不同位置的温度的差值；
若试验机正常，根据交流伺服电机的当前转速和正常转速确定试验机的转速比例值，根据交流伺服电机的当前扭力值和正常扭力值确定试验机的扭力比例值，将扭力比例值和转速比例值的平均值确定为第一功耗比例；
若第一功耗比例大于第一功耗阈值，则确定试验机功率过高，通过伺服液压缸的当前液压值和正常液压值确定液压比例值，并，根据试验机的当前电场强度和正常电场强度确定试验机的电场强度比例值；
将第一功耗比例和电场强度比例值的平均值确定为第二功耗比例，将液压比例值和电场强度比例值的平均值确定为第三功耗比例；
根据第二功耗比例对交流伺服电机进行低功耗调控，根据第三功耗比例对伺服液压缸进行低功耗调控。
本申请实施例提供的方法中，首先通过试验机的导体的传导漏热量评估试验机内部是否正常，在试验机异常时及时提醒维修，在试验机正常的情况下，结合交流伺服电机的转速情况和扭力情况、伺服液压缸的液压情况、试验机的整体电场强度情况综合评估试验机的功耗情况，并进一步根据不同的功耗情况选择适配的功耗调节方式对交流伺服电机和/或伺服液压缸进行调控，多维度对试验机的使用情况进行监测和分析，从而实现对试验机的功耗进行智能化调整和优化。
在一种可能的实现方式中，所述基于试验机中目标导体的长度和导体温差值确定试验机的当前传导漏热量，包括：
获取目标导体的横截面积和平均热导率，并按照公式（1）进行处理得到当前传导漏热量：
公式（1）
公式（1）中，Q为当前传导漏热量；为目标导体的平均热导率；A 为目标导线的横截面积；/>为导体温差值；L为目标导体的长度；
根据当前传导漏热量判断试验机是否正常，包括：
获取试验机的导体的正常传导漏热量，将当前传导漏热量和正常传导漏热量的比值确定为漏热指数；
若漏热指数大于漏热阈值，则确定试验机异常，发送试验机损坏消息；若漏热指数小于或等于漏热阈值，则确定试验机正常。
在一种可能的实现方式中，所述根据交流伺服电机的当前转速和正常转速确定试验机的转速比例值，包括：
通过转速传感器检测交流伺服电机的当前转速；并，获取交流伺服电机的直径；
根据公式（2）对当前转速进行修正，得到交流伺服电机的修正转速；
公式（2）
公式（2）中，V为试验机的修正转速；n为交流伺服电机的当前转速；π为圆周率，取3.14；为交流伺服电机的直径；
将修正转速和试验机的正常转速的比值确定为转速指数；
若转速指数大于转速阈值，则确定试验机疑似功率过高，将转速比例值设置为转速指数；若转速指数小于或等于转速阈值，则将转速比例值设置为第一预设比例。
在一种可能的实现方式中，所述根据交流伺服电机的当前扭力值和正常扭力值确定试验机的扭力比例值，包括：
通过扭矩传感器检测交流伺服电机的当前扭力值；
将当前扭力值和正常扭力值的比值确定为第一扭力指数；
若第一扭力指数大于第一扭力阈值，则将扭力比例值设置为第一扭力指数；若第一扭力指数小于或等于第一扭力阈值，则将扭力比例值设置为第二预设比例。
在一种可能的实现方式中，所述通过扭矩传感器检测交流伺服电机的当前扭力值之前，还包括：
通过扭矩传感器测量交流伺服电机在第一时刻的第一扭力值和预设时段的第二扭力值，将第一扭力值和第二扭力值的比值确定为第二扭力指数；预设时段为包含第一时刻的时段，第二扭力值为预设时段多个时刻的扭力值的平均值；
若第二扭力指数大于第二扭力阈值，或第二扭力指数小于第三扭力阈值，则确定扭矩传感器异常，发出维修通知。
在一种可能的实现方式中，所述通过伺服液压缸的当前液压值和正常液压值确定液压比例值，包括：
通过液压感应器检测伺服液压缸在不同时刻的多个液压值，将多个液压值的平均值确定为伺服液压缸的当前液压值；
将当前液压值和正常液压值的比值确定为液压比例值。
在一种可能的实现方式中，所述根据试验机的当前电场强度和正常电场强度确定试验机的电场强度比例值，包括：
通过电场检测仪器检测试验机顶端的电场强度为测试电场强度，将测试电场强度和设定的环境电场强度的比值确定为测试电场指数；
若测试电场指数小于电场强度阈值，通知电场检测仪器异常；
若测试电场指数大于或等于电场强度阈值，通过电场检测仪器检测试验机的底座、伺服液压缸、交流伺服电机的当前电场强度；
将底座、伺服液压缸、交流伺服电机的当前电场强度的平均值，确定为试验机的当前电场强度；
将当前电场强度和正常电场强度的比值确定为电场强度比例值。
在一种可能的实现方式中，所述根据第二功耗比例对交流伺服电机进行低功耗调控，包括：若第二功耗比例大于第二功耗阈值，通过谐波减速器根据第二功耗比例对交流伺服电机的当前转速进行调小操作；
