一种四旋翼无人机的仿真控制方法与流程

1.本公开涉及无人机仿真控制领域，具体而言，涉及一种四旋翼无人机的仿真控制方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.四旋翼无人机由于其体积小，质量轻，环境友好，操作简便，控制容易等特点，得到了国内外科研机构的青睐，并且取得了丰硕的成果。目前，四旋翼无人机在民用、军事和商业领域都得到了广泛的投入与使用，例如将无人机用于植保、航拍、巡线以及侦察营救等等。
3.现有技术中，对四旋翼无人机的研究大多是首先建立数学模型，然后设计或改进控制系统，从而实现四旋翼无人机的建模与仿真分析。然而，由于四旋翼无人机本身是一个相对比较复杂的运动学与动力学系统，搭建一个准确的数学模型是很困难的，一般都要先对系统做出一些假设，在系统假设的前提下，才可以进行受力分析，模型搭建；假设一旦不准确，就会产生较大的误差；而且数学模型仿真一般有转动惯量，阻力距这些并不直观的参数，也需要去网上进行查找或者根据自己所建立的数学模型进行计算；而且四旋翼无人机的控制模型一般是非常复杂多变的。如果使用matlab的插件，simmechanics仿真平台就不需要再去推导无人机的数学模型和查找各个主要参数；仅需要建立三维立体模型，并提前设置好材料属性和质量；建立模型更加贴切符合实际需求，迭代开发迅速，更新模型快；通过与simulink模块无缝衔接，使得系统控制简单直观方便，功能强大。
4.simmechanics是matlab6.5新增加的机构系统模块集，可以对各种通过运动副连接的刚体进行运动学仿真，从而对机构系统进行分析与设计。它内部自带的坐标系、铰链约束模块、刚体模块、辅助工具模块等可以方便的建立机构的动画模型，并且实现约束与动力力矩的添加与仿真。由于simmechanics插件是mathworks公司在2002年发布的，经过多年的发展，使用simmechanics平台进行多种结构和机械设备的仿真已经成为常态。比如《基于simmechanics的六自由度机械臂仿真研究》提出了由于机械臂的数学模型建立与推导复杂，因此基于simmechanics建立了er10三维模型并导入到matlab/simmechanics平台，完成了仿真模型的搭建；通过在机械臂模型添加末端位姿信号与各个关节信号，实现了对机械臂运动学和动力学的全面分析。《基于simmechanics的两轮机器人建模与仿真》省略了运动机构数学模型的建立与推导过程，基于simmechanics设计了两轮机器人机电系统，并进行了建模与运动控制仿真分析，得出：利用simulink/simmechanics模块建模与仿真可以避免推导复杂的运动学和物理力学公式，有力的提高运动机构系统建模的效率。从这两篇文章可知，使用simmechanics仿真机械臂和两轮机器人成为可能，但是并没有涉及到需要添加复杂控制的系统，仅限于对机械结构的动力学仿真并在simmechanics的模型系统中添加末端位姿信号与各个关节信号；《仿生足式机器人综合仿真策略》是将simmechanics与adams结合来仿真足式机器人步态，该方法主要在于将simmechanics的模型放到adams中进行可视化，也没有涉及到复杂的控制方法。
5.因此，需要一种或多种方法解决上述问题。
6.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

7.本公开的目的在于提供一种四旋翼无人机的仿真控制方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
8.根据本公开的一个方面，提供一种四旋翼无人机的仿真控制方法，包括：
9.基于预设三维建模软件建立四旋翼无人机的三维物理模型，并基于预设模型转化插件将所述四旋翼无人机的三维物理模型转化为预设仿真软件的仿真模型；
10.定义并添加所述仿真模型中四旋翼无人机零部件的末端位姿信号及关节信号，并基于所述四旋翼无人机的数学模型对所述仿真模型的参数进行修正；
11.基于预设仿真软件设计串级pid算法，并基于所述pid算法实现对所述仿真模型中四旋翼无人机的仿真控制。
12.在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
13.基于预设三维建模软件solidworks建立四旋翼无人机的三维物理模型，并根据所述四旋翼无人机的物理特性，在所述三维物理模型中定义所述四旋翼无人机零部件的材料属性和质量信息。
14.在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
15.基于预设三维建模软件solidworks及预设仿真软件matlab中simmechanics模块的模型转化插件，通过simmechanics link将所述四旋翼无人机的三维物理模型转化为预设仿真软件matlab中simmechanics模块的仿真模型。
