功率调度方法、装置、智能移动设备、电子设备及产品与流程

本技术涉及机器人控制，尤其涉及一种功率调度方法、装置、智能移动设备、电子设备及产品。

背景技术：

1、随着智能小车从单一运动控制向“导航+环境感知+语音交互+图像采集”多任务并发演进，平台内功率负载结构由“单执行器主导”转变为“多元器件耦合负载”。

2、对于多元器件耦合负载结构，需要对各个元器件的功率进行调度，现有的功率调度是基于静态阈值规则的功率管理策略，即当电量或电流超过阈值时统一降频或限速，但是元器件供电采用了分轨供电，在负载峰值或瞬态波动时，可能出现某一电源轨超限而总功率仍未超限的情况，现有的功率调度无法在总功率未超限时作出相应的功率调度，功率调度准确度较低，从而引发系统不稳定、复位或性能突降。

3、因此，如何提高功率调度的准确度，提高系统运行的稳定性与能效是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、基于上述需求，本技术提出一种功率调度方法、装置、智能移动设备、电子设备及产品，能够将表征元器件运行档位的决策变量与表征不同电源轨的功率约束置于同一模型中进行协同规划，能够避免不同元器件中功率分配冲突，并防止在总功率未超限时某一电源轨超限的情况，从而提高功率调度准确度，进而提高系统运行的稳定性和能效。

2、为实现上述目的，本技术提出如下技术方案：

3、根据本技术实施例的第一方面，提供了一种功率调度方法，包括：

4、获取调度场景数据；所述调度场景数据包括：调度周期内各时刻的可用功率上限，所述调度周期包括对同一智能移动设备的至少两个元器件进行功率调度的调度周期；

5、基于所述调度场景数据，构建线性规划模型；所述线性规划模型包括：决策变量、约束条件和目标函数，所述决策变量包括：至少两个元器件的档位插值变量和功率变量，所述功率变量包括总功率变量和至少两个电源轨的功率变量；所述约束条件包括：总功率约束和至少两个电源轨的功率约束，所述目标函数包括：总功率惩罚项；每个所述电源轨为至少一个元器件供电；

6、求解所述线性规划模型，得到功率调度策略，并按照所述功率调度策略对所述元器件进行功率调度。

7、可选的，求解所述线性规划模型，得到功率调度策略，并按照所述功率调度策略对所述元器件进行功率调度，包括：

8、求解所述线性规划模型，确定最优决策变量；

9、基于所述最优决策变量，确定所述元器件的功率调度变量，将所述功率调度变量作为功率调度策略；

10、基于预先构建的功率调度变量与指令的映射关系，确定所述元器件的功率调度变量对应的执行指令，并控制所述元器件执行所述执行指令，以实现对所述元器件的功率调度。

11、可选的，所述调度场景数据还包括：调度周期内各时刻的可降级功率上限；

12、所述决策变量还包括：调度变量，所述调度变量包括：可降级功率变量；

13、所述约束条件还包括：可降级能力约束；

14、所述目标函数还包括降级惩罚项和元器件高档位惩罚项；

15、其中，可降级功率表示通过降低元器件工作质量所节省的功率值，所述降级惩罚项表示元器件工作质量降低的惩罚，所述元器件高档位惩罚项表示元器件处于预设高档位时的惩罚。

16、可选的，所述决策变量还包括：调度变量，所述调度变量包括：非实时任务延后比例变量；所述约束条件还包括：各时刻的实时任务满足率约束和所有时刻的总延后量约束；所述目标函数还包括：任务延后惩罚项。

17、可选的，所述功率变量还包括：温升风险代理变量，所述温升风险代理变量表示总功率超出预设温升阈值的部分；所述约束条件还包括：温升风险代理约束；所述目标函数还包括：温升惩罚项。

18、可选的，基于所述调度场景数据，构建线性规划模型，求解所述线性规划模型，得到功率调度策略，并按照所述功率调度策略对所述元器件进行功率调度，包括：

19、构建当前时刻对应的滚动窗口；所述滚动窗口的窗口长度小于所述调度周期，所述当前时刻对应的滚动窗口中的第一项为当前时刻；

20、基于所述滚动窗口对应的调度场景数据，构建所述滚动窗口对应的局部线性规划模型；

21、求解所述局部线性规划模型，得到局部功率调度策略，并按照所述局部功率调度策略对所述元器件进行当前时刻的功率调度。

22、可选的，所述约束条件还包括：电池荷电状态约束；

23、求解所述局部线性规划模型，得到局部功率调度策略之后，还包括：

24、根据所述局部功率调度策略，计算当前时刻的电池荷电状态，将所述电池荷电状态作为下一时刻求解局部线性规划模型的依据。

25、可选的，求解所述局部线性规划模型，得到局部功率调度策略，并按照所述局部功率调度策略对所述元器件进行当前时刻的功率调度，包括：

26、求解所述局部线性规划模型，确定局部最优决策变量；

27、从所述局部最优决策变量中提取当前时刻的决策变量作为所述元器件的当前功率调度变量；

28、基于预先构建的功率调度变量与指令的映射关系，确定所述元器件的当前功率调度变量对应的当前执行指令，并控制所述元器件执行所述当前执行指令，以实现对所述元器件当前时刻的功率调度。

29、可选的，功率调度方法还包括：

30、基于预先设置的性能评估规则，对所述功率调度策略进行性能评估，得到性能评估结果；

31、基于所述性能评估结果，对所述线性规划模型进行参数调整。

32、根据本技术实施例的第二方面，提供了一种智能移动设备，包括：控制器、至少两个元器件和至少两个电源轨；每个所述电源轨为至少一个元器件供电；

33、所述控制器用于执行上述功率调度方法。

34、可选的，所述至少两个元器件包括：雷达、驱动电机、相机和音频组件；

35、所述至少两个电源轨包括：5v电源轨和12v电源轨；

36、所述雷达和所述驱动电机分别与所述12v电源轨连接，所述相机和所述音频组件分别与所述5v电源轨连接。

37、根据本技术实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器；

38、所述存储器与所述处理器连接，用于存储程序；

39、所述处理器，用于通过运行所述存储器中的程序，实现上述功率调度方法。

40、根据本技术实施例的第四方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器实现上述功率调度方法。

41、本技术提出的功率调度方法，获取调度场景数据；调度场景数据包括：调度周期内各时刻的可用功率上限，调度周期包括对同一智能移动设备的至少两个元器件进行功率调度的调度周期；基于调度场景数据，构建线性规划模型；线性规划模型包括：决策变量、约束条件和目标函数，决策变量包括：至少两个元器件的档位插值变量和功率变量，功率变量包括总功率变量和至少两个电源轨的功率变量；约束条件包括：总功率约束和至少两个电源轨的功率约束，目标函数包括：总功率惩罚项；每个电源轨为至少一个元器件供电；求解线性规划模型，得到功率调度策略，并按照功率调度策略对元器件进行功率调度。采用本技术的技术方案，能够将表征元器件运行档位的决策变量与表征不同电源轨的功率约束置于同一模型中进行协同规划，能够避免不同元器件中功率分配冲突，并避免出现在总功率未超限时某一电源轨超限的情况，从而提高功率调度准确度，进而提高系统运行的稳定性和能效。