用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型的方法和處理器的製作方法
2023-10-23 11:57:47 2
專利名稱：用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型的方法和處理器的製作方法
技術領域：
本發明屬於信號變換的技術領域，特別是涉及將峰值差異模擬信號加入人為設定數位化控制模型函數，變為數位化控制模型信號的方法和處理器。
背景技術：
對運動物體進行反饋控制運動狀態，可以先獲取運動物體的運動狀態電信號，用該電信號反饋控制運動狀態。如果只能獲得運動狀態的模擬信號，則不能向模擬信號中加入人為設定的任意控制模型，更不能加入與物體運動位置點有關的人為設定的任意控制模型。使模擬信號對反饋控制運動狀態的方式不能達到完全人為理想控制的效果。模擬信號無法選擇特定運動位置點模擬信號用於反饋控制物體運動，要考慮物體運動位置點，則控制模型與每個波形有關，波形變化太快，使控制模型的變化太快而失去控制意義，否則只有不考慮運動位置點，直接用波形電壓或電流作為反饋控制要素。所以， 現有模擬信號反饋控制物體運動，都不考慮物體運動位置點，也不能考慮運動位置點。
發明內容
本發明的目的是提供將表示物體運動狀態的波形是有峰值差異的模擬信號，變為與物體運動位置和速度有關的、帶有人為設定控制模型的控制信號的信號處理方法，以及實現這種信號處理方法的處理器。本發明的構思是因為表示變速運動物體的模擬電信號的波形峰值不相同，可以用峰值不相同的波形表示物體運動位置點，把波形有峰值差異的模擬信號的峰值差異波形用模數轉換器變為ー串波形代碼，即把模擬信號變為數位訊號，以便對數位訊號加入人為設定的數位化控制模型，達到對物體進行反饋控制運動狀態不受原模擬信號限止，可以對一個運動速度在特定運動位置用人為設定的不同反饋控制模型進行反饋控制物體運動的目的。本發明用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法
用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法，包括波形有峰值差異的模擬信號，其特徵在於還包括模數轉換和波峰識別器22、起點選擇器23、速度計算器24、數字控制模型存儲器25和模型計算器26 ；
第一歩，把模擬信號的每個波變為數字代碼用模數轉換和波峰識別器22把波形有峰值差異的模擬信號進行識別各個波形的峰值，將不同波形峰值的信號標註為不同的數位訊號代碼，獲得與原模擬信號各波形秩序相同的一串波形代碼；用一串波形代碼表示對應的一段原模擬信號。在代碼化過程中，波形有峰值差異的波，用不同的代碼，使一段原模擬信號變為ー串不同代碼的數位訊號，這串不同代碼的數位訊號的代碼先後秩序排列同於該段原模擬信號的波形先後秩序排列，即波形代碼與原波形的先後位置點對應。模數轉換和波峰識別器22分別連接起點選擇器23和速度計算器24，把該串數位訊號代碼分別輸入起點選擇器23和速度計算器24 ；第二步，計算物體運動速度的數據速度計算器24計算出設定時間段內原模擬信號中的波形交替變化率，或計算出設定時間段內原模擬信號中的全部波形個數，用波形交替變化率或設定時間段內全部波形個數這種數位化數據作為該段原模擬信號的變化速度。物體是長時間運動，在長時間運動中的某一段要反饋調節運動狀態，所以，要設定ー個時間段，計算出該時間段中的物體運動速度，作為下一段運動狀態調節的參數。應根據該物體總體運動速度快慢和需要的調節後按模型運動時間長度設定計算速度的「設定時間段」長度。第三步，選擇反饋調節的起點起點選擇器23與速度計算器24連接，起點選擇器
23用速度計算器24提供的該段原模擬信號變化速度的數據選擇對應的波形代碼；該波形代碼作為把有峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的信號變化起點，即起點波形代碼。在「設定時間段」內，用物體不同的運動速度，選用不同的波形代碼作為「起點波形代碼」，即為後繼實現物體不同的運動速度，不同的規定位置進行人為設定的反饋調節作數據 準備。第四步，進行函數計算獲得最佳反饋調節數位化控制信號用模型計算器26分別連接起點選擇器23和速度計算器24，模型計算器26用原模擬信號的變化速度數據和起點波形代碼這兩個變量在數字控制模型存儲器25中選擇對應的數位化控制模型函數，並把原模擬信號的變化速度數據和起點波形代碼兩個變量代入數位化控制模型函數，獲得數位化控制信號，該數位化控制信號用於控制目標電器。由於數字控制模型存儲器25中的數位化控制模型函數是人為設定的，是可以修改的，是可以修改成最佳的反饋調節效果的。所以，模型計算器26就能夠輸出最佳反饋調節數位化控制信號。還包括數模轉換器27，數模轉換器27與模型計算器26連接，數模轉換器27把數位化控制信號變為帶有數位化控制模型的模擬控制信號。以便模型計算器26輸出的數位化控制信號也能用於只能接收模擬信號的被控制物體的控制器。實現上所述用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法的處理器包括模數轉換和波峰識別器22、起點選擇器23、速度計算器24、數字控制模型存儲器25和模型計算器26 ；
