技术领域
：本发明涉及自动控制技术领域，具体指一种运用学习记忆控制算法的嵌入式控制器。
相关背景技术
：在目前许多工业的连续生产控制过程中，各种控制器仍然采用传统的PID控制算法，较少应用智能控制技术。随着对产品质量和控制效果的要求越来越高，传统控制器难以满足要求。从20世纪90年代初期开始出现了许多运用智能控制算法的控制技术，如神经网络控制、模糊控制、遗传控制等。这些算法在一定程度上可以提高控制效果，但是实际应用中，其存在学习速度慢、记忆能力不足，控制效果差及难以实现远程控制等缺憾。
具体实施方式
：以下结合附图对本发明作进一步的描述：本发明的一种嵌入式学习记忆控制器，其控制方法包括下列步骤：a.记控制记忆体为CAb(i)，其中i＝1，2，...，n，其中n为控制记忆体库中的控制记忆体总数目；
对控制记忆体CAb(i)，作如下定义：1)控制记忆体CAb(i)产生时的设定值spi(t0)和控制偏差ei(t0)为其特征点；2)在控制记忆体CAb(i)生成过程中，控制器的最终输出值ui(t))和控制记忆体开始产生时的控制器输出值ui(t0)的差值：Δui＝ui(t)-ui(t0)为控制记忆体的记忆控制输出变化值；b.控制记忆体的首次产生及存储过程：1)当控制偏差e(t)的绝对值大于设定阈值ε1时，记录此时的工艺设定值spj(t0)、控制偏差ej(t0)、控制器输出值u1(t0)；2)利用传统控制算法，如PID消除控制偏差；3)当控制偏差消除时，记录此时的控制器输出值u1(t)；4)根据公式：Δui＝ui(t)-ui(t0)计算控制器的输出变化值Δu1，控制记忆体CAb(1)形成；5)控制记忆体CAb(1)以数据文件形式或其它形式存储；c.控制记忆体的记忆控制过程：1)控制偏差e(t)的绝对值大于设定阈值ε1，记录当前的特征值：设定值sp(t)、偏差e(t)和控制器输出状态值u(t)；2)将当前的特征值和所有控制记忆体的特征值进行比较，根据公式：ωi=1α|sp(t)-spi(t0)|+(1-α)|e(t)-ei(t0)|,]]>其中0＜α＜1.0，如取α＝0.5，计算出所有控制记忆体相应的匹配度ωi其中i＝1，2，...，n。则匹配度ωi最大的控制记忆体就是与当前控制偏差最佳匹配的控制记忆体，最终匹配的控制记忆体记为CAb(k)其中，k≤n；
3)当前的e(t)与匹配控制记忆体CAb(k)的特征值ek(t0)出现如与控制偏差的大小或方向不一致等时，根据公式：Δu(t)=Δuk(t)e(t)ek(t0),]]>对控制记忆体CAb(k)的输出变化值进行修正，形成新的中间控制记忆体CAb(n+1)的记忆控制输出变化值Δu(t)；4)利用控制记忆体记忆控制算法消除控制偏差，其输出值u(t)等于控制偏差出现时的控制器输出值u(t0)加上修正后控制记忆体CAb(n+1)的记忆控制输出变化值Δu(t)，如公式：u(t)＝u(t0)+Δu(t)当偏差e(t)的绝对值大于等于设定阈值ε2(如2％)时，利用控制记忆体的记忆控制算法和传统比例P作用相结合的方式，两者共同作用使输出迅速上升，并消除控制偏差，如公式：u(t)＝u(t0)+Δu(t)+Kp0e(t)，其中Kp0为比例增益系数；当偏差e(t)的绝对值小于设定阈值ε2时，转换为传统PID控制方式，进一步消除控制偏差。
5)当控制偏差完全消除时，根据最终的控制器输出值un+1(t)，根据公式：Δui＝ui(t)-ui(t0)计算出中间控制记忆体CAb(n+1)的实际Δun+1(t)，从而形成一个新的控制记忆体CAb(n+1)，并以数据文件形式或其它形式存储；本发明的一种嵌入式学习记忆控制器，由输入接口2、输出接口8、控制算法模块5和控制记忆体库6及通讯接口7等部分组成，其中，控制算法模块5包括辅助PID算法3和记忆控制算法4，控制记忆体库6是由所有控制记忆体组成。其，a.硬件部分主要包括主机和外围接口两大部分：1)主机
CPU可采用32位，主频70MHZ左右，如ARM7系列芯片等；采用SDRAM和FLASH闪存分别用作计算机内存存储器和存储操作系统、应用软件及控制记忆体库文件；采用外界提供电源方式。
2)外围接口数据通讯接口：主要提供标准的USB、VGA、RJ45、RS232、RS485及电源接口等；模拟信号接口：主要提供4～20mA电流输入/输出、1～5VDC电压输入/输出等；b.软件部分主要包括操作系统、通讯软件、WEB远程访问软件及输入/输出接口软件，其中，1)操作系统采用比较流行的具有与Windows应用程序兼容的嵌入式操作系统，如Win CE等。
2)通讯软件采用提供TCP/IP协议、RS232或485协议的支持软件。
3)WEB远程访问软件用于完成远程访问、通讯、操作等功能。
4)输入/输出接口软件用于完成模拟信号或数字信号的输入/输出。
本发明控制器的控制性能，经选取二阶对象进行仿真实验，并与传统PID的控制效果进行比较。通过不断改变给定值，使控制器产生更多的控制记忆体。在仿真实验中，控制器的辅助PID控制参数和传统PID的控制参数设置是相同的。
某生产过程设备的液位控制系统的传递函数为：G(S)=3.563.22S2+2.13S+1]]>本发明控制器的控制参数设置如表1所示，表中Kp1、Ti1和Td1是其辅助PID控制算法控制参数，也是传统PID控制器的控制参数；ε1和ε2分别是其偏差设定阈值和PID算法转换设定阈值。其形成的控制记忆体如表2所示。与传统PID控制器的对比效果如图9所示。从图9可以看出，与传统PID控制器相比，本发明控制器能够讯速、无超调、稳定地消除控制偏差。
表1控制参数表名称 Kp0Kp1Ti1Td1ε1ε2数值 1.3 1.3 5.0 0.0 0.005 0.01表2生成的控制记忆体序 偏差变化 输出变化给定值号 值 值1 1.0000 0.5000 0.28152 0.5000 -0.2500 -0.14073 1.5000 0.5000 0.28154 1.8000 0.1500 0.08445 1.5000 -0.1500 -0.0844
