嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王 石，曹文梁，江務(wù)學(xué)，施松新

(1.東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程系，廣東 東莞 523808； 2.廣東華中科技大學(xué) 工業(yè)技術(shù)研究院，廣東 東莞 523808)

嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王 石1, 2，曹文梁1，江務(wù)學(xué)1，施松新2

(1.東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程系，廣東 東莞 523808； 2.廣東華中科技大學(xué) 工業(yè)技術(shù)研究院，廣東 東莞 523808)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖像處理與優(yōu)化已普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域；近年來集成控制技術(shù)快速發(fā)展，圖像處理系統(tǒng)已向集成控制方向發(fā)展；通過對(duì)現(xiàn)有的圖像優(yōu)化控制系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)普遍存在嵌入式結(jié)構(gòu)下多模組協(xié)調(diào)邏輯性欠缺、自動(dòng)處理識(shí)別反饋單元缺失、系統(tǒng)整體控制單元統(tǒng)一性欠佳，導(dǎo)致傳統(tǒng)控制系統(tǒng)無(wú)法在嵌入式結(jié)構(gòu)下快速、高效、平穩(wěn)的運(yùn)行；針對(duì)這些問題，提出嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；采用IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)、多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)、HRG數(shù)據(jù)平流穩(wěn)定模組針對(duì)性的解決傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的一系列問題；通過仿真模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)試證明，提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法具有處理速度快、數(shù)據(jù)信號(hào)執(zhí)行準(zhǔn)確率高、運(yùn)行穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。

嵌入式；集成化；自動(dòng)控制；圖像

0 引言

隨著近年來聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，多種新型技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，為生產(chǎn)力的提升注入了新的活力。圖像作為一種數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)的一種形式，可以真實(shí)保存特定時(shí)間點(diǎn)下的可見實(shí)物狀態(tài)，為此，圖像成為各個(gè)研究領(lǐng)域必不可少的數(shù)據(jù)載體之一。由于多種因素的制約，數(shù)字圖像經(jīng)常出現(xiàn)清晰度不佳、霧化、虛影等問題，需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，傳統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)在嵌入式網(wǎng)絡(luò)下存在多模組協(xié)調(diào)邏輯性欠缺，致使處理單元間信號(hào)調(diào)度相應(yīng)出現(xiàn)延遲[1-2]，影響處理速度與準(zhǔn)確度；自動(dòng)處理識(shí)別反饋單元缺失[3-4]，無(wú)法對(duì)微數(shù)據(jù)指令自行處理，進(jìn)一步降低處理準(zhǔn)確性；系統(tǒng)整體控制單元統(tǒng)一性欠佳[5-6]，導(dǎo)致圖像處理成功率降低，嚴(yán)重影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

針對(duì)上述問題，提出嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。采用IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)不同條件環(huán)境下的指令邏輯進(jìn)行整合處理，通過網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)FNA-DA算法，快速定位問題邏輯鏈，準(zhǔn)確對(duì)其進(jìn)行修正運(yùn)算處理，保證系統(tǒng)底部數(shù)據(jù)邏輯準(zhǔn)確性[7]；采用多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)，通過數(shù)據(jù)整合技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)統(tǒng)一處理，利用NUFAE算法準(zhǔn)確對(duì)信號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分配調(diào)度，達(dá)到微數(shù)據(jù)處理的零誤差；最后，通過HRG數(shù)據(jù)平流穩(wěn)定模組內(nèi)部的BDZ動(dòng)態(tài)信號(hào)誤差檢測(cè)算法與WKDN信號(hào)修正算法對(duì)控制系統(tǒng)整體進(jìn)行信號(hào)處理追蹤檢測(cè)，達(dá)到錯(cuò)誤處理實(shí)時(shí)反饋校準(zhǔn)的目的。通過上述三大模組，徹底解決傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的嵌入式結(jié)構(gòu)下多模組協(xié)調(diào)邏輯性欠缺、自動(dòng)處理識(shí)別反饋單元缺失、系統(tǒng)整體控制單元統(tǒng)一性欠佳等一系列問題。