模數轉換和波峰識別器22有連接波形有峰值差異的模擬信號的接頭，模數轉換和波峰識別器22分別連接起點選擇器23和速度計算器24 ；
起點選擇器23與速度計算器24連接；
模型計算器26分別連接起點選擇器23、速度計算器24和數字控制模型存儲器25 ；模型計算器26有輸出信號接頭。實現用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法的處理器還包括數模轉換器27，數模轉換器27與模型計算器26連接。本發明所述的反饋控制的物體運動起點為物體運動到某一反饋控制規定位置。本發明的優點在設定ー組反饋控制模型後，反饋控制的物體運動起點和物體運動速度兩個要素決定反饋控制模型，即這兩個要素決定反饋控制的起點、終點、起點和終點之間的控制方式。可以人為改變反饋控制數位化控制模型函數，使相同的該兩個要素可以產生不同起點、終點、起點和終點之間的控制方式。即可以人為改變反饋控制模型到最理想的起點、終點、起點和終點之間的控制方式。實現這種可以人為改變反饋控制模型到最理想狀態是把表示物體運動的模擬信號，變為含有物體運動起點和物體運動速度兩個要素的數位訊號，用該兩個數位訊號選擇人為設定的反饋控制數位化數學模型。由於反饋控制模型是人為設定的，所以，可以把反饋控制數位化數學模型調節成最理想的模型，達到對物體運動最理的反饋控制效果。解決了直接用模擬信號對運動物體反饋控制，在速度確定後，只有一種控制模型，難以實現對物體運動最理的反饋控制效果的問題。本發明的用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型的方法，和實現用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型的方法的處理器，特別實用於對作變速圓周運動物體進行反饋控制物體運動狀態。因為獲得變速圓周運動物體的轉角位置比較容易用不相同波形峰值電信號表示，而且不相同波形峰值電信號也能直觀的表示變速圓周運動的轉角位置。所以，本發明的處理器最好適用於對變速圓周運動物體進行反饋調節運動狀態。
圖I是本發明各模塊的連接關係示意圖。
具體實施例方式實施例I、用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法，以及實現這種方法使用的處理器。實現把峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的處理器中各模塊的連接關係如下
該處理器中各模塊包括模數轉換和波峰識別器22、起點選擇器23、速度計算器24、數字控制模型存儲器25和模型計算器26 ；
模數轉換和波峰識別器22有連接波形有峰值差異的模擬信號的接頭，模數轉換和波峰識別器22分別連接起點選擇器23和速度計算器24 ；
起點選擇器23與速度計算器24連接；
模型計算器26分別連接起點選擇器23、速度計算器24和數字控制模型存儲器25 ；模型計算器26有輸出信號接頭。使用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的處理器，把峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法如下
第一歩，把模擬信號的每個波變為數字代碼用模數轉換和波峰識別器22把波形有峰值差異的模擬信號進行識別各個波形的峰值，將不同波形峰值的信號標註為不同的數位訊號代碼，獲得與原模擬信號各波形秩序相同的一串波形代碼；用一串波形代碼表示對應的一段原模擬信號。在代碼化過程中，波形有峰值差異的波，用不同的代碼，使一段原模擬信號變為ー串不同代碼的數位訊號代碼，這串不同代碼的數位訊號的代碼先後秩序排列同於該段原模擬信號的波形先後秩序排列，即波形代碼與原波形的先後位置點對應。模數轉換和波峰識別器22分別連接起點選擇器23和速度計算器24，把該串數位訊號代碼分別輸入起點選擇器23和速度計算器24 ；
第二步，計算物體運動速度的數據速度計算器24計算出設定時間段內原模擬信號中的波形交替變化率，或計算出設定時間段內原模擬信號中的全部波形個數，用波形交替變化率或設定時間段內全部波形個數這種數位化數據作為該段原模擬信號的變化速度。物體是長時間運動，在長時間運動中的某一段要反饋調節運動狀態，所以，要設定ー個時間段，計算出該時間段中的物體運動速度，作為下一段運動狀態調節的參數。應根據該物體總體運動速度快慢和需要的調節後按模型運動時間長度設定計算速度的「設定時間段」長度。第三步，選擇反饋調節的起點起點選擇器23與速度計算器24連接，起點選擇器23用速度計算器24提供的該段原模擬信號變化速度的數據選擇對應的波形代碼；該波形代碼作為把有峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的信號變化起點，即起點波形代碼。在「設定時間段」內，用物體不同的運動速度，選用不同的波形代碼作為「起點波形代碼」，即為後繼實現物體不同的運動速度，在物體運動的設定位置點進行人為設定的反饋調節作數據準備。