CN110174852A - 存储信号值的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实施例的控制系统包括控制对象、非易失性存储器及控制器。若最近存储的控制信号的值与当前周期中的控制信号的值的差等于第一基准差值或大于第一基准差值,则控制器将当前周期中的控制信号的值存储于非易失性存储器。并且,若最近存储的感测信号值与当前周期中的感测信号的值的差等于第二基准差值或大于第二基准差值,则控制器将当前周期中的感测信号的值存储于非易失性存储器。
Description
技术领域
本发明涉及一种存储信号值的控制系统,尤其涉及一种将信号值实时存储于非易失性存储器的控制系统。
背景技术
通常,控制系统中的控制器将控制信号的值以及来自传感器的感测信号的值实时存储于非易失性存储器中。同上所述,控制器存储信号值的理由是为了在控制系统发生问题的情况下通过参考存储数据的明细来诊断并解决问题。
更详细而言,实时存储信号值的控制系统包括控制对象、非易失性存储器及控制器。
在此,至少一个传感器设置于控制对象。对于非易失性存储器而言,由于闪存(flash)相对于外形的尺寸具有相对较大的存储容量,因此被大量使用。
控制器将控制信号输入到控制对象,同时将控制信号的值以及来自所述传感器的感测信号的值实时存储于非易失性存储器中。
在同上所述的控制系统中,诸如闪存(flash)等非易失性存储器的响应速度相对较低。因此,现有的控制器为了存储更多的信号的实时值,单纯地周期性存储信号的值。在此,存储周期短至1毫秒(m-sec)。
因此,具有如下问题。
第一,控制器中在存储信号值时占用的负载比重较高。因此,控制器处理其他任务的速度相对降低。
第二,由于在相对较短的时间内存储大量的数据,因此诸如闪存(flash)等非易失性存储器能够保管数据的时间较短。进而,在此后控制系统发生问题的情况下,控制器可能无法参照存储数据的明细而解决问题。如果,存储在控制系统中的数据能够通过通信网络移动至其他存储系统,那么这一问题也能够被解决。但是,存在无法通过通信网络连接到其他存储系统的控制系统。例如,飞机的发动机控制系统就是一个典型的情况。
第三,由于为了存储更多的信号的实时值而不进行信号的噪声处理,因此此后控制器难以参照存储数据的明细而诊断并解决问题。
所述背景技术的问题作为发明人为了导出本发明而保有或在导出本发明的过程中得到的内容,不一定是在申请本发明之前对普通公众公知的内容。
发明内容
本发明的实施例提供一种控制系统,作为将信号值实时存储于非易失性存储器的控制系统,能够缩小控制器中在存储信号值时占用的负载的比重,并延长非易失性存储器能够保管数据的时间,且能够有效地进行信号的噪声处理。
本发明的实施例的控制系统包括控制对象、非易失性存储器及控制器。至少一个传感器设置于所述控制对象。所述控制器,将控制信号输入到所述控制对象,同时将所述控制信号的值以及来自所述传感器的感测信号的值存储于所述非易失性存储器中。
在此,若最近存储的所述控制信号的值与当前周期中的所述控制信号的值的差等于第一基准差值或大于所述第一基准差值,则所述控制器将所述当前周期中的所述控制信号的值存储于所述非易失性存储器。
并且,若最近存储的所述感测信号的值与当前周期中的所述感测信号的值的差等于第二基准差值或大于所述第二基准差值,则所述控制器将所述当前周期中的所述感测信号的值存储于所述非易失性存储器。
根据本实施例的所述控制系统,若最近存储的信号值与当前周期中的信号值的差等于基准差值或大于所述基准差值,则将所述当前周期中的信号值存储于所述非易失性存储器。因此,根据信号的种类适当地设定所述基准差值,从而能够不存储诸如高频噪声等不必要的信号值,只存储此后需要参考的信号值。因此,产生如下效果。
第一,能够缩小所述控制器中在存储信号值时占用的负载的比重。因此,能够相对提高控制器处理其他任务的速度。
第二,由于在相对较长的时间内存储少量的数据,因此能够延长诸如闪存(flash)等非易失性存储器能够保管数据的时间。进而,在此后控制系统发生问题的情况下,控制器参照存储数据的明细而解决问题的可能性提高。
第三,由于不存储诸如高频噪声等不必要的信号值,因此自然地进行存储信号的噪声处理。因此,能够有助于此后控制器参照存储数据的明细而诊断并解决问题。