所述根据第三功耗比例对伺服液压缸进行低功耗调控，包括：通过压力继电器，根据第三功耗比例对应的伺服液压缸调节模式对伺服液压缸的电路连接和/或电磁换向阀的电量进行调节。
在一种可能的实现方式中，通过谐波减速器根据第二功耗比例对交流伺服电机的当前转速进行调小操作，包括：
在第二功耗比例小于或等于第三功耗阈值时，将目标比例设置为第一预设比例值；在第二功耗比例大于第三功耗阈值时，按照公式（3）计算目标比例；按照目标比例调小交流伺服电机的当前转速；其中，若按照公式（3）计算得到的目标比例大于第二预设比例值时，将目标比例设置为第二预设比例值，第三功耗阈值大于第二功耗阈值，第二预设比例值大于第一预设比例值；
公式（3）
公式（3）中，A为第一预设比例值，M1为目标比例，P2为第二功耗比例；
所述通过压力继电器，根据第三功耗比例对应的伺服液压缸调节模式对伺服液压缸的电路连接和/或电磁换向阀的电量进行调节，包括：
在第三功耗比例小于或等于第四功耗阈值时，执行第一液压缸调控模式；在第三功耗比例大于第五功耗阈值时，执行第二液压缸调控模式；在第三功耗比例大于第四功耗阈值且小于第五功耗阈值时，执行第三液压缸调控模式，其中第四功耗阈值小于第五功耗阈值；
第一液压缸调控模式包括：连通伺服液压缸的备用油路；
第二液压缸调控模式包括：控制第二电磁换向阀处于失电状态以使伺服液压缸的第二电磁换向阀不再流入新的液压油，并断开伺服液压缸的备用油路；
所述第三液压缸调控模式包括：按照公式（4）确定目标电量，将第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的电量更新为目标电量以降低伺服液压缸的备用油路的投入量；
公式（4）
公式（4）中，C0为目标电量，C1为更新前第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的电量，P3为第三功耗比例。
第二方面，本申请提供一种试验机降低功耗系统，该系统包括：
第一检测单元，用于基于试验机中目标导体的长度和导体温差值确定试验机的当前传导漏热量，根据当前传导漏热量判断试验机是否正常；目标导体为试验机中的导体的一段或全部，导体温差值为目标导体上不同位置的温度的差值；
第二检测单元，用于若试验机正常，根据交流伺服电机的当前转速和正常转速确定试验机的转速比例值，根据交流伺服电机的当前扭力值和正常扭力值确定试验机的扭力比例值，将扭力比例值和转速比例值的平均值确定为第一功耗比例；
第三检测单元，用于若第一功耗比例大于第一功耗阈值，则确定试验机功率过高，通过伺服液压缸的当前液压值和正常液压值确定液压比例值，并，根据试验机的当前电场强度和正常电场强度确定试验机的电场强度比例值；
功耗评估单元，用于将第一功耗比例和电场强度比例值的平均值确定为第二功耗比例，将液压比例值和电场强度比例值的平均值确定为第三功耗比例；
功耗调控单元，根据第二功耗比例对交流伺服电机进行低功耗调控，根据第三功耗比例对伺服液压缸进行低功耗调控。
第三方面，本申请实施例还提供一种计算机设备，该设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序，所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行本申请第一方面所述的任意方法。
第四方面，本申请实施例还提供计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于实现上述第一方面所述方法的步骤。
本申请的这些方面或其他方面在以下的实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种试验机的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种试验机的伺服液压缸的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种试验机降低功耗方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种试验机降低功耗系统的结构图；
图5为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
首先对本申请实施例中的关键词语进行说明：
