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一种DMC的初始预测值实现电路   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2014-05-19
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2014-11-05
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2024-05-19
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 实用新型
申请号 CN201420256400.4 申请日 2014-05-19
公开/公告号 CN203930371U 公开/公告日 2014-11-05
授权日 2014-11-05 预估到期日 2024-05-19
申请年 2014年 公开/公告年 2014年
缴费截止日
分类号 G05B13/02 主分类号 G05B13/02
是否联合申请 独立申请 文献类型号 U
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 张日东、邹琴 第一发明人 张日东
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州求是专利事务所有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
杜军
摘要
本实用新型公开了一种DMC的初始预测值实现电路。本实用新型包括预测输出电路、误差校正电路和校正后的预测输出电路。预测输出电路包括两个运算放大器A1、A2、两个可变电阻R1、R2、五个电阻R3、R4、R5、R6、R7、两个电解电容C1、C2。误差校正电路包括运算放大器A5、一个电解电容C5、四个电阻R15、R16、R17、R18。校正后的预测输出电路包括两个运算放大器A3、A4、两个可变电阻R8、R9、五个电阻R10、R11、R12、R13、R14、两个电容C3、C4。本实用新型采用电子电路实现了DMC的初始预测值计算,在实现控制过程中,不需要经过计算机与各个硬件模块的通讯,节省了控制周期。
  • 摘要附图
    一种DMC的初始预测值实现电路
  • 说明书附图:图1
    一种DMC的初始预测值实现电路
  • 说明书附图:图2
    一种DMC的初始预测值实现电路
  • 说明书附图:图3
    一种DMC的初始预测值实现电路
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2014-11-05 授权
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1. 一种DMC的初始预测值实现电路,包括预测输出电路、误差校正电路和校正后的预测输出电路,其特征在于:
所述预测输出电路包括两个运算放大器A1、A2、两个可变电阻R1、R2、五个电阻R3、R4、R5、R6、R7、两个电解电容C1、C2;可变电阻R1一端接直流电源V1,另一端接运算放大器A1的反相输入端、电解电容C1和可变电阻R2的一端,运算放大器A1的同相输入端接电阻R3的一端,电阻R3另一端接地,运算放大器A1的输出端接电解电容C1、可变电阻R2的另一端和电阻R4的一端;运算放大器A2的反相输入端接电阻R4的另一端、电阻R7和电解电容C2的一端,电阻R5、R6的一端与运算放大器A2的同相输入端相连,电阻R5的另一端接电源电压V2,电阻R6的另一端接地,运算放大器A2输出端接电阻R7、电解电容C2的另一端和电阻R12的一端;
所述误差校正电路包括运算放大器A5、一个电解电容C5、四个电阻R15、R16、R17、R18;
运算放大器A5的反相输入端接电阻R15、R18和电容C5的一端,电阻R15的另一端接电源电压V3,运算放大器A5的同相输入端接电阻R16、R17的一端,电阻R16的另一端接电源电压V4,电阻R17的另一端接地,运算放大器A5的输出端接电阻R18、电容C5的另一端和可变电阻R8的一端;
所述校正后的预测输出电路包括两个运算放大器A3、A4、两个可变电阻R8、R9、五个电阻R10、R11、R12、R13、R14、两个电容C3、C4;可变电阻R8一端接运算放大器A5输出端,另一端接运算放大器A3的反相输入端、电解电容C3和可变电阻R9一端,运算放大器A3的同相输入端接电阻R10的一端,电阻R10另一端接地,运算放大器A3的输出端接电解电容C3、可变电阻R9的另一端和电阻R11的一端;运算放大器A4的反相输入端接电阻R11的另一端、电阻R14和电解电容C4的一端,运算放大器A4的同相输入端与电阻R12、R13的一端连接,电阻R12的另一端接运算放大器A2的输出端,电阻R13的另一端接地,运算放大器A4输出端接电阻R14、电解电容C4的另一端。
说明书

技术领域

[0001] 本实用新型属于自动化控制技术领域,具体涉及一种DMC的初始预测值实现电路。

背景技术

[0002] 在许多实时测量控制系统中,信号采集、处理、控制算法的形成等环节均受微处理器的控制。一些专门的类型的微处理器,特别适合非常快速地执行数学计算,但是一些运算函数的算法中,既需要较长的机时,运算算法又会占用较多的微处理器资源。如果可以将动态矩阵控制(DMC)的未来新的初始预测值计算过程由外围电路来实现,可以加快运算速度,节省微处理器的资源,也可以进一步推进预测控制方法的运用。

