一种变频控制机、变频电机的测试系统以及方法与流程

本发明关于机械设备技术领域，特别是关于机械设备的测试技术，具体的讲是一种变频控制机、变频电机的测试系统以及方法。

背景技术：

目前，变频电机是工业领域中非常重要的动力源，是各种机械设备运转的关键设备。变频电机的性能指标是否满足要求，关系到机械设备的运行是否达到要求，也关系到整个生产线的产品质量是否达标，为此国家还制定了相关的电机制造标准，来进一步规范变频电机的性能参数和产品质量。

对于变频电机的制造商而言，变频电机的性能测试没有一个完备的、成体系的测试环境，每家企业都有自己独立的性能测试环境，测试的水平也参差不齐，特别是在性能要求中最重要的全载实验，由于没有对应的负载环境，每个生产企业都没有办法进行全载实验。因此，对于全载实验而言，只能简化为额定电流实验、额定功率实验，无法实现额定电流、功率实验。对于更加复杂的瞬间加载实验、瞬间减载实验，每个生产企业都没办法进行测试，从而导致在变频电机的性能测试中，每个生产企业都有测试空白。

现有技术中的一种测试方案是在控制器源程序，直接针对变频电机混频频率进行固定设置，对于不同频率的信号，通过模拟量输入通道进行设定，而不同频率信号的幅值无法在线进行修改，必须离线修改源程序，然后再进行测试。这种测试方案的技术缺陷在于针对不同需求的客户均需要单独进行定制化开发，并且开发的内容也不一样，如此导致程序没办法进行完整测试，从而无法控制产品品质，特别是混频频率从2个增加到更多的时候，该方案没有办法进行扩充，从而无法实现在线可调的混频技术。

现有技术中的另一种测试方案是采用1个三绕组变压器进行电磁功率信号混合，由于无法实现控制命令的混合，该方案采用强电的电磁功率混合。通过2套相同的控制器，产生2个不同频率的控制指令，2个独立的功率单元连接到三绕组变压器的2个独立绕组上，通过变压器绕组的电磁功率耦合，实现输出到电机侧的功率混合。这种测试方案的技术缺陷在于需要一个特殊定制的三绕组变压器进行电磁功率混合。当客户的功率要求范围很宽的时候，无法找到对应的定制变压器，从而使得该方案无法实施。同时，由于多绕组变压器的特性不一致，导致混频控制命令无法有效输出到电机侧，导致该方案的控制效果非常差，无法满足客户的需求。当客户需要大于2个频率的混合输出时，该方案由于没有对应的多绕组变压器，就无法进行测试。

因此，如何提供一种新的测试方案，其既能对变频电机进行测试，又能避免上述技术缺陷成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种变频控制机、变频电机的测试系统以及方法，不增加额外的设备下，通过实时混频解算，将多个测试信息合成为一个独立的等效频率和等效幅值，为变频电机的测试提供了更多的技术方案。

本发明的目的之一是，提供一种通过变频控制机进行混频的方法，所述方法包括：

接收用户输入的多个测试信息，所述测试信号包括频率以及幅值；

根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值进行混频处理，确定出等效频率以及等效幅值；

根据所述等效频率以及等效幅值输出载波信号。

在本发明的优选实施方式中，根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值进行混频处理，确定出等效频率以及等效幅值包括：根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值构建出等效公式；

对所述等效公式进行求导，得到求导后的等效公式；

将求导后的等效公式带入所述等效公式，得到频率解析公式，即等效频率；

将所述频率的解析公式带入所述等效公式，得到幅值解析公式，即等效幅值。

在本发明的优选实施方式中，根据所述等效频率以及等效幅值输出载波信号包括：根据所述等效频率以及等效幅值计算出所述载波信号；

将所述载波信号通过三条通路输出，所述载波信号为三相载波信号；

测量所述载波信号确定单元通过三条通路输出所述载波信号时的电流值。

在本发明的优选实施方式中，所述方法还包括：比对所述电流值以及所述多个测试信息，确定出误差值。

本发明的目的之一是，提供了一种变频控制机，包括：

控制器，用于接收用户输入的多个测试信息，根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值进行混频处理，确定出等效频率以及等效幅值，所述测试信号包括频率以及幅值；

