用于控制带有至少一个能控制的组件的技术系统的控制装置、用于运行控制装置的方法以及带有控制装置的装备与流程

文档序号:30498596发布日期:2022-06-22 15:06来源:国知局
用于控制带有至少一个能控制的组件的技术系统的控制装置、用于运行控制装置的方法以及带有控制装置的装备与流程

1.本发明涉及一种用于在考虑到预测走势的情况下关于目标参量来控制带有至少一个能控制的组件的技术系统的控制装置,其中,带有针对未来的时间段中的时间点的多个值的预测走势由接收单元提供,并且组件能够根据所近似的预测走势来被控制,其中,
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给定支持点,以便近似预测走势。
2.本发明还涉及一种用于在考虑到预测走势的情况下关于目标参量来控制技术系统的方法,具有下述步骤:
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接收以带有未来的时间段中的多个值的形式的预测走势,
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为预测走势确定支持点,以便近似预测走势,
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利用支持点给定所近似的预测走势,
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根据所近似的预测走势来控制组件。


背景技术:

3.用于在考虑到预测走势的情况下关于目标参量来控制系统的组件的、开头所提到的类型的控制装置在如下范围内已知,即带有针对未来的时间段中的时间点的多个值的预测走势由接收单元提供,并且组件能够根据所近似的预测走势来被控制,其中,给定支持点,以便近似预测走势。也就是说具体而言,在现有技术中支持点完全不取决于事件并且尤其不取决于预测走势被预设,以便近似预测走势。
4.为此,可以说构造了离散化单元,以给定多个通常等距离的支持点,以便近似预测走势,并且利用支持点来给定借助于离散化所近似的预测走势。
5.在这样的本身已知的控制装置中,为等距离的支持点选择等距离的时间间隔。因此,在这种类型的到目前为止已知的应用中,一个支持点关于另一个支持点的时间点被预先确定。对于给定的数目的支持点而言,就此而言在关于近似的经常仅有限的精确性的情况下至今常常仅能够实现预先确定的预测水平。
6.带有类似的此外以始终相同的方式所实现的离散化的预测走势(该预测走势以不利的方式以仅利用借助于预先确定的且就此而言独立地预先给定的支持点进行近似)的能控制的组件能够在考虑到在未来的时间段中所近似的预测走势的情况下关于特定的且必要时可变的目标参量仅在有限的程度上以能适配的方式进行控制,尤其当所近似的预测走势以针对预先确定地等距离的时间点的值的走势的形式形成时。
7.在现实中动态变化的预测走势的情况下,针对预先确定地等距离的时间点的值的走势对于仅以始终相同的方式所离散化的预测走势而言证实为相对而言不灵活的或者说仍能改善的。
8.值得期待的是,取决于预测走势使得能够可适配地控制带有至少一个能控制的组件的技术系统,尤其为了系统的组件的经改善的可控制性而改善所近似的预测走势。特别地,在预设的数目的支持点的情况下能够利用所近似的预测走势仍然改善精确性或者预测
水平。


技术实现要素:

