CN102981483B - 汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统，所述自适应搜索在线辨识电路用于在侦测到汽车电器设备被操作的情况下，自适应搜索在线辨识电路采集相关数据，并传送到处理机制控制器电路的处理机制控制器单元内；所述训练学习电路中的训练学习单元不断地训练学习汽车电器设备的各种状况，并将汽车电器设备的状况存储至处理机制控制器单元；所述处理机制控制器电路中的处理机制控制器单元记录数据，并启动训练学习单元；处理机制控制器单元根据汽车电器设备的状况做出处理机制及补偿控制措施，使汽车电器设备工作稳定，简化汽车智能电器控制器的生产，使汽车智能电器控制器不用人工进行调试，易于大批量生产。

Description

汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统

技术领域

本发明涉及汽车智能电器控制系统配套装置技术领域，更具体的说是一种用于汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统。

背景技术

随着现代科学技术的迅猛发展，特别是微电子技术、电子计算机技术的飞速发展，汽车电子控制技术业已发生并仍在继续发生着极其深刻和巨大的变化，汽车电子控制技术所依托的理论基础和技术已远不限于电机学、电子学，还包括控制理论、系统理论、传感器技术、信号处理技术、计算机控制理论和技术、电力电子技术等。各相关学科形成了互相渗透和相互交叉，甚至出现了互相融合的现象。

随着电子控制系统单元（ECU）在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。电控系统的增加虽然提高了汽车的动力性、经济性和舒适性，但随之增加的复杂电路，必然导致车身布线庞大而且复杂，安装空间短缺。同时，为了提高电控单元信息利用率，要求大批的数据信息能在不同的电子单元间共享，汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换，不同功能电子控制系统单元间的数据通信变得越来越重要。因此对电子控制系统单元的设计提出了越来越高的要求，不仅要求通信网络应具有通信速率高、准确、可靠性高的特点，同时要求控制模块上应具有控制实效性高、空间小等优点。

汽车智能电器控制系统用于控制传感器、开关、电器、电子设备等组件，其功能包括：车辆防盗、室内灯、电动车窗、玻璃除霜、刮水、中控锁、遥控RKE、转向灯、前后组合灯、前后雾灯、喇叭、天窗、座椅、后视镜、仪表、空调等的控制和管理，是用来实现对汽车用电器的人性化、舒适性及部分安全性控制的系统。

汽车智能电器控制系统基本原理为通过外部I／O及总线接口接收车内的一些开关信号、传感器信号以及CAN、LIN总线等数据信号，通过控制器MCU实现控制逻辑，通过驱动电路实现对外围负载的控制。

汽车智能电器控制系统就是应用控制装置自动地、有目的地控制、操作机器设备或过程，使之有一定的状态和性能。自动控制系统一般由检测反馈单元、指令及信号处理单元、转换放大单元、执行器和动力源等几部分组成。

1．检测反馈单元

该单元的功用在于通过各种传感器检测受控参数或其它中间变量，经放大、转换后用以显示或作为反馈信号。

2．指令及信号处理单元

该单元接受人机对话随机指令或定值、程序指令，并接受反馈信号，一般具有信号比较、变换、运算、逻辑等处理功能。传统的指令及信号处理单元多采用模拟电路，随着微电子技术和计算机技术的发展，为工程控制系统提供了采用数字计算机指令和信号处理单元的可能性。汽车上所用的指令及信号处理单元多为微处理机。

3．转换放大单元

该单元的作用是将指令信号按不同方式进行相互转换和线性放大，使放大后的功率足以控制执行器并驱动受控对象。

4．执行器

执行器直接驱动受控对象的部件，可以是电磁元件，如电磁铁、电动机等；也可以是液压或气动元件，如液压或气压工作缸及马达。为了使驱动特性与受控对象的负荷特性相互匹配，还可附加变速机构，如液压马达和行星齿轮传动的组合。