功率模块，用于根据所述等效频率以及等效幅值输出载波信号。

在本发明的优选实施方式中，所述控制器包括：

等效公式构建单元，用于根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值构建出等效公式；

求导单元，用于对所述等效公式进行求导，得到求导后的等效公式；

等效频率确定单元，用于将求导后的等效公式带入所述等效公式，得到频率解析公式，即等效频率；

等效幅值确定单元，用于将所述频率的解析公式带入所述等效公式，得到幅值解析公式，即等效幅值。

在本发明的优选实施方式中，所述功率模块包括：

载波信号确定单元，用于根据所述等效频率以及等效幅值计算出所述载波信号，将所述载波信号通过三条通路输出，所述载波信号为三相载波信号；

霍尔电流检测单元，用于测量所述载波信号确定单元通过三条通路输出所述载波信号时的电流值；

电流输出单元，用于将所述电流值发送至所述控制器。

在本发明的优选实施方式中，所述控制器还包括：

电流接收单元，用于接收所述功率模块发送的所述电流值；

误差确定单元，用于比对所述电流值以及所述多个测试信息，确定出误差值。

本发明的目的之一是，提供了一种变频电机的测试系统，所述系统包括变频控制机以及被测的变频电机，其中，所述变频控制机，用于接收用户输入的多个测试信息，将所述多个测试信息进行混频处理后输出一载波信号至所述变频电机，以对所述变频电机进行测试，所述测试信号包括频率以及幅值。

在本发明的优选实施方式中，所述变频控制机包括：控制器，用于接收用户输入的多个测试信息，根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值确定出等效频率以及等效幅值；

功率模块，用于根据所述等效频率以及等效幅值输出载波信号。

在本发明的优选实施方式中，所述控制器包括：等效公式构建单元，用于根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值构建出等效公式；

求导单元，用于对所述等效公式进行求导，得到求导后的等效公式；

等效频率确定单元，用于将求导后的等效公式带入所述等效公式，得到频率解析公式，即等效频率；

等效幅值确定单元，用于将所述频率的解析公式带入所述等效公式，得到幅值解析公式，即等效幅值。

在本发明的优选实施方式中，所述等效公式为：

x·sin(ωt)＝x1·sin(ω1t)+x2·sin(ω2t)+......+xn·sin(ωnt)

所述求导后的等效公式为：

所述频率解析公式为：

所述幅值解析公式为：

其中，x为等效幅值，ω为等效频率，ωn为第n个测试信息对应的频率，xn为第n个测试信息对应的幅值，n为测试信息的个数，取值为1至n。

在本发明的优选实施方式中，所述功率模块包括：

载波信号确定单元，用于根据所述等效频率以及等效幅值计算出所述载波信号，将所述载波信号通过三条通路输出，所述载波信号为三相载波信号；

霍尔电流检测单元，用于测量所述载波信号确定单元通过三条通路输出所述载波信号时的电流值；

电流输出单元，用于将所述电流值发送至所述控制器。

在本发明的优选实施方式中，所述控制器还包括：

电流接收单元，用于接收所述功率模块发送的所述电流值；

误差确定单元，用于比对所述电流值以及所述多个测试信息，确定出误差值。

本发明的有益效果在于，提供了一种变频控制机、变频电机的测试系统以及方法，在不增加额外的设备下，通过实时混频解算，将多个测试信息合成为一个独立的等效频率和等效幅值，为变频电机的测试提供了更多的技术方案。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种变频电机的测试系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种变频控制机的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种变频控制机中控制器的结构框图；