扭矩传感器，又称力矩传感器、扭矩传感器、转矩传感器、扭矩仪，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等；扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测，扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。
电场强度检测仪器：又称为电场仪，是一种用于测量电场强度的仪器；它的原理是基于库仑定律即两个电荷之间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比，电场仪利用这个定律来测量电场强度，电场仪的工作原理是利用这种电场力的作用来测量电场强度，当电场仪放置在电场中时，它会受到一个力的作用，这个力与电场强度成正比，因此，通过测量电场仪所受到的力，就可以计算出电场强度。
液压感应器原理是一种基于液压力的传感器，其主要原理是利用液体在受力作用下产生的压力来感知外部力的大小和方向；液压感应器由液压传感器和信号处理器两部分组成。液压传感器通过将外部力转化为液体压力，然后通过压力传感器将压力信号转化为电信号，信号处理器接收到电信号后，将其转化为数字信号，并进行数据处理和输出。
首先对本申请实施例中涉及的试验机的结构进行说明，请参见图1，试验机至少包括导体、交流伺服电机110、伺服液压缸120、谐波减速器130等；其中，请参见图2，伺服液压缸120可以通过至少一个电磁换向阀（如可以但不限于包括图中示意出的第一电磁换向阀和第二电磁换向阀）和油箱连通。
请参见图3，是本申请实施例提供的一种试验机降低功耗方法的流程图，该方法可以应用在试验机的智能系统中，也可以通过部署在试验机上的控制器中执行，具体包括如下步骤：
步骤S310，基于试验机中目标导体的长度和导体温差值确定试验机的当前传导漏热量，根据当前传导漏热量判断试验机是否正常；在试验机正常的情况下进入步骤S320以对试验机进行功耗调控，在确定试验机异常的情况下向控制台发送试验机损坏消息以提醒维修人员对试验机进行维修。
其中目标导体为试验机中的导体或导线的一段或全部，导体温差值为目标导体上不同位置的温度的差值，如可以但不局限于将目标导体两个端点位置处的温度值的差值确定为导体温度差等，如可以将试验机的导体中长度为1.2m或1m长的一段作为目标导体，进而通过接触式温度传感器检测目标导体两个端点的温度值，将这两个温度值的差值作为导体温度差；也可以通过接触式温度传感器检测目标导体两个三等分的两个等分位置处温度值的差值为导体温度差等。
步骤S320，若试验机正常，根据交流伺服电机的当前转速和正常转速确定试验机的转速比例值，根据交流伺服电机的当前扭力值和正常扭力值确定试验机的扭力比例值，将扭力比例值和转速比例值的平均值确定为第一功耗比例。
步骤S330，判断第一功耗比例是否大于第一功耗阈值，若大于则进入步骤S350，否则进入步骤S340。
步骤S340，确定试验机功率正常，无需进行功耗调控，可进入步骤S310。
步骤S350，确定试验机功率过高，通过伺服液压缸的当前液压值和正常液压值确定液压比例值，并，根据试验机的当前电场强度和正常电场强度确定试验机的电场强度比例值。
步骤S360，将第一功耗比例和电场强度比例值的平均值确定为第二功耗比例，将液压比例值和电场强度比例值的平均值确定为第三功耗比例。
步骤S370，根据第二功耗比例对交流伺服电机进行低功耗调控，根据第三功耗比例对伺服液压缸进行低功耗调控。
作为一种实施例，在步骤S310之前可以通过接触式温度传感器检测目标导体不同位置的温度值，且在通过接触式温度传感器检测目标导体的温度值之前，还可以检测接触式温度传感器是否异常，并在接触式温度传感器无异常的情况下通过接触式温度传感器检测目标导体不同位置的温度值并进入步骤S310，其中，可以但不限于通过如下方式检测接触式温度传感器是否异常：
在试验机进行工作的状态下，启动接触式温度传感器，通过接触式温度传感器检测试验机的固定部件的温度值为第一温度值，读取针对固定部件设置的设置温度值为第二温度值（即第二温度值可以是人工输入的温度值），将第一温度值和第二温度值的比值确定为温度偏差值；若温度偏差值大于或等于第一温差阈值，或，温度偏差值小于或等于第二温差阈值，则确定接触式温度传感器异常，进行暂停试验机的工作，并通过警报器进行警报工作以通知维修人员对试验机进行维修；若温度偏差值大于第二温差阈值且小于第一温差阈值，则确定接触式温度传感器正常，可通过接触式温度传感器对试验机的目标导体进行温度值的检测；其中，第一温差阈值大于第二温差阈值，如可以但不限于将第一温差阈值和第二温差阈值分别设置为1.1和0.9等；固定部件可以但不限于是试验机相关的任意部件，固定部件也可以是独立于试验机的其它单独部件等，本领域技术人员可根据实际需求设置。
