[发明专利]用于计算RBF模型的偏导数的模型计算单元和控制设备

说明书

本发明涉及用于计算关于RBF模型的预给定的输入参量向量的输入参量其中确定的输入参量而言的梯度的模型计算单元，模型计算单元具有以硬件构造的固定接线的计算核，用于在经耦合的功能块中计算固定地预给定的计算算法，其中所述计算核构造用于，根据输入维度的输入参量向量的一个或多个输入参量、控制位置点的数目、针对每个控制位置点（Vsubgt;j,k/subgt;）和每个输入维度（k）所预给定的长度尺度（lsubgt;j,k/subgt;）以及RBF函数的针对每个控制位置点所预给定的参数来计算关于RBF模型的确定的输入参量方面的梯度。

技术领域

本发明涉及在单独的硬接线的模型计算单元中对函数模型（Funktionsmodelle）的计算，所述模型计算单元尤其是用于计算RBF模型（RBF: radiale Basisfunktion (径向基核函数)）。

背景技术

技术系统、诸如内燃机、电驱动装置、蓄电池等等的控制的功能常常利用模型来实现，所述模型表示真实系统的数学映射。然而，在物理模型的情况下、尤其是在复杂的相互关联性情况下缺乏需要的计算精确度，并且在当今的计算能力情况下通常困难的是，在对于控制设备所要求的实时要求之内计算这样的模型。对于这样的情况考虑，使用基于数据的模型，所述模型仅仅基于借助于试验台等所获得的训练数据来描述输出参量和输入参量之间的相互关联性。基于数据的模型尤其是适合用于建模如下的复杂的相互关联性，在所述相互关联性的情况下多个如下输入参量以适合的方式在模型中被考虑，其中在所述输入参量之间存在相互关系。此外借助于基于数据的模型进行的建模提供如下可能性：通过添加各个输入参量来补充所述模型。

基于数据的函数模型通常基于大量的控制位置（Stützstelle），以便实现对于相应应用足够的建模精确度。基于大数目的控制位置，为了利用基于数据的函数模型、例如高斯过程模型来计算模型值，而需要高计算能力。为了能够在控制设备应用中实时地计算这样的基于数据的函数模型，因此能够设置基于硬件构型的模型计算单元。

发明内容

根据本发明，设置根据权利要求1所述的用于计算RBF模型的模型计算单元以及根据并列权利要求之一所述的控制设备和控制设备的应用。

其他的构型在从属权利要求中说明。

上述的模型计算单元规定一种构型，所述构型实现：计算RBF模型。

根据第一方面，设置一种模型计算单元，所述模型计算单元用于计算关于RBF模型的输入参量向量的输入参量其中至少之一而言的梯度，所述模型计算单元具有以硬件构造的固定接线的计算核，所述计算核用于在经耦合的功能块（Funktionsblöcken）中计算固定地预给定的计算算法，其中所述计算核构造用于，根据输入维度的输入参量向量的一个或多个输入参量、控制位置点的数目、对于每个控制位置点和每个输入维度所预给定的长度尺度（Längenskalen）以及RBF函数的对于每个控制位置点所预给定的参数来计算关于RBF模型的输入参量方面的梯度，其中计算：

-第一项，所述第一项针对确定的输入参量来说明在控制位置点的与所述确定的输入参量相应的值与所述确定的输入参量之间的差；

-第二项，所述第二项针对控制位置点来说明指数函数的与RBF函数的被分配给所述控制位置点的参数相乘的结果，其中，所述指数函数的自变量相应于由分别所分配的长度尺度与如下平方差的通过所有输入维度所求取的乘积的负的总和，其中所述平方差是在控制位置点的与相应的所述输入维度相应的值与相应于所述输入维度的输入参量之间的平方差，其中通过所有控制位置点来形成所述第一项的、第二项的和分别所分配的长度尺度的乘积的总和，以便获得与梯度成比例的值。