SE524212C2 - Förfarande och anordning för bestämning av vikten av last i ett gruvfordon - Google Patents

Description

nano: 10 15 20 25 30 35 524 212 2 orsakas av mätning under körning på trycksignalens nivå. En nackdel är an- vändningen av en fast mättid vid beräkning av medeltalet av tryckskiiinaderna fràn på olika periodlängder oscillerande mätsignaler.

[0006] WO-publikation WO99/09379 visar ett förfarande som utnytt- jar ett neuralt nät och oskarp logik för att bestämma vikten av ett gruvfordons last på basis av mätsignaler som mäts av sensorer. Variabler som skall mätas kan inkludera t.ex. cylindertrycket av en skopas eller tippskopas lyftcylindrar, lutningen av fordonet både i ländriktningen och i sidoriktningen samt läget av skopans lyftarmar eller läget av tippskopan. Vikten av fordonets nyttolast kan bestämmas på basis av de uppmätta variablerna samt dimensionerna och geometrin hos skopans eller tippskopans mekanik. En olinjär på ett neuralt nät och oskarp logik baserad modell ger bättre vägningsresultat än det ovanbe- skrivna linjära förfarandet, men nackdelarna med detta förfarande är maski- nens kalibrering, en stor mängd utbildningsdata som fordras för att definiera en beräkningsalgoritm samt faktumet att beräkningsalgoritmen är maskinspecifik.

[0007] US-publikation 4,919,222 visar ett förfarande och apparat för bestämning av vikten av en last i ett lastningsfordon. Bestämning av lastvikten baserar sig på mätning av cylindertrycket i skopans lyftcylindrar samt läget av skopans lyftarmar då skopan lyfts. En signal som representerar lastvikten defi- nieras på basis av lyftcylindrarnas cylindertryck och läget hos skopans lyftar- mar och eventuella slumptryckvarlationer i mätningarna elimineras genom an- vändning av kurvanpassning och medeltalsberäkning. Den erhållna kurvan, som representerar lastvikten, interpoleras och extrapoleras i förhållande till kurvor som definierats under apparatens kalibrering för bestämning vikten av den i skopan befintliga lasten. En nackdel med det i publikationen beskrivna förfarandet är dock att förfarandet är beroende av skopans lyfthastighet, vilken måste tas i beaktande i förfarandet. Ytterligare då lastningsfordonets bana är mycket ojämn, vilket sålunda förorsakar avsevärd lutning av fordonet, är det inte möjligt att erhålla tillräckligt noggranna vägningsresultat.

[0008] Fl-patent 94,677 visar ett förfarande baserat på mätning av deformationen hos strukturer för mätning av laster riktade på strukturer, speci- ellt vikten av ett fordons last. Förfarandet lämpar sig på beräkning av den last som förorsakas av statiska laster, som är praktiskt taget stationära i förhållan- det till strukturerna, men det kan inte användas för att beräkna lasten i ett rör- ligt fordon.

[0009] Föremålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma æaonø 10 15 20 25 30 35 , . u I .c 524 212 3 ett nytt förfarande och en ny anordning för Vägning av lasten i ett gruvfordon, vilket förfarande och vilken anordning möjliggör Vägning med tillräcklig nog- grannhet även då fordonet är i rörelse.

[0010] Förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas av att ett olin- järt Kalman-filter används för att bestämma vikten av lasten.

[0011] Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas ytterligare av att anordningen omfattar en beräkningsenhet som är anordnad att utnyttja ett olinjärt Kalman-filter.

[0012] Den grundläggande idén i uppfinningen är att vikten av ett gruvfordons last bestäms med ett olinjärt Kalman-filter som estimerar vikten av lasten i fordonet, vilken lastvikt kan inte direkt mätas, medelst från i fordonet belägna mätdon erhållna mätsignaler.

[0013] Fördelen med uppfinningen är att genom användning av ett olinjärt Kalman-filter kan ett bättre estimat erhållas för vikten av fordonets last eftersom ett olinjärt förfarande används för att lösa ett olinjärt problem, vilket även möjliggör minimering av effekten av i mätningarna inkluderat brus på den estimerade lastvikten. En andra fördel är att kalibrering av förfarandet är enkelt och att förfarandet behövs inte speciellt läras att identifiera olika massor. Ytter- ligare utförs bestämningen av lastvikten snabbare och noggrannare än i kända metoder.

