一種控制輸出信號的方法和裝置的製作方法

2023-05-16 03:21:16 1

專利名稱：一種控制輸出信號的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信及控制領域，特別涉及一種控制輸出信號的方法和裝置。
背景技術：
對於大型多輸入多輸出系統，利用反饋控制的廣域控制技術保證該系統的穩定性和安全性已勢在必行。而多輸入多輸出系統穩定性和安全性與多輸入多輸出系統的輸出信號緊密相關，所以為了保證多輸入多輸出系統的穩定性和安全性，需要對多輸入多輸出系統的輸出信號進行控制。目前存在一種控制輸出信號的方法，可以為:在採用反饋控制的多輸入多輸出通信傳輸系統的多個輸出信號中選擇多輸入多輸出系統包括的反饋信號，將多輸入多輸出系統包括的反饋信號輸入到多輸入多輸出系統的控制器中，控制器根據多輸入多輸出系統包括的反饋信號，獲取多輸入多輸系統包括的反饋信號對應的反饋延時；根據多輸入多輸出系統包括的反饋信號對應的反饋延時，計算第一矩陣和第二矩陣，根據第一矩陣和第二矩陣，獲取多輸入多輸出系統控制器的參數，根據該控制器的參數和該系統包括的反饋信號，計算該系統的控制信號，將該控制信號輸入到多輸入多輸出系統的輸入端，實現控制多輸入多輸出系統的輸出信號。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:反饋信號從 輸出端反饋到輸入端是通過傳輸介質傳輸的，當傳輸介質不同時，反饋信號通過該傳輸介質從輸出端傳輸到輸入端產生的反饋延時也不同,而現有技術中一個反饋信號對應一個反饋延時，即一個反饋信號從同一個輸出端反饋到不同的輸入端的反饋延時是相同的，所以通過現有技術對輸出信號進行控制的效果不理想，降低了控制器對輸出信號的控制作用。