图4为本发明实施例提供的一种变频控制机中功率模块的结构框图；

图5为本发明实施例提供的一种变频控制机中控制器的实施方式二的结构框图；

图6为本发明实施例提供的一种通过变频控制机进行混频的方法的具体的流程图；

图7为图6中的步骤s102的具体的流程图；

图8为图6中的步骤s103的具体的流程图；

图9为图6中的步骤s102的实施方式二的具体流程图；

图10为现有技术中的变频控制机的交互示意图；

图11为本发明提供的变频控制机的交互示意图；

图12为混合频率空间合成图；

图13为电机混频调节产生的空间旋转轨迹示意图；

图14为电机混频调节产生的空间旋转轨迹展开到时间坐标系中的示意图；

图15为本发明提供的具体实施例中多个测试信息在工程实践中的实践步骤示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

现有技术中变频电机的测试方案里，混频频率从2个增加到更多的时候均没有办法进行扩充，导致混频控制命令无法有效输出到电机侧，从而无法实现在线可调的混频技术，无法满足客户的需求。图10为现有技术中的变频控制机的交互示意图，如图10所示，在传统变频控制机领域，控制器都是采用6个独立的触发脉冲，对功率单元进行触发和控制，同时采集3相电流信号。

其中，6个独立的触发脉冲为trigger_uv、trigger_vw、trigger_wu、trigger_vu、trigger_wv、trigger_uw，触发脉冲为高频窄脉冲信号，随着控制命令而改变脉冲开通时刻、脉冲关断时刻。

3相电流为ia、ib、ic，电流信号分别为流过电机3相绕组的电流，随着电机转速而改变电流大小。

本发明提出了一种变频电机的测试系统，请参阅图1，所述系统包括变频控制机100以及被测的变频电机200。

其中，所述变频控制机100，用于接收用户输入的多个测试信息，将所述多个测试信息进行混频处理后输出一载波信号至所述变频电机，以对所述变频电机进行测试，所述测试信号包括频率以及幅值。

图2为本发明提供的一种变频控制机的结构框图，请参阅图2，在实施方式一中，所述变频控制机包括：

控制器101，用于接收用户输入的多个测试信息，根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值确定出等效频率以及等效幅值。在具体的实施方式中，设测试信息共有n个，则第一个测试信息对应的频率以及幅值可表示为ω1以及x1。

功率模块102，用于根据所述等效频率以及等效幅值输出载波信号。

针对变频变频机常用的使用方法，变频变频机在同一个时刻，只会输出一个固定的频率ω1的正弦波命令，而变频电机就会以相同的频率ω2进行旋转。当改变变频变频机输出频率f后，变频电机的转速也会随着变化，从而就实现了变频控制电机转速的功能。

对于一个固定输出频率ω1的选择命令y＝x1·sin(ω1t)，变频控制器就会输出命令幅值x1和ω1到功率单元中；功率单元根据x1和ω1命令进行信号解析，并且完成触发和控制命令。

但是变频控制器在电磁搅拌、变频电机标定等特殊应用场合，就要求能够输出2个叠加的频率ω1和ω2，在2个混合的频率下，输入到电机的定子上，使得电机能够输出更大的脉动力矩，实现更加复杂的电磁搅拌、电机标定等功能。

对于2个混合频率命令，y·sin(ωyt)＝x1·sin(ω1t)+x2·sin(ω2t)，输出到电机定子上，会产生一个复杂的旋转磁场。如果说对于频率ω1来说，控制器产生的控制指令，在空间坐标系中的旋转轨迹如下图所示，轨迹的中心点固定不变，控制指令形成一个完整的圆形；对于2个混合频率ω1和ω2，控制器产生的控制指令，在空间坐标系中形成的轨迹就复杂了许多，轨迹在围绕圆心以ω1的频率旋转的同时，轨迹还在圆周上以ω2的频率进行旋转，具体如图12所示。

对于一个混合频率ω1和ω2的控制指令，y·sin(ωyt)＝x1·sin(ω1t)+x2·sin(ω2t)，通过常用的三角变化公式，显然无法得到一个等效的综合幅值y和等效综合频率ωy。这样就使得变频控制机无法完成混合频率输出的功能，从而使得变频控制机没有办法完成更多复杂的应用领域。