16.在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
17.基于simmechanics模块中的四自由度约束revolute joint模块及mechanics explorer工具定义所述仿真模型中四旋翼无人机的螺旋桨运动。
18.在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
19.基于所述四旋翼无人机的螺旋桨数学模型ti＝k
t
ω
i2
，完成所述四旋翼无人机的仿真模型的升力计算，其中，ti为无人机飞行收到的升力，k
t
为空气的阻力距系数，ωi为螺旋桨的转速，i为所述四旋翼无人机的螺旋桨编号；
20.根据所述四旋翼无人机的仿真模型的升力计算，基于预设仿真软件matlab中simulink模块为所述仿真模型中四旋翼无人机的螺旋桨定义并添加预设初始转速动力。
21.在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
22.对所述四旋翼无人机进行动力学模型分析，选取控制变量；
23.根据所述控制变量，基于预设仿真软件matlab中simulink模块设计串级pid算法；
24.基于所述串级pid算法生成对所述四旋翼无人机的仿真模型的螺旋桨电机转速控制的4路pwm信号；
25.基于所述4路pwm信号对所述四旋翼无人机的仿真模型的螺旋桨控制完成四旋翼无人机的仿真控制。
26.在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：
27.所述4路pwm信号基于公式
[0028][0029]
实现对所述四旋翼无人机的仿真模型横滚角、俯仰角和偏航角的姿态控制；
[0030]
其中，pwm1、pwm2、pwm3、pwm4分别为对所述四旋翼无人机的仿真模型的螺旋桨电机转速控制的4路pwm信号，throttle为无人机起飞前油门的输入量；pid
roll
为横滚角控制器调节的输出；pid
pitch
为俯仰角控制器调节的输出；pid
yaw
为偏航角控制器调节的输出。
[0031]
在本公开的一个方面，提供一种四旋翼无人机的仿真控制装置，包括：
[0032]
仿真模型转化模块，用于基于预设三维建模软件建立四旋翼无人机的三维物理模型，并基于预设模型转化插件将所述四旋翼无人机的三维物理模型转化为预设仿真软件的仿真模型；
[0033]
仿真模型建立模块，用于定义并添加所述仿真模型中四旋翼无人机零部件的末端位姿信号及关节信号，并基于所述四旋翼无人机的数学模型对所述仿真模型的参数进行修正；
[0034]
仿真模型控制模块，用于基于预设仿真软件设计串级pid算法，并基于所述pid算法实现对所述仿真模型中四旋翼无人机的仿真控制。
[0035]
在本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：
[0036]
处理器；以及
[0037]
存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。
[0038]
在本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。
[0039]
本公开的示例性实施例中的一种四旋翼无人机的仿真控制方法，其中，该方法包括：基于预设三维建模软件建立四旋翼无人机的三维物理模型，并转化为预设仿真软件的仿真模型；定义并添加所述仿真模型中四旋翼无人机零部件的末端位姿信号及关节信号，并基于所述四旋翼无人机的数学模型对所述仿真模型的参数进行修正；基于预设仿真软件设计串级pid算法实现对所述仿真模型中四旋翼无人机的仿真控制。本公开通过设计控制四旋翼无人机姿态与位置的串级pid算法模块，采用simulink模块将算法与simmechanics仿真模型结合，实现四旋翼无人机的运动控制与仿真，可以简化四旋翼无人机开发流程，便于验证控制算法，节省开发时间。
[0040]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0041]
通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0042]
图1示出了根据本公开一示例性实施例的一种四旋翼无人机的仿真控制方法的流程图；
[0043]
图2示出了根据本公开一示例性实施例的一种四旋翼无人机的仿真控制方法的四旋翼无人机的三维物理模型示意图；
[0044]
图3示出了根据本公开一示例性实施例的一种四旋翼无人机的仿真控制方法的四旋翼无人机的仿真模型示意图；
[0045]
图4示出了根据本公开一示例性实施例的一种四旋翼无人机的仿真控制方法的四旋翼无人机的另一个仿真模型示意图；