作为一种实施例，在步骤S310中可以从云端或预设数据库中获取目标导体的横截面积和平均热导率，并按照公式（1）进行处理得到目标导体的当前传导漏热量：
公式（1）
公式（1）中，Q为当前传导漏热量，单位为W（瓦）；为试验机正常工作状态下导体/目标导体的平均热导率，单位为W/（m*K），即单位为“瓦/（米*开氏温度）；A 为目标导线的横截面积，单位m2； />为导体温差值，单位为K（开氏温度，又称为开尔文温度）； L为目标导体的长度，单位为m（米）。
进而在步骤S310中可以从云端或预设数据库中获取试验机的导体的正常传导漏热量Q1，将当前传导漏热量Q和正常传导漏热量Q1的比值确定为漏热指数（Q/Q1）；
若漏热指数（Q/Q1）大于漏热阈值，则确定试验机异常，可以向控制台或用户端发送试验机损坏消息；进一步地，还可以在发送试验机损坏消息后的设定时段内（如5分钟或10分钟等）未收到任何响应消息，可以暂停试验机工作并发出警报信号以通知维修人员尽快对试验机进行维修，其中对漏热阈值可基于实际业务需求设置，如可以但不限于将漏热阈值设置为136%或128%等。
若漏热指数（Q/Q1）小于或等于漏热阈值，则确定试验机正常；进一步地，本申请实施例中可以周期性执行步骤S310，在每次执行步骤S310中可以改变获取目标导体的导体温度差的两个温度值的检测位置，并在连续多次执行的结果均为试验机正常的情况下进入步骤S320等。
作为一种实施例，步骤S320中可以通过如下方法确定试验机的转速比例值，具体地，可以启动转速传感器，通过转速传感器检测交流伺服电机的当前转速n；并，从云端或预设数据库获取交流伺服电机的直径，并根据公式（2）对当前转速n进行修正，得到交流伺服电机的修正转速V；进而将修正转速V和试验机的正常转速V1的比值确定为转速指数（V/V1），若转速指数（V/V1）大于转速阈值，则确定试验机疑似功率过高，将转速比例值即（V/V1的值）设置为转速指数z1；若转速指数（V/V1）小于或等于转速阈值，则将转速比例z1值设置为预设转速比值；其中，转速阈值为大于1值，如转速阈值可以但不限于为118%、120%或125%，进而V/V1的取值范围为大于1的值；预设转速比值可以设置为1（用以表征试验机的当前转速处于正常范围）；其中公式（2）为：
公式（2）
公式（2）中，V为试验机的修正转速，单位为km/h（“千米/小时”）；n为交流伺服电机的当前转速，单位为r/min（即“转/每分钟）；π为圆周率，取3.14；为交流伺服电机的直径，单位为mm。
作为一种实施例，步骤S320中可以通过如下方法确定试验机的扭力比例值，具体地：启动扭矩传感器，在通过扭矩传感器检测交流伺服电机的当前扭力值之前，可以首先检验扭矩传感器是否异常，具体地，可以通过扭矩传感器交流伺服电机在第一时刻t1的第一扭力值Q1和包含t1的预设时段T的平均扭力值（即预设时段中多个时刻的扭力值的平均值）为第二扭力值Q2，将第一扭力值和第二扭力值的比值确定为第二扭力指数（Q1/Q2）；进而，若第二扭力指数（Q1/Q2）大于第二扭力阈值，或第二扭力指数（Q1/Q2）小于第三扭力阈值（第二扭力阈值大于1，且第三扭力阈值小于1，如第二扭力阈值和第三扭力阈值可以分别为125%和85%等），表征t1时刻的第一扭力值Q1和该预设时段T内的平均扭力值Q2的扭力值偏差过大，则确定扭矩传感器异常，发出维修通知，通知维修人员进行维修试验机；相反，若第二扭力指数（Q1/Q2）大于或等于第三扭力阈值且第二扭力指数（Q1/Q2）小于或等于第二扭力阈值，表征t1时刻的第一扭力值Q1和该预设时段T内的平均扭力值Q2的扭力值偏差在正常范围内，则确定扭矩传感器正常，进而通过扭矩传感器检测交流伺服电机的当前扭力值。
进一步地，在确定扭矩传感器正常之后，可以通过扭矩传感器检测交流伺服电机的当前扭力值，将当前扭力值和正常扭力值的比值确定为第一扭力指数；若第一扭力指数大于第一扭力阈值，则确定试验机疑似功率过高，将扭力比例值z2设置为第一扭力指数，第一扭力阈值为大于1的值，如第一扭力阈值可以设置为115%或118%等，进而该情况下扭力比例值z2的取值范围大于1；若第一扭力指数小于或等于第一扭力阈值，则将扭力比例值z2设置为预设扭力比值，预设扭力比值可以设置为1用以表征试验机的当前扭力值处于正常范围内；其中，当前扭力值可以为通过扭矩传感器重新针对交流伺服电机检测的扭力值，也可以是前述第一扭力值或第二扭力值，还可以是第一扭力和第二扭力值的平均值等。