附图说明
通过参照附图的资料对优选的实施例进行详细的说明,所述发明的目的及优势将变得更加明确。
图1示出了本发明的一实施例的控制系统。
图2是用于说明图1中的控制器的存储方法的曲线图。
图3是示出与图2的存储方法有关的控制器的存储操作的第一示例的流程图。
图4是示出图1中的非易失性存储器被划分为3个存储区域的框图。
图5是示出与图4的非易失性存储器有关的图1中的控制器的存储操作的第二示例的流程图。
图6是示出图5中的选择存储模式(步骤S503)的详细操作的流程图。
具体实施方式
以下的说明及附图用于说明根据本发明的操作,本技术领域的普通技术人员能够易于实现的部分可以被省略。
并且,本说明书及附图并不以限定本发明为目的而提供,本发明的范围应根据权利要求书记载的范围来决定。在本说明书中使用的术语应解释为符合本发明的技术思想的含义及概念,以能够最适当地表现本发明。
以下,参照附图对本发明的实施例进行说明。
图1示出了本发明的一实施例的控制系统。
参照图1,本实施例的控制系统包括控制对象101及控制装置105。控制装置105包括非易失性存储器102、控制器103及随机存取存储器(RAM:Random Access Memory)104。
图1中附图符号DO指来自控制器103的数字输出信号,DI指朝向控制器103的数字输入信号,AO指来自控制器103的模拟输出信号,AI指朝向控制器103的模拟输入信号。
对于本实施例的情况而言,使用相对于外形的尺寸具有相对较大的存储容量的闪存(flash)作为非易失性存储器。第一传感器108与第二传感器109设置于控制对象101。第一传感器108产生向控制器103的数字输入信号。第二传感器109产生向控制器103的模拟输入信号。
在本实施例中虽然限定传感器的数量为两个,但是也可以为一个,也可以为多个。这是因为控制器103分别对传感器108、109独立地应用本发明的存储算法(algorithm)。
在控制对象101为飞机的发动机的情况下,多种传感器设置于控制对象101,并产生多种向控制器103的输入信号以及多种来自控制器103的输出信号。在此,控制器103针对多种输入信号与多种输出信号独立地应用本发明的存储算法(algorithm)。对于控制对象101为飞机的发动机的情况而言,主要信号的示例如下。
作为来自控制器103的数字输出信号DO的一例,可以是各阀门的开闭控制信号及辅助电机的驱动控制信号。作为朝向控制器103的数字输入信号DI的一例,可以是各阀门打开角度信号及发动机启动状态信号。作为来自控制器103的模拟输出信号AO的一例,可以是各致动器(actuator)的驱动控制信号。作为朝向控制器103的模拟输入信号AI的一例,可以是流量感测信号、各致动器(actuator)的启动状态信号及每分钟转数(RPM:RevolutionsPer Minuate)的信号。
控制器103向控制对象101输入控制信号DO、AO的同时,将控制信号DO、AO的值以及来自传感器108、109的感测信号DI、AI的值存储于非易失性存储器102。当然,控制信号DO、AO的值以及感测信号DI、AI的值加载于随机存取存储器(RAM)104之后存储于非易失性存储器102。
图2是用于说明图1中的控制器103的存储方法的曲线图。图2中附图符号t1至t5指存储时间。参照图1及图2,对控制器103的存储方法的说明如下。
若最近存储的控制信号DO、AO的值与当前周期中的控制信号DO、AO的值的差等于第一基准差值或大于所述第一基准差值,则控制器103将所述当前周期中的控制信号DO、AO的值存储于非易失性存储器102。在此,比较周期作为控制器103的控制周期,为1毫秒(m-sec)。
例如,若最近存储的数字输出信号DO的值7与当前周期中的数字输出信号DO的值17的差等于第一基准差值10,则当前周期中的数字输出信号DO的值17被存储于非易失性存储器102。
在此,根据比较周期,当前周期中的数字输出信号DO的值也可以不是17,而是18。在这种情况下,由于最近存储的数字输出信号DO的值7与当前周期中的数字输出信号DO的值18的差大于第一基准差值10,因此当前周期中的数字输出信号DO的值18被存储于非易失性存储器102。
