[发明专利]一种滚筒式烘丝机烘丝中间过程控制方法

权利要求书

1.一种滚筒式烘丝机烘丝中间过程控制方法，其特征在于，采用以下优化目标函数控制烘丝中间过程的出口烟丝含水率y(t)跟踪设定值y^r：

其中：W≥0和R＞0为控制加权系数；为t时刻滚筒式烘丝机烘丝中间过程的输入增量向量；X(t+j|t)为t时刻模型预测的t+j步系统状态量；为t时刻预测的t+j步系统输入控制增量；j≥1，F(t)为t时刻系统未来的反馈控制率；通过实时同时调节烘丝中间过程的滚筒筒温u₁(t)和排潮风门开度u₂(t)控制烘丝中间过程的出口烟丝含水率y(t)跟踪t时刻系统的输出设定值y^r；u₁(t)为t时刻系统的第一个控制量；u₂(t)为t时刻系统的第二个控制量。

2.根据权利要求1所述的滚筒式烘丝机烘丝中间过程控制方法，其特征在于，通过如下线性矩阵不等式组求解优化目标函数：

其中，q＝1,2,3,4；符号*代表矩阵的对称结构；F(t)＝YG^-1为t时刻系统未来的反馈控制率；{Q_(q)|q＝1,2,3,4}为求解上述线性矩阵不等式组，即凸优化问题而产生的中间矩阵变量；γ₀+γ为上述凸优化问题的优化目标值，同时γ和γ₀也是上述优化过程中产生的中间量；系数矩阵A_t、B_t、Ξ(t)、X(t|t)是t时刻已知的参数矩阵；{(A_q,B_q)|q＝1,2,3,4}为系统多面体模型的顶点；γ、γ₀、{Y,G,Q_(q)|q＝1,2,3,4}和均为最小化变量γ₀+γ求解过程中得到的中间变量；在求解最小化问题时，根据上述不等式约束条件自动寻找满足使的γ₀+γ最小的中间变量γ、γ₀、{Y,G,Q_(q)|q＝1,2,3,4}和当找到合适的中间变量γ、γ₀、{Y,G,Q_(q)|q＝1,2,3,4}和时，则t时刻的优化求解过程结束；此时，作用于滚筒式烘丝机烘丝中间过程的最优控制输入量分别为和通过实时同时调节烘丝中间过程的滚筒筒温u₁(t)和排潮风门开度u₂(t)达到控制烘丝中间过程的出口烟丝含水率y(t)跟踪设定值y^r的目的。

3.根据权利要求1所述的滚筒式烘丝机烘丝中间过程控制方法，其特征在于，烘丝中间过程的多面体模型表达式如下：

其中，系统的一步向前预测状态向量X(t+1|t)的系数矩阵A_t，B_t，Ξ(t)和X(t|t)分别为t时刻的参数和状态；系统未来t+g+1步向前预测状态向量X(t+g+1|t)的系数矩阵A_t+g|t，B_t+g|t变化范围用如下凸多面体进行包裹：

Ω_C:

其中，和分别为关于w(t)的函数的最大值和最小值；和分别为关于w(t)的函数的最大值和最小值；为多二次函数型时变系数的参数值。