进而在步骤S320中可以进一步将扭力比例值z2和转速比例值z1的平均值确定为第一功耗比例P1，在步骤S330中P1是否大于第一功耗阈值，如将预设转速比值和预设扭力比值均设置为1时，可以将第一功耗阈值设置为1；进而当P1>1时表征扭力比例值z2和转速比例值z1中至少一个异常，从而判定试验机功率异常，进入步骤S350以对试验机功耗进行调节；P1的最小取值为1，则若P1=1时表征扭力比例值z2和转速比例值z1均为1（表征均属于正常范围），则判定试验机功率正常可进入步骤S340。
作为一种实施例，在步骤S350中可以通过如下方法确定液压比例值：启动液压感应器，通过液压感应器检测伺服液压缸在不同时刻的多个液压值，将多个液压值的平均值确定为伺服液压缸的当前液压值，并从云端或预设数据库获取试验机正常工作状态下伺服液压缸的正常液压值，进而将当前液压值和正常液压值的比值确定为液压比例值t。
作为一种实施例，在步骤S350中可以通过如下方法确定试验机的电场强度比例值：启动电场检测仪器，通过电场检测仪器检测试验机顶端的电场强度为测试电场强度，将测试电场强度和设定的环境电场强度（环境电场强度可以是工作人员测量试验机的场地时输入测试环境的电场强度）的比值确定为测试电场指数；
在测试电场指数小于电场强度阈值（电场强度阈值小于1，如设置为50%或60%等）时表征测试电场强度远小于环境电场强度，即检测出的测试电场强度远小于设定的环境电场强度，则确定电场检测仪器异常，进而向维修人员通知电场检测仪器异常以对其进行维修；
在测试电场指数大于或等于电场强度阈值时表征测试电场强度和环境电场强度的偏差在正常范围内，判定电场检测仪器正常，进而通过电场检测仪器检测试验机的底座、伺服液压缸、交流伺服电机的当前电场强度，将底座、伺服液压缸、交流伺服电机的当前电场强度的平均值，确定为试验机的当前电场强度，将当前电场强度和正常电场强度的比值确定为电场强度比例值Y。
作为一种实施例，在步骤S360中，将第一功耗比例P1和电场强度比例Y值的平均值确定为第二功耗比例P2，进而在步骤S370中根据第二功耗比例P2对交流伺服电机进行低功耗调控；在步骤S360中将液压比例值t和电场强度比例值c的平均值确定为第三功耗比例P3进而在步骤S370中根据第三功耗比例P3对伺服液压缸进行低功耗调控。
进一步地，根据第二功耗比例P2对交流伺服电机进行低功耗调控，具体包括：在第二功耗比例P2小于或等于第二功耗阈值（第二功耗阈值小于1，可以但不限于设置为80%、88%或90%等）时确定试验机功耗正常，不需进行功耗调整；在第二功耗比例P2大于第二功耗阈值时确定试验机功耗异常，进而通过谐波减速器根据第二功耗比例P2对交流伺服电机的当前转速进行调小操作；具体地：
在第二功耗比例P2小于或等于第三功耗阈值时，将目标比例M1设置为第一预设比例值A，进而按照目标比例调M1小交流伺服电机的当前转速，其中第一预设比例值A可以但不限于设置为20%或25%等，第三功耗阈值大于第二功耗阈值，如可以将第三功耗阈值和第二功耗阈值分别设置为80%和100%等；
在第二功耗比例P2大于第三功耗阈值时，则可以按照公式（3）计算目标比例M1，进而按照目标比例调M1小交流伺服电机的当前转速；其中，若按照公式（3）计算得到的目标比例大于第二预设比例值时，将目标比例设置为第二预设比例值，第二预设比例值大于第一预设比例值，第一预设比例值和第二预设比例值可以但分别设置成20%和75%等。
公式（3）
公式（3）中，A为第一预设比例，M1为目标比例，P2为第二功耗比例，如A为20%时，公式（3）可以为。
进一步地，根据第三功耗比例P3对伺服液压缸进行低功耗调控，具体包括：通过压力继电器，根据第三功耗比例P3对应的伺服液压缸调节模式对伺服液压缸的电路连接和/或电磁换向阀的电量进行调节；
更进一步地，在第三功耗比例P3小于或等于第四功耗阈值时，执行第一液压缸调控模式；在第三功耗比例P3大于第五功耗阈值时，执行第二液压缸调控模式；在第三功耗比例大于第四功耗阈值且小于第五功耗阈值时，执行第三液压缸调控模式，其中第四功耗阈值小于第五功耗阈值，可以但不限于将第四功耗阈值和第五功耗阈值分别设置为80%和150%等。