[0014] Uppfinningen beskrivs mera detaljerat på bifogade ritningar där figur 1 är en schematisk representation av en i gruvor använd dum- per, på vilken förfarandet enligt uppfinningen tillämpas, figur 2 är en schematisk representation av en i gruvor använd hjul- lastare, på vilken förfarandet enligt uppfinningen tillämpas, figur 3 är en exemplifierande schematisk representation av en till- lämpning av ett olinjärt Kalman-filter och en anordning som kan användas för bestämning av vikten av lasten.i t.ex. dumpern enligt figur 1, och figur 4 är en schematisk representation av det olinjära Kalman- filtrets funktionsprincip.

[0015] Figur 1 är en schematisk representation av en dumper, som har en stomme 1 på hjul och i dess bakre ände en med leder 2 till stommen 1 fäst tippskopa 3. Till den tomma tippskopan 3 är lyftcylindrar 4 kopplade mellan densamma och stommen 1, och då tippskopan 3 sänks till sitt lägre läge, är dess framände stödd på stöd 5. Därtill har dumpern på tyngdkraften baserade n »anno 10 15 20 25 30 35 , ...- ' I 524 212 4 sensorer 6 för mätning av stommens 1 lutning i förhållande till horisontalplanen både i dumperns längd- och sidoriktning. Tippskopans 3 lutning i förhållande till stommen 1 kan mätas t.ex. genom användning av vinkelsensorer i lederna 2 eller genom mätning av volymen av tryckvätska som matats till lyftcylindrarna 4 och beräkning av tippskopans 3 lutning pà basis därav och medelst geometrin mellan cylinderns 4 fästpunkter och lederna 2.

[0016] Figur 2 är en schematisk representation av en hjullastare, som har en stomme 1 på hjul och en skopa 9 som är fäst därtill på lyftarmar 7 genom leder 8, och skopan svänger runt leder 10 i förhållande till lyftarmarna 7. En separat lutningscylinder 11 lutar skopan 9 i förhållande till lyftarmarna 7, och en lyftcylinder 4 mellan lyftarmarna 7 och stommen 1 lyfter skopan 9. Yt- terligare har hjullastaren på det i figur 1 visade sättet på tyngdkraften baserade lutningssensorer 6 för mätning av hjullastarens lutning i förhållande till horison- talplanen på basis av jordens tyngdkraft både i hjullastarens längd- och sido- riktning. Skopans 9 läge i stommens 1 höjdriktning kan definieras genom an- vändning av t.ex. vinkelsensorer i lederna 8 och skopans 9 lyfthöjd beräknas på basis av den av vinkelsensorerna givna mätinformationen och genom an- vändning av lyftarmarnas 7 geometri då skopan är svängd i det mest uppresta läget medelst dess svängcylinder 11. Alternativt kan lyfthöjden även definieras genom mätning av den till cylindern 4 matade tryckvätskans volym, varvid det är möjligt att beräkna Iyfthöjden på basis av nämnda volym och ledernas och cylinderns 4 längd.

[0017] Figur 3 är en schematisk representation av en anordning som utnyttjar ett olinjärt Kalman-filter och är lämplig för bestämning av t.ex. vik- ten av den av en dumper enligt figur 1 transporterade lasten, vilken anordning möjliggör mätning av lasten i dumpern då fordonet är antingen i rörelse eller stationärt, i vilket fall förfarandet och anordningen enligt uppfinningen kan även användas i samband med automatisk fyllning av en hjullastares skopa för att kontrollera att skopan är uppfylld. För själva mätningen används mätsensorer eller mätdon, av vilka två mätsensorer 2a och 2b är t.ex. töjningsgivare som är monterade på ett lämpligt ställe med avseende på tippskopans 3 leder 2 på båda sidorna av dumperns stomme 1. Anordningen omfattar även sensorer 4a och 4b för mätning av trycken hos lyftcylindrarnas 4 tryckvätska på båda av de sidor av lyftcylindrarna 4 där tryckvätskan matas och den sida från vilken tryckvätskan strömmar ut. Medelst dessa sensorer kan lastvikten definieras med tillräcklig noggrannhet i en i stort sett statisk situation på horisontalplanen. coon: innan 10 15 20 25 30 35 , , Q n nu 524 212 5