通過對(duì)提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行仿真模擬測(cè)試證明，提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，具有處理速度快、數(shù)據(jù)信號(hào)執(zhí)行準(zhǔn)確率高、運(yùn)行穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，滿足日常生活工作要求。

1 嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建

在嵌入式結(jié)構(gòu)下為了滿足數(shù)據(jù)控的架構(gòu)穩(wěn)定性與兼容性，采用與外圍系統(tǒng)環(huán)境相一致的嵌入式方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)搭建。通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議創(chuàng)建底層專用訪問端口，對(duì)方問權(quán)限進(jìn)行最高級(jí)別綁定處理，到達(dá)保證底部數(shù)據(jù)訪問安全的目的。在數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)中，通過IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)中的FNA-DA算法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各個(gè)執(zhí)行層進(jìn)行調(diào)度控制。FNA-DA算法分為三層處理式，F(xiàn)PN處理式，負(fù)責(zé)IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)的底層架構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定性，保證IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定性；NAN處理式，負(fù)責(zé)IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)中層數(shù)據(jù)處理調(diào)度運(yùn)算，保證IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)算過程的平穩(wěn)、準(zhǔn)確；DAN處理式，負(fù)責(zé)IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)外層數(shù)據(jù)交互運(yùn)算，實(shí)時(shí)對(duì)控制系統(tǒng)邏輯體進(jìn)行特征邏輯鏈運(yùn)算處理，達(dá)到精準(zhǔn)定位錯(cuò)誤邏輯鏈位置的效果。由此構(gòu)建起完整的IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)。通過IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的多模組協(xié)調(diào)邏輯性欠缺問題進(jìn)行解決。

1.1.1 FPN處理式

FPN處理式是IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建中FNA-DA算法的底層算法，擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)庫(kù)整體架構(gòu)的穩(wěn)定性處理任務(wù)。利用權(quán)限最高綁定式進(jìn)行編寫，保證了算法自身的安全性，便于獲取運(yùn)行架構(gòu)過程中所需的任何權(quán)限。同時(shí)，在FPN處理式中添加的網(wǎng)絡(luò)交互端口創(chuàng)建命令算法，可以快速創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)交互通道，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算平臺(tái)對(duì)接的目的。通過FPN處理式對(duì)IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)底層所有架構(gòu)代碼的運(yùn)算調(diào)度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯性嚴(yán)謹(jǐn)與穩(wěn)定。FPN處理式的運(yùn)算關(guān)系式如下所示。

(1)

FPN處理式的運(yùn)算關(guān)系式中，x為數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)整合系數(shù)；p為數(shù)據(jù)庫(kù)權(quán)限系數(shù)量；*為數(shù)據(jù)庫(kù)端口地址數(shù)，x,p滿足x∞(p↑)≠0,p?x，當(dāng)p=0時(shí)，代表數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)運(yùn)行所需權(quán)限為開放式，此時(shí)x取值必須大于0；當(dāng)p=1時(shí)，代表數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)運(yùn)行所需權(quán)限為最高權(quán)限，此時(shí)x取任意值，不受影響。

對(duì)FPN處理式進(jìn)行穩(wěn)定性仿真測(cè)試，測(cè)試采用隨機(jī)發(fā)送10組架構(gòu)穩(wěn)定性沖擊數(shù)據(jù)對(duì)FPN處理式的運(yùn)算穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，穩(wěn)定處理時(shí)間為0.3秒，通過6組為合格，具體測(cè)試參數(shù)如下所示。

表1 FPN處理式穩(wěn)定性仿真測(cè)試

通過上述表1測(cè)試數(shù)據(jù)證明，F(xiàn)PN處理式在數(shù)據(jù)庫(kù)底層架構(gòu)運(yùn)算處理性能方面，具有運(yùn)算獨(dú)立速度快、穩(wěn)定性好、抗沖擊性強(qiáng)的特點(diǎn)，滿足設(shè)計(jì)要求。