第一液压缸调控模式包括：连通伺服液压缸的备用油路；
第二液压缸调控模式包括：控制第二电磁换向阀处于失电状态以使伺服液压缸的第二电磁换向阀不再流入新的液压油，并断开伺服液压缸的备用油路；
第三液压缸调控模式包括：按照公式（4）确定目标电量，将第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的电量更新为目标电量以降低伺服液压缸的备用油路的投入量；
公式（4）
公式（4）中，C0为目标电量，C1为更新前第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的电量，P3为第三功耗比例。
作为一种实施例，在执行完步骤S370之后，还可以通过步骤S350中的电场强度比例值的获取方法，重新检测试验机的电场强度比例，记录为执行步骤S370之前检测的电场强度比例为Y，执行步骤S370之后重新检测的电场强度比例为Y1，若|Y-Y1|/Y的值小于电场降低阈值（如电场降低阈值可以设置为8.8%或10%等），表明电场强度比例无明显降低，则可以控制谐振变换器/谐振电路连接试验机的电压，通过谐振变换器根据重新检测的电场强度比例Y1调节电源的输出电压进行降低功耗，如可以通过“调节后的输出电压=调节前的当前输出电压 ÷（Y1+23%）”的原则对当前输出电压进行调节；在对当前输出电压进行调节执行完成后，通过步骤S350中的电场强度比例的获取方式再次检测电场强度比例（记为Y2），若再次检测的电场强度比例Y2小于或等于调整电场阈值（调整电场阈值可以设置为80%、83%或86%等），则确定谐振调节完成，若再次检测获得的电场强度比例Y2大于调整电场阈值，则判定谐振电路异常，通知维修人员进行维修试验机。
请参考图4，提供一种试验机降低功耗系统，该系统包括：
第一检测单元410，用于基于试验机中目标导体的长度和导体温差值确定试验机的当前传导漏热量，根据当前传导漏热量判断试验机是否正常；目标导体为试验机中的导体的一段或全部，导体温差值为目标导体上不同位置的温度的差值；
第二检测单元420，用于若试验机正常，根据交流伺服电机的当前转速和正常转速确定试验机的转速比例值，根据交流伺服电机的当前扭力值和正常扭力值确定试验机的扭力比例值，将扭力比例值和转速比例值的平均值确定为第一功耗比例；
第三检测单元430，用于若第一功耗比例大于第一功耗阈值，则确定试验机功率过高，通过伺服液压缸的当前液压值和正常液压值确定液压比例值，并，根据试验机的当前电场强度和正常电场强度确定试验机的电场强度比例值；
功耗评估单元440，用于将第一功耗比例和电场强度比例值的平均值确定为第二功耗比例，将液压比例值和电场强度比例值的平均值确定为第三功耗比例；
功耗调控单元450，根据第二功耗比例对交流伺服电机进行低功耗调控，根据第三功耗比例对伺服液压缸进行低功耗调控。
由于该系统即是执行本申请实施例中图3示意出的方法的执行装置，并且该实体设备解决问题的原理与该方法相似，因此该系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
请参考图5，基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器510和处理器520，上述存储器510用以存储计算机指令，上述处理器520用于执行上述计算机指令以实现如图3示意出的任意一项方法；由于该设备即是本申请实施例系统的实体设备，即执行本申请提供的方法的实体设备，并且该实体设备解决问题的原理与该方法相似，因此该实体设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
基于同一发明构思，本公开实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质包括：计算机程序代码，当计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如图3示意出任意一项方法。由于上述计算机存储介质解决问题的原理与前述方法相似，因此上述计算机存储介质的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
