一种硬件电路搭建方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及控制电路领域，尤其涉及一种硬件电路搭建方法和装置。
【背景技术】
[0002] 硬件电路搭建是实现电路控制中非常重要的一块。控制领域中涉及到的电路和系 统大多数是非线性的，而现有技术中硬件电路搭建应用最为广泛的方法为张动力学方法， 即?= ，是一种线性激励方法。属于线性模型的张动力学方法搭建的硬件电路没有考 虑非线性因素，使得该硬件电路系统存在较大误差，不能更好地切合实际需要，硬件电路系 统可靠性较低。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例提供了一种硬件电路搭建方法和装置，能够解决现有张动力学方法 搭建的硬件电路没有考虑非线性因素，不能更好地切合实际需要的问题。
[0004] 本发明实施例提供的一种硬件电路搭建方法，包括：
[0005] 获取当前硬件电路的实际输出值；
[0006] 获取需要搭建的硬件电路的期望输出值；
[0007] 根据所述实际输出值和所述期望输出值获得所述需要搭建的硬件电路的偏差函 数；
[0008] 根据所述偏差函数设置搭建函数的收敛系数，使得所述搭建函数的输出结果在预 设的时间内收敛；
[0009] 所述搭建函数的表达式为
[0010] 其中，γ为所述收敛系数，e为所述偏差函数，SGN(e)为预设的符号函数激励电路 模型，所述符号函数激励电路模型的表达式为：
[0011]
e的第i个分量；
[0012] 根据所述搭建函数搭建出需要搭建的硬件电路。
[0013] 可选地，根据所述实际输出值和所述期望输出值获得所述需要搭建的硬件电路的 偏差函数具体为：
[0014] 计算所述期望输出值与所述实际输出值的差值，得到所述偏差函数。
[0015] 可选地，所述搭建函数的输出结果的收敛时间等于所述偏差函数初始值的最大分 量的绝对值与所述收敛系数的比值。
[0016] 可选地，所述偏差函数为标量、向量或者矩阵。
[0017] 本发明实施例提供的一种硬件电路搭建装置，包括：
[0018] 实际输出获取模块，用于获取当前硬件电路的实际输出值；
[0019] 期望输出获取模块，用于获取需要搭建的硬件电路的期望输出值；
[0020] 偏差函数获取模块，用于根据所述实际输出值和所述期望输出值获得所述需要搭 建的硬件电路的偏差函数；
[0021] 收敛系数设置模块，用于根据所述偏差函数设置搭建函数的收敛系数，使得所述 搭建函数的输出结果在预设的时间内收敛；
[0022] 所述搭建函数的表达式为
[0023] 其中，γ为所述收敛系数，e为所述偏差函数，SGN(e)为预设的符号函数激励电路 模型，所述符号函数激励电路模型的表达式为：
[0024]
e的第i个分量；
[0025] 电路搭建模块，用于根据所述搭建函数搭建出需要搭建的硬件电路。
[0026] 可选地，偏差函数获取模块具体包括：
[0027] 运算单元，用于计算所述期望输出值与所述实际输出值的差值，得到所述偏差函 数。
[0028] 可选地，还包括：
[0029] 收敛时间计算模块，用于计算所述偏差函数初始值的最大分量的绝对值与所述收 敛系数的比值，得到所述搭建函数的输出结果的收敛时间。
[0030] 可选地，所述偏差函数为标量、向量或者矩阵。
[0031] 从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
[0032] 本发明实施例中，一种硬件电路搭建方法采用符号函数激励电路模型和在现有张 动力学方法基础上改进的搭建函数进行硬件电路搭建，使得搭建出的硬件电路系统缩小误 差、稳定可靠，而且硬件电路结构得以简化。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明实施例中一种硬件电路搭建方法一个实施例流程图；
[0034] 图2为本发明实施例中一种硬件电路搭建方法另一个实施例流程图；
[0035] 图3为本发明一个应用场景下搭建的硬件电路的结构图；
[0036] 图4为本发明一个应用场景下搭建的硬件电路输出结果的矩阵向量方程图；
[0037] 图5为本发明一个应用场景下搭建的硬件电路输出结果的误差分析图；
[0038] 图6为本发明实施例中一种硬件电路搭建装置一个实施例结构图；
[0039]图7为本发明实施例中一种硬件电路搭建装置另一个实施例结构图。
【具体实施方式】
[0040] 本发明实施例提供了一种硬件电路搭建方法和装置，用于解决现有张动力学方法 搭建的硬件电路没有考虑非线性因素，使得硬件电路系统存在较大误差，降低硬件电路系 统可靠性的问题。
[0041] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明 实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述 的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域 普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护 的范围。