[0018] Mätsignaler från töjningsmätarna 2a och 2b överförs via för- stärkare 12 till en beräkningsenhet 13, som beräknar tippskopans 3 läge, som definierades såsom ovan beskrivits, och från beräkningsenheten 13 överförs parametern, som beskriver tippskopans 3 läge, till ingången hos ett block 14, som utför det olinjära Kalman-filtret. Beräkningen av tippskopans 3 läge kan även inkluderas som en del av själva Kalman-algoritmen. Blocket 14 som utför det olinjära Kalman-filtret erhåller mätsignaler även från trycksensorerna 4a och 4b, temperaturen av tryckvätskan från cylinderns 4 temperatursensorer 4c samt fordonets lutning uppmätt av lutningssensorerna 6. Blocket 14 kan utgö- ras av en mikroprocessor, signalprocessor eller annan motsvarande beräk- ningsenhet som är kapabel att utföra förprogrammerade funktioner.

[0019] Då lasten vägs medan dumpern är antingen stationär eller i rörelse, lyfter föraren tippskopan 3 på så sätt att den lösgörs från de i figur 1 visade stöden 5. Ett indikatorljus tänds då framför föraren som tecken på att endast cylindrarna 4 och lederna 2 stöder tippskopan 3. Föraren trycker sedan på knappen för vägning av lasten. Vägningen kan även starta automatiskt efter en viss tidsperiod efter det att tippskopan lyftes. Blocket 14 som utför det olin- jära Kalman-filtret estimerar vikten av den i fordonet belägna lasten pà basis av tippskopans 3 lutning som beräknades i beräkningsenheten 13, de uppmät- ta cylindertrycken, tryckvätskans temperatur samt fordonets lutning. Figur 3 vi- sar även en minnesenhet 15 för lagring av t.ex. Iastens estimerade vikt samt andra uppmätta värden, beräknade eller estimerade under lastviktens estime- ring. Även minnesenheten 15 lagrar de av det olinjära Kalman-filtret fordrade begynnelsevärdena för att starta estimeringsprocessen och som beskrevs i beskrivningen av det olinjära Kalman-filtrets funktion i figur 4. Då estimerings- processen startar, läses begynnelsevärdena från minnesenheten 15 till blocket 14 som utför det olinjära Kalman-filtret. Minnesenheten 15 kan även anordnas som en del av beräkningsenheten 14, men för klarhetens skull visas minnes- enheten 15 som en separat komponent i figur 3.

[0020] Figur 4 visar på en generell nivå det olinjära Kalman-filtrets funktion, vilket används för estimering av vikten av den last som skall vägas.

Vägningssystemets modell, omfattande gruvfordonets tippskopa 3 eller skopa 9, lyftarmarna 7 och lyftcylindrarna 4 och/eller lutningscylindern 11 för förflytt- ning av dem samt de ovan beskrivna mätdonen, är dynamisk, olinjär och dis- kret tidsanpassad. Systemets dynamik kan beskrivas med ekvationen x(k + 1) = f[k, x(k)] + v(k), (1) :anna 10 15 20 25 30 35 coon no I 524 212 6 där x(k+1) är systemets verkliga tillstånd vid tidpunkt k + 1, f( ) är en olinjär funktion som motsvarar systemets tillståndsövergångsmatris, x(k) är syste- mets verkliga tillstånd k vid en tidigare tidpunkt och vektor v(k) är vitt process- brus med nollmedelvärde, vilket beskriver ett modelleringsfel mellan det verkli- ga systemet och den av systemet gjorda modellen, varvid modelleringsfelet har förväntningsvärdet E[v(k)] = o och variansen Ejvtklvblf] = Q(k)ß,,, där Q(k) är en kovariansmatris av processbruset, dvs. modellbrus, 6,9. är Kro- neckers delta, där 6,9. =1 då k =j och annars O, och T beskriver matrisens transponeringsoperation. T.ex. då vikten m av dumperns last definieras, kan systemmodellen ta i beaktande hög- och làgtrycken py och pa av tippskopans lyftcylinder, maskinens lutning y, tippskopans läge s, samt tryckvätskans, t.ex. en hydraulisk oljas, temperatur L. En tillståndsvektor x av den olinjära tillståndmodellen av fordonets vägningssystem skulle i så fall inkludera sex element x=[m,py,pa,7,s,L]T.