在具体的实施过程中，计算机存储介质可以包括：通用串行总线闪存盘（USB，Universal Serial Bus Flash Drive）、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的存储介质。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如图3示意出任意一项方法。由于上述计算机程序产品解决问题的原理与图3示意出任意一项方法相似，因此上述计算机程序产品的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
计算机程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种试验机降低功耗方法，其特征在于，所述试验机至少包括导体、交流伺服电机和伺服液压缸，所述方法包括：
基于试验机中目标导体的长度和导体温差值确定试验机的当前传导漏热量，根据当前传导漏热量判断试验机是否正常；目标导体为试验机中的导体的一段或全部，导体温差值为目标导体上不同位置的温度的差值；
若试验机正常，根据交流伺服电机的当前转速和正常转速确定试验机的转速比例值，根据交流伺服电机的当前扭力值和正常扭力值确定试验机的扭力比例值，将扭力比例值和转速比例值的平均值确定为第一功耗比例；
若第一功耗比例大于第一功耗阈值，则确定试验机功率过高，通过伺服液压缸的当前液压值和正常液压值确定液压比例值，并，根据试验机的当前电场强度和正常电场强度确定试验机的电场强度比例值；
将第一功耗比例和电场强度比例值的平均值确定为第二功耗比例，将液压比例值和电场强度比例值的平均值确定为第三功耗比例；
根据第二功耗比例对交流伺服电机进行低功耗调控，根据第三功耗比例对伺服液压缸进行低功耗调控。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于试验机中目标导体的长度和导体温差值确定试验机的当前传导漏热量，包括：
获取目标导体的横截面积和平均热导率，并按照公式（1）进行处理得到当前传导漏热量：
公式（1）
公式（1）中，Q为当前传导漏热量；为目标导体的平均热导率；A 为目标导体的横截面积；/>为导体温差值；L为目标导体的长度；
根据当前传导漏热量判断试验机是否正常，包括：
获取试验机的导体的正常传导漏热量，将当前传导漏热量和正常传导漏热量的比值确定为漏热指数；
若漏热指数大于漏热阈值，则确定试验机异常，发送试验机损坏消息；若漏热指数小于或等于漏热阈值，则确定试验机正常。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据交流伺服电机的当前转速和正常转速确定试验机的转速比例值，包括：
通过转速传感器检测交流伺服电机的当前转速；并，获取交流伺服电机的直径；
根据公式（2）对当前转速进行修正，得到交流伺服电机的修正转速；
公式（2）
公式（2）中，V为试验机的修正转速；n为交流伺服电机的当前转速；π为圆周率，取3.14；为交流伺服电机的直径；
将修正转速和试验机的正常转速的比值确定为转速指数；
若转速指数大于转速阈值，则确定试验机疑似功率过高，将转速比例值设置为转速指数；若转速指数小于或等于转速阈值，则将转速比例值设置为第一预设比例。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据交流伺服电机的当前扭力值和正常扭力值确定试验机的扭力比例值，包括：
通过扭矩传感器检测交流伺服电机的当前扭力值；
将当前扭力值和正常扭力值的比值确定为第一扭力指数；
若第一扭力指数大于第一扭力阈值，则将扭力比例值设置为第一扭力指数；若第一扭力指数小于或等于第一扭力阈值，则将扭力比例值设置为第二预设比例。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过扭矩传感器检测交流伺服电机的当前扭力值之前，还包括：
通过扭矩传感器测量交流伺服电机在第一时刻的第一扭力值和预设时段的第二扭力值，将第一扭力值和第二扭力值的比值确定为第二扭力指数；预设时段为包含第一时刻的时段，第二扭力值为预设时段多个时刻的扭力值的平均值；
若第二扭力指数大于第二扭力阈值，或第二扭力指数小于第三扭力阈值，则确定扭矩传感器异常，发出维修通知。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过伺服液压缸的当前液压值和正常液压值确定液压比例值，包括：
通过液压感应器检测伺服液压缸在不同时刻的多个液压值，将多个液压值的平均值确定为伺服液压缸的当前液压值；
将当前液压值和正常液压值的比值确定为液压比例值。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据试验机的当前电场强度和正常电场强度确定试验机的电场强度比例值，包括：
通过电场检测仪器检测试验机顶端的电场强度为测试电场强度，将测试电场强度和设定的环境电场强度的比值确定为测试电场指数；
若测试电场指数小于电场强度阈值，通知电场检测仪器异常；
若测试电场指数大于或等于电场强度阈值，通过电场检测仪器检测试验机的底座、伺服液压缸、交流伺服电机的当前电场强度；
将底座、伺服液压缸、交流伺服电机的当前电场强度的平均值，确定为试验机的当前电场强度；
将当前电场强度和正常电场强度的比值确定为电场强度比例值。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第二功耗比例对交流伺服电机进行低功耗调控，包括：若第二功耗比例大于第二功耗阈值，通过谐波减速器根据第二功耗比例对交流伺服电机的当前转速进行调小操作；
所述根据第三功耗比例对伺服液压缸进行低功耗调控，包括：通过压力继电器，根据第三功耗比例对应的伺服液压缸调节模式对伺服液压缸的电路连接和/或电磁换向阀的电量进行调节。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，通过谐波减速器根据第二功耗比例对交流伺服电机的当前转速进行调小操作，包括：
在第二功耗比例小于或等于第三功耗阈值时，将目标比例设置为第一预设比例值；在第二功耗比例大于第三功耗阈值时，按照公式（3）计算目标比例；按照目标比例调小交流伺服电机的当前转速；其中，若按照公式（3）计算得到的目标比例大于第二预设比例值时，将目标比例设置为第二预设比例值，第三功耗阈值大于第二功耗阈值，第二预设比例值大于第一预设比例值；
公式（3）
公式（3）中，A为第一预设比例值，M1为目标比例，P2为第二功耗比例；
所述通过压力继电器，根据第三功耗比例对应的伺服液压缸调节模式对伺服液压缸的电路连接和/或电磁换向阀的电量进行调节，包括：
在第三功耗比例小于或等于第四功耗阈值时，执行第一液压缸调控模式；在第三功耗比例大于第五功耗阈值时，执行第二液压缸调控模式；在第三功耗比例大于第四功耗阈值且小于第五功耗阈值时，执行第三液压缸调控模式，其中第四功耗阈值小于第五功耗阈值；
第一液压缸调控模式包括：连通伺服液压缸的备用油路；
第二液压缸调控模式包括：控制第二电磁换向阀处于失电状态以使伺服液压缸的第二电磁换向阀不再流入新的液压油，并断开伺服液压缸的备用油路；
所述第三液压缸调控模式包括：按照公式（4）确定目标电量，将第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的电量更新为目标电量以降低伺服液压缸的备用油路的投入量；
公式（4）
公式（4）中，C0为目标电量，C1为更新前第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的电量，P3为第三功耗比例。
10.一种试验机降低功耗系统，其特征在于，包括：
第一检测单元，用于基于试验机中目标导体的长度和导体温差值确定试验机的当前传导漏热量，根据当前传导漏热量判断试验机是否正常；目标导体为试验机中的导体的一段或全部，导体温差值为目标导体上不同位置的温度的差值；
第二检测单元，用于若试验机正常，根据交流伺服电机的当前转速和正常转速确定试验机的转速比例值，根据交流伺服电机的当前扭力值和正常扭力值确定试验机的扭力比例值，将扭力比例值和转速比例值的平均值确定为第一功耗比例；
第三检测单元，用于若第一功耗比例大于第一功耗阈值，则确定试验机功率过高，通过伺服液压缸的当前液压值和正常液压值确定液压比例值，并，根据试验机的当前电场强度和正常电场强度确定试验机的电场强度比例值；
功耗评估单元，用于将第一功耗比例和电场强度比例值的平均值确定为第二功耗比例，将液压比例值和电场强度比例值的平均值确定为第三功耗比例；
功耗调控单元，根据第二功耗比例对交流伺服电机进行低功耗调控，根据第三功耗比例对伺服液压缸进行低功耗调控。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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