Automatic shape identification by data-driven algorithms with applications to design optimizing in hydraulics

A measurement methodology based on differential-geometric properties of certain characteristic curves frequently used in hydraulics is presented. An iterative process that underlies construction of the methodology and its fully automatic application is universally applicable to identifying, and ultimately optimizing, behavior of any device which can be characterized by a 2D, nonlinear curve. Illustrative examples are used to clarify the topic and its usefulness in optimizing performance of a design with respect to oil aeration effects.

---

Prezentowany artykuł przedstawia metodę pomiarową stosowalną do automatycznego wyznaczania opisu ilościowego kształtów krzywych charakterystyk typowych dla urządzeń hydraulicznych. Proces iteracyjny dzięki któremu możliwe jest osiągnięcie założonego celu jest uniwersalnie stosowalny do optymalizacji zachowania dowolnego urządzenia posiadającego dwuwymiarową, nieliniową krzywą charakterystyki. Praca niniejsza koncentruje się na ilościowym opisaniu tak zwanego efektu aeracji - niekorzystnego zjawiska obserwowanego w urządzeniach w których olej hydrauliczny pozostaje w bezpośrednim kontakcie z rozpuszczalnym w nim gazem. Iteracyjne, lub adaptacyjne, zastosowanie filtrów wygładzających Savitzky'ego i Golay'a (S-G) leży u podstaw przedstawionej tu metodologii wyznaczania dominującego kształtu zaszumionej funkcji skalarnej jednej zmiennej. Dzięki szczególnym własnościom filtrów S-G możliwe jest dokładne rozpoznanie kształtu danej krzywej nawet w obecności znaczącego szumu. Przykładem takiego szumu są, mające dużą amplitudę, wysokoczęstotliwościowe oscylacje sygnału siły, które obserwujemy w trakcie otwierania się zaworów dyskowych.