9.本发明基于这一点,其任务是,给定用于控制系统的组件的一种控制装置以及一种方法,借助于它们能够考虑到、尤其改善上面所提及的方面中的至少一个方面。特别地,该任务取决于预测走势使得能够可适配地控制带有至少一个能控制的组件的技术系统,尤其为了系统的组件的经改善的可控制性而改善所近似的预测走势。
10.关于控制装置的任务通过按照权利要求1所述的控制装置来解决。
11.本发明从开头所提及类型的控制装置出发。按照本发明在此设置成,优化器,该优化器具有用于分析预测走势的分析单元和用于给定所近似的预测走势的近似器,其中,
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分析单元构造成用于,根据预测走势的所分析的值来设定支持点,并且
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近似器构造成用于,用根据预测走势的所分析的值所设定的支持点来给定所近似的预测走势。
12.本发明从下述考虑出发,即:预先确定的支持点仅能够在有限的程度上针对每个以相同的数值变化的预测走势证实为有利;特别地,这并不适用于改善的灵活的预测。本发明尤其从下述考虑出发,即:在所近似的预测走势的无论如何一些情况下,为支持点选择等距离的时间步长仅允许对实际上提供的预测走势进行相对而言不精确的近似。
13.具体而言这意味着,所近似的支持点基于所提供的预测走势的形式本身而被设定并且并不是基于预先给定的时间间隔而被设定。
14.在优化器中存在分析单元,该分析单元对所提供的预测走势进行分析并且根据所预测走势的分析的值来设定支持点。
15.此外,在优化器中存在近似器,该近似器用根据预测走势的所分析的值所设定的支持点来将预测走势给定为所近似的预测走势。
16.在另一方面,本发明考虑的是,用限定的数目的支持点和合理的计算耗费应该能够有利地实现高的精确性、也就是说在近似与所提供的预测走势之间的低的误差。本发明已经认识到,在任何情况下,关于对所提供的预测走势的近似的开头所提及的问题都无法用单纯地增加支持点的数目来解决;本发明已经认识到,由于在控制时增加的计算耗费于是这一点不利于组件的所期望的快速的控制。
17.因此按照本发明设置成,根据对预测走势的分析来设定支持点。按照本发明,利用所设定的支持点(不同于利用预先确定的支持点以等距离的时间间隔所近似的预测走势)能够对于预测走势而言实现不仅更好的、而且也尤其更灵活的近似。通过对所提供的预测走势的如此改善的近似,这导致了相比于带有支持点之间的等距离的时间步长的近似的得到改善的精确性和与用于近似的非常多的支持点相比的得到改善的计算时间。
18.特别地,在考虑到针对能控制的组件的预测走势的情况下,技术系统的组件能够更灵活地且更精确地在控制的框架中对动态变化的目标参量作出反应,因为所近似的预测走势借助于根据对预测走势的分析所设定的支持点来建立并且因此与动态变化的目标参量相适配地或者说与控制技术上有待解决的问题相适配地来进行选择。
19.按照本发明的另一方面,上面所提及的任务通过用于控制技术系统的组件的、带
有控制装置和技术系统的装备来解决。装备设置成用于,利用按照本发明的控制装置来控制技术系统。本发明于是也引出权利要求13所述的带有本发明的控制装置和技术系统的装备,以用于在考虑到预测走势的情况下关于目标参量来控制技术系统的组件。按照本发明的方案的控制装置能够以各种各样的方式来应用。
20.按照本发明的另一方面,上面所提及的任务通过用于运行控制装置的方法来解决,该控制装置用于在考虑到预测走势的情况下关于目标参量来控制技术系统。于是关于该方法的任务通过按照权利要求14所述的方法来解决。
21.该方法具有下述步骤:
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接收以未来的时间段中的值的走势的形式的预测走势,
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为预测走势确定支持点,以便近似预测走势,
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用支持点给定所近似的预测走势,
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基于所近似的预测走势来控制组件,按照本发明设置成,
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根据预测走势的所分析的值来设定支持点,并且
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用根据预测走势的所分析的值所设定的支持点来给定所近似的预测走势。
22.优选地,该方法用优化器来实现,该优化器具有用于分析预测走势的分析单元和用于给定所近似的预测走势的近似器,其中,
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分析单元构造成用于,根据预测走势的所分析的值来设定支持点,并且
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近似器构造成用于,用根据预测走势的所分析的值所设定的支持点来给定所近似的预测走势。
23.本发明的另外的有利的改进方案由从属权利要求得出并且详细地说明了在提出任务框架中以及在另外的优点方面实现上面所阐释的方案的有利的可行性。
