未来智库 > 神经网络论文 > 神经网络智能控制系统设计研究
    关键词 神经网络;智能化;控制系统
    中图分类号:TP183 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2015)01-0041-01
    1 神经网络智能控制系统总体设计思路
    神经网络智能控制系统功能的实现,需要在搭建系统平台的基础上,融入数据采集、多路数字量输出控制、多路模拟量输出控制、WEB服务器等模块,以此用户就可以在互联网环境中,远程登录服务平台和观察采集的数据。其中系统电路形式表现为:PC机―微控制器核心板-多个I/O口―数据采集及控制器―多路传感器、多路数字量外设、多路模拟量外设。系统当中,微控制器核心板所集成的处理器,包括神经网络模块和WEB服务器,而硬件功能的体现,则体现为数据采集、数据量输出控制、模拟量输出控制,视为神经网络智能控制系统的三大功能模块,数据采集模块通过片选控制传感器,将所采集的数据传输到处理器当中;数字量输出控制模块通过控制数字量的输出,以维持锁存输出状态的平衡;模拟量输出控制模块通过控制模拟量输出,同样具有维持锁存输出状态平衡的功能。按照以上的总体思路设计神经网络智能控制系统,可一目了然系统设计的各种预期功能,并清楚看到各种功能实现的途径。
    2 神经网络智能控制系统设计具体方法
    1)数据采集控制器设计。
    数据采集控制器包括数据采集模块、数字量输出控制模块和模拟量输出控制模块,这些模块的设计方法如下。
    ①数据采集模块。神经网络智能控制系统对数据采集功能要求比较高,尤其是在分辨率方面,至少需要满足14位分辨率数据的采集。数据采集模块的开发,主要通过未加工技术,将电容式聚合体元件与转换器、串行接口电路连接在同一个芯片之上,这样数据采集模块的响应能力、抗干扰能力、稳定性等,均可得到提升。另外,数据采集模块中的校准系数,还需要以程序的形式,贮存与内存当中,以便在检测和处理数据信号的时候,更为精准地调动校准系统。目前常见的数据采集模块,需要多个线接口的接入,才能够维持模块正常运作,在此笔者认为应该在设计的过程中,同口线通信能力的兼容性要进一步提高,简化分布式传感器的应用。
    ②数字量输出控制模块。由于数据采集控制器使用串行总线,在设计数字量输出控制模块的时候,应用移位寄存器,将8位的串行并出寄存其中,并且减少输出锁存的繁冗环节,即在传送数据的时候,在输出线扣位置,加入具有锁存功能的输出,并且在编写驱动的时候,分别使用数据选通引脚和锁存数据于输出引脚。
    ③模拟量控制模块。该模块需要使用D/A转换芯片,这种芯片进行8路D/A的转换,转换时间可缩短为6微妙,对于功能损耗的控制,可调整到最低状态。这种型式的模拟控制模块适用于大规模集成神经网络智能控制系统的设计,主要是因为芯片产生热量非常小,有利于减少系统运作时受到环境温度的干扰。设计时为减少芯片I/O口线的数量,S3C2410的I/O可如下分配:GPIP_B1第一功能为串行总线的数据线;GPIP_B9第一功能为串行总线的时钟线;GPIP_B0第一功能为CD4051地址输入端A3,第二功能经74LS573锁存后接74LS164的CLEAR;GPIP_C6第一功能为CD4051地址输入端A2,第二功能经74LS573锁存后接数字量控制模块的74LS573的OE(G);GPIP_E14第一功能为CD4051地址输入端A1,第二功能经74LS573锁存后接AD5308的SYNC;GPIP_E15第一功能为CD4051片选控制输入INH,第二功能为I/O复用控制芯片74LS573的OE(G)。
    2)驱动程序设计。
    神经网络智能控制系统属于多层次操作系统,其驱动程序的设计,分为2个管理层次,即“内核态”和“用户态”,前者对权限等级要求比较高,主要用于控制处理器中内存的映射和分配,以及外设空间的访问和中断控制等,后者则强调系统运作时应用程序的正常运行,并通过软件中断实现用户态与内核态之间的切换。
    ①用户态与内核态的“分水岭”。驱动程序属于神经网络智能控制系统内核的组成部分,但其应用程序在用户态,换句话说,驱动程序设计时,应该同步考虑用户态与内核态之间的独立性、兼容性和关联性等,在将用户数据空间数据传递到内核态当中后,为用户态提供访问数据地址的权利,期间就必须利用便利性的函数,保证内核态与用户态之间的顺利转换,便于访问权限的检查。
    ②驱动程序结构的分解。神经网络智能控制系统驱动程序结构,包括字符设备、块设备和网络设备三个部分,其中字符设备和块设备,具有公开性访问的功能,为驱动程序同步实现open、close、read、write等操作功能。网络设备则相对比较特殊,既不能通过对应设备文件节点访问,也不能通过操作功能访问,只能在BSD UNIX套接字机制的及基础上,进行数据的传输。
    ③设备文件与文件系统开发。以上驱动程序结构分解的基础上,字符设备与块设备通过文件节点访问之后,系统将通过对应设备驱动程序的调用,将文件储存于系统目录内。其中设备文件的访问权限,局限于所有者和组建者,除了创建日期和文件属性之外,包括主设备号和次设备号,均有详细标识具体类型。
    3 结束语
    文章通过研究,基本明确了神经网络智能控制系统设计的方法,其中涵盖了数据采集控制器设计与驱动程序设计两方面内容,但随着网络智能化控制技术要求的提升,以及考虑到系统设计过程中条件的差异性,以上方法在实际系统设计过程中,还需要结合具体的系统设计要求和条件,予以因地制宜地利用,方可确保这些系统设计方法的适用性。
    参考文献
    [1]岳红超.智能化推动网络安全控制的精细化管理[J].中国金融电脑,2013(11):39-43.
    [2]陈学杰,吕柏权,武冬冬.基于含神经元网络的智能控制系统和填充函数法的混合优化算法[J].工业控制计算机,2014(7):45-47.
    [3]李庭贵,薛邵文.含间隙机构神经网络建模及其智能控制[J].制造业自动化,2013(4):150-152.
转载请注明来源。原文地址:https://www.7428.cn/vipzj21026/
 与本篇相关的热门内容: