[发明专利]分配基于咖啡的饮料的机器以及相应的分配方法和程序

权利要求书

1.分配液体咖啡的机器，包括循环（22），循环（22）至少具有泵（12）、加热装置（14）、萃取室（11）、分配阀（15）；泵（12）被配置为在压力下输送受控量的水，加热装置（14）被配置为加热由所述泵（12）提供的水，萃取室（11）位于所述加热装置（14）的下游并且被配置为容纳期望量的咖啡粉，以及分配阀（15）是比例类型的，并且可选择性地调节以控制从所述萃取室（11）流出的所述液体咖啡的分配流量，以及其中所述机器包括传感器（16）、用户界面（37）、存储装置（45）；传感器（16）被配置为检测所述循环（22）的至少一个功能参数（20），用户能够从用户界面（37）选择多种液体咖啡配方之一，存储装置（45）存储液体咖啡的特性萃取曲线（43）的列表，每个特性萃取曲线（43）与所述配方之一相关联；其特征在于，所述传感器（16）被配置为在分配时间期间重复检测所述循环（22）的所述至少一个功能参数（20），并且所述机器包括控制和命令的单元（17），控制和命令的单元（17）被配置为实施：

具有耦合变量的非线性数学模型（38），非线性数学模型（38）被配置为以数学方式描述所述循环（22）的功能，

处理和滤波的算法（39），处理和滤波的算法（39）被配置为接收由所述传感器（16）检测到的所述至少一个功能参数（20），也在分配时间期间并基于所述数学模型（38）重复确定适于描述所述循环（22）随时间的表现的多个系统变量（40），

其中，所述数学模型（38）被配置为实施适于处理所检测到的所述功能参数（20）并确定所述系统变量（40）的神经网络（41），

非线性控制算法（42），非线性控制算法（42）被配置为在分配时间期间重复比较和识别所述系统变量（40）和所选的所述特性萃取曲线（43）之间的偏差，并在分配时间期间在出口重复提供至少所述泵（12）、所述加热装置（14）和所述分配阀（15）的指令信号（44）。

2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述数学模型（38）包括多个非线性第一法则方程式，非线性第一法则方程式控制循环（22）的物理现象并且用于确定所述系统变量（40）。

3.如权利要求1或2所述的机器，其特征在于，所述数学模型（38）包括或实施多个关联映射（19），关联映射（19）被配置为使所述系统变量（40）彼此关联。

4.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述处理和滤波的算法（39）包括一个或多个滤波器，所述滤波器被配置为滤掉由传感器（16）检测到的功能参数（20）的干扰和不稳定。

5.如权利要求4所述的机器，其特征在于，所述处理和滤波的算法（39）包括“无迹卡尔曼滤波器”。

6.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述非线性控制算法（42）包括自适应类型的模型预测控制。

7.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述泵（12）是微齿轮类型的。

8.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述加热装置（14）是快速型的，并且被配置为具有小于3秒的为了达到期望温度而添加热水的时间。

9.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述分配阀（15）是具有脉冲宽度调制逻辑（PWM）的阀。

10.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述分配阀（15）是电磁驱动阀。