24.所近似的预测走势能够给定为支持点优化的预测走势。当预测走势仅在针对相应的技术系统或技术系统的能控制的组件的相关的支持点上得到支持时,预测走势则进行支持点优化。这样的相关的支持点根据对技术系统的要求进行变化。
25.所提供的预测走势能够基于经验值、预测值或基于来自神经网络的值。预测走势有利地与组件如此地相关,从而预测走势的值影响对组件的控制。也就是说,每个支持点在一时间点给定目标参量的特定的值,该特定的值由控制装置来操控,并且由此有助于对组件进行控制。换句话说,所近似的预测走势利用所设定的支持点(这些支持点分别包括值和时间点)有助于对组件进行控制。
26.此外,对组件或子系统的预测能够影响对系统中的所有组件的控制并且不仅仅影响组件本身。
27.在一种改进方案中,分析单元能够构造成用于,根据所分析的值来求取预测走势的表征性的值并且为预测走势的表征性的值选出时间点,针对这些时间点设定支持点。表征性的值对系统的组件或系统本身的控制是重要的。对于组件的控制而言下述时间点能够是重要的,在所述时间点处发生由于预测走势中的斜率变化而反映出的事件。这些事件通过表征性的值和配属于这些表征性的值的时间点来规定并且给定作为支持点。
28.有利地,这样的表征性的值能够在预测走势的曲线讨论的框架中进行求取。于是表征性的值能够通过曲线讨论从预测走势的表征性的值点的组中选出,该组包括预测走势
的最小值、最大值、拐点、交点和/或过零点。也能够为预测走势的表征性的值选择预测走势中的其他的有待确定的点,如零点或与其他的预测走势的交点或诸如此类。也能够利用梯度或斜率变化或相对于所有前面所提到的表征性的值点的阈值,以用于求取表征性的值。但是特别地,能够一般地求取这样的表征性的值,这些值与关于技术系统的组件或在技术系统的组件中或对于技术系统的组件或对于技术系统的重要的事件相关。利用这样的求取,能够根据表征性的值和配属于这些表征性的值的时间点例如针对线性插值以经改善的方式来设定支持点,从而近似值尽可能精确地、也就是说以近似值与所提供的预测走势之间的低的误差来描绘所提供的预测走势。
29.所选出的时间点证实为对技术系统的控制装置特别重要,在这些时间点处预测走势表征性地在其走势中得以发展;这主要与在技术系统的组件中或针对技术系统的组件的重要的事件相关。就此而言,也能够为这样的所选出的时间点求取表征性的值。
30.有利地,附加地或者备选地也能够如此选择表征性的值,使得预测走势与以支持点优化的预测走势的形式的所近似的预测走势之间的偏差最小化,尤其借助于最小二乘法来使间距数值最小化,尤其使预测走势与带有预测走势的线性插值的支持点优化的预测走势之间的间距数值最小化。
31.在一种改进方案中,近似器能够构造成用于,用插值、尤其线性插值来给定支持点优化的预测走势。在数值数学中,“插值”这一概念被称为一类问题和方法,其中应该为给定的离散数据找到连续的函数,该连续的函数描绘这些数据。即使当前按照本发明的方案根据预测走势的所分析的值来设定的支持点已经是足够的,但是尽管如此插值仍然能够在一种改进方案的框架中一起实现一种优选的改进的类型的近似。按照本发明的方案,所考虑的函数能够有利地通过插值函数在支持点中得以特别精确地反映并且因此在其余的点中无论如何以再次改善的近似的方式来得以反映。
32.于是除了按照本发明的方案所设定的支持点之外,也能够特别有利地且以改善的方式为控制应用预测走势的另外的点。特别地,在预测走势的线性插值的情况下,由此确保了预测走势的最小的近似误差,由此这样的另外的点也适合于控制。线性插值是特别有利的,因为其基于简单的计算并且因此需要很少的计算性能,这还进一步缩短计算时间。在其他的改进方案中,也能够应用三次或其他的样条插值。
33.近似器也能够构造成用于,在预先确定的性能、尤其精确性、扩展的预测水平或者其他的系统性能方面给定支持点优化的预测走势。
34.如果在精确性方面给定支持点优化的预测走势,那么特别支持点优化的预测走势的带有快速变化的斜率的区段能够具有支持点之间的较小的时间间隔。在这样的情况下,预测的水平也能够比借助于对预测的传统的近似、也就是说带有支持点之间的等距离的时间间隔的预测水平较短。
35.如果应该在扩展的预测水平方面给定支持点优化的预测走势,那么支持点在通常情况下比在对预测的传统的近似、也就是说带有支持点之间的等距离的时间间隔的情况下将具有较长的时间间隔。
36.也能够在其他的系统性能方面给定支持点优化的预测走势。在此,例如如能量供给网络中的功率或马达的排放的目标参量能够使用作为系统性能。
37.在一种改进方案中,分析单元能够构造成用于,接收多个支持点、尤其将其作为输
入信号进行接收。由此,例如能够手动地或者通过预控制部或表格或存储器来预设多个支持点。
38.所选出的支持点的所选出的时间点能够在其时间间隔中相对于彼此不同地间隔开。在支持点之间,在传统的近似中使用固定地且等距离地选择的时间间隔。有利地,按照改进方案不同于其地设置成,时间间隔不同;即取决于表征性的值。表征性的值能够反映下述事件,在这些事件处例如在能量供给网络中必须将大量的功率从能量供给网络输出到能量负载处或者能量发生器、尤其再生的能量发生器提供过少功率供使用。表征性的值也能够是下述事件,在所述事件处船舶进入到港口中并且必须遵守其他的排放限值。表征性的值配属有时间点。从表征性的值和时间点中共同确定所设定的支持点。
39.所设定的支持点能够取决于所提供的预测走势是可变的,尤其随着所提供的预测走势中的变化而可变地设定或者说变化。根据本发明的方案,随着所提供的预测走势改变,所设定的支持点进行变化。换句话说,在第一预测时间点提供第一预测走势并且在第二预测时间点提供第二预测走势,其中,
