一种高频模型预测控制用数据处理系统的制作方法

本发明涉及模型预测控制技术领域。具体地说是一种高频模型预测控制用数据处理系统。

背景技术：

模型预测控制(mpc)的当前控制动作是在每一个采样瞬间通过求解一个有限时域开环最优控制问题而获得。过程的当前状态作为最优控制问题的初始状态，解得的最优控制序列只实施第一个控制作用。这是它与那些使用预先计算控制律的算法的最大不同。本质上模型预测控制求解一个开环最优控制问题。它的思想与具体的模型无关，但是实现则与模型有关。目前，模型预测控制由于寻优过程冗长，导致无法在高频场合应用。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种高频模型预测控制用数据处理系统，实现了模型控制在高频变换器中的应用，拓宽了模型预测控制的应用范围。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种高频模型预测控制用数据处理系统，包括：

浮点数字信号处理器，预存有采样数据处理程序；

外部存储器，用于暂存采样数据；

优化引擎，用于对处理后的采样数据进行评估；

信息采集单元，用于采集采样数据；

fpga，用于对评估后的采样数据进行计算；

flash芯片，预存有用以对评估后的采样数据进行计算的程序；

所述信息采集单元信息输出端与所述浮点数字信号处理器信息输入端通信连接，所述浮点数字信号处理器与所述fpga通信连接，所述fpga与所述flash芯片通信连接；所述浮点数字信号处理器分别与所述外部存储器和所述优化引擎通信连接。

上述高频模型预测控制用数据处理系统，所述浮点数字信号处理器为tms320c6748处理器。

上述高频模型预测控制用数据处理系统，所述fpga将计算得到的占空比数据信息传送给所述浮点数字信号处理器。

上述高频模型预测控制用数据处理系统，所述flash芯片为容量至少为128m的spinorflash芯片。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

本发明提高了算法的实现速度，同时利用对处理后的采样数据进行评估，降低处理后的采样数据中的无效数据，从而实现了模型预测控制的高频应用。

附图说明

图1为本发明高频模型预测控制用数据处理系统的框架示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明高频模型预测控制用数据处理系统，包括：

浮点数字信号处理器，预存有采样数据处理程序；

外部存储器，用于暂存采样数据；

优化引擎，用于对处理后的采样数据进行评估；

信息采集单元，用于采集采样数据；

fpga，用于对评估后的采样数据进行计算；

flash芯片，预存有用以对评估后的采样数据进行计算的程序；

所述信息采集单元信息输出端与所述浮点数字信号处理器信息输入端通信连接，所述浮点数字信号处理器与所述fpga通信连接，所述fpga与所述flash芯片通信连接；所述浮点数字信号处理器分别与所述外部存储器和所述优化引擎通信连接。

其中，所述浮点数字信号处理器为tms320c6748处理器，所述flash芯片为容量为256m的spinorflash芯片。

本发明中，所述信息采集单元对变量进行采样，获得采样数据并将采集到的采样数据传输给所述浮点数字信号处理器，所述浮点数字信号处理器利用预存在所述浮点数字信号处理器内的采样数据处理程序对采样数据进行处理，然后所述浮点数字信号处理器将处理后的采样数据发送给所述优化引擎并由所述优化引擎对处理后的采样数据进行评估，评估后的采样数据由所述优化引擎反馈给所述浮点数字信号处理器，接着所述浮点数字信号处理器触发所述fpga同时所述浮点数字信号处理器将评估后的采样数据传输给所述fpga，所述fpga利用预存在所述flash芯片内用于对评估后的采样数据进行计算的程序对评估后的采样数据进行计算，从而实现采样数据的高速计算。所述fpga在对处理后的采样数据进行计算后，将计算得到的占空比反馈至所述浮点数字信号处理器，并由所述浮点数字信号处理器将占空比信号输送给高频变换器，从而提高了算法的实现速度，同时利用对处理后的采样数据进行评估，降低处理后的采样数据中的无效数据，实现模型预测控制的高频应用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种高频模型预测控制用数据处理系统，包括预存有采样数据处理程序的浮点数字信号处理器、用于暂存采样数据的外部存储器、用于对处理后的采样数据进行评估的优化引擎、用于采集采样数据的信息采集单元、用于对处理后的采样数据进行计算的FPGA和预存有用以对处理后的采样数据进行计算的程序的FLASH芯片，所述信息采集单元信息输出端与所述浮点数字信号处理器信息输入端通信连接，所述浮点数字信号处理器与所述FPGA通信连接，所述FPGA与所述FLASH芯片通信连接；所述浮点数字信号处理器分别与所述外部存储器和所述优化引擎通信连接。本发明实现了模型控制在高频变换器中的应用，拓宽了模型预测控制的应用范围。

技术研发人员：王泽群
受保护的技术使用者：王泽群
技术研发日：2019.07.03
技术公布日：2019.08.20