但是,由于比较周期短至1毫秒(m-sec),因此17被存储的可能性高于18。因此,对与本实施例的情况而言,最近存储的控制信号DO、AO的值与当前周期中的控制信号DO、AO的值的差恒定地维持于所述第一基准差值10。
另外,若最近存储的感测信号DI、AI的值与当前周期中的感测信号DI、AI的值的差等于第二基准差值或大于所述第二基准差值,则控制器103将所述当前周期中的感测信号DI、AI的值存储于非易失性存储器102。
同上所述,对与本实施例的情况而言,最近存储的感测信号DI、AI的值与当前周期中的感测信号DI、AI的值的差恒定地维持于第二基准差值。
在此,为了避免重复的说明,控制信号DO、AO与感测信号DI、AI的特征曲线在图2中共同示出。当然,各个数字输出信号DO、各个数字输入信号DI、各个模拟输出信号AO以及各个模拟输入信号AI具有互不相同的特征曲线。因此,所述基准差值也显然应当设定为互不相同。
若概括图2的存储方法,则当最近存储的信号值与当前周期中的信号值的差等于基准差值或大于所述基准差值时,将当前周期中的信号值存储于非易失性存储器102。因此,根据信号的种类适当地设定所述基准差值,从而能够不存储诸如高频噪声等不必要的信号值,只存储此后需要参考的信号值。因此,产生如下效果。
第一,能够缩小控制器103中在存储信号值时占用的负载的比重。因此,能够相对提高控制器103处理其他任务的速度。
第二,由于在相对较长的时间内存储少量的数据,因此能够延长诸如闪存(flash)等非易失性存储器102能够保管数据的时间。进而,在此后控制系统发生问题的情况下,控制器103参照存储数据的明细而解决问题的可能性提高。
第三,由于不存储诸如高频噪声等不必要的信号值,因此自然地进行存储信号的噪声处理。因此,能够有助于此后控制器103参照存储数据的明细而诊断并解决问题。
图3示出了与图2的存储方法有关的控制器103的存储操作的第一示例。参照图1至图3,对图3的存储操作的示例的说明如下。
首先,控制器103将当前周期中的控制信号DO、AO的值及当前周期中的感测信号DI、AI的值分别存储于非易失性存储器102(步骤S301)。即,步骤S301表示最初周期的控制信号DO、AO的值及所述最初周期中的感测信号DI、AI的值被无条件地存储。例如,图2中的t1指在步骤S301中的存储时间。
接下来,若最近存储的控制信号DO、AO的值Vcp与当前周期中的控制信号DO、AO的值Vcc的差等于第一基准差值Rd1或大于所述第一基准差值Rd1(步骤S302),则控制器103将当前周期中的控制信号DO、AO的值Vcc存储于非易失性存储器102(步骤S303)。
并且,若最近存储的感测信号DI、AI的值Vsp与当前周期中的感测信号DI、AI的值Vsc的差等于第二基准差值Rd2或大于所述第二基准差值Rd2(步骤S304),则控制器103将当前周期中的感测信号DI、AI的值Vsc存储于非易失性存储器102(步骤S305)。
周期性地执行所述步骤S302~S305直至产生结束信号(步骤S306)。
图4示出了图1中的非易失性存储器102被划分为3个存储区域401~403。参照图4,非易失性存储器102被划分为选择存储部401、压缩存储部402及非常(emergency)存储部403。在这种情况下,通过图3的存储操作存储的信号值全部存储于选择存储部401。
图5示出了与图4的非易失性存储器102有关的图1中的控制器103的存储操作的第二示例。参照图1、图4及图5,对控制器103的存储操作的第二示例的说明如下。
首先,控制器103将当前周期中的控制信号DO、AO的值及当前周期中的感测信号DI、AI的值与当前的时刻信息一同分别存储于选择存储部401(步骤S501)。即,步骤S501表示最初周期的控制信号DO、AO的值及所述最初周期中的感测信号DI、AI的值与存储时刻的信息一同被无条件地存储。例如,图2中的t1指在步骤S501中的存储时间。
接下来,控制器103判断是否感测到电源关闭(步骤502)。在此,电源关闭可以由用户正常执行,但也可以由于诸如控制系统故障等非常情况而自动执行。因此,在接近电源关闭时刻的时间内存储的信号值能够对此后故障问题的诊断及解决起到决定性的帮助。因此,接近电源关闭时刻的时间内需要尽可能无条件地最大限度地存储存储数据。