1.1.2 NAN處理式

NAN處理式是IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建中FNA-DA算法的中層算法，擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)交互數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理，是IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建中FNA-DA算法的核心算法。通過與底層算法的鍵值引入，達(dá)到算法間的融合兼容，同時(shí)，通過對(duì)邏輯鍵值的動(dòng)態(tài)調(diào)整，到達(dá)獲取運(yùn)算過程中所需權(quán)限的效果。NAN處理式采用架構(gòu)進(jìn)程注入方式編寫，由底層架構(gòu)FPN處理式進(jìn)行計(jì)劃任務(wù)啟動(dòng)，充分保證數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)算狀態(tài)下NAN處理式穩(wěn)定運(yùn)行，又能在數(shù)據(jù)庫(kù)休眠狀態(tài)下動(dòng)態(tài)關(guān)閉NAN處理式，節(jié)約數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行資源。NAN處理式運(yùn)行過程中，可對(duì)獲取的外圍交互邏輯數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)資源比對(duì)運(yùn)算處理，通過底層創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)通道，快速在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源中獲取匹配方案，瞬態(tài)將運(yùn)算結(jié)果反饋給外層運(yùn)算式。NAN處理式的運(yùn)算關(guān)系式如下所示。

(2)

NAN處理式的運(yùn)算關(guān)系式中，b為交互邏輯數(shù)據(jù)的集合；n為數(shù)據(jù)庫(kù)資源比對(duì)數(shù)據(jù)量集合，且b與n滿足下列條件，n≠b，b?n，b≠0；當(dāng)n=0時(shí)，表示數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)無(wú)匹配資源，此時(shí)b滿足b>1且bmin?nmax；當(dāng)n>0時(shí)，代表數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)有匹配數(shù)據(jù)源，此時(shí)b可為任意值。

對(duì)NAN處理式進(jìn)行運(yùn)算準(zhǔn)確性仿真測(cè)試，測(cè)試設(shè)置20組錯(cuò)誤邏輯項(xiàng)，在10秒的測(cè)試時(shí)間內(nèi)完成并正確運(yùn)算15組則為通過，具體測(cè)試參數(shù)如下所示。

表2 NAN處理式運(yùn)算準(zhǔn)確性仿真測(cè)試

通過上述表2測(cè)試數(shù)據(jù)可以充分證明，在測(cè)試時(shí)間內(nèi)NAN處理式具有運(yùn)算速度快、處理準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，整體測(cè)試合格，能夠按照設(shè)計(jì)要求完成數(shù)據(jù)處理運(yùn)算任務(wù)。

1.1.3 DAN處理式

DAN處理式是IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建中FNA-DA算法的外層算法，擔(dān)負(fù)著對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)外圍系統(tǒng)邏輯運(yùn)行錯(cuò)誤檢測(cè)與采集處理運(yùn)算，是IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建中FNA-DA算法的執(zhí)行性算法。DAN處理式采用觸發(fā)式代碼進(jìn)行編寫，通過對(duì)系統(tǒng)邏輯的執(zhí)行代碼特征進(jìn)行提取注入，由NAN處理式觸發(fā)啟動(dòng)，使DAN處理式在檢測(cè)系統(tǒng)邏輯運(yùn)行過程中，達(dá)到快速識(shí)別異常邏輯鏈位置并對(duì)其進(jìn)行修正的目的。作為NAN處理式的輔助處理式，DAN處理式能夠大大提升錯(cuò)誤邏輯鏈位置定位的準(zhǔn)確性。DAN處理式的運(yùn)算關(guān)系式如下所示。

DAN=∑i

T

(3)

DAN處理式的運(yùn)算關(guān)系式中，T為傳統(tǒng)系統(tǒng)邏輯錯(cuò)誤集合量；m為錯(cuò)誤特征系數(shù)量；t為錯(cuò)位位置定位修正量集合量；T，m，t滿足T?m?t,T≠0且m≠t>0。

至此，提出的入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中的IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建全部完畢。

為證明提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中的IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠解決傳統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，在嵌入式網(wǎng)絡(luò)下存在的多模組協(xié)調(diào)邏輯性欠缺，無(wú)法準(zhǔn)確定位修正錯(cuò)誤邏輯的問題，采用仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試對(duì)比嵌入式結(jié)構(gòu)下傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與采用IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)的控制系統(tǒng)在系統(tǒng)錯(cuò)誤邏輯檢測(cè)與修正方面的性能數(shù)據(jù)，具體參數(shù)如下所示。