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分析单元构造成用于,根据第一预测走势来设定第一支持点,并且近似器构造成用于,用第一支持点将第一近似的预测走势给定为支持点优化的预测走势,并且
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分析单元构造成用于,根据第二预测走势来设定第二支持点,并且近似器构造成用于,用第二支持点将第二所近似的预测走势给定为支持点优化的预测走势,其中,所设定的第一和第二支持点不同、尤其变化,优选地针对所设定的第一和第二支持点的第一和第二时间点取决于预测走势进行变化。
40.因此,带有所设定的支持点的预测水平能够更精确或者进一步位于未来中。“更精确”在这方面不仅是指所设定的支持点更靠近地邻接。如果所提供的预测走势尽可能精确地通过支持点优化的预测走势来描绘,那么所设定的支持点尤其更精确。
41.如果该预测水平比带有相同的数目的支持点(这些支持点固定地且以等距离的时间步长来选择)的预测水平进一步到未来中进行预估,那么预测水平进一步位于未来中。
42.有利地,分析单元能够以规律的时间间隔被调用用于设定支持点,近似器尤其能够进一步构造成用于,以规律的时间间隔调用分析单元以用于设定支持点。分析单元能够例如每1、2或者5秒被调用。因此,所设定的支持点能够规律地被传达到近似器处。
43.按照本发明的方案的控制装置能够以各种各样的应用方式来应用。
44.有利地,技术系统能够是驱动或能量供给系统,并且组件能够是马达或能量供给器或能量负载。目标参量能够是针对马达的排放预设或者能量供给系统中的功率。
45.例如,对于在预设的路线上的船舶或轨道车辆而言,目标参量能够是排放预设。特别地,船舶取决于其是处于公海上还是进入到港口中而具有不同的排放预设。通过经改善的近似能够更好地遵守排放预设。
46.目标参量还能够是能量供给系统中的功率。在此,例如从能量供给系统到能量负载处的功率输出和从能量发生器到能量供给系统中的功率供应被近似。通过经改善的近似,例如到能量负载处的功率输出和能量发生器的功率供应能够更好地彼此协调。
附图说明
47.本发明的实施方式现在在下文中根据附图相比于现有技术来描述(该现有技术同
样部分地示出)。这应该不必按比例示出实施方式,更确切地说,有助于阐释的附图以图解化的和/或轻微变形的形式来实施。在由附图能够直接看出的教导的补充方面参阅相关的现有技术。在此,能够考虑到,能够实行涉及实施方式的形状和细节的各种各样的改型和变化,而不偏离本发明的一般构思。本发明的在说明书、附图以及权利要求书中所公开的特征能够不仅单独地而且也以任意的组合的方式对于本发明的改进方案是重要的。此外,由在说明书、附图和/或权利要求书中所公开的特征中的至少两个特征构成的所有组合都落入到本发明的框架中。本发明的一般构思不局限于在下文中所示出且描述的优选的实施方式的精确的形状或细节或者不局限于与权利要求中所要求保护的主题相比会受限的主题。在所给定的测量范围中,位于所提及的极限值之内的值也应该作为极限值得到公开并且能够任意地使用并且能够要求保护。本发明的另外的优点、特征和具体细节从优选的实施方式的在下文中的描述以及根据附图来得出;其中:图1a示出了按照现有技术带有控制装置的技术系统,该控制装置用于在考虑到以预测走势的形式的边界条件情况下借助于控制单元来控制该技术系统或者说用于控制技术系统的组件;图1b示出了带有预测的时间走势的预测走势的具体的实施例,其中,预测走势应用为所近似的预测走势,也就是说带有按照现有技术由于借助于相对于预测走势的等距离的时间间隔的离散化而对预测的走势的近似;图2a示出了带有根据一种按照本发明的方案的优选的实施方式的控制装置的技术系统,该控制装置用于在考虑到以预测走势的形式的边界条件情况下借助于控制单元来控制该技术系统或者说用于控制技术系统的组件;图2b示出了带有预测的时间走势的预测走势的具体的实施例,其中,预测走势应用为所近似的预测走势,也就是说带有根据一种按照本发明的方案的优选的实施方式的近似;图3示出了线性插值的实施例,以用于示出根据另一按照本发明的方案的优选的实施方式的所近似的预测走势;图4示出了用于运行控制装置的方法,该控制装置用于控制根据一种按照本发明的方案的优选的实施方式的技术系统,如这在图2a和图2b以及图3中示出的那样。
具体实施方式
48.图1a示出了带有控制装置10的装备15,该控制装置用于控制技术系统12,该技术系统当前示意性地示出并且代表各种技术系统。
49.在此,技术系统12根据以本身已知的能量供给网络的形式的代表性的实施例来阐释。已知的是,以能量供给网络的形式的技术系统12具有作为组件8的能量供给器6a或者说能量负载6b。
50.在其他的在此未被示出实施方式中,技术系统12例如能够涉及驱动系统、如用于船舶的驱动系统或者用于轨道车辆的驱动系统,这样的技术系统12也能够具有多个组件8的复杂的布置,这些组件也能够分别配属有控制单元。
51.这样的控制装置10的任务是,在考虑到已知的或当前假定的且连通的预测走势6的情况下尤其关于目标参量来控制技术系统12。
52.在图1a中所示出的用于控制技术系统12的控制装置10包括尤其用于预测走势6的接收单元1,和技术系统12的一个或多个组件8的多个没有详细地示出的控制单元、例如用于上面所提及的作为能量供给网络中的能量供给器6a或者说作为能量负载6b的组件8的控制单元。
53.为了在控制装置10中操纵并且连通预测走势6,这个预测走势借助于等距离的时间间隔

