一种电源实时控制模块和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电源实时控制模块和系统，所述控制模块包括通讯单元、核心应用单元、依赖单元；所述通讯单元，用于为所述控制模块提供两种与外界进行数据通讯的方法；所述核心应用单元，用于根据用户需求创建和初始化控制程序，并按照设定流程运行所述控制程序；所述依赖单元，用于为所述核心应用单元提供组件。本发明专利技术提供的电源实时控制模块对现有电源控制系统的基础通用功能进行了抽象和集成，不同的电源实时控制系统均可基于该模块快速地进行二次开发，提高了电源实时控制系统的开发效率，增强了系统的可移植性和可维护性。同时本发明专利技术的电源实时控制模块提供了高效的第三方库引入方案，可方便地进行功能扩展，提高了控制系统的可扩展性。

A Real-time Power Supply Control Module and System

【技术实现步骤摘要】
一种电源实时控制模块和系统
本专利技术属于电源实时控制
，更具体地，涉及一种电源实时控制模块和系统。
技术介绍
电源实时控制领域中，对电源的控制依赖于稳定可靠的实时控制系统，不同的控制系统虽然在控制算法、反馈计算等方面各有差异，但在数据采集、实时数据传输、人机交互等方面有很多共同之处，因此，不同的实时控制系统具有很多相似的功能和模块。在传统的开发模式中，开发一个新的实时控制系统通常采用以下两种方式：第一种是采用现有控制系统的源程序，在原有的代码的基础上进行增添、删除、修改；第二种是重建一个新项目，将原有项目中的部分模块复制到新项目中，再进行代码的增添和修改。第一种方式虽然能够更快地实现大部分功能，但是需要耗费大量的时间去分析代码，理清原代码的逻辑结构；同时，考虑到代码之间的耦合性，在删除和修改代码的时候需要非常谨慎地分析，避免造成代码的缺失和程序结构的破坏。第二种方式虽然能够避免过多地引入不必要的代码，但是如果原有控制系统的代码模块化、抽象化不够，代码非常难于提取，即使能够提取出来，也不能保证代码的完整性和健壮性；同时，简单的代码复制和粘贴是一项重复、低效的工作。以上两种开发模式，浪费过多的时间做一些重复无用的工作，大大了降低了系统的开发效率，同时，即使成功开发了新的控制系统，由于代码模块化、抽象化不够，模块之间过度耦合，严重影响系统后续的升级和维护，大大降低了系统的可维护性和可扩展性。总体来说，现有电源实时控制系统存在基础功能重复，但可移植性和通用性低，开发时需要做大量重复工作，造成开发效率低的问题。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种电源实时控制模块和系统，其目的在于对现有实时控制系统中通用的功能和模块进行抽象整合，实现电源控制通用的核心功能，方便进行二次开发，提高电源实时控制系统的开发效率。为实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种电源实时控制模块，包括通讯单元、核心应用单元、依赖单元；所述通讯单元，用于为所述控制模块提供两种与外界进行数据通讯的方法；所述核心应用单元，用于根据用户需求创建和初始化控制程序，并按照设定流程运行所述控制程序；所述依赖单元，用于为所述核心应用单元提供组件。进一步地，所述通讯单元包括，远程通讯子单元和实时通讯子单元；所述远程通讯子单元，用于实现所述控制模块与外界进行远程网络通讯；所述实时通讯子单元，用于实现所述控制模块与外界进行实时通讯。进一步地，所述远程通讯子单元，采用UDP或TCP协议实现所述控制模块与外界进行远程网络通讯；所述实时通讯子单元，采用反射内存技术实现所述控制模块与外界进行实时通讯。进一步地，所述核心应用单元，包括静态配置子单元、人机交互子单元、流程控制子单元、任务执行子单元、集成信息子单元；所述任务执行子单元，用于实现用户设定的任务需求；所述流程控制子单元，用于控制多个所述任务执行子单元的运行流程；所述集成信息子单元，用于实现各个所述流程控制子单元之间的数据通信，存储所述任务执行子单元和所述流程控制子单元参数；所述静态配置子单元，用于对所述任务执行子单元、所述流程控制子单元以及所述集成信息子单元进行实例化；所述人机交互子单元，用于在控制程序运行过程中，接收并响应用户指令。进一步地，所述依赖单元包括定时器子单元、共享数据子单元、多线程子单元；所述定时器子单元，用于调节所述流程控制子单元的运行周期；所述共享数据子单元，用于实现各个所述任务执行子单元之间的数据通信；所述多线程子单元，实现多个所述流程控制子单元并行运行。进一步地，所述电源实时控制模块基于Linux操作系统开发。进一步地，所述Linux操作系统包括实时内核。本专利技术另一方面提供了一种电源实时控制系统，包括上述电源实时控制模块和采集模块；所述采集模块，用于采集电源信号；所述电源实时控制模块，用于根据用户需求对采集的电源信号进行控制。进一步地，所述电源实时控制系统基于Linux操作系统开发。进一步地，所述Linux操作系统包括实时内核。通过本专利技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得以下有益效果：(1)本专利技术提供的电源实时控制模块对现有电源控制系统的基础通用功能进行了抽象和集成，不同的电源实时控制系统均可基于该模块快速地进行二次开发，提高了电源实时控制系统的开发效率，增强了系统的可移植性和可维护性。(2)本专利技术的电源实时控制模块提供了高效的第三方库引入方案，可方便地进行功能扩展，提高了控制系统的可扩展性。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种电源实时控制模块结构图；图2是本专利技术实施例提供的一种电源实时控制系统结构图；其中，1为通讯单元，11为远程通讯子单元，12为实时通讯子单元，2为核心应用单元，21为任务执行子单元，22为流程控制子单元，23为集成信息子单元，24为静态配置子单元，25为人机交互子单元，3为依赖单元，31为定时器子单元，32为共享数据子单元，33为多线程子单元，34为日志子单元，4为第三方库封装层。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参考图1，本专利技术实施例提供了一种电源实时控制模块，包括通讯单元1、核心应用单元2、依赖单元3和第三方库封装层4；通讯单元1，用于为控制模块提供两种与外界进行数据通讯的方法；核心应用单元2，用于根据用户需求创建和初始化控制程序，并按照设定流程运行所述控制程序；依赖单元3，用于为核心应用单元2提供组件。其中，通讯单元1包括，远程通讯子单元11和实时通讯子单元12；远程通讯子单元11，用于实现控制模块与外界进行远程网络通讯；实时通讯子单元12，用于实现控制模块与外界进行实时通讯。具体地，远程通讯子单元11，可采用UDP或TCP协议实现控制模块与外界进行远程网络通讯；实时通讯子单元12，采用反射内存技术实现所述控制模块与外界进行实时通讯；反射内存技术是指通过一种基于光纤的超高速共享内存系统，使多个独立计算机共享通用数据集。核心应用单元2，包括任务执行子单元21、流程控制子单元22、集成信息子单元23、静态配置子单元24、人机交互子单元25；其中，任务执行子单元21，用于实现用户设定的任务需求；具体地，本专利技术中任务执行子单元采用动态库的方式创建，并且各个任务执行子单元可以复用，避免重复开发。本专利技术除了提供了基类任务执行子单元(ApplicationBlock，简称AB)外，还提供了几个电源控制系统中常见的任务执行子单元，这些任务执行子单元都是通过继承AB开发的，主要包含：用于信号输入的数据输入接口子单元(input)，用于信号输出的输出接口子单元(output)，用于模拟信号输入输出的模拟子单元(simulation)，用于系统状态控制的状态机子单元(state)，用于监控系统运行状态的监测接口子单元(monitor)，用于整流器控制的整流器接口子单元(rectifier)，用于电流反馈控制的电流反馈接口子单元(feedback)。流程控制子单元22，用于控制多个任务执行子单元的运行流程；具体地，流程控制子单元Pipeline是任务执行子单元的容器也是任务执行子单元的调度者，控制各个任务执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源实时控制模块，其特征在于，包括通讯单元、核心应用单元、依赖单元；所述通讯单元，用于为所述控制模块提供两种与外界进行数据通讯的方法；所述核心应用单元，用于根据用户需求创建和初始化控制程序，并按照设定流程运行所述控制程序；所述依赖单元，用于为所述核心应用单元提供组件。