表3 IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)錯(cuò)誤檢測(cè)修正性能測(cè)試

通過上述表3的對(duì)比數(shù)據(jù)可以充分證明，提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中的IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠解決傳統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，在嵌入式網(wǎng)絡(luò)下存在的多模組協(xié)調(diào)邏輯性欠缺，無(wú)法準(zhǔn)確定位修正錯(cuò)誤邏輯的問題。測(cè)試數(shù)據(jù)表明，IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)具有邏輯錯(cuò)誤定位數(shù)度快、錯(cuò)誤邏輯修復(fù)準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)，從根源改善了多模組間的邏輯協(xié)調(diào)性問題。

1.2 多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)創(chuàng)建

提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中針對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在嵌入式結(jié)構(gòu)下存在的無(wú)法對(duì)微數(shù)據(jù)指令自行處理，致使圖像優(yōu)化處理過程出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致圖像優(yōu)化控制失常，圖像優(yōu)化失敗的問題，采用NUFAE算法對(duì)其進(jìn)行微數(shù)據(jù)信號(hào)波納頻增益處理，在保證原有信號(hào)數(shù)據(jù)完整度的前提下，提升微數(shù)據(jù)信號(hào)波電頻位數(shù)，增加原有微數(shù)據(jù)信號(hào)接收感應(yīng)面積，達(dá)到準(zhǔn)確接收微數(shù)據(jù)信號(hào)的目的。

為了使多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)嵌入式結(jié)構(gòu)下圖像處理系統(tǒng)內(nèi)部指令數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確識(shí)別、調(diào)度、控制，提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中，多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)創(chuàng)建的主體NUFAE算法將采用集成化方式進(jìn)行創(chuàng)建。將NUFAE算法集成于圖像處理系統(tǒng)內(nèi)部主進(jìn)程下二級(jí)菜單中，通過圖像處理系統(tǒng)自身啟動(dòng)機(jī)制自行啟動(dòng)，以插件形式出現(xiàn)于圖像處理系統(tǒng)的主界面的設(shè)置欄內(nèi)。通過與圖像處理系統(tǒng)主進(jìn)程的對(duì)接，到達(dá)圖像處理過程的全程信號(hào)數(shù)據(jù)監(jiān)控，通過NUFAE算法自身對(duì)微數(shù)據(jù)信號(hào)的預(yù)載處理特性，對(duì)主程序數(shù)據(jù)進(jìn)行影像復(fù)制，模擬運(yùn)算處理，針對(duì)處理過程中出現(xiàn)的丟失數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)波納頻增益運(yùn)算處理，達(dá)到快速補(bǔ)償確實(shí)信號(hào)位數(shù)據(jù)的效果。

同時(shí)，NUFAE算法設(shè)計(jì)中添加了能夠?qū)?shù)據(jù)自動(dòng)處理的NFA動(dòng)態(tài)執(zhí)行算法作為輔助子算法，NFA動(dòng)態(tài)執(zhí)行算法能夠?qū)UFAE算法所處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)執(zhí)行處理，實(shí)現(xiàn)嵌入式結(jié)構(gòu)下對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)識(shí)別、調(diào)度、控制的自動(dòng)化處理效果。

NUFAE算法采用集成化程度較高的hadoop架構(gòu)進(jìn)行編寫，將子算法一同注入圖像處理系統(tǒng)的主進(jìn)程，利用數(shù)據(jù)庫(kù)反編譯代碼與圖像處理系統(tǒng)內(nèi)部核心數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)接，到達(dá)算法編碼的合法性運(yùn)行權(quán)限獲取。NUFAE算法關(guān)系式與NFA動(dòng)態(tài)執(zhí)行算法關(guān)系式如下所示。

NUFAE算法關(guān)系式：

(4)

NFA動(dòng)態(tài)執(zhí)行算法關(guān)系式：

(5)

至此，提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)創(chuàng)建完畢，對(duì)其進(jìn)行微數(shù)據(jù)信號(hào)識(shí)別處理準(zhǔn)確性仿真模擬測(cè)試，測(cè)試采用對(duì)比數(shù)據(jù)方式進(jìn)行，對(duì)連續(xù)性測(cè)試結(jié)果生成曲線圖進(jìn)行對(duì)比，并給出測(cè)試結(jié)論，具體參數(shù)參數(shù)如下圖所示。

