CN110850718A - 一种小数据控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于控制系统技术领域，具体公开了一种小数据控制系统，包括原有的控制模型、小数据系统和优化分析模块，所述控制模型包括数据采集模块、策略分析模块、控制输出模块和执行环境模块，所述数据采集模块、策略分析模块、控制输出模块和执行环境模块依次循环连接，所述小数据系统包括小数据库模块、优化计算模块、反馈模块、执行程导入模块、状态分析模块和展示输出模块，所述小数据系统与数据采集模块连接，所述优化分析模块与小数据系统连接，所述优化分析模块与策略分析模块连接。本发明能够实现更好的，更优化的控制效果，自动的对参数及模式进行设定和切换，使系统实现最优的运行状态，能够缩小成本，提高使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及控制系统相关领域，具体为一种小数据控制系统。
背景技术
为什么自控系统中，在多变量非线性反馈中表现非常差，常常不能满足于我们的控制要求。就算通过参数调整，也只能短暂的适用于某一些区间，当控制对象数据发生较大变化时，无法很好的应对，达不到很好的控制效果。
因为普通的自控系统没有经验体系。不能够把昨天的控制经验，传递给今天的实际控制过程，所以无法，越来越聪明的运行。运行结果只取决于工程师参数设定的范围，一旦系统运行状态超出了这个预估范围，那么系统无法进行很好的自动适应控制需求。
基于以上实际情况，我们把控制系统分成两种形式的系统，一种叫有数据系统，一种叫无数据系统。以上所描述的这种情况一般发生在无数据系统中。何谓无数据系统。没有把自身记录的历史运行状态的数据，作为下一刻运行的主要依据指标的系统我们称之为无数据系统。有数据的系统是只会对当前运行状态的主要数据进行记录并在某一刻进行分析实际运行结果通过一套体制把这种运行结果转换成下一步控制系统的参数调整或者模式调整的控制系统，我们称之为有数据的控制系统。
所以说有数据和无数据不是说你有没有历史数据的储存记录，而是在于把这些历史数据在分析以后，用于实际控制并自动调整控制参数和控制内容，从而使得整个控制系统能够自动的，智能的，去适应环境变化，适应原来参数调整可能不是特别匹配现场自动的来达到最佳运行状态的这样一种做法，我们称之为有数据系统。
无数据控制系统，他只能通过实时采集的反馈变量来调整系统运行状态。这样的控制系统只能进行简单且变化逻辑比较固定的控制。而数据系统就能够具备自动的根据历史数据的变化而调整后面的运行，具备了一定的智慧能力，这样的系统可以胜任更复杂的，逻辑变化更多的复杂性系统。
通过以上的讲解，我们初步把控制系统进行了一个简单分类，有数据系统显然比无数据系统更加的具备有智慧的能力，能够有一定的自动智能适应性，对于控制的对象的变化可以更复杂一些，那么在数据系统中也分为大数据和小数据。何为小数据系统呢。就是我们没有采用非常庞大的数据阵列，把历史的每一天的运行状态，都来分析一遍，然后用于今天，因为在嵌入式控制系统中，或者说叫边缘化控制系统中，如果把数据阵列做得过于庞大必然对控制系统提出了更高的要求。实际上在大量的控制过程中，不需要那么复杂，我们对周期性比较明显的控制系统，只需要提取一个时间周期的运行状态，来用于下一个时间周期状态的分析，满足于控制系统的需求，所以，我们把这个时间周期的系统，称之为小数据系统。
现设计一种小数据控制系统来实现原有控制模型的更好更优化的控制效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小数据控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小数据控制系统，包括原有的控制模型、小数据系统和优化分析模块，所述控制模型包括数据采集模块、策略分析模块、控制输出模块和执行环境模块，所述数据采集模块、策略分析模块、控制输出模块和执行环境模块依次循环连接，所述小数系统系统包括小数据库模块、优化计算模块、反馈模块、执行程导入模块、状态分析模块和展示输出模块，所述小数据系统与数据采集模块连接，所述优化分析模块与小数据系统连接，所述优化分析模块与策略分析模块连接。
优选的，所述小数据库模块分别连接优化计算模块和状态分析模块，所述优化计算模块连接反馈模块，所述反馈模块连接执行导入模块，所述状态分析模块连接展示输出模块。
优选的，所述优化分析模块用于分析出运行范围是否符合实际需求，运行效果与效率是否最佳。
优选的，所述优化分析模块还包括周期和实时两种模式，用于进行对控制模块的参数自动导入修改和工作模式进行动态调整。
