[发明专利]一种智能集群控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种智能集群控制系统，由两个以上单机或子系统通过通讯网络组成，其特征是：所述集群控制系统为由两个以上同等地位的智能单元相接而成的集群拓扑结构，其中所述每个智能单元至少包含一个分配有唯一寻址编号的架构控制器，且与一个或两个以上其它智能单元通过各自架构控制器间的通讯直接相连。

2.根据权利要求1所述的一种智能集群控制系统，其特征是：从种类划分，所述智能单元包括单机形式的单控式或双控式智能单元，及多控制器集成的子系统，各种智能单元混合接入集群控制系统。

3.根据权利要求2所述的一种智能集群控制系统，其特征是：所述单控式智能单元包括一兼具通讯架构集群和执行功能的集成化控制器，以及与该集成化控制器分别相连的通讯模块、功能执行模块、电源、驱动电路、传感器及保护电路。

4.根据权利要求2所述的一种智能集群控制系统，其特征是：所述双控式智能单元和多控制器集成的子系统均包含有专用于通讯架构集群的架构控制器、电源、驱动电路、传感器及保护电路，且双控式智能单元与子系统分别具有一个和多个专用于执行功能的功能控制器。

5.根据权利要求1所述的一种智能集群控制系统，其特征是：所述集群拓扑结构为由相同多边形拓扑构成的二维或三维规则结构，或由不同多边形拓扑构成的二维或三维非规则结构中的任意一种，其中所述集群拓扑结构的各节点上连设有智能单元或呈闲置状。

6.一种智能集群控制方法，按权利要求1所述集群控制系统构建，其特征为：所述集群控制系统中每个智能单元均含有架构控制器，且于其中装载有用于集群架构的软件，并分配有集群中唯一寻址编号；在一定通讯时段内，集群控制系统中任意智能单元与其周边的一个或二个以上其它智能单元进行包括寻址、询问及数据交换的点对点通讯。

7.根据权利要求6所述的一种智能集群控制方法，其特征在于：集群控制系统中任一智能单元与其周边的其它智能单元的点对点通讯采用自动排列方式进行，其流程步骤包括：

I、所述任一智能单元任意选择一个具独有性寻址编号的相邻智能单元通讯相连，关闭请求应答中断，并向该相邻智能单元发送通讯请求；

II、如相邻智能单元响应并请求通讯，便于两者间进行数据交换，并标识该相邻智能单元完成；

III、判断所述任一智能单元的所有相邻智能单元的通讯完成情况，在尚有未完成的相邻智能单元，或向相邻智能单元发送通讯请求无响应时，便打开请求应答中断，搜索并建立起与另一个具独有性寻址编号的相邻智能单元的通讯连接；

IV、在所有相邻智能单元标识完成后，该任一智能单元处理数据并执行或传送至功能控制器或集成化控制器中。

8.根据权利要求7所述的一种智能集群控制方法，其特征在于：前述步骤III中判断所有相邻智能单元通讯完成的方法至少包括：预设集群架构的软件中判断相邻智能单元响应的重试次数及判定时间上限；在智能单元的硬件连接线路上设置弱上拉电或弱下拉电路；以及直接响应应答“忙”的高电平信号或低电平信号信号。

9.根据权利要求7所述的一种智能集群控制方法，其特征在于：所述每个智能单元以与相邻智能单元的一阶路由通讯为基础，以与一定距离跨接且指定寻址编号路由的智能单元的多阶路由通讯实现集群通讯或全集群广播。

10.根据权利要求7所述的一种智能集群控制方法，其特征在于：所述各智能单元间的点对点通讯方式至少包括红外通讯、RS232、RS485、TTL、SPI、network及无线通讯。