(a)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)微數(shù)據(jù)處理性能曲線

(b)采用多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)后微數(shù)據(jù)處理性能曲線圖1 傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)對(duì)微數(shù)據(jù)信號(hào)處理性能對(duì)比曲線

通過上述圖1(a)與圖1(b)的測(cè)試曲線，可以清晰看出，采用多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)的微數(shù)據(jù)處理曲線性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，同時(shí)，在穩(wěn)定性方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，因此，可充分證明提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)具有微數(shù)據(jù)信號(hào)識(shí)別率高、處理速度快、信號(hào)處理準(zhǔn)確率高、整體穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。

1.3 HRG數(shù)據(jù)平流穩(wěn)定模組創(chuàng)建

針對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的系統(tǒng)整體控制單元統(tǒng)一性欠佳，導(dǎo)致的圖像處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中整體控制信號(hào)處理準(zhǔn)確度降低，回饋信號(hào)接收率失常，后續(xù)運(yùn)算力不足的問題，提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中采用HRG數(shù)據(jù)平流穩(wěn)定模組進(jìn)行處理系統(tǒng)多單元處理模組間的信號(hào)追蹤監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)信號(hào)修正處理。通過內(nèi)部的BDZ動(dòng)態(tài)信號(hào)誤差檢測(cè)算法與WKDN信號(hào)修正算法構(gòu)建起完整的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控體系，達(dá)到實(shí)時(shí)檢測(cè)，即查即糾的效果。

HRG數(shù)據(jù)平流穩(wěn)定模組中的BDZ動(dòng)態(tài)信號(hào)誤差檢測(cè)算法采用內(nèi)嵌式外圍數(shù)據(jù)異常觸發(fā)機(jī)制進(jìn)行設(shè)計(jì)編寫，通過對(duì)圖像處理系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制導(dǎo)入，使BDZ動(dòng)態(tài)信號(hào)誤差檢測(cè)算法具有識(shí)別圖像處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中正常數(shù)據(jù)信號(hào)與異常信號(hào)的功能，當(dāng)異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)，圖像處理系統(tǒng)內(nèi)部邏輯日志會(huì)自動(dòng)進(jìn)行異常記錄，異常記錄自動(dòng)觸發(fā)BDZ動(dòng)態(tài)信號(hào)誤差檢測(cè)算法對(duì)其錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行特征體數(shù)據(jù)流抑制處理，達(dá)到穩(wěn)定數(shù)據(jù)，阻止錯(cuò)誤數(shù)據(jù)擴(kuò)張的效果。BDZ動(dòng)態(tài)信號(hào)誤差檢測(cè)算法的運(yùn)算關(guān)系式如下所示。

(6)

BDZ動(dòng)態(tài)信號(hào)誤差檢測(cè)算法的運(yùn)算關(guān)系式中，i為異常數(shù)據(jù)流位置坐標(biāo)系數(shù)集；j為圖像處理系統(tǒng)內(nèi)部的異常數(shù)據(jù)信號(hào)源動(dòng)態(tài)值范圍；d為異常數(shù)據(jù)擴(kuò)散速度總值；a為異常數(shù)據(jù)抑制穩(wěn)定系數(shù)；k為異常數(shù)據(jù)阻止系數(shù)浮動(dòng)值范圍；x為異常數(shù)據(jù)特征量近似系數(shù)值集合；其中，i、j、d滿足i>0,j>0,d≥0且當(dāng)d=0時(shí)，代表異常數(shù)據(jù)擴(kuò)散已被阻止，此時(shí)i代表的限制量失效，j為任意值；a、k、x滿足a≠k≠x≠0且a

