专利名称：黄金分割智能控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能控制器技术领域，具体涉及一种黄金分割智能控制器。
背景技术：
当前智能仪表、PLC、DDC大多采用PID控制算法来实现过程变量的控制，也有采用模糊算法的。PID算法是工业过程控制最常用的一种算法，控制精度高，但存在整定参数较多、整定方法较复杂、整定过程较长的问题；而模糊算法智能程度较高，几乎不需整定，但存在控制精度不如PID控制精度高的问题。
发明内容本实用新型的目的是提供一种黄金分割智能控制器，它基于黄金分割定理实现的黄金分割智能控制算法综合了 PID控制和模糊算法的优点，具有整定参数少、控制速度快、控制精度高的特点，具有使用简单及较优异的控制性能。为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案它包含Al调理电路I、AO调理电路2、A/D转换器3、D/A转换器4、DC/DC电源5、光电隔离电路6、LonWorks接口 7、CPU8、DC/DC隔离电源9、DI光电隔离电路10、DI扩展电路11、DO扩展电路12和DO光电隔离电路13，Al调理电路I与A/D转换器3连接，D/A转换器4与AO调理电路2连接，A/D转换器3通过SPI接口与光电隔离电路6连接，光电隔离电路6通过SPI接口与D/A转换器4连接，光电隔离电路6通过SPI接口与CPU8相互连接，DC/DC电源5分别与A/D转换器3、D/A转换器4和光电隔离电路6连接，CPU8与Lon Works接口 7相互连接，CPU8通过IIC总线分别与DI扩展电路11、D0扩展电路12相互连接，DI光电隔离电路10与DI扩展电路11连接，DO扩展电路12与DO光电隔离电路13连接，DC/DC隔离电源9分别与光电隔离电路6、CPU8、DI扩展电路11、DO扩展电路12连接。所述的CPU8采用FT3150芯片。所述的DC/DC电源5和DC/DC隔离电源9均与DC24V电源连接。本实用新型根据黄金分割定理，黄金分割点系数K=O. 618，用黄金分割点去逼近目标点，具有合理快速的特点，应用在控制系统中，只要合理选择采样间隔时间T，为防震荡再结合死区控制原理，将具有非常好的控制效果。本实用新型基于黄金分割定理实现的黄金分割智能控制算法综合了 PID控制和模糊算法的优点，具有整定参数少、控制速度快、控制精度高的特点，具有使用简单及较优异的控制性能。
图I为本实用新型的结构示意图，图2-图3为本实用新型的控制原理示意图。
具体实施方式
参照图I-图3，本具体实施方式
采用以下技术方案它包含Al调理电路I、AO调理电路2、A/D转换器3、D/A转换器4、DC/DC电源5、光电隔离电路6、Lon Works接口 7、CPU8、DC/DC隔离电源9、DI光电隔离电路10、DI扩展电路11、DO扩展电路12和DO光电隔离电路13，AI调理电路I与A/D转换器3连接，D/A转换器4与AO调理电路2连接，A/D转换器3通过SPI接口与光电隔离电路6连接，光电隔离电路6通过SPI接口与D/A转换器4连接，光电隔离电路6通过SPI接口与CPU8相互连接，DC/DC电源5分别与A/D转换器3、D/A转换器4和光电隔离电路6连接，CPU8与Lon Works接口 7相互连接，CPU8通过IIC总线分别与DI扩展电路11、DO扩展电路12相互连接，DI光电隔离电路10与DI扩展电路11连接，DO扩展电路12与DO光电隔离电路13连接，DC/DC隔离电源9分别与光电隔离电路6、CPU8、DI扩展电路11、DO扩展电路12连接。所述的CPU8采用FT3150芯片。所述的DC/DC电源5和DC/DC隔离电源9均与DC24V电源连接。本具体实施方式