Av dessa är alla andra utom lastens verkliga vikt m mätbara variabler. Mät- ningen av tryckvätskans temperatur L kan även uteslutas från de ovan be- skrivna mätningarna utan någon väsentlig ändring i noggrannheten hos lastvik- tens m estimat. Lastviktens m avhängighet av nämnda mätningar är olinjär, dvs. funktionen f( ) som beskriver vägningssystemets dynamik i formel (1) är olinjär. Dessutom kan andra faktorer, som inte är direkt mätbara, tas i beak- tande i funktionen f( ) som beskriver lastviktens m modell.

[0021] Estimeringen av systemets tillstànd och sålunda även las- tens vikt m genom användning av ett olinjärt Kalman-filter utförs enligt följan- de.

[0022] Vid tidpunkt k, är systemets verkliga tillstånd x(k) 20. Det verkliga tillståndet 21 vid följande tidpunkt k + 1 är enligt formel (1) x(k + 1) = f[k, x(k)] + v(k), och motsvarande mätning 22 vid tidpunkt k + 1 är z(k + 1) = h[k + 1, x(k +1)] + w(k + 1), (2) där mätfunktionen h( j är generellt en olinjär funktion, men inom ramen för denna uppfinningen kan mätfunktionen h( j även vara linjär, och w(k) är vitt 10 15 20 25 30 524 212 7 mätbrus med ett nollmedelvärde som beskriver felet som summerats i mät- ningarna frán mätanordningarna och mätomgivningen. Mätbrusets w(k) för- väntningsvärde är E[w(k)] = o och dess varians är E[w(k)w(j)T] = R(k)ó',g., där R(k) är mätbrusets kovariansmatris.

[0023] Det verkliga tilisràndets x(k) estimat §(klk) 23 vid tidpunkt k är en approximering av det verkliga tillstàndets villkorliga förväntningsvärde, §(klk) e E[x(k)|z*], bildad på basis av mätningar Z* = {z(1),z(2),...,z(k)} ackumulerade av tidpunkt k. För att kunna uppskatta systemets tillstånd vid tidpunkt k+1, måste syste- mets olinjäriteter linjäriseras från funktionen f( ) som beskriver modellens dy- namik i närheten av tidpunktens ktillstàndsestimat §(k|k) 23. För linjäriseringen används Taylors serieutveckling och beroende av om endast första ordningens termer används eller andra ordningens termer även inkluderas, erhålls anting- en ett första eller andra ordningens filter. Linjärisering av en olinjär funktion kan även användas vid beräkning av en mätprediktion ;(k+1|k) 25. Medelst Tay- lors serieutveckling erhålls följande representation för ett andra ordningens fil- ter xpf + 1) = flit, åtal/q] + fxualxuf) _ špflrql + šêalxuf) _ âpflzalïfgzallkk) _ kila] + iom va), (3) där n, är antal tillstànd, vilket i detta fall är sex, e, är en i:nde nx-dimensionell basvektor vars i:nde komponent är en och andra komponenter är noll, KAT be- skriver högre ordningens termer som i detta fall kan exkluderas och f,(k) = [vxfuaxflï x = §(k|k) (4) ärvektorns f Jakobian 29 beräknad vid x(klk) 23, och f;;.=lv,.v:,ffllx-êtkl/f) (si är en del 29 av Hesse-matrisen som beräknas på basis av vektorns f i:nde komponent. 'anno 10 15 20 25 524 212 8

[0024] Efter linjäriseringen erhålls tillståndets prediktion :^c(k+1|k) 24 §(k +1|k) = Ewk, Åkllqß + E{f, (k){x(k) - šytlkm + eílxut) _ šfltlkflï fx; íxnt) - §(k|k)l} i=1 (6) vid tidpunkt k för tidpunkt k+1 som ett villkorligt förväntningsvärde av ekvation (3) bildad på basis av mätningarna Z* ackumulerade vid tidpunkt k då termer av en högre än andra ordning exkluderas pga. deras låga effekt. Beräkningens noggrannhet kan dock höjas genom att man tar i beaktande termer av en hög- re än andra ordning. Eftersom den första ordningens term i genomsnitt har ett nollmedeltal på basis av x(k|k) e E[x(k)lz'°], erhålls det följande eem tllletàndepredlktlen §(k+1lk) 24 fdr tidpunkt k+1 A A 1 "X _ x(k +1|k) = flit, x(k|k)J + 5 Z e,.tr[f¿(k)1>(k|k)] , (7) í=l där tr -operationen är summan av de diagonala elementen i den kvadratiska matrisen och P(klk) 28 är tillståndets kovarians vid tidpunkt k. Tillstàndets pre- diktionsfel erhålls genom subtrahering av ekvation (7) från ekvation (3). Till- ståndets predikterade kovarians P(k+1lk) 30 erhålls genom multiplicerlng av det så erhållna prediktionsfelet med dess egen transposition och genom pro- ducering av ett villkorligt förväntningsvärde därifrån i förhållande till mätningar- na Z* Plk +1lk) = f.(k)P(klk)f.(k)f +åiieefttlfttklvtklklf;tkltltlkll+Qtt> i=1 j=l (8)