t离散化成所近似的预测走势11;这象征性地在控制装置10的离散化单元5中示出。
54.所提供的预测走势6以针对未来的时间段中的时间点t的值w的走势的形式由接收单元1来提供,并且组件能够根据所近似的预测走势11来被控制。利用离散化单元5为预测走势选出多个支持点,以便近似预测走势,并且利用支持点来给定借助于离散化所近似的预测走势11。
55.例如,预测走势是作为时间的函数的针对电流消耗或排放的值的走势,并且组件是生产能量或消耗能量的组件或者产生排放的组件。天气变化也能够影响生产能量或消耗能量的组件并且因此与组件建立联系。
56.控制装置10例如关于目标参量来控制能量供给系统12,该目标参量当前在图1b中作为实线以能量供给器16a的馈入到能量供给网络12中的功率的形式示出并且以能量负载16b的从能量供给网络12中所提取的功率的形式示出;能量供给器16a的所馈入的功率和能量负载16b的所提取的功率被控制装置10在考虑到预测走势6的情况下控制。按照现有技术的预测走势6如根据图1a所阐释的那样由接收单元1提供给离散化单元5。当前,针对未来的时间段中的时间点t提供以值w的走势的形式的预测走势6,该值针对用于以能量供给系统的形式的技术系统12的功率输出和功率馈入。
57.离散化单元5通常针对预测走势6确定多个支持点(w、t),以便近似预测走势6,即其中预测走势6借助于等距离的时间间隔