的原理为根据黄金分割定理，黄金分割点系数K=O. 618,用黄金分割点去逼近目标点，具有合理快速的特点，应用在控制系统中，只要合理选择采样间隔时间T，为防震荡再结合死区控制原理，将具有非常好的控制效果。以温度控制的反作用(制冷)控制过程描述其控制原理控制过程的输出值为CV，设定值为SP，测量值为PV，死区值为DB，过程的最大输出值MAX，过程的最小输出值MIN。对于温度控制系统，反作用控制相当于制冷控制过程，即当设定值SP小于测量值PV时，要加大控制输出值CV，直到测量值PV稳定在设定值SP附近；当设定值SP大于测量值PV时，要减小控制输出值CV，直到测量值PV稳定在设定值SP附近。如图2，sp - PV〈 0的情况首先判断|sp - pvI是否小于死区值DB，若小于，说明系统处于稳定状态，则维持输出值CV不变，否则，需要在当前CV值与最大值之间找到一个输出值，首次计算假定CV值等于最小值MIN，则计算的第一次CVl=O. 382* (MAX-MIN)，经过采样间隔时间T，仍先判断|SP - PVl是否小于死区值DB，若小于，说明系统处于稳定状态，则维持输出值CV不变，否则，需要在当前CV值与最大值之间找到一个输出值，则计算的第二次CV2=0. 382* (MAX-CVl)，以此类推，最后系统会稳定在CVP值。如图3，SP - pv > 0的情况也是首先判断Isp - pv|是否小于死区值DB，若小于，说明系统处于稳定状态，则维持输出值CV不变，否则，需要在当前CV值与最小值之间找到一个输出值，首次计算假定CV值等于最大值MAX，则计算的第一次CV4=0. 618* (MAX-MIN),经过采样间隔时间T，仍先判断SP - PV是否小于死区值DB，若小于，说明系统处于稳定状态，则维持输出值CV不变，否则，需要在当前CV值与最小值之间找到一个输出值，则计算的第二次CV2=0. 618*(CV4-MIN)，以此类推，最后系统会稳定在CVP 值。系统收敛的很快，只要唯一的参数采样间隔时间T选择合理，结合死区控制原理，系统也很稳定。本具体实施方式
基于黄金分割定理实现的黄金分割智能控制算法综合了 PID控制和模糊算法的优点，具有整定参数少、控制速度快、控制精度高的特点，具有使用简单及较优异的控制性能。
权利要求1.黄金分割智能控制器，其特征在于它包含Al调理电路(1)、A0调理电路⑵、A/D转换器(3)、D/A 转换器(4)、DC/DC 电源(5)、光电隔离电路(6) ,Lon Works 接口 (7) XPU (8)、DC/DC隔离电源(9)、DI光电隔离电路(10)、DI扩展电路(11)、DO扩展电路(12)和DO光电隔离电路(13)，AI调理电路⑴与A/D转换器(3)连接，D/A转换器⑷与AO调理电路(2)连接，A/D转换器(3)通过SPI接口与光电隔离电路(6)连接，光电隔离电路(6)通过SPI接口与D/A转换器⑷连接，光电隔离电路(6)通过SPI接口与CPU(8)相互连接，DC/DC电源(5)分别与A/D转换器(3)、D/A转换器(4)和光电隔离电路(6)连接，CPU(8)与Lon Works接口 (7)相互连接，CPU(8)通过IIC总线分别与DI扩展电路(11)、D0扩展电路(12)相互连接，DI光电隔离电路(10)与DI扩展电路(11)连接，DO扩展电路(12)与DO光电隔离电路(13)连接，DC/DC隔离电源(9)分别与光电隔离电路(6)、CPU(8)、DI扩展电路(11)、DO扩展电路(12)连接。
2.根据权利要求I所述的黄金分割智能控制器，其特征在于所述的CPU(S)采用FT3150 芯片。
3.根据权利要求I所述的黄金分割智能控制器，其特征在于所述的DC/DC电源(5)和DC/DC隔离电源(9)均与DC24V电源连接。
专利摘要黄金分割智能控制器，它涉及智能控制器技术领域。它的CPU(8)与LonWorks接口(7)相互连接，CPU(8)通过IIC总线分别与DI扩展电路(11)、DO扩展电路(12)相互连接，DI光电隔离电路(10)与DI扩展电路(11)连接，DO扩展电路(12)与DO光电隔离电路(13)连接。它基于黄金分割定理实现的黄金分割智能控制算法综合了PID控制和模糊算法的优点，具有整定参数少、控制速度快、控制精度高的特点，具有使用简单及较优异的控制性能。
文档编号G05B13/02GK202486522SQ20122012734
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者王 忠 申请人:上海源控自动化技术有限公司