发明内容

[0003] 本实用新型的目的在于提供一种DMC的初始预测值实现电路,以获得经校正并移位后的新的初始预测值。
[0004] 本实用新型包括预测输出电路、误差校正电路和校正后的预测输出电路。
[0005] 所述预测输出电路包括两个运算放大器A1、A2、两个可变电阻R1、R2、五个电阻R3、R4、R5、R6、R7、两个电解电容C1、C2。可变电阻R1一端接直流电源V1,另一端接运算放大器A1的反相输入端、电解电容C1和可变电阻R2的一端,运算放大器A1的同相输入端接电阻R3的一端,电阻R3另一端接地,运算放大器A1的输出端接电解电容C1、可变电阻R2的另一端和电阻R4的一端;运算放大器A2的反相输入端接电阻R4的另一端、电阻R7和电解电容C2的一端,电阻R5、R6的一端与运算放大器A2的同相输入端相连,电阻R5的另一端接电源电压V2,电阻R6的另一端接地,运算放大器A2输出端接电阻R7、电解电容C2的另一端和电阻R12的一端。
[0006] 所述误差校正电路包括运算放大器A5、一个电解电容C5、四个电阻R15、R16、R17、R18。运算放大器A5的反相输入端接电阻R15、R18和电容C5的一端,电阻R15的另一端接电源电压V3,运算放大器A5的同相输入端接电阻R16、R17的一端,电阻R16的另一端接电源电压V4,电阻R17的另一端接地,运算放大器A5的输出端接电阻R18、电容C5的另一端和可变电阻R8的一端。
[0007] 所述校正后的预测输出电路包括两个运算放大器A3、A4、两个可变电阻R8、R9、五个电阻R10、R11、R12、R13、R14、两个电容C3、C4。可变电阻R8一端接运算放大器A5输出端,另一端接运算放大器A3的反相输入端、电解电容C3和可变电阻R9一端,运算放大器A3的同相输入端接电阻R10的一端,电阻R10另一端接地,运算放大器A3的输出端接电解电容C3、可变电阻R9的另一端和电阻R11的一端;运算放大器A4的反相输入端接电阻R11的另一端、电阻R14和电解电容C4的一端,运算放大器A4的同相输入端与电阻R12、R13的一端连接,电阻R12的另一端接运算放大器A2的输出端,电阻R13的另一端接地,运算放大器A4输出端接电阻R14、电解电容C4的另一端。
[0008] 本实用新型采用电子电路实现了DMC的初始预测值计算,在实现控制过程中,不需要经过计算机与各个硬件模块的通讯,节省了控制周期。

实施方案

[0012] 以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0013] 如图1所示,所述预测输出电路包括两个运算放大器A1、A2、两个可变电阻R1、R2、五个电阻R3、R4、R5、R6、R7、两个电解电容C1、C2。可变电阻R1一端接直流电源V1,另一端接运算放大器A1的反相输入端、电解电容C1和可变电阻R2的一端,运算放大器A1的同相输入端接电阻R3的一端,电阻R3另一端接地,运算放大器A1的输出端接电解电容C1、可变电阻R2的另一端和电阻R4的一端;运算放大器A2的反相输入端接电阻R4的另一端、电阻R7和电解电容C2的一端,电阻R5、R6的一端与运算放大器A2的同相输入端相连,电阻R5的另一端接电源电压V2,电阻R6的另一端接地,运算放大器A2输出端接电阻R7、电解电容C2的另一端和电阻R12的一端;所述可变电阻R1、R2的阻值满足模型参数 ,其中 (i=1,2,…,N)为对象单位阶跃响应的采样值,N为模型长度;所述电源电压V1的电压值为控制增量 ,所述电源电压V2的电压值为当前时刻的初始预测值 ,所述电阻R4、R5、R6、R7的阻值满足R4=R5=R6=R7;通过改变R1、R2的阻值来获得N个阶跃响应的采样值,继而得到未来时刻的输出预测值 。
[0014] 如图2所示,所述误差校正电路包括运算放大器A5、一个电解电容C5、四个电阻R15、R16、R17、R18。运算放大器A5的反相输入端接电阻R15、R18和电容C5的一端,电阻R15的另一端接电源电压V3,运算放大器A5的同相输入端接电阻R16、R17的一端,电阻R16的另一端接电源电压V4,电阻R17的另一端接地,运算放大器A5的输出端接电阻R18、电容C5的另一端和可变电阻R8的一端,所述电阻R15、R16、R17、R18满足阻值相等。
[0015] 如图3所示,所述校正后的预测输出电路包括两个运算放大器A3、A4、两个可变电阻R8、R9、五个电阻R10、R11、R12、R13、R14、两个电容C3、C4。可变电阻R8一端接运算放大器A5输出端,另一端接运算放大器A3的反相输入端、电解电容C3和可变电阻R9一端,运算放大器A3的同相输入端接电阻R10的一端,电阻R10另一端接地,运算放大器A3的输出端接电解电容C3、可变电阻R9的另一端和电阻R11的一端;运算放大器A4的反相输入端接电阻R11的另一端、电阻R14和电解电容C4的一端,运算放大器A4的同相输入端与电阻R12、R13的一端连接,电阻R12另一端接运算放大器A2的输出端,电阻R13的另一端接地,运算放大器A4输出端接电阻R14、电解电容C4的另一端;所述可变电阻R8、R9的阻值满足 =R9/R8,其中 (i=1,2,…,N)为校正系数,N为模型长度;所述电源电压V3的电压值为该时刻对下一时刻的预测值 ,所述电源电压V4的电压值为下一采样时刻对象的实际输出 ;所述电阻R11、R12、R13、R14的阻值满足R11=R12=R13=R14。
[0016] 本实用新型所涉及的DMC的初始预测值实现电路的运算模块简单合理,可以得到未来时刻的初始预测值,从而可以进行DMC反馈校正的滚动优化。

附图说明

[0009] 图1为预测输出电路示意图。
[0010] 图2为误差校正电路示意图。
[0011] 图3为校正后的预测输出电路示意图。
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