t被离散化成所近似的预测走势11。
58.离散化单元5为预测走势的近似获得时间步长

t,该时间步长固定地且等距离地选择,并且用支持点(w、t)给定所近似的预测走势11,这些支持点在这种固定且等距离的时间步长

t的情况下针对支持点(w、t)的时间点t进行选择。能量供给器6a和能量负载6b能够如此由控制单元10根据所近似的预测走势11来控制,其中,这种所近似的预测走势11、尤其其中所近似的预测走势11能够分别传递给技术系统12的组件8的控制单元。
59.图1b针对按照现有技术的所近似的预测走势11的实施例示出了针对到能量负载16b的所提及的功率输出和针对能量供给器16a的功率馈入的值w的示例性的时间走势20。图1b的实施方式就此而言示例性地示出了作为时间t的函数的能量供给器16a的功率l的预测走势和能量负载16b的功率l的预测走势。
60.在其他的在此未被示出的实施方式中,预测走势例如能够示出作为时间的函数的排放预设。
61.预测的时间走势20的近似在此通过下述方式来实现,即:将预测水平22划分成前面所提到的固定地且等距离地选择的时间步长

t。已经在图1a中描述的离散化单元5能够在上面阐释的离散化的框架中执行预测走势6向所近似的预测走势11的这种近似。
62.在装备15的框架中,能够如此利用用于控制技术系统12的控制装置10(如根据图1a描述的那样)在考虑到能量供给器6a的功率l的预测走势6和能量负载6b的功率l的预测
走势6的情况下对到能量负载16b处的功率输出以及能量供给器16a的功率馈入进行控制。功率以针对能量供给系统中的功率l的值的走势的形式针对预测水平22之内的八个时间点t1、...、t8来提供。
63.与此相对地,图2a按照本发明的方案在一种优选的实施方式的框架中、然而同样示例性地示出了一种带有用于控制技术系统112的控制装置100的装备150。在图2a中的装备150又具有接收单元101和多个没有详细地示出的控制单元,该控制单元类似于已经在图1a中所描述的控制单元来被应用。也就是说,在此控制装置100也用于控制技术系统112并且包括尤其用于预测走势106的接收单元101和技术系统112的一个或多个组件108的多个没有详细地示出的控制单元;例如上面所提及的组件108作为能量供给器106a或者说作为能量供给网络处的能量负载106b。对于已经从图1a中已知的结构元件而言,在图2a的示图中出于简便性而应用相同的附图标记。随后的描述局限于相比于来自图1a的现有技术的实施例的差异的阐释。
64.为了在控制装置100中操纵且连通预测走势106,这个预测走势106然而以经改善的方式转换成所近似的预测走势111,即借助于在图2a中象征性地示出的优化器102来进行,这能够象征性地在控制装置100的优化器102中识别出并且在下文中得到阐释。
65.也就是说,按照图2a的优选的实施方式的装备150与图1a的装备150的区别在于前面所提到的优化器102,该优化器包括分析单元104和近似器107。分析单元104在控制装置100的框架中构造成用于,设定根据预测走势106所设定的支持点(ws、ts)。当前,分析单元104设定了数目#s的所设定的支持点(ws、ts),这些支持点分别通过表征性的值ws和时间点ts来确定。
66.在此,所设定的支持点(ws、ts)的数目#s以#s=5示出。在其他的实施例中,支持点(ws、ts)的数目#s取决于合理的计算耗费当然能够选择为每个任意的数目#s。然而,支持点的数目#s应该如此选择,使得在控制装置100的框架中合理地将计算耗费保持得小;尤其当涉及到实时应用时。