【技术特征摘要】
1.一种电源实时控制模块，其特征在于，包括通讯单元、核心应用单元、依赖单元；所述通讯单元，用于为所述控制模块提供两种与外界进行数据通讯的方法；所述核心应用单元，用于根据用户需求创建和初始化控制程序，并按照设定流程运行所述控制程序；所述依赖单元，用于为所述核心应用单元提供组件。2.根据权利要求1所述的一种电源实时控制模块，其特征在于，所述通讯单元包括，远程通讯子单元和实时通讯子单元；所述远程通讯子单元，用于实现所述控制模块与外界进行远程网络通讯；所述实时通讯子单元，用于实现所述控制模块与外界进行实时通讯。3.根据权利要求2所述的一种电源实时控制模块，其特征在于，所述远程通讯子单元，采用UDP或TCP协议实现所述控制模块与外界进行远程网络通讯；所述实时通讯子单元，采用反射内存技术实现所述控制模块与外界进行实时通讯。4.根据权利要求1所述的一种电源实时控制模块，其特征在于，所述核心应用单元，包括静态配置子单元、人机交互子单元、流程控制子单元、任务执行子单元、集成信息子单元；所述任务执行子单元，用于实现用户设定的任务需求；所述流程控制子单元，用于控制多个所述任务执行子单元的运行流程；所述集成信息子单元，用于实现各个所述流程控制子单元之间的数据通信，并存储所述任务执行子单元和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玮，陈明，张明，李阳，郑国镇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42