[0046]
图5示出了根据本公开一示例性实施例的一种四旋翼无人机的仿真控制方法的四旋翼无人机的motor模型示意图；
[0047]
图6示出了根据本公开一示例性实施例的一种四旋翼无人机的仿真控制方法的四旋翼无人机的姿态控制pi-pid算法控制图；
[0048]
图7示出了根据本公开一示例性实施例的一种四旋翼无人机的仿真控制方法的四旋翼无人机的pid控制算法示意图；
[0049]
图8示出了根据本公开一示例性实施例的一种四旋翼无人机的仿真控制装置的示意框图；
[0050]
图9示意性示出了根据本公开一示例性实施例的电子设备的框图；以及
[0051]
图10示意性示出了根据本公开一示例性实施例的计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
[0052]
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
[0053]
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。
[0054]
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0055]
在本示例实施例中，首先提供了一种四旋翼无人机的仿真控制方法；参考图1中所示，该一种四旋翼无人机的仿真控制方法可以包括以下步骤：
[0056]
步骤s110，基于预设三维建模软件建立四旋翼无人机的三维物理模型，并基于预设模型转化插件将所述四旋翼无人机的三维物理模型转化为预设仿真软件的仿真模型；
[0057]
步骤s120，定义并添加所述仿真模型中四旋翼无人机零部件的末端位姿信号及关节信号，并基于所述四旋翼无人机的数学模型对所述仿真模型的参数进行修正；
[0058]
步骤s130，基于预设仿真软件设计串级pid算法，并基于所述pid算法实现对所述仿真模型中四旋翼无人机的仿真控制。
[0059]
本公开的示例性实施例中的一种四旋翼无人机的仿真控制方法，其中，该方法包括：基于预设三维建模软件建立四旋翼无人机的三维物理模型，并转化为预设仿真软件的仿真模型；定义并添加所述仿真模型中四旋翼无人机零部件的末端位姿信号及关节信号，并基于所述四旋翼无人机的数学模型对所述仿真模型的参数进行修正；基于预设仿真软件设计串级pid算法实现对所述仿真模型中四旋翼无人机的仿真控制。本公开通过设计控制四旋翼无人机姿态与位置的串级pid算法模块，采用simulink模块将算法与simmechanics仿真模型结合，实现四旋翼无人机的运动控制与仿真，可以简化四旋翼无人机开发流程，便于验证控制算法，节省开发时间。
[0060]
下面，将对本示例实施例中的一种四旋翼无人机的仿真控制方法进行进一步的说明。
[0061]
在本示例的实施例中，本公开采用solidworks三维建模软件建立四旋翼无人机的三维物理模型，并且根据实际无人机零部件，在solidworks中设置每个零部件的材料属性和质量；将所建立的六自由度四旋翼无人机solidworks三维模型使用solidworks和simmechanics的插件，simmechanics link转化为simmechanics仿真模型，然后在生成的仿真模型中添加每个零部件的末端位姿信号与各个关节信号，完成模型搭建；建立无人机的数学模型，根据数学模型对仿真模型的主要参数进行修正；通过simulink模块在无人机的机翼添加力与力矩，进行运动分析；设计控制无人机姿态与位置的串级pid算法模块，采用simulink模块将算法与simmechanics仿真模型结合，实现运动控制与仿真，可以简化四旋翼无人机开发流程，便于验证控制算法，并且节省开发时间。
[0062]
在步骤s110中，可以基于预设三维建模软件建立四旋翼无人机的三维物理模型，并基于预设模型转化插件将所述四旋翼无人机的三维物理模型转化为预设仿真软件的仿真模型。
[0063]
在本示例的实施例中，所述方法还包括：
[0064]
基于预设三维建模软件solidworks建立四旋翼无人机的三维物理模型，并根据所述四旋翼无人机的物理特性，在所述三维物理模型中定义所述四旋翼无人机零部件的材料属性和质量信息。
[0065]
在本示例的实施例中，所述方法还包括：
[0066]
基于预设三维建模软件solidworks及预设仿真软件matlab中simmechanics模块的模型转化插件，通过simmechanics link将所述四旋翼无人机的三维物理模型转化为预设仿真软件matlab中simmechanics模块的仿真模型。
[0067]
在本示例的实施例中，首先采用solidworks三维建模软件建立四旋翼无人机的三维物理模型，并且根据实际无人机零部件，在solidworks中设置每个零部件的材料属性和质量；将所建立的六自由度四旋翼无人机solidworks三维模型使用solidworks和simmechanics的插件，simmechanics link转化为simmechanics仿真模型，具体步骤为：在matlab中安装simscape multibody link插件；在matlab中使能simscape multibody link插件，否则solidworks里找不到这个插件在matlab命令行窗口输入regmatlabserver命令，使得matlab成为自动服务器(automation server)；打开solidworks软件，在“选项——插
件”菜单栏，勾选“simscape multibody link”插件；打开四旋翼无人机的solidworks装配图模型，将模型另存导出成xml文件；打开matlab，将文件夹切换到上述xml文件所在目录，在命令行输入smimport 文件名字，就可以得到simmechanics的四旋翼无人机仿真模型。
[0068]
在步骤s120中，可以定义并添加所述仿真模型中四旋翼无人机零部件的末端位姿信号及关节信号，并基于所述四旋翼无人机的数学模型对所述仿真模型的参数进行修正。
[0069]
在本示例的实施例中，所述方法还包括：
[0070]
基于simmechanics模块中的四自由度约束revolute joint模块及mechanics explorer工具定义所述仿真模型中四旋翼无人机的螺旋桨运动。
[0071]
在本示例的实施例中，所述方法还包括：
[0072]
基于所述四旋翼无人机的螺旋桨数学模型ti＝k
t
ω
i2
，完成所述四旋翼无人机的仿真模型的升力计算，其中，ti为无人机飞行收到的升力，k
t
为空气的阻力距系数，ωi为螺旋桨的转速，i为所述四旋翼无人机的螺旋桨编号；
[0073]
根据所述四旋翼无人机的仿真模型的升力计算，基于预设仿真软件matlab中simulink模块为所述仿真模型中四旋翼无人机的螺旋桨定义并添加预设初始转速动力。
[0074]
在本示例的实施例中，如图2所示,将四旋翼无人机的三维物理模型通过simmechanics转化为simulink仿真模型，仿真模型如图3所示。quadrotor2_1_rigid左半部分为刚体坐标系，包括了坐标原点以及坐标轴；quadrotor2_1_rigid为机体模块，定义了机体的材料与质量；quadrotor2_1_rigid右半部分为无人机的4个桨叶，用于添加控制系统实现飞行动作。仿真运行时就可以得到可视化模型。然而，这只是将三维物理模型转化成了仿真模型，系统并没有力和力矩，也不会产生任何运动，整个系统需要参照数学模型进行修正，并且按照建模与仿真步骤进行。
[0075]
在本示例的实施例中，使用约束连接物理部件：在导入的过程中，已经定义了旋翼的物理特性，下一步就是定义无人机的运动，这可以分为两步：
[0076]
定义螺旋桨如何运动。
[0077]
定义螺旋桨的运动使用simmechanics的四自由度约束(revolute joint)模块，然后在matlab的mechanics explorer工具就会使螺旋桨运动发生在所期望的轴上，由于没有定义推力，所以可以看到虽然无人机旋翼在旋转，但是由于重力的影响掉下去了。
[0078]
在本示例的实施例中，定义螺旋桨产生运动所需的推力大小。
[0079]
螺旋桨产生的推力是一个函数，因此，参照数学模型，无人机飞行时受到的升力：
[0080]
其中，ti代表无人机飞行收到的升力；k
t
表示空气的阻力距系数；ωi表示螺旋桨的转速。
[0081]
在本示例的实施例中，模拟现实世界中的地面。
[0082]
为了使所模拟的世界更接近真实世界，在模型上添加一个地面模块来确保无人机不会无限下降，并且保证无人机能够在这块坚硬的地面上起飞和降落。地面由如图4所示的transform1、transform3和ground_1_rigid1三个模块共同构成。
[0083]
在本示例的实施例中，在motor模块中加入螺旋桨的运动，如图5所示。首先使用simulink模拟信号设定电机转速，通过模拟信号转物理信号模块s
_
ps转化成电机转速的物理信号，输入revolute4模块的t端口，然后从w端口出来的就是螺旋桨的速度，再通过物理
信号转模拟信号模块ps_s转化成simulink转速，输入thrust模块，其中fcn的thrust模块为参照数学模型计算无人机的推力，最后输入到螺旋桨中就可以实现螺旋桨运动以及推力的施加。此时仿真仍然是开环，通过不断调整推力计算公式的数值，在达到一定的大小以后，旋翼就会产生足够的推力克服重力升空，这样运行模型，在simmechanics的可视化窗口中可以清晰地看到无人机四个螺旋桨在稳定的旋转然后飞起来了。
[0084]
在本示例的实施例中，由于在三维建模软件里面已经设置了每一部分零件的材料与质量(如表1所示)，因此不需要跟数学模型一样，查找以及输入仿真所需的参数。接下来要做的就是设计控制模块，使得无人机可以按照既定路线运行仿真。
[0085]
表1各个零部件的质量
[0086][0087]
在步骤s130中，可以基于预设仿真软件设计串级pid算法，并基于所述pid算法实现对所述仿真模型中四旋翼无人机的仿真控制。
[0088]
在本示例的实施例中，所述方法还包括：
[0089]
对所述四旋翼无人机进行动力学模型分析，选取控制变量；
[0090]
根据所述控制变量，基于预设仿真软件matlab中simulink模块设计串级pid算法；
[0091]
基于所述串级pid算法生成对所述四旋翼无人机的仿真模型的螺旋桨电机转速控制的4路pwm信号；
[0092]
基于所述4路pwm信号对所述四旋翼无人机的仿真模型的螺旋桨控制完成四旋翼无人机的仿真控制。
[0093]
在本示例的实施例中，四旋翼无人机控制系统设计需要高度的准确性，且传统的pid已经很难满足它的性能要求，所以选用串级pid来对四旋翼无人机进行控制与仿真。串级pid控制系统是将两只调节器串联在一起，构成两个闭环pid，外环调节器的输出作为内环调节器的给定值的系统。
[0094]
四旋翼无人机在飞行时，每一时刻的姿态可以分解为横滚角、俯仰角和偏航角；位置可以分解为高度、x方向和y方向。对每一姿态或位置采用串级pid控制器就完成了对整个四旋翼无人机的飞行控制，下面以姿态控制为例，具体说明如何设计串级pid控制器，其他控制器的设计与姿态控制大体相同。
[0095]
姿态控制采用了由pi-pid构成的双闭环串级控制器来进行角度信息的控制，如图6所示，串级pid计算公式如下：
[0096][0097]
在本示例的实施例中，根据对四旋翼无人机的动力学模型分析，角速度是构成四旋翼无人机不稳定的最主要因素。因此，将角速度的pid控制器作为内环，角度的pi控制器
作为外环，角度外环的输出作为角速度内环的输入。具体地，roll、pitch、yaw轴自稳的3个pi控制器输入期望姿态和当前姿态，解算后输出期望角速度控制量；roll、pitch、yaw轴速率的3个pid控制器输入期望角速度控制量和当前角速度，解算后输出作用于电机电调的控制量。内环的控制频率为500hz，外环的控制频率为200hz。设计的roll轴串级pid simulink控制模型图7所示。
[0098]
在本示例的实施例中，则控制每个电机转速的pwm输入(参照数学模型ui进行修正)为：
[0099][0100]
其中，pwm1,pwm2,pwm3,pwm4分别代表无人机左上角、右上角、左下角、右下角电机的pwm占空比输入；throttle代表无人机起飞前油门的输入量；pid
roll
代表横滚角控制器调节的输出；pid
pitch
代表俯仰角控制器调节的输出；pid
yaw
代表偏航角控制器调节的输出；
[0101]
实际运行时，首先进行路径规划确定参考位置值，经过位置控制pid环计算出期望角度值，进而经姿态控制pid环使整个无人机系统可以按照期望角度飞行，最后实现路径跟随。
[0102]
在本示例的实施例中，本公开为一种新的四旋翼无人机综合控制与仿真方法，基于simmechanics建立了四旋翼无人机实物模型，参考数学模型进行物理模型修正，采用串级pid算法对无人机进行控制，然后将所建立的模型进行仿真与实验验证，测试所使用方法的可靠性与有效性，因此，这样就可以避免建立复杂的数学模型，为机电控制系统设计提供了强有力的工具，为无人机的研究与开发提供了一个崭新的思路。
[0103]
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
[0104]
此外，在本示例实施例中，还提供了一种四旋翼无人机的仿真控制装置。参照图8所示，该一种四旋翼无人机的仿真控制装置400可以包括：仿真模型转化模块410、仿真模型建立模块420以及仿真模型控制模块430。其中：
[0105]
仿真模型转化模块410，用于基于预设三维建模软件建立四旋翼无人机的三维物理模型，并基于预设模型转化插件将所述四旋翼无人机的三维物理模型转化为预设仿真软件的仿真模型；
[0106]
仿真模型建立模块420，用于定义并添加所述仿真模型中四旋翼无人机零部件的末端位姿信号及关节信号，并基于所述四旋翼无人机的数学模型对所述仿真模型的参数进行修正；
[0107]
仿真模型控制模块430，用于基于预设仿真软件设计串级pid算法，并基于所述pid算法实现对所述仿真模型中四旋翼无人机的仿真控制。
[0108]
上述中各一种四旋翼无人机的仿真控制装置模块的具体细节已经在对应的一种四旋翼无人机的仿真控制方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
[0109]
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了一种四旋翼无人机的仿真控制装置400的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
[0110]
此外，在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
[0111]
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
[0112]
下面参照图9来描述根据本发明的这种实施例的电子设备500。图9显示的电子设备500仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0113]
如图9所示，电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元510、上述至少一个存储单元520、连接不同系统组件(包括存储单元520和处理单元510)的总线530、显示单元540。
[0114]
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元510执行，使得所述处理单元510执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。例如，所述处理单元510可以执行如图1中所示的步骤s110至步骤s130。
[0115]
存储单元520可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)5201和/或高速缓存存储单元5202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)5203。
[0116]
存储单元520还可以包括具有一组(至少一个)程序模块5203的程序/实用工具5204，这样的程序模块5205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
[0117]
总线550可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
[0118]
电子设备500也可以与一个或多个外部设备570(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信，和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口550进行。并且，电子设备500还可以通过网络适配器560与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器560通过总线550与电子设备500的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0119]
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储
介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
[0120]
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。
[0121]
参考图10所示，描述了根据本发明的实施例的用于实现上述方法的程序产品600，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0122]
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0123]
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0124]
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0125]
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c 等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0126]
此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
[0127]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或
惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
[0128]
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。