[发明专利]一种基于模糊理论动态调整切割头割嘴的方法

权利要求书

1.一种基于模糊理论动态调整切割头割嘴的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在初始化跟踪微分器的矩阵系数后获取跟踪微分器的矩阵系数，根据获取的跟踪微分器的矩阵系数，分别计算出跟踪微分器连续系统及离散系统的状态矩阵；

根据跟踪微分器连续系统及离散系统的状态矩阵，提取切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差的变化率；

分别计算并获取切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差在其模糊子集中的隶属度及误差的变化率在其模糊子集中的隶属度；

根据切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差在其模糊子集中的隶属度及误差的变化率在其模糊子集中的隶属度计算PI控制器的动态比例修正系数和动态积分修正系数；

根据PI控制器的动态比例修正系数和动态积分修正系数计算PI控制器的比例系数和积分系数；

根据PI控制器的比例系数和积分系数，调整切割头割嘴的高度。

2.如权利要求1所述的基于模糊理论动态调整切割头割嘴的方法，其特征在于，所述步骤在初始化跟踪微分器的矩阵系数后获取跟踪微分器的矩阵系数，根据获取的跟踪微分器的矩阵系数，分别计算出跟踪微分器连续系统及离散系统的状态矩阵具体包括：

初始化跟踪微分器的矩阵系数，所述矩阵系数包括跟踪微分器二阶系统的采样周期、阻尼系数和自然频率；

根据跟踪微分器二阶系统的阻尼系数及自然频率，计算跟踪微分器连续系统的状态矩阵；

根据跟踪微分器二阶系统的采样周期，计算跟踪微分器离散系统的状态矩阵。

3.如权利要求2所述的基于模糊理论动态调整切割头割嘴的方法，其特征在于，所述步骤根据跟踪微分器连续系统及离散系统的状态矩阵，提取切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差的变化率具体包括：

获取切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差；

根据跟踪微分器离散系统的状态矩阵以及切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差以及跟踪微分器上一时刻的状态变量计算跟踪微分器下一时刻的状态变量；

根据跟踪微分器连续系统的状态矩阵及跟踪微分器上一时刻的状态变量计算当前时刻跟踪微分器的输出。

4.如权利要求3所述的基于模糊理论动态调整切割头割嘴的方法，其特征在于，所述步骤根据跟踪微分器连续系统的状态矩阵及跟踪微分器上一时刻的状态变量计算当前时刻跟踪微分器的输出之后，还包括如下步骤：

储存跟踪微分器下一时刻的状态变量；

更新跟踪微分器上一时刻的状态变量。

5.如权利要求3所述的基于模糊理论动态调整切割头割嘴的方法，其特征在于，所述步骤根据跟踪微分器连续系统及离散系统的状态矩阵，提取切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差的变化率中，跟踪微分器连续系统形式如下所示：

其中且A、B、C均为跟踪微分器连续系统的状态矩阵，x₁、x₂均为跟踪微分器输入的状态变量，x′₁、x′₂均为跟踪微分器输入的状态变量的导数，y为跟踪微分器的输出，u为输入的切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差，ξ为跟踪微分器二阶系统的阻尼系数，ω_n为跟踪微分器二阶系统的第n个自然频率。

6.如权利要求3所述的基于模糊理论动态调整切割头割嘴的方法，其特征在于，所述步骤根据跟踪微分器连续系统及离散系统的状态矩阵，提取切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差的变化率中，跟踪微分器离散系统形式如下所示：

其中且G、H均为跟踪微分器离散系统的状态矩阵，x₁[k+1]、x₂[k+1]均为下一时刻跟踪微分器输入的状态变量，y[k]为当前时刻跟踪微分器的输出，A、B、C均为跟踪微分器连续系统的状态矩阵，u为输入的切割头割嘴当前高度与理想高度之间的误差，T_s为跟踪微分器二阶系统的第s个采样周期，I为单位矩阵，即