针对上述问题，本发明实施例提供的一种变频控制机，图3为本发明实施例提供的一种变频控制机中控制器的结构框图，请参阅图3，在本发明的一种实施方式中，所述控制器包括：

等效公式构建单元1011，用于根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值构建出等效公式。在具体的实施方式中，设测试信息共有n个，则所述等效公式为：

x·sin(ωt)＝x1·sin(ω1t)+x2·sin(ω2t)+......+xn·sin(ωnt)。

求导单元1012，用于对所述等效公式进行求导，得到求导后的等效公式。所述求导后的等效公式为：

针对一个混合频率ω1和ω2的测试信息如公式1所示，本发明提出了一种新颖的等效计算公式，可以完全计算得到数学解析解。

x·sin(ωt)＝x1·sin(ω1t)+x2·sin(ω2t)(1)

对上述公式进行2次求导，得到如下公式2：

把公式1带入公式2中就可以计算出来频率的解析解，如下公式3所示：

把公式3带入公式1中就可以计算出来幅值的解析解，如下公式4所示：

由上述2个频率混合的复杂控制命令，可以推导出更加复杂的n个频率混合的公式。

等效频率确定单元1013，用于将求导后的等效公式带入所述等效公式，得到频率解析公式，即等效频率。所述频率解析公式为：

等效幅值确定单元1014，用于将所述频率的解析公式带入所述等效公式，得到幅值解析公式，即等效幅值。所述幅值解析公式为：

其中，x为等效幅值，ω为等效频率，ωn为第n个测试信息对应的频率，xn为第n个测试信息对应的幅值，n为测试信息的个数，取值为1至n。

在具体的实施例中，对于n＝2的情况来说，变频控制机混频调节产生的空间旋转轨迹如图13所示，其中中心频率为50hz、幅值为1的控制命令；另一个混合频率为10hz、幅值为0.1的控制指令。将上述空间旋转指令，展开到时间坐标系中，如图14所示。其中实线为50hz的单频率控制指令，是一个单纯的正弦信号，星形线为50hz和10hz混频控制指令，形成一个复杂的包络线，复杂包络线的上限和下限，都是一个频率为10hz、幅值为0.1的正弦信号。

图11为本发明提供的变频控制机的交互示意图，本发明的变频控制机采用2个复合的触发信号代替原有的6个独立触发脉冲，对功率模块进行触发和控制，采集3相电流信号不变，如图11所示。其中，2个复合触发信号为触发命令的幅值trigger_mag和触发命令的频率trigger_freq，该信号为数字编码信号，不受外界信号干扰，可以有效避免无触发和误动作的发生。3相电流为ia、ib、ic。

在本发明的一种具体实施例里，控制器的核心代码如下表1所示。

表1

上述程序代码，通过使用公式5、6实现了对任意混频信号的处理，在计算混合信号的等效幅值和等效频率后，输出对应的载波信号。

图4为本发明实施例提供的一种变频控制机中功率模块的结构框图，请参阅图4，所述功率模块包括：

载波信号确定单元1021，用于根据所述等效频率以及等效幅值计算出所述载波信号，将所述载波信号通过三条通路输出，所述载波信号为三相载波信号；

霍尔电流检测单元1022，用于测量所述载波信号确定单元通过三条通路输出所述载波信号时的电流值；

电流输出单元1023，用于将所述电流值发送至所述控制器。此处可参见图11所示的3相电流为ia、ib、ic。

图5为本发明实施例提供的一种变频控制机中控制器的实施方式二的结构框图，请参阅图5，在实施方式二中，该控制器还包括：

电流接收单元1015，用于接收所述功率模块发送的所述电流值；

误差确定单元1016，用于比对所述电流值以及所述多个测试信息，确定出误差值。

也即，在该实施方式中将电流值以及多个测试信息进行比较，通过数据对比发现，信号完全一致，从而验证了该方案的正确性。

如上即是本发明提供的一种变频电机的测试系统以及变频控制机，不增加额外的设备下，通过实时混频解算，将多个测试信息合成为一个独立的等效频率和等效幅值，为变频电机的测试提供了更多的技术方案。