第四步，進行函數計算獲得最佳反饋調節數位化控制信號用模型計算器26分別連接起點選擇器23和速度計算器24，模型計算器26用原模擬信號的變化速度數據和起點波形代碼這兩個變量在數字控制模型存儲器25中選擇對應的數位化控制模型函數，並把原模擬信號的變化速度數據和起點波形代碼兩個變量代入數位化控制模型函數，獲得數位化控制信號，該數位化控制信號用於控制目標電器。由於數字控制模型存儲器25中的數字 化控制模型函數是人為設定的，是可以修改的，是可以修改成最佳的反饋調節效果的。所以，模型計算器26就能夠輸出最佳反饋調節數位化控制信號。實施例2、能輸出模擬控制信號的處理器，以及輸出模擬控制信號的方法。如實施例I所述實現把峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的處理器改為能輸出模擬控制信號的處理器，是在實施例I所述處理器的模型計算器26輸出端上連接ー個數模轉換器。數模轉換器把模型計算器26輸出的數位化控制信號變為模擬控制信號，以便模型計算器26輸出的數位化控制信號也能用於只能接收模擬信號的被控制物體的控制器。
權利要求
1.用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法，包括波形有峰值差異的模擬信號，其特徵在幹還包括模數轉換和波峰識別器(22)、起點選擇器(23)、速度計算器(24),數字控制模型存儲器(25)和模型計算器(26);用模數轉換和波峰識別器(22)把波形有峰值差異的模擬信號進行識別各個波形的峰值，將不同波形峰值的信號標註為不同的數位訊號代碼，獲得與原模擬信號各波形秩序相同的一串波形代碼；用一串波形代碼表示對應的一段原模擬信號；模數轉換和波峰識別器(22)分別連接起點選擇器(23)和速度計算器(24)，把該串數位訊號代碼分別輸入起點選擇器(23)和速度計算器(24)；速度計算器(24)計算出設定時間段內原模擬信號中的波形交替變化率，或計算出設定 時間段內原模擬信號中的全部波形個數，用波形交替變化率或設定時間段內全部波形個數這種數位化數據作為該段原模擬信號的變化速度；起點選擇器(23)與速度計算器(24)連接，起點選擇器(23)用速度計算器(24)提供的該段原模擬信號變化速度的數據選擇對應的波形代碼；該波形代碼作為把有峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的信號變化起點，即進行反饋控制的起點波形代碼；用模型計算器(26 )分別連接起點選擇器(23 )和速度計算器(24 )，模型計算器(26 )用原模擬信號的變化速度數據和起點波形代碼這兩個變量在數字控制模型存儲器(25)中選擇對應的數位化控制模型函數，並把原模擬信號的變化速度數據和起點波形代碼兩個變量代入數位化控制模型函數，獲得數位化控制信號，該數位化控制信號用於控制目標電器。
2.根據權利要求I所述的用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法，其特徵在於還包括數模轉換器(27)，數模轉換器(27)與模型計算器(26)連接，數模轉換器(27)把數位化控制信號變為帶有數位化控制模型的模擬控制信號。
3.實現權利要求I所述用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法的處理器，其特徵在幹包括模數轉換和波峰識別器(22)、起點選擇器(23)、速度計算器(24)、數字控制模型存儲器(25)和模型計算器(26)；模數轉換和波峰識別器(22)有連接波形有峰值差異的模擬信號的接頭，模數轉換和波峰識別器(22)分別連接起點選擇器(23)和速度計算器(24);起點選擇器(23)與速度計算器(24)連接；模型計算器(26)分別連接起點選擇器(23)、速度計算器(24)和數字控制模型存儲器(25)；模型計算器(26 )有輸出信號接頭。
4.根據權利要求3所述的實現用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型信號的方法的處理器，其特徵在於還包括數模轉換器(27)，數模轉換器(27)與模型計算器(26)連接。
全文摘要
本發明用峰值差異模擬信號變為數位化控制模型的方法和處理器屬於信號變換的技術領域。其方法是把波形有峰值差異的模擬信號變為一串波形代碼，用該串波形代碼計算對應段原模擬信號的變化速度，確定起點波形代碼，把變化速度和起點波形代碼代入人為設定的數位化控制模型函數計算出數位化控制信號。優點能獲得準確的反饋控制起點和終點，以及起點和終點之間的控制方式。可以人為改變反饋控制數位化控制模型函數到最理想的起點、終點、起點和終點之間的控制方式。本發明的方法和處理器最好適用於對變速圓周運動物體進行反饋調節運動狀態。
文檔編號H03M1/02GK102832934SQ201210263490
公開日2012年12月19日 申請日期2012年7月28日 優先權日2012年7月28日
發明者黃強 申請人:成都寬和科技有限責任公司, 黃強, 高松, 歐陽焱雄