[0025] På basis av den i formel (7) beräknade tillståndsprediktionen kan man beräkna vid tidpunkt k en prediktion 2(k+1|k) 25 för mätningen vid tidpunkt k + 1 2(k +1|k) = lll/t + 1, §(k + m] + å: eitrlhíxnt) + P(k +1|k)] , (9) där e. är en i:nde nz-dimensionell basvektor, och i detta exempel är n: fem, dvs. antalet mätningar. På basis av den verkliga mätningen z(k+1) 22 och mätningsprediktionen 2(k+1|k) 25 kan man beräkna mätningens residual, dvs. ozon: onani 10 15 20 25 30 ecco :o . 524 212 9 innovation, u(k +1) 26 vid tidpunkt k + 1 u(k +1) = z(k +1)-2(k +1|k) , och innovationens relaterade kovarians S(k + 1) 31 är S(k + 11k) = 11x(k +1)1>(k +1|k)h,(k +1)T (10) + åêåqefrrlhgk +1)P(k +1|k)h¿(k +1)P(k + 1|1<)] + R(k), (1 1) däri, motsvarande formlerna (3) - (5), 11,(k+1)=[v,h(k+1,x)T]T|x=§(k+1)k) (12) och h;,(k+1)=[v,vfhf(k+1,x)]x =§(k+1|k). (13)

[0026] Filtrets förstärkning W(k + 1) 32 kan beräknas från formeln W(k + 1) = E[x(k +1)u(k +1)T]z'“], (14) där ï(k+1) är tillståndets x(k+1) 21 prediktíonsfel, som baserar sig pä infor- mationen som är tillgänglig vid tidpunkt k. Tillståndets uppdaterade estimat, i.e. tillståndets filtrerade värde 1^<(k+1|k+1) 27 vid tidpunkt k+1, som baserar sig på informationen som är tillgänglig vid tidpunkt k + 1, är §(k+1lk+1) = š(k+1lk)+w(k+1)u(k+1) (15) och tillstàndets uppdaterade kovarians P(k +1lk +1) 33 vid tidpunkt k + 1, som baserar sig på informationen som är tillgänglig vid tidpunkt k + 1, är 1>(k + 11k + 1) = P(k +1lk)- W(k +1)s(k +1)w(k +1)T . (16)

[0027] Estimeringen av systemtillståndet, dvs. enligt föreliggande uppfinning även estimeringen av lastvikten m medelst ett Kalman-filter kan i princip delas l tre delar: prediktion av tillståndet, beräkning av flltrets förstärk- ning samt beräkning av måtningens residual, och på basis av dessa är det möjligt att beräkna ett estimat för systemtillstàndet och i detta fall i synnerhet för lastvikten m. Vägningssystemmodellens och mätanordningarnas osäkerhe- ter inverkar genom tillstàndskovariansen på filtrets förstärkning, med vilken mätresidualen vägs på så sätt att då tillståndsestimeringen uppdateras tas den information som erhålls från systemtillståndets mätningar och det tillstånd som beräknas pä basis av systemmodellen i beaktande till en lämplig grad eftersom ingendera är fullt pålitlig för sig själv, dvs. motsvarar det verkliga systemet. De erhållna uppdaterade värdena används vidare i alstring av ett estimat för föl- jande tidpunkt. Dessa beräkningscyklar upprepas tills det av filtret som sin ut- | avaol 10 15 20 25 30 35 'anv om O 524 212 10 gång givna tillståndet, dvs. i detta fall i synnerhet vikten m av fordonets last, har stabiliserat sig på en viss nivå, som sålunda motsvarar estimatet för vikten m av fordonets last. Estimeringen kan avslutas t.ex. då lastviktsestimeringens varians är under ett förutbestämt gränsvärde som kan ändras, dvs. det är en av algoritmens parametrar. För att starta beräkningen fordras tillståndsestima- tets begynnelsevärde í<(()|0), tillståndskovariansen P(OI0) som motsvarar be- gynnelsetillståndet samt vägningssystemsmodellens och mätanordningarnas osäkerheter, vilka alla är lagrade i minnesenheten 15 från vilken de läses till block 14 som utför det olinjära Kalman-filtret då vägningen påbörjas. På fabri- ken i nämnda fordon inställda värden kan användas som begynnelsevärden.