汽车的传感器、外围负载存在非线性性和不确定性信号，使得传感器、外围负载的控制及保护变得非常困难，需要经过多次试验才能掌握关键算法，尤其是涉及油、气、电混合的控制策略，技术壁垒较高。目前汽车智能电器控制系统中,主要采用电平变化，直接法控制和反馈控制策略。常规的直接法控制和反馈控制系统对于系统内部特性的变化和外部扰动的影响都具有一定的抑制能力，但是由于控制器参数是固定的，所以当系统内部特性变化或者外部扰动的变化幅度很大时，系统的性能常常会大幅度下降，甚至是不稳定。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统及其方法，使得随着生产过程的不断进行，通过在线辩识，模型会变得越来越准确，越来越接近于实际。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统，包括：

自适应搜索在线辨识电路，所述自适应搜索在线辨识电路在侦测到汽车电器设备被操作的情况下，自适应搜索在线辨识电路采集相关数据，并传送到处理机制控制器电路的处理机制控制器单元内；

训练学习电路，所述训练学习电路中的训练学习单元在汽车电器设备短路、过流、开路、电流变化状况中不断地记忆数据并与标准要求数据进行对比，将误差值定为学习值，并将汽车电器设备的状况存储至处理机制控制器单元；

处理机制控制器电路，所述处理机制控制器电路中的处理机制控制器单元记录短路、过流、开路、电流变化数据，并启动训练学习单元；处理机制控制器单元根据汽车电器设备的状况由构建的自适应函数律和误差值补偿函数律做出处理机制及补偿控制措施。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

在本发明的一个实施例中，还包括电源电路、电源电压检测电路和微型控制器，所述微型控制器通过处理机制控制器电路分别与电源电路、电源电压检测电路、汽车电器设备驱动电路、自适应搜索在线辨识电路、训练学习电路相连接；处理机制控制器电路通过汽车电器设备驱动电路及自适应搜索在线辨识电路与汽车电器设备相连接；自适应搜索在线辨识电路分别与训练学习电路及汽车电器设备相连接；处理机制控制器电路由电源电路提供稳定的电源电压，电源电压检测电路为处理机制控制器电路提供外部电压的变化状况，自适应搜索在线辨识电路为处理机制控制器电路提供短路、过流、开路、电流变化数据，训练学习电路为处理机制控制器电路的自适应函数律和误差值补偿函数律的构建提供数据，汽车电器设备驱动电路根据处理机制控制器电路提供的处理机制及补偿控制措施驱动或停止汽车电器设备。

在本发明的一个实施例中，所述微型控制器内的处理芯片中集成了A/D转换装置与E2ROM存储装置，作为训练学习的工具。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的技术方案中，通过汽车智能电器控制系统中的自适应搜索智能学习控制，使其汽车智能电器控制系统中的汽车电器设备可根据负载变化、温度变化进行自动调节，并可根据电压的不同连续的调节补偿，使汽车电器设备工作在最佳状态，这样可更有效的保证汽车智能电器控制系统工作的稳定，不会造成过热、过压、过流，产品性能得到充分的保障。易于大批量生产。可在各种汽车上安装使用，应用范围广，适于工业化生产，易于推广。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件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的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1示出了根据本发明一个实施例的汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统示意性原理框图。

图2示出了根据本发明一个实施例的汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统关系图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

图1示出了根据本发明一个实施例的汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统示意性原理框图。如图1所示，一种汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统的一个实施例，包括：

自适应搜索在线辨识电路，所述自适应搜索在线辨识电路在侦测到汽车电器设备被操作的情况下，自适应搜索在线辨识电路采集相关数据，如汽车电器设备的电流、电压等数据，并传送到处理机制控制器电路的处理机制控制器单元内。

训练学习电路，所述训练学习电路中的训练学习单元不断地训练学习汽车电器设备的各种状况，并将汽车电器设备的状况存储至处理机制控制器单元，如训练学习单元在汽车电器设备短路、过流、开路、电流变化状况中不断地记忆数据并与标准要求数据进行对比，将误差值定为学习值，并将汽车电器设备的状况存储至处理机制控制器单元。