67.控制装置100的分析单元104能够例如在预测走势106的最小值、最大值或拐点中选择预测走势106的表征性的值ws。最小值、最大值和拐点能够特别容易地在预测走势106的曲线讨论的框架中确定。也就是说,按照本发明的方案有利地(如在这种实施方式中示例性地示出的那样),所提供的预测走势106的图形的形状(即预测的走势本身)用于选出支持点ws、ts。在其他的实施例中,也能够为预测走势106的表征性的值ws选择预测走势中的其他的有待确定的点,如零点或与其他的预测走势的交点或诸如此类。在任何情况下,但是按照本发明的方案(不同于现有技术,在该现有技术中支持点以相同的时间上的间隔来选出)因此不考虑预测走势的形状(所提供的预测走势106的图形的形状,即预测的走势本身)对支持点ws、ts的选择具有影响。下述所选出的时间点ts被证实为对技术系统112(当前以带有作为组件108的能量供给器106a和能量负载106b的能量供给网络的形式)的控制装置100特别重要,在该时间点处预测走势106表征性地在其走势中得到发展;这主要与在技术系统112的组件108中或者针对技术系统112的组件108的重要的事件相关。
68.于是,对于技术系统112(当前以带有能量供给器106a和能量负载106b的能量供给网络的形式)重要的是,特别多的能量负载106b从网络获取功率,如下时间点t能够被选择作为所选出的时间点ts,在该时间点处能量负载106b的预测走势106剧烈地上升。多个能量
负载106b也能够停止从网络获取功率,也就是说,预测走势106的所选出的时间点ts能够是这样的时间点,在该时间点处能量负载106b剧烈地下降。时间点t是特别重要的,在该时间点处能量供给器106a由于电源故障而将较少的功率馈入到能量供给网络中;而后能够选择这样的时间点作为所选出的时间点ts,在该时间点处能量供给器106a的预测走势106剧烈地下降。
69.也就是说,一般地,对于控制而言不仅下述事件是重要的,这些事件能够通过预测走势中的以最小值、最大值和拐点或梯度或斜率变化的形式的变化来识别出,而且这样的事件也一般与在技术系统112的组件108中或者针对技术系统112的组件108的重要的事件相关。而后按照本发明的方案,利用在这些就此而言表征性的时间点ts处的表征性的值ws设定支持点(ws、ts),借助于所述支持点,不同于前述所阐释的所近似的预测走势111地确定支持点优化的预测走势111.1。
70.因此,特别优选的实施方式的近似器107按照本发明的方案构造成用于,利用分析单元104的所设定的支持点(ws、ts)将所近似的预测走势111给定作为支持点优化的预测走势111.1。
71.近似器107能够以规律的时间间隔(例如以在5秒或者诸如此类的范围中的规律的时间间隔)调用分析单元104以用于设定支持点(ws、ts)。在其他的实施方式中,当然也能够根据合理的计算耗费以例如1、2或者10秒的其他的更短的或者更长的时间间隔来调用分析单元104以用于设定支持点。
72.针对在预测走势106中在这样的时间间隔之内产生变化的情况(例如,当由于变化的天气预报而改变了预测走势106时)能够无论如何借助分析单元104以规律的时间间隔的调用利用所更新的分析来给定支持点(ws、ts)。也就是说,针对变化的预测走势106能够利用所更新的分析来给定动态地更新的设定的支持点(ws、ts),所设定的支持点(ws、ts)就此而言针对变化的预测走势106借助分析单元104以规律的时间间隔的调用而实时地得以优化。
73.带有所设定的支持点(ws、ts)的、优选地借助于所更新的分析来进行近似的预测走势111而后作为所提及的支持点优化的预测走势111.1被传递给技术系统112(当前用于控制能量供给器106a和能量负载106b)的控制装置100的一个或多个控制单元。
74.图2b又示例性地并且原则上分别示出了作为时间t的函数的、针对到能量负载116b的所提及的功率输出和针对能量供给器116a的功率馈入的值w的预测的时间走势200。也就是说,作为时间t的函数的能量供给器106a的功率l的预测走势106和能量负载106b的功率l的预测走势106,这一次,这对应于根据按照本发明的方案的优选的实施方式的所阐释的支持点优化的预测走势111.1,如这根据图2a所阐释的那样。
75.特别地(显而易见地与图1b中所描述的近似不同)在图2b的近似中示出了功率l的预测走势的近似,其中所设定的支持点(ws、ts)的所选出的时间点ts(当前八个时间点ts=t1`、...、t8`)具有可变的时间间隔