Den första mätningen kan också användas som begynnelsevärde för de till- stånd som skall mätas, i vilket fall den verkliga estimatberäkningen påbörjas från den andra mätningen. Orsaken till varför lastviktens m estimerade värde inte omedelbart i den första Kalman-filterberäkningscykeln ger rätt resultat är att beräkningen påbörjas från tillståndets begynnelsevärde som inte nödvän- digtvis är rätt. Dessutom finns det störningari mätsignalerna i synnerhet i bör- jan av mätningen, vilka måste först filtreras med Kalman-filtret.

[0028] För kalibrering av vägningssystemet lastas fordonet med en testlast med känd vikt. För att utföra kalibrering för en tom tippskopa eller last- ningsfordon räcker det att väga den tomma skopan och en känd testlast, men man kan även använda ett flertal testlaster med olika vikter. Kalibreringen ut- förs specifikt för varje maskin. Kalibreringen kan även utföras igen under ma- skinens användning för att kompensera ändringar förorsakade av maskinens åldrande eller byte av komponenter. l samband med kalibreringen kan det olinjära Kalman-filtret även användas för att estimera parametrarna av vägningssystemets olinjära modell.

[0029] På motsvarande sätt, på det ovanbeskrivna sättet, kan vägningen utföras medelst en hjullastare, i vilket fall skopans läge och andra faktorer kan lätt tas i beaktande. Dä det gäller en hjullastare, är det i princip möjligt att använda figurens 3 mätdiagram, i vilket fall skopans 9 läge i stommens 1 höjdriktning och/eller lyftarmarnas 7 lutning tas i beaktande i vägningssystemsmodellen. Modellens tillståndsvektor x och funktionerna som representerar systemets dynamik förändras sålunda från det som beskrevs ovan, medan principen för lastviktens m estimering förblir samma.

[0030] Ritningarna och beskrivningen i anslutning därtill är endast avsedda att åskådliggöra uppfinningsidén. Beträffande detaljerna kan o ø~n u »un- . non ° u 524 212 11 uppfinningen variera inom ramen för patentkraven. Följaktligen behöver gruvfordonets struktur inte vara exakt som beskrivits i figurerna 1 och 2, utan det väsentliga är att estimeringen av lastvikten baserar sig på estimering av tillstànden hos en olinjär modell av vägningssystemet medelst ett olinjärt Kalman-filter. Speciella tillämpningar av Kalman-filtret, såsom ett Wiener-filter eller liknande, kan användas på ett motsvarande sätt för bestämning av vikten av lasten i ett gruvfordon.

Claims (19)

10 15 20 25 30 35 524 212 ll PATENTKRAV (ÄNDRADE 17-03-2004)

1. Förfarande för bestämning av vikten av en last i ett gruvfordon, i vilket förfarande lastvikten (m) bestäms på basis av från separata mätdon er- hållna mätsignaler, k ä n n e t e c k n at av att en olinjär tillståndsmodell bildas av ett vägningssystem som omfattar ett gruvfordons tippskopa (3) eller skopa (9), lyftarmar (7) och/eller lyftcylindrar (4) och/eller lutningscylindrar (11) som används för att förflytta dem samt mätdon anordnade i samband med gruvfor- donet, och i vilken olinjär tillståndsmodell av vägningssystemet i minst ett till- stånd beskriver gruvfordonets lastvikt (m) och att gruvfordonets lastvikt (m) bestäms på basis av mätsignalerna som erhållits från mätdonen genom esti- mering av den olinjära tillståndsmodellens tillstånd med ett olinjärt Kalman- filter.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at av att minst ett tillstånd hos vägningssystemets olinjära modell omfattar trycket (py, pa) av tryckvätskan i lyftcylindern (4).

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at av att minst ett tillstånd hos vägningssystemets olinjära modell omfattar temperatu- ren (L ) av tryckvätskan i lyftcylindern (4).