發明內容
為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種控制輸出信號的方法和設備。所述技術方案如下:一方面，提供了一種控制輸出信號的方法，所述方法包括:根據多輸入多輸出系統包括的反饋信號和輸入信號，獲取所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的反饋延時；根據所述反饋延時，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣和第二矩陣；根據所述第一矩陣、所述第二矩陣、所述多輸入多輸出系統包括的狀態矩陣和控制矩陣，控制所述多輸入多輸出系統的輸出信號。其中，所述根據多輸入多輸出系統包括的反饋信號和輸入信號，獲取所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的反饋延時，包括:獲取多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端輸出的輸出時間；獲取所述多輸入多輸出系統包括的輸入端接收所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號的接收時間；根據所述輸出時間和所述接收時間，獲取所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述輸入端的反饋延時。其中，所述根據所述反饋延時，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣和第二矩陣，包括:從所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號中，選擇從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的反饋信號；根據所述選擇的反饋信號和所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端，獲取所述選擇的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的反饋延時；根據所述獲取的反饋延時和第一預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣；根據所述獲取的反饋延時和第二預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入 多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第二矩陣。其中，所述根據所述獲取的反饋延時和第一預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣，包括:根據所述獲取的反饋延時和第一預設數值，按照如下公式(I)計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的第一延時矩陣；Lk =diag[Sl/TLk SlIr2k …SxIrnk] ⑴其中，在所述公式(I)中，Lk為所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的第k個輸入端的第一延時矩陣，diag[]為對角矩陣，S1為所述第一預設數值，Tn k為所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的第η個輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的第k個輸入端的反饋延時；根據所述第一延時矩陣，按照如下公式(2)組成所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣，L= Λ耐L1 L2...L^J (2)
其中，在所述公式(2)中，L為所述第一矩陣，Lp為所述第一延時矩陣，所述P為所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的個數。其中，所述根據所述獲取的反饋延時和第二預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第二矩陣，包括:根據所述獲取的反饋延時和第二預設數值，按照如下公式(3)計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的第二延時矩陣，
權利要求
1.一種控制輸出信號的方法，其特徵在於，所述方法包括: 根據多輸入多輸出系統包括的反饋信號和輸入信號，獲取所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的反饋延時； 根據所述反饋延時，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣和第二矩陣； 根據所述第一矩陣、所述第二矩陣、所述多輸入多輸出系統包括的狀態矩陣和控制矩陣，控制所述多輸入多輸出系統的輸出信號。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據多輸入多輸出系統包括的反饋信號和輸入信號，獲取所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的反饋延時，包括: 獲取多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端輸出的輸出時間； 獲取所述多輸入多輸出系統包括的輸入端接收所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號的接收時間； 根據所述輸出時間和所述接收時間，獲取所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述輸入端的反饋延時。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據所述反饋延時，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣和第二矩陣，包括: 從所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號中，選擇從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的反饋信號； 根據所述選擇的反饋信號和所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端，獲取所述選擇的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的反饋延時； 根據所述獲取的反饋延時和第一預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣； 根據所述獲取的反饋延時和第二預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第二矩陣。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述根據所述獲取的反饋延時和第一預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣，包括: 根據所述獲取的反饋延時和第一預設數值，按照如下公式(I)計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的第一延時矩陣； luk=diag[_Sl!Txk SllT2f...SlIrtlk]⑴其中，在所述公式(I)中，Lk為所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的第k個輸入端的第一延時矩陣，diag[]為對角矩陣，S1為所述第一預設數值，τηΛ為所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的第η個輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的第k個輸入端的反饋延時； 根據所述第一延時矩陣，按照如下公式(2)組成所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣，
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述根據所述獲取的反饋延時和第二預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第二矩陣，包括: 根據所述獲取的反饋延時和第二預設數值，按照如下公式(3)計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的第二延時矩陣，
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據所述第一矩陣、所述第二矩陣、所述多輸入多輸出系統包括的狀態矩陣和控制矩陣，控制所述多輸入多輸出系統的輸出信號，包括: 根據所述第一矩陣、所述第二矩陣和所述多輸入多輸出系統包括的狀態矩陣，計算第一延時空間矩陣； 根據所述多輸入多輸出系統包括的控制矩陣，計算第二延時空間矩陣； 根據所述第一延時空間矩陣和所述第二延時空間矩陣，計算對稱正定常數矩陣；根據所述對稱正定常數矩陣和所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號，控制所述多輸入多輸出系統的輸出信號。
7.—種控制輸出信號的裝置，其特徵在於，所述裝置包括: 獲取模塊，用於根據多輸入多輸出系統包括的反饋信號和輸入信號，獲取所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的反饋延時； 計算模塊，用於根據所述獲取模塊獲取的反饋延時，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣和第二矩陣； 控制模塊，用於根據所述計算模塊計算的第一矩陣、所述計算模塊計算的第二矩陣、所述多輸入多輸出系統包括的狀態矩陣和控制矩陣，控制所述多輸入多輸出系統的輸出信號。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述獲取模塊包括: 第一獲取單元，用於獲取多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端輸出的輸出時間； 第二獲取單元，用於獲取所述多輸入多輸出系統包括的輸入端接收所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號的接收時間； 第三獲取單元，用於根據所述第一獲取單元獲取的輸出時間和所述第二獲取單元獲取的接收時間，獲取所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述輸入端的反饋延時。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述計算模塊包括: 選擇單元，用於從所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號中，選擇從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的反饋信號； 第四獲取單元，用於根據所述選擇單元選擇的反饋信號和所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端，獲取所述選擇單元選擇的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的反饋延時； 第一計算單元，用於根據所述第四獲取單元獲取的反饋延時和第一預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣； 第二計算單元，用於根據所述第四獲取單元獲取的反饋延時和第二預設數值，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第二矩陣。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述第一計算單元包括: 第一計算子單元，用於根據所述第四獲取單元獲取的反饋延時和第一預設數值，按照如下公式(I)計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的第一延時矩陣； Ljfc =diag[_sxiThi SlIr2tk …SxIrnk] ⑴ 其中，在所述公式(I)中， Lk為所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的第k個輸入端的第一延時矩陣，diag[]為對角矩陣，S1為所述第一預設數值，τηΛ為所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的第η個輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的第k個輸入端的反饋延時； 第一組成子單元，用於根據所述第一計算子單元計算的第一延時矩陣，按照如下公式(2)組成所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣，
11.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述第二計算單元包括: 第二計算子單元，用於根據所述第四獲取單元獲取的反饋延時和第二預設數值，按照如下公式(3)計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的同一輸入端的第二延時矩陣，
12.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述控制模塊包括: 第三計算單元，用於根據所述計算模塊計算的第一矩陣、所述計算模塊計算的第二矩陣和所述多輸入多輸出系統包括的狀態矩陣，計算第一延時空間矩陣； 第四計算單元，用於根據所述多輸入多輸出系統包括的控制矩陣，計算第二延時空間矩陣； 第五計算單元，用於根據所述第三計算單元計算的第一延時空間矩陣和所述第四計算單元計算的第二延時空間矩陣，計算對稱正定常數矩陣； 控制單元，用於根據所述第五計算單元計算的對稱正定常數矩陣和所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號，控制所述多輸入多輸出系統的輸出信號。
全文摘要
本發明公開了一種控制輸出信號的方法和裝置，屬於通信及控制領域。所述方法包括根據多輸入多輸出系統包括的反饋信號和輸入信號，獲取所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的反饋延時；根據所述反饋延時，計算所述多輸入多輸出系統包括的反饋信號從所述多輸入多輸出系統包括的輸出端反饋到所述多輸入多輸出系統包括的輸入端的第一矩陣和第二矩陣；根據所述第一矩陣、所述第二矩陣、所述多輸入多輸出系統包括的狀態矩陣和控制矩陣，控制所述多輸入多輸出系統的輸出信號。所述裝置包括獲取模塊、計算模塊和控制模塊。本發明提高了控制器對輸出信號的控制作用。
文檔編號H04L1/16GK103220093SQ20131008404
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月15日 優先權日2013年3月15日
發明者袁野, 王麗, 陳潮, 胡榮遠 申請人:國核電力規劃設計研究院