WKDN信號(hào)修正算法與BDZ動(dòng)態(tài)信號(hào)誤差檢測(cè)算法為同組關(guān)聯(lián)性算法組，通過上述BDZ動(dòng)態(tài)信號(hào)誤差檢測(cè)算法處理結(jié)果的反饋信號(hào)自發(fā)性啟動(dòng)，利用自身集成權(quán)限代碼，獲取數(shù)據(jù)修正寫入所需權(quán)限，通過邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)中層NAN處理式運(yùn)算的處理信號(hào)指令引導(dǎo)，對(duì)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正處理，到達(dá)提升自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性與控制精準(zhǔn)度的效果。WKDN信號(hào)修正算法的運(yùn)算關(guān)系式如下所示。

k

(7)

至此，提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中的HRG數(shù)據(jù)平流穩(wěn)定模組創(chuàng)建完畢。

2 實(shí)驗(yàn)與結(jié)論

對(duì)提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行仿真模擬測(cè)試，仿真模擬測(cè)試配置如下：仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)象：傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)；仿真測(cè)試環(huán)境設(shè)置：嵌入式結(jié)構(gòu)環(huán)境下；測(cè)試內(nèi)容：對(duì)比二者在測(cè)試環(huán)境下的整體控制性能；測(cè)試環(huán)境系統(tǒng)平臺(tái)配置：Windows10, 64 bit 測(cè)試平臺(tái)硬件配置：CPU 7700 k,內(nèi)存 DDR4,8 G 硬盤 5 400轉(zhuǎn) 2 TB，具體測(cè)試參數(shù)如下所示。

通過上述表4中傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)性能對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法具有微數(shù)據(jù)信號(hào)控制識(shí)別率高、控制準(zhǔn)確率高、連續(xù)控制穩(wěn)定性好、整體資源開銷小的特點(diǎn)，整體性能遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，滿足日?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)用要求。

表4 傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)性能對(duì)比測(cè)試

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)圖像處理系統(tǒng)中采用的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的問題，提出了嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，通過采用IFCO嵌入式邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)、多元數(shù)據(jù)主控平臺(tái)、HRG數(shù)據(jù)平流穩(wěn)定模組對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)存在的一系列問題。通過仿真模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)試證明，提出的嵌入式結(jié)構(gòu)下集成優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，具有處理速度快、數(shù)據(jù)信號(hào)執(zhí)行準(zhǔn)確率高、運(yùn)行穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，為控制系統(tǒng)的未來發(fā)展與研究提供了新的設(shè)計(jì)思路。

[1]趙 理.以嵌入式控制器為基礎(chǔ)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子測(cè)試,2015,10(10):15-17.

[2]侯立功,劉全勝.基于嵌入式控制系統(tǒng)的連續(xù)清洗生產(chǎn)線設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀表,2015,30(5):65-68.

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Embedded Structure under the Integrated Optimization of Automatic Control System Design

Wang Shi1,2，Cao Wenliang1, Jiang Wuxue1, Shi Songxin2

(1.Department of Computer Engineering,Dongguan Polytechnic,Dongguan 523808,China;2.Guangdong HUST Industrial Technologlogy Research Institute,Dongguan 523808, China)

With the continuous development of Internet technology, image processing, optimization technology progress. Graphics integrated optimization has become a mature technology widely used in various fields. Along with the rapid development of integrated control technology in recent years, image processing system has been moving to integrated control. Optimization control system based on the existing image analysis found that ubiquitous embedded structure module coordination more logical lack, loss of automatic processing recognition feedback unit, the overall system control unit in poor uniformity, traditional control system in the embedded system under rapid, efficient and smooth running. Aiming at the problems above, this paper puts forward an embedded structure under the integrated optimization of automatic control system design method. By IFCO embedded logical database, multivariate data master control platform, HRG advection stability module for a series of problems of the traditional control system. Through the simulation experiment proves that the proposed integrated optimization under the embedded structure of automatic control system design method, has the processing speed and data signal features of high accuracy and good stability.

embedded; integration; automatic control; image

2017-03-29；

2017-04-28。

廣東省科技項(xiàng)目專項(xiàng)資金資助(2016A010106001、2013B090600131)；廣東省制造裝備數(shù)字化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)資金資助(2011A060901026)。

王 石 (1977-)，男， 湖南湘陰人，碩士，副教授，主要從事智能優(yōu)化算法與軟件、制造物聯(lián)網(wǎng)等方向的研究。

1671-4598(2017)07-0124-05

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.07.031

TP273

A