关于这一点,与通常的控制器一样,控制器103能够从感测到电源关闭的时间点开始工作一段时间。本实施例中的控制器103可以从感测到电源关闭的时间点开始工作约50毫秒(m-sec)内工作。
因此,若感测到电源关闭(步骤502),则控制器103在可工作时间内将控制信号DO、AO的值以及来自传感器108、109的感测信号DI、AI的值分别周期性地存储于非常存储部403(步骤506)。对于本实施例的情况而言,步骤506中的存储周期作为控制器103的控制周期,为1毫秒(m-sec)。在此,若控制器103从感测到电源关闭的时间点开始工作约50毫秒(m-sec),则能够约50次将实时的信号值存储于非常存储部403。因此,通过步骤506无条件存储的信号值能够对此后故障问题的诊断及解决起到决定性的帮助。
若在所述步骤S502中未感测到电源关闭,则控制器103执行选择存储模式(步骤S503)。参照图6对选择存储模式(步骤S503)进行详细说明。
接下来,控制器103判断存储于选择存储部401的数据的容量Cs是否超过基准容量Ct(步骤S504)。在此,基准容量Ct表示能够最大化压缩效率的累积存储容量。
若存储于选择存储部401的数据的容量Cs超过基准容量Ct(步骤S504),则控制器103压缩存储于选择存储部401的数据,并将压缩结果的数据发送至压缩存储部402(步骤S505)。因此,能够延长诸如闪存等非易失性存储器102能够保管数据的时间。
反复执行所述步骤S502~S506直至产生完成信号。
图6示出了图5中的选择存储模式(步骤S503)的详细操作。参照图1、图2、图4及图6对选择存储模式(步骤S503)的详细操作的说明如下。
若最近存储的控制信号DO、AO的值Vcp与当前周期中的控制信号DO、AO的值Vcc的差等于第一基准差值Rd1或大于所述第一基准差值Rd1(步骤S601),则控制器103将当前周期中的控制信号DO、AO的值Vcc与当前时刻的信息一同存储于选择存储部401(步骤S603)。
若最近存储的控制信号DO、AO的值Vcp与当前周期中的控制信号DO、AO的值Vcc的差小于所述第一基准差值Rd1(步骤S601),则控制器103判断从最近将控制信号的值存储于选择存储部401的时刻开始到当前时刻为止的时间Tcs是否超过限制时间Tt(步骤S602)。
若从最近将控制信号的值存储于选择存储部401的时刻开始到当前时刻为止的时间Tcs超过限制时间Tt(步骤S602),则控制器103将当前周期中的控制信号DO、AO的值Vcc与当前时刻的信息一同存储于选择存储部401(步骤S603)。
在此,限制时间Tt是用于确认存储操作是否正常进行的时间。例如,在长时间内控制信号DO、AO的值未改变,进而未进行存储的情况下,控制器103可以通过根据限制时间Tt的存储操作来表现存储操作正常进行。
另外,若最近存储的感测信号DI、AI的值Vsp与当前周期中的感测信号DI、AI的值Vsc的差等于第二基准差值Rd2或大于所述第二基准差值Rd2(步骤S604),则控制器103将所述当前周期中的感测信号DI、AI的值Vsc与当前时刻的信息一同存储于选择存储部401(步骤S606)。
若最近存储的感测信号DI、AI的值Vsp与当前周期中的感测信号DI、AI的值Vsc的差小于所述第二基准差值Rd2(步骤S604),则控制器103判断从最近将感测信号的值存储于选择存储部401的时刻开始到当前时刻为止的时间Tss是否超过限制时间Tt(步骤S605)。
若从最近将感测信号的值存储于选择存储部401的时刻开始到当前时刻为止的时间Tss超过限制时间Tt(步骤S605),则控制器103将当前周期中的感测信号DI、AI的值Vsc与当前时刻的信息一同存储于选择存储部401(步骤S606)。
同上所述,限制时间Tt是用于确认存储操作是否正常进行的时间。例如,在长时间内感测信号DI、AI的值未改变,进而未进行存储的情况下,控制器103可以通过根据限制时间Tt的存储操作来表现存储操作正常进行。