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kä n ne- te c k n at av att minst ett tillstånd hos vägningssystemets olinjära modell om- fattar gruvfordonets lutning ( y ) i förhållande till horisontalplanen.

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kä n ne- te c k n at av att minst ett tillstånd hos vägningssystemets olinjära modell om- fattar tippskopans (3) lutning i förhållande till gruvfordonet eller läget av gruv- fordonets skopa (9) och/eller lyftarmarnas (7) lutning i gruvfordonsstommens (1) höjdriktning.

6. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kä n ne- te c k n at av att förinställda värden används som värden för det olinjära Kal- man-filtrets begynnelsetillstånd.

7. Förfarande enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n at av att på fa- briken inställda värden används som värden för det olinjära Kalman-filtrets be- gynnelsetillstånd.

8. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kän ne- te c k n at av att lastviktens estimering avslutas efter det att lastviktsestimatet stabiliserar sig på en viss nivå.

9. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 7, kä n n ete c k- 10 15 20 25 30 35 n at av att lastviktens estímeríng avslutas efter det att värdet för lastviktsesti- matets varians är under ett förinställt gränsvärde.

10. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kä n n e - tecknat av att vägningssystemets olinjära modell kalibreras genom an- vändning av en eller flera testlaster med känd vikt.

11. Anordning för bestämning av vikten av en last som transporteras av ett gruvfordon, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen omfattar en beräk- ningsenhet (14), vilken beräkningsenhet (14) omfattar en olinjär tillståndsmo- dell, vilken olinjär tillståndsmodell är anordnad att beskriva ett vägningssystem, som bildats av gruvfordonets tippskopa (3) eller skopa (9), lyftarmar (7) och/eller lyftcylindrar (4) och/eller lutningscylindrar (11) som används för att förflytta dem samt mätdon anordnade i samband med gruvfordonet, och i vil- ken olinjär tillståndsmodell av vägningssystemet i minst ett tillstånd är anordnat att beskriva gruvfordonets lastvikt (m) och att beräkningsenheten (14) är an- ordnad att bestämma gruvfordonets lastvikt (m) på basis av mätsignalerna som erhållits från mätdonen genom estímeríng av den olinjära tillståndsmodel- lens tillstånd med ett olinjäit Kalman-filter.

12. Anordning enligt patentkrav 11, k ä n n e t e c k n a d av att an- ordningen omfattar mätdon (4a, 4b) för mätning av trycket (py, pa) av tryck- vätskan i lyftcylindem (4).

13. Anordning enligt patentkrav 11 eller 12, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen omfattar mätdon (4c) för mätning av temperaturen (L) av tryckvätskan i lyftcylindern (4).

14. Anordning enligt något av patentkraven 11 - 13, känne- te c k n a d av att anordningen omfattar mätdon (6) för mätning av gruvfordo- nets lutning ( y ) i förhållande till horisontalplanen.

15. Anordning enligt något av patentkraven 11 - 14, känne- te c k n a d av att anordningen omfattar mätdon för mätning av tippskopans (3) lutning i förhållande till gruvfordonet eller för mätning av läget av gruvfordo- nets skopa (9) och/eller lyftarmarnas (7) lutning i gruvfordonsstommens (1) höjdriktning.

16. Anordning enligt något av patentkraven 11 - 15, känne- te ck n a d av att anordningen omfattar en minnesenhet (15) för lagring av tillståndsmodellens estimerade tillstånd och/eller de i estimeringen erforderliga begynnelsevärdena.

17. Anordning enligt patentkrav 16, k ä n n ete c k n a d av att be- 10 524 212 lll räkningsenheten (14) för estimering av den olinjära tillståndsmodellens tillstånd med ett olinjärt Kalman-filter omfattar minnesenheten (15).

18. Anordning enligt något av patentkraven 15 - 17, kä nne- te c k n a d av att anordningen omfattar en beräkningsenhet (13) för bestäm- ning av läget av gruvfordonets tippskopa (3) eller skopans (9) läge och/eller lyftarmarnas (7) lutning.

19. Anordning enligt patentkrav 18, k ä n n e t e c k n a d av att be- räkningsenheten (14) som med det olinjära Kalman-filtret estimerar tillstànden hos gruvfordonsvägningssystemets olinjära tillståndsmodell omfattar beräk- ningsenheten (13) för beräkning av läget av gruvfordonets tippskopa (3) eller skopa (9) och/eller lyftarmarnas (7) lutning.