[0042] 请参阅图1，本发明实施例中一种硬件电路搭建方法一个实施例包括：
[0043] 101、获取当前硬件电路的实际输出值；
[0044] 首先，可以获取当前硬件电路的实际输出值。
[0045] 102、获取需要搭建的硬件电路的期望输出值；
[0046] 另一方面，可以获取需要搭建的硬件电路的期望输出值。
[0047] 103、根据该实际输出值和该期望输出值获得该需要搭建的硬件电路的偏差函 数；
[0048] 在获取到该实际输出值和该期望输出值之后，可以根据该实际输出值和该期望输 出值获得该需要搭建的硬件电路的偏差函数。
[0049] 104、根据该偏差函数设置搭建函数的收敛系数，使得该搭建函数的输出结果在预 设的时间内收敛；
[0050] 在获得该需要搭建的硬件电路的偏差函数之后，可以根据该偏差函数设置搭建函 数的收敛系数，使得该搭建函数的输出结果在预设的时间内收敛。
[0051] 需要说明的是，该搭建函数的表达式为
[0052] 其中，γ为该收敛系数，e为该偏差函数，SGN(e)为预设的符号函数激励电路模 型，该符号函数激励电路模型的表达式为：
[0053]
6;为e的第i个分量。
[0054] 105、根据该搭建函数搭建出需要搭建的硬件电路。
[0055] 在根据该偏差函数设置搭建函数的收敛系数之后，可以根据该搭建函数搭建出需 要搭建的硬件电路。
[0056] 本实施例中，首先，获取当前硬件电路的实际输出值；以及，获取需要搭建的硬件 电路的期望输出值；然后，根据该实际输出值和该期望输出值获得该需要搭建的硬件电路 的偏差函数；接着，根据该偏差函数设置搭建函数的收敛系数，使得该搭建函数的输出结果 在预设的时间内收敛；最后，根据该搭建函数搭建出需要搭建的硬件电路。本实施例中，一 种硬件电路搭建方法采用符号函数激励电路模型和在现有张动力学方法基础上改进的搭 建函数进行硬件电路搭建，使得搭建出的硬件电路系统考虑了实际应用中的非线性因素， 更符合实际应用的需要；同时符号函数激励电路模型的引入避免了由于电路偏差输入信号 的符号变动引起的系统误差增大；提高了电路系统的可靠性，而且使得硬件电路结构得以 简化。
[0057] 为便于理解，下面对本发明实施例中的一种硬件电路搭建方法进行详细描述，请 参阅图2,本发明实施例中一种硬件电路搭建方法另一个实施例包括：
[0058] 201、获取当前硬件电路的实际输出值；
[0059] 首先，可以获取当前硬件电路的实际输出值。可以理解的是，该当前硬件电路为未 考虑非线性因素方法所搭建的硬件电路，由于非线性因素的影响，该当前硬件电路的实际 输出值会与理论值或期望值存在偏差。
[0060] 202、获取需要搭建的硬件电路的期望输出值；
[0061] 另一方面，可以获取需要搭建的硬件电路的期望输出值。在进行硬件电路搭建之 前，需要先得知需要搭建的硬件电路的期望输出值是什么，也即所需搭建的硬件电路的输 出目标。
[0062] 203、计算该期望输出值与该实际输出值的差值，得到该偏差函数；
[0063] 在获取到该实际输出值和该期望输出值之后，可以计算该期望输出值与该实际输 出值的差值，得到该偏差函数。
[0064] 需要说明的是，该该偏差函数可以为标量、向量或者矩阵。
[0065] 204、根据该偏差函数设置搭建函数的收敛系数，使得该搭建函数的输出结果在预 设的时间内收敛；
[0066] 在得到该偏差函数之后，可以根据该偏差函数设置搭建函数的收敛系数，使得该 搭建函数的输出结果在预设的时间内收敛。需要说明的是，该搭建函数的输出结果的收敛 时间等于该偏差函数初始值的最大分量的绝对值与该收敛系数的比值。
[0067] 该搭建函数的表达式为
[0068] 其中，γ为该收敛系数，e为该偏差函数，SGN(e)为预设的符号函数激励电路模 型，该符号函数激励电路模型的表达式为：
[0069] 6;为e的第i个分量。从符号函 1， 数激励电路模型的表达式可以看出：涉及符号函数的计算不必准确、所涉及的自变量只要 符号正确即可。因此，该符号函数激励电路模型有助于避免由于电路偏差输入信号的符号 变动引起的系统误差增大；提高了电路系统的可靠性，而且使得硬件电路结构得以简化。
[0070] 205、根据该搭建函数搭建出需要搭建的硬件电路。
[0071] 在根据该偏差函数设置搭建函数的收敛系数之后，可以根据该搭建函数搭建出需 要搭建的硬件电路，其具体过程下面将通过一个具体应用场景说明。
[0072] 为便于理解，根据图2所描述的实施例，下面以一个实际应用场景对本发明实施 例中的一种硬件电路搭建方法进行描述：
[0073]图3为假设偏差函数是三维矩阵时一个应用场景下搭建的硬件电路结构图。具 体以求解三维矩阵向量方程Ax=b为例，假设A=[ajeR3X3,X= [Χι,χ2,x3]T，b=
[bi,b2,b3]T,ai3=1/(i+j-1)
.其中i,je{1, 2, 3}，即该期待
[0074] 其中e为偏差，e的第i个 输出值为Ax，该实际输出值为b，则偏差函数e=Ax-b;然后建立符号函数激励电路模型如 下：
，： 分量；之后设置合理的收敛系数使得硬件电路的输出结果在有限时间内收敛，收敛时间 为偏差函数e初始值的最大分量的绝对值与收敛系数γ的比值；最后结合搭建函数，即 #=-rSClN轉设置出整体控制电路，得到：
[0075