处理机制控制器电路，所述处理机制控制器电路中的处理机制控制器单元记录数据，如短路、过流、开路、电流变化数据，并启动训练学习单元；处理机制控制器单元根据汽车电器设备的状况做出处理机制及补偿控制措施，达到无论汽车电器设备发生什么变化，汽车智能电器控制器都能控制汽车电器设备，并做出相应的处理，使汽车电器设备工作稳定，简化汽车智能电器控制器的生产，使汽车智能电器控制器不用人工进行调试，易于大批量生产。

结合图2所示，本汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统中，还可包括电源电路、电源电压检测电路和微型控制器，所述微型控制器通过处理机制控制器电路分别与电源电路、电源电压检测电路、汽车电器设备驱动电路、自适应搜索在线辨识电路、训练学习电路相连接；处理机制控制器电路通过汽车电器设备驱动电路及自适应搜索在线辨识电路与汽车电器设备相连接；自适应搜索在线辨识电路分别与训练学习电路及汽车电器设备相连接。处理机制控制器电路由电源电路提供稳定的电源电压，电源电压检测电路为处理机制控制器电路提供外部电压的变化状况，自适应搜索在线辨识电路为处理机制控制器电路提供短路、过流、开路、电流变化数据，训练学习电路为处理机制控制器电路的自适应函数律和误差值补偿函数律的构建提供数据，汽车电器设备驱动电路根据处理机制控制器电路提供的处理机制及补偿控制措施驱动或停止汽车电器设备。

可以是，所述微型控制器内的处理芯片中集成了A/D转换装置与E2ROM存储装置，作为训练学习的工具。

通过以上实施例，以实现对复杂不确定负载系统的自学习、自优化控制。自适应搜索智能学习控制方法是一种学习控制.它通过与负载系统的交互,评价控制行为的优劣,采用补偿算法训练控制器。自适应搜索智能学习控制是一种基于数学模型的控制方法，自适应搜索智能学习控制所依据的关于模型和扰动的经验知识比较少，需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息，使模型完善。具体地说，可以依据对象的输入输出数据，不断地辨识模型参数，即在线辩识。随着生产过程的不断进行，通过在线辩识，模型会变得越来越准确，越来越接近于实际。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (3)

1.一种汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统，其特征在于，包括：

自适应搜索在线辨识电路，所述自适应搜索在线辨识电路在侦测到汽车电器设备被操作的情况下，自适应搜索在线辨识电路采集汽车电器设备的数据，并传送到处理机制控制器电路的处理机制控制器单元内；

训练学习电路，所述训练学习电路中的训练学习单元不断地训练学习汽车电器设备的各种状况，并将汽车电器设备的状况存储至处理机制控制器单元；

处理机制控制器电路，所述处理机制控制器电路中的处理机制控制器单元记录数据，并启动训练学习单元；处理机制控制器单元根据汽车电器设备的状况做出处理机制及补偿控制措施。

2.根据权利要求1所述的汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统，其特征在于，还包括电源电路、电源电压检测电路和微型控制器，所述微型控制器通过处理机制控制器电路分别与电源电路、电源电压检测电路、汽车电器设备驱动电路、自适应搜索在线辨识电路、训练学习电路相连接；处理机制控制器电路分别通过汽车电器设备驱动电路、自适应搜索在线辨识电路与汽车电器设备相连接；自适应搜索在线辨识电路分别与训练学习电路及汽车电器设备相连接；处理机制控制器电路由电源电路提供稳定的电源电压，电源电压检测电路为处理机制控制器电路提供外部电压的变化状况。

3.根据权利要求2所述的汽车智能电器控制系统的自适应搜索智能学习控制系统，其特征在于，所述微型控制器内的处理芯片中集成了A/D转换装置与E2ROM存储装置。