[发明专利]一种批次注塑过程的约束跟踪控制方法

说明书

技术领域

本发明属于自动化技术领域，涉及一种批次注塑过程的约束跟踪控制方法。

背景技术

在实际工业控制中，随着对产品规格和操作要求越来越高，操作条件也变得越来越复杂。这些复杂的操作条件，相应的增加了系统未知因素出现的几率。在实际生产中，存在很多不可避免的未知因素，会影响工艺过程的操作和降低控制性能，这无疑将会对产品质量产生影响。在批次处理过程中出现了一些控制方法。例如，迭代学习控制、容错控制、鲁棒模型预测控制等控制方法，但改善模型不匹配的控制性能的关键问题仍然有待研究。因此，为解决在批次过程控制中未知因素扰动和模型失配的问题，并保证系统具有一定的鲁棒性和稳定性，提出一种新的基于鲁棒控制原理设计出的约束模型预测控制的控制方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是针对批次生产过程中由于未知因素引起模型失配的问题，提供一种批次注塑过程的约束跟踪控制方法，以维持控制器的闭环稳定性并获得良好的控制性能。该方法通过采集输入输出数据建立状态空间模型，进一步结合过程状态变量和输出误差，建立批次过程的状态空间模型，进而设计了一个改进的约束跟踪模型预测控制的控制器。该方法可以很好的处理批次过程未知因素引起的问题，保证了形式简单并满足实际工业过程的需要。

本发明的技术方案是通过数据采集、模型建立、预测机理、优化等手段，确立了一种批次注塑过程的约束跟踪控制方法，利用该方法可有效提高系统在未知扰动引起的模型失配情况下的控制性能。

本发明方法的步骤包括：

步骤1、建立批次过程中被控对象的状态空间模型，具体是：

1.1首先采集批次过程中的输入输出数据，利用该数据建立被控对象的状态空间模型，形式如下：

xm(k+1)=Amxm(k)+Bmu(k)y(k+1)=Cmxm(k+1)]]>

其中，A_m,B_m,C_m分别为系统矩阵、输入矩阵和输出矩阵，x_m(k)，u(k)，y(k)分别为k时刻模型的状态、输入和输出。

1.2将步骤1.1中加入差分算子Δ，得到模型转换后的状态空间模型形式：