同以上说明所述,通过本实施例的控制系统,若最近存储的信号值与当前周期中的信号值的差等于基准差值或大于所述基准差值,则将当前周期中的信号值存储于非易失性存储器。因此,根据信号的种类适当地设定所述基准差值,从而能够不存储诸如高频噪声等不必要的信号值,只存储此后需要参考的信号值。因此,产生如下效果。
第一,能够缩小控制器中在存储信号值时占用的负载的比重。因此,能够相对提高控制器处理其他任务的速度。
第二,由于在相对较长的时间内存储少量的数据,因此能够延长诸如闪存(flash)等非易失性存储器能够保管数据的时间。进而,在此后控制系统发生问题的情况下,控制器参照存储数据的明细而解决问题的可能性提高。
第三,由于不存储诸如高频噪声等不必要的信号值,因此自然地进行存储信号的噪声处理。因此,能够有助于此后控制器参照存储数据的明细而诊断并解决问题。
以上以优选的实施例为中心对本发明进行了说明。应该理解本发明所属的技术领域中具备基本知识的人员能够在不脱离本发明的实质性特征的范围内将本发明实现为变形形态。因此,上述公开的实施例应该从说明性的观点来考虑,而不是从限制性的观点来考虑。本发明的范围由权利要求书来体现,而不是由前述的说明来体现,并且应当解释为通过权利要求书请求保护的发明以及与请求保护的发明等同的发明包含于本发明。
Claims (10)
1.一种控制系统,包括:
控制对象,设置有至少一个传感器;
非易失性存储器;
控制器,将控制信号输入到所述控制对象,同时将所述控制信号的值以及来自所述传感器的感测信号的值存储于所述非易失性存储器中,
其中,若最近存储的所述控制信号的值与当前周期中的所述控制信号的值的差等于第一基准差值或大于所述第一基准差值,则所述控制器将所述当前周期中的所述控制信号的值存储于所述非易失性存储器,
若最近存储的所述感测信号的值与当前周期中的所述感测信号的值的差等于第二基准差值或大于所述第二基准差值,则所述控制器将所述当前周期中的所述感测信号的值存储于所述非易失性存储器。
2.如权利要求1所述的控制系统,其中,
最近存储的所述控制信号的值与当前周期中的所述控制信号的值的差恒定地维持于所述第一基准差值,
最近存储的所述感测信号的值与当前周期中的所述感测信号的值的差恒定地维持于所述第二基准差值。
3.如权利要求1所述的控制系统,其中,
所述控制信号为来自所述控制器的数字输出信号及模拟输出信号中的任意一个。
4.如权利要求1所述的控制系统,其中,
来自所述传感器的所述感测信号为向所述控制器的数字输入信号及模拟输入信号中任意一个。
5.如权利要求1所述的控制系统,其中,
所述非易失性存储器被划分为选择存储部、压缩存储部及非常存储部,
若最近存储的所述控制信号的值与当前周期中的所述控制信号的值的差等于所述第一基准差值或大于所述第一基准差值,则将所述当前周期中的所述控制信号的值存储于所述选择存储部,
若最近存储的所述感测信号的值与当前周期中的所述感测信号的值的差等于所述第二基准差值或大于所述第二基准差值,则将所述当前周期中的所述感测信号的值存储于所述选择存储部。
6.如权利要求5所述的控制系统,其中,
所述控制器将最初周期中的所述控制信号的值与所述最初周期中的所述感测信号的值分别存储于所述选择存储部。
7.如权利要求5所述的控制系统,其中,
所述控制器能够从感测到电源关闭的时间点开始工作一段时间,
若感测到所述电源关闭,则所述控制器将所述控制信号的值以及来自所述传感器的感测信号的值分别周期性地存储于所述非常存储部。
8.如权利要求5所述的控制系统,其中,
若存储于所述选择存储部的数据的容量超过基准容量,则所述控制器压缩存储于所述选择存储部的数据,并将压缩结果的数据发送至所述压缩存储部。
9.如权利要求5所述的控制系统,其中,
若从最近将所述控制信号的值或所述感测信号的值存储于所述选择存储部的时刻开始到当前时刻为止的时间超过限制时间,则所述控制器将所述控制信号的值或所述感测信号的值存储于所述选择存储部。
10.如权利要求5所述的控制系统,其中,
所述控制器将所述控制信号的值或所述感测信号的值与将所述控制信号的值或所述感测信号的值存储于所述选择存储部的时间点的时刻信息一同存储于所述选择存储部。
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