t1`、...、

t8`。此外,尤其由于可变的且部分地更大的时间间隔

t1`...

t8`,与图1b的实施方式中所描述的近似相比,在图2b的实施方式中在扩展的预测水平220方面进行近似。例如,时间间隔

t8`(如在表征性的时间点t7`与t8`之间)在此大于来自图1a的现有技术的实施例中的时间间隔

t。因此总体上,扩展的预测水平220进一步处于未来中。
76.然而重要的是,在选出最小值、最大值和交点作为用于支持点(ws、ts)的值ws时无法确保,得出更长的预测值水平。如果例如在图1b的实施例中时间间隔

t更长,那么将得出更长的预测值水平。
77.然而,对支持点优化的预测走势111.1在可以说扩展的预测水平220方面的近似不是强制的。
78.尽管如此表征性的时间点ts仍然能够具有更窄的时间间隔

t`(如这在图2b的实施方式中例如在处于更靠近到彼此处的表征性的时间点t3`与t4`之间是这种情况一样),与在图1b中所描述的、固定且等距离地选择的时间间隔

t相比,以更窄的可变的时间间隔

t`的这种表征性的时间点ts允许了更精确的近似。
79.不同于图1b中所描述的近似,选择最小值、最大值和交点作为支持点然而提供了更好地近似预测走势的简单的可行性,也就是说,与在选择等距离的支持点的情况相比,均方误差在此更小。
80.一对表征性的值w1、...、w8和所选出的时间点t1`、...、t8`确定了所设定的支持点(ws、ts)。
81.所设定的支持点(ws、ts)(当前为w1、...、w8)的表征性的值ws能够通过对功率l的预测走势的曲线讨论来求取。当前,表征性的值ws从能量供给器和能量负载的预测走势的最小值p
t
、最大值ph和交点a的组中选出。在其他的实施例中,也能够选出预测走势的拐点和过零点或者阈值s。还能够独立于曲线讨论一般地选出这样的支持点(ws、ts),这些支持点与在技术系统的组件中或者针对技术系统的组件重要的事件相关;例如,这些支持点能够随意地或者通过发信号来预设。
82.在考虑到能量供给器106a的功率l的预测走势和作为技术系统112的实施例的能量供给系统中的功率l的预测走势的情况下,图2a的实施方式的装备150能够针对表征性的时间点ts(在扩展的预测水平220中当前八个时间点t1`、...、t8`)借助于所阐释的控制装置100以经改善的方式来控制到能量负载116b处的功率输出和能量供给器116a的功率馈入。
83.图3在按照本发明的方案的优选的实施方式的框架中示意性地示出了如何能够以有利的方式使用作为时间t的函数的值w的走势的形式的预测走势106的线性插值300。在线性插值300中设置成,分别在两个所设定的支持点((ws1、ts1);(ws2、ts2))之间对预测走势106进行线性插值,也就是说利用插值直线进行线性插值300。对表征性的值w
s1
、w
s2
的确定能够利用从属于该表征性的值的表征性的时间点t
s1
、t
s2
来如此进行,使得在预测走势106与近似114的曲线之间的偏差最小化;这例如能够在最小二乘法的框架中实现。在此,对于预测走势106的曲线如此确定大量的插值直线,使得这些插值直线尽可能靠近预测走势106的数据点走向,并且因此预测走势106的曲线尽可能、也就是说在最小化间距偏差的情况下得以概括。
84.图4示出了用于解释方法400的流程图,该方法用于根据一种按照本发明的方案的优选的实施方式来运行控制装置100,该控制装置用于控制带有多个组件108的技术系统112。利用方法400在考虑到预测走势106的情况下关于目标参量来控制技术系统112。组件108能够根据所近似的预测走势111来被控制。
85.在第一步骤402中,以未来的时间段中的值w的走势的形式的预测走势106由接收
单元101接收。
86.在第二步骤404中,为预测走势106确定多个支持点w、t,以便近似预测走势106。按照本发明的方案,根据预测走势106借助于一对的表征性的值ws和时间点ts来设定支持点(ws、ts)。也就是说,分析单元104首先构造成用于,根据预测走势106来设定支持点(ws、ts)。
87.当前设置成,所近似的预测走势111在第三步骤406中以支持点(ws、ts)给定作为支持点优化的预测走势111.1。近似器107构造成用于,用所设定的支持点(ws、ts)将所近似的预测走势111给定作为支持点优化的预测走势111.1。
88.在第四步骤408中,组件108根据所近似的预测走势111来被控制。
89.附图标记列表:1 接收单元(现有技术)5 离散化单元6 预测走势6a 作为例如组件8的部件的能量供给器6b 作为例如组件8的部件的能量负载8 技术系统的组件10 控制装置(现有技术)11 所近似的预测走势12 技术系统16a 作为时间的函数的向能量供给器的功率馈入16b 作为时间的函数的向能量负载的功率输出20 预测的时间走势22 预测水平100 控制装置(按照本发明的方案的优选的实施方式)101 接收单元102 优化器104 分析单元106 预测走势106a 例如作为组件108的部件的能量供给器106b 例如作为组件108的部件的能量负载107 近似器108 技术系统的组件111 所近似的预测走势,根据预测走势106来近似111.1 支持点优化的预测走势112 技术系统114 近似116a 作为时间的函数的向能量供给器的功率馈入116b 作为时间的函数的向能量负载的功率输出150` 装备(现有技术)
150 装备(按照本发明的方案的优选的实施方式)200 预测的时间走势220 扩展的预测水平300 线性插值400 方法402 接收404 确定406 给定408 控制a 交点l 系统性能p
h 最大值p
t 最小值t1...t8、t1`...t8` 时间点w 值w、t 支持点w
s 表征性的值(ws、ts) 所设定的支持点

t 等距离的时间间隔

t1`...

t8` 可变的时间间隔#s 支持点的数目s 阈值。
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