此外，尽管在上文详细描述中提及了系统的若干单元模块，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。同样，上文描述的一个单元的特征和功能也可以进一步划分为由多个单元来具体化。以上所使用的术语“模块”和“单元”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件。尽管以下实施例所描述的模块较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

在介绍了本发明示例性实施方式的协调之后，接下来，参考附图对本发明示例性实施方式的方法进行介绍。该方法的实施可以参见上述整体的实施，重复之处不再赘述。

本发明还提出了一种通过变频控制机进行混频的方法，请参阅图6，所述方法包括：

s101：接收用户输入的多个测试信息，所述测试信号包括频率以及幅值。在具体的实施方式中，设测试信息共有n个，则第一个测试信息对应的频率以及幅值可表示为ω1以及x1。

s102：根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值进行混频处理，确定出等效频率以及等效幅值；

s103：根据所述等效频率以及等效幅值输出载波信号。

针对变频变频机常用的使用方法，变频变频机在同一个时刻，只会输出一个固定的频率ω1的正弦波命令，而变频电机就会以相同的频率ω2进行旋转。当改变变频变频机输出频率f后，变频电机的转速也会随着变化，从而就实现了变频控制电机转速的功能。

对于一个固定输出频率ω1的选择命令y＝x1·sin(ω1t)，变频控制器就会输出命令幅值x1和ω1到功率单元中；功率单元根据x1和ω1命令进行信号解析，并且完成触发和控制命令。

但是变频控制器在电磁搅拌、变频电机标定等特殊应用场合，就要求能够输出2个叠加的频率ω1和ω2，在2个混合的频率下，输入到电机的定子上，使得电机能够输出更大的脉动力矩，实现更加复杂的电磁搅拌、电机标定等功能。

对于2个混合频率命令，y·sin(ωyt)＝x1·sin(ω1t)+x2·sin(ω2t)，输出到电机定子上，会产生一个复杂的旋转磁场。如果说对于频率ω1来说，控制器产生的控制指令，在空间坐标系中的旋转轨迹如下图所示，轨迹的中心点固定不变，控制指令形成一个完整的圆形；对于2个混合频率ω1和ω2，控制器产生的控制指令，在空间坐标系中形成的轨迹就复杂了许多，轨迹在围绕圆心以ω1的频率旋转的同时，轨迹还在圆周上以ω2的频率进行旋转，具体如图12所示。

对于一个混合频率ω1和ω2的控制指令，y·sin(ωyt)＝x1·sin(ω1t)+x2·sin(ω2t)，通过常用的三角变化公式，显然无法得到一个等效的综合幅值y和等效综合频率ωy。这样就使得变频控制机无法完成混合频率输出的功能，从而使得变频控制机没有办法完成更多复杂的应用领域。

针对上述问题，本发明实施例提供的一种通过变频控制机进行混频的方法，图7为步骤s102的具体的流程图，请参阅图7，在本发明的一种实施方式中，该步骤包括：

s201：根据所述多个测试信息对应的频率以及幅值构建出等效公式。在具体的实施方式中，设测试信息共有n个，则所述等效公式为：

x·sin(ωt)＝x1·sin(ω1t)+x2·sin(ω2t)+......+xn·sin(ωnt)。

s202：对所述等效公式进行求导，得到求导后的等效公式。所述求导后的等效公式为：

s203：将求导后的等效公式带入所述等效公式，得到频率解析公式，即等效频率。

s204：将所述频率的解析公式带入所述等效公式，得到幅值解析公式，即等效幅值。

在具体的实施例中，对于n＝2的情况来说，变频控制机混频调节产生的空间旋转轨迹如图13所示，其中中心频率为50hz、幅值为1的控制命令；另一个混合频率为10hz、幅值为0.1的控制指令。将上述空间旋转指令，展开到时间坐标系中，如图14所示。其中实线为50hz的单频率控制指令，是一个单纯的正弦信号，星形线为50hz和10hz混频控制指令，形成一个复杂的包络线，复杂包络线的上限和下限，都是一个频率为10hz、幅值为0.1的正弦信号。