优选的，所述小数据系统是嵌入在每一个控制终端中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种小数据控制系统增加了小数据模块、优化分析模块，分析出运行范围是否符合实际需求，运行效果与效率是否在最佳的范围内，如果出现偏差，通过周期和实时两种模式，进行对控制模块的参数自动导入修改和工作模式进行动态调整，从而实现控制系统，优化自适应控制，同时通过小数据系统实现两大功能，一是自动的对参数及模式设定和切换，以使系统实现最优的运行状态；二是通过小数据进行运行状态分析，用于终端人机交互数据展示；节约成本，提高使用效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的小数据系统示意图。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种小数据控制系统，包括原有的控制模型、小数据系统和优化分析模块，所述控制模型包括数据采集模块、策略分析模块、控制输出模块和执行环境模块，所述数据采集模块、策略分析模块、控制输出模块和执行环境模块依次循环连接，所述小数据系统包括小数据库模块、优化计算模块、反馈模块、执行程导入模块、状态分析模块和展示输出模块，所述小数据系统与数据采集模块连接，所述优化分析模块与小数据系统连接，所述优化分析模块与策略分析模块连接。
进一步的，所述小数据库模块分别连接优化计算模块和状态分析模块，所述优化计算模块连接反馈模块，所述反馈模块连接执行导入模块，所述状态分析模块连接展示输出模块。
进一步的，所述优化分析模块用于分析出运行范围是否符合实际需求，运行效果与效率是否最佳。
进一步的，所述优化分析模块还包括周期和实时两种模式，用于进行对控制模块的参数自动导入修改和工作模式进行动态调整。
进一步的，所述小数据系统是嵌入在每一个控制终端中。
工作原理：传统的控制模型的参数调整，只能短暂的适用于某一些区间控制要求，控制效果取决于工程师参数设定的合理性。本发明基于小数据库，可以再一定程度上替代传统控制模式中工程师的作用。
本发明一种小数据控制系统，在原来的控制模型下，增加了小数据模块、优化分析模块，进而形成一个全新的控制模型，在新的控制模型中，优化分析模块从小数据库中提取一个时间周期的运行状态，来用于下一个时间周期状态的分析，分析现在这个时间周期之内的运行状态的运行范围是否符合实际需求，运行效果与效率是否在最佳的范围内。如果出现偏差，通过现有模型中的周期和实时两种模式，对控制模块的参数自动导入修改，对现有的工作模式进行动态调整，从而实现控制系统优化自适应控制，保证现有的控制模型能够根据历史数据的变化而调整，能够自动的，智能的，去适应环境变化，解决原来参数调整可能不是特别匹配的问题，从而自动的来达到最佳运行状态。使得现有的控制模型具备一定的智慧能力，可以适用于更复杂的，逻辑变化更多的复杂系统。
具体来说，在小数据库中存储一个或几个时间周期的关键性运行数据，通过状态分析，判断关键性运行数据是否在合理区间内；通过优化计算和反馈模块，完成控制模型的参数优化；通过执行层导入，完成对控制模型参数的周期性修改。
工程师可以在上述控制流程的基础上对于优化计算和反馈模块进行进一步的适应性调整，提高系统的适应能力，让系统向最佳控制状态收敛。
全新的控制模型中通过小数据系统实现：一、自动的对参数及模式设定和切换，以使系统实现最优的运行状态；二、通过小数据进行运行状态分析，用于终端人机交互数据展示，同时小数据系统是嵌入在每一个终端控制模块中，而并非是在电脑主机上或者我们常见的主控系统。在系统中每一个独立单元都有自己核心的工作目标，并且计算周期以及对优化计算的需求也各不相同，可以实时的高速的对控制作出响应，而非传统的网络请求、计算、再回传并执行的过程，从而保证了整体网络架构简单，高速可靠稳定。本发明申请一方面将运算边缘化，提高了执行效率，另一方面所需网络带宽大幅减少，降低网络成本，控制效果更好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种小数据控制系统，其特征在于：包括原有的控制模型、小数据系统和优化分析模块，所述控制模型包括数据采集模块、策略分析模块、控制输出模块和执行环境模块，所述数据采集模块、策略分析模块、控制输出模块和执行环境模块依次循环连接，所述小数据系统包括小数据库模块、优化计算模块、反馈模块、执行程导入模块、状态分析模块和展示输出模块，所述小数据系统与数据采集模块连接，所述优化分析模块与小数据系统连接，所述优化分析模块与策略分析模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种小数据控制系统，其特征在于：所述小数据库模块分别连接优化计算模块和状态分析模块，所述优化计算模块连接反馈模块，所述反馈模块连接执行导入模块，所述状态分析模块连接展示输出模块。
3.根据权利要求1所述的一种小数据控制系统，其特征在于：所述优化分析模块用于分析出运行范围是否符合实际需求，运行效果与效率是否最佳。
4.根据权利要求1所述的一种小数据控制系统，其特征在于：所述优化分析模块还包括周期和实时两种模式，用于进行对控制模块的参数自动导入修改和工作模式进行动态调整。
5.根据权利要求1所述的一种小数据控制系统，其特征在于：所述小数据系统是嵌入在每一个控制终端中。
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