图11为本发明提供的变频控制机的交互示意图，本发明的变频控制机采用2个复合的触发信号代替原有的6个独立触发脉冲，对功率模块进行触发和控制，采集3相电流信号不变，如图11所示。其中，2个复合触发信号为触发命令的幅值trigger_mag和触发命令的频率trigger_freq，该信号为数字编码信号，不受外界信号干扰，可以有效避免无触发和误动作的发生。3相电流为ia、ib、ic。

在本发明的一种具体实施例里，控制器的核心代码如下表1所示。这些程序代码，通过使用公式5、6实现了对任意混频信号的处理，在计算混合信号的等效幅值和等效频率后，输出对应的载波信号。

图8为步骤s103的具体的流程图，请参阅图8，该步骤包括：

s301：根据所述等效频率以及等效幅值计算出所述载波信号，将所述载波信号通过三条通路输出，所述载波信号为三相载波信号；

s302：测量所述载波信号确定单元通过三条通路输出所述载波信号时的电流值；

s303：将所述电流值发送至所述控制器。此处可参见图11所示的3相电流为ia、ib、ic。

图9为步骤s102的实施方式二的具体流程图，请参阅图9，在实施方式二中，该步骤还包括：

s205：比对所述电流值以及所述多个测试信息，确定出误差值。

也即，在该实施方式中将电流值以及多个测试信息进行比较，通过数据对比发现，信号完全一致，从而验证了该方案的正确性。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

下面结合具体的实施例，详细介绍本发明的技术方案。图15为本发明提供的具体实施例中多个测试信息在工程实践中的实践步骤示意图，请参阅图15，对于多个混合频率命令信号，在工程实践中具体的实践步骤如下：

步骤1：输入一个信号的幅值、频率，将这两个信号记录在控制器的内部变量中；

步骤2：频率计数值加1；

步骤3：如果该计数值等于混合频率命令信号的数量，那么就进行第5步；

步骤4：如果不相等，那么就返回第1步，再次输入下一个信号的幅值、频率；

步骤5：采用二分法确定最小采样周期，校验当前控制器的采样周期，是否满足要求；

步骤6：计算综合等效频率；

步骤7：计算综合等效幅值；

步骤8：评估误差范围。

本产品已广泛应用于现场，得到客户一直好评，例如在宣化棒材生产线、河北敬业钢铁生产线上，已大量使用。

综上所述，本发明技术方案带来的有益效果为：解决了目前变频电机性能测试中全载实验的混频方法，采用通用的控制器设备，不增加额外的设备投资，通过实时混频解算的方法，将多种频率命令，合成为一个独立的等效频率和等效的幅值，实现了额定电流工况下的额定功率输出。该方案为变频电机测试提供了更多的技术方法。

对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,pld)(例如现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片pld上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(hardwaredescriptionlanguage，hdl)，而hdl也并非仅有一种，而是有许多种，如abel(advancedbooleanexpressionlanguage)、ahdl(alterahardwaredescriptionlanguage)、confluence、cupl(cornelluniversityprogramminglanguage)、hdcal、jhdl(javahardwaredescriptionlanguage)、lava、lola、myhdl、palasm、rhdl(rubyhardwaredescriptionlanguage)等，目前最普遍使用的是vhdl(very-high-speedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage)与verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：arc625d、atmelat91sam、microchippic18f26k20以及siliconelabsc8051f320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机系统(可以是个人计算机，服务器，或者网络系统等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持系统或便携式系统、平板型系统、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子系统、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或系统的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理系统来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储系统在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。