基于不确定颜色模型的鲁棒多变量预测控制方法技术

本发明专利技术涉及一种染色机的基于模型算法多变量预测的鲁棒Ｈ↓［∞］控制方法。目前颜色控制完全依赖技术人员的经验，使生产成本增加和生产周期加长。本发明专利技术的技术方案是通过数据采集、过程辨识、预测控制，鲁棒Ｈ↓［∞］控制技术，确立了一种染色机的基于模型算法多步预测的鲁棒Ｈ↓［∞］控制方法，利用该控制方法减小不确定因素对颜色的影响。本发明专利技术的控制技术可以有效减小不确定因素对颜色的影响，弥补了传统控制器的不足，保证了闭环系统的稳定性，同时染色颜色的色度值不超过指定值。

Robust multivariable predictive control method based on uncertain color model

The invention relates to a dyeing machine model algorithm of multivariable predictive robust H control method based on the case for. At present, color control relies solely on the technical staff's experience, increasing production costs and lengthening production cycles. The technical scheme of the invention is through data acquisition, process identification, predictive control, robust H-infinity control technology. The key of H, established a model predictive algorithm of robust H infinity control method based on the case study of dyeing machine, using the control method to reduce the influence of uncertainty on color. The control technique of the invention can effectively reduce the influence of uncertain factors on color, makes up the deficiency of the traditional controller, to ensure the stability of the closed-loop system, and the color of the color value does not exceed the specified value.

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
基于不确定颜色模型的鲁棒多变量预测控制方法，其特征在于该方法的步骤包括：（１）确定控制变量的初始值，具体方法是：利用染色机生产范例和在染色中控制染色机生产的压力、温度和转速的规则，获得染色机生产的初始压力、温度和转速；通过对范例数据的处理得到染色机生产的初始染色配方；（２）建立预测模型，具体方法是：首先，以机台温度、压力、转速为输入数据，以在线采集的光谱色度值作为输出数据，建立基于最小二乘法的离散差分形式的不确定受控自回归滑动平均模型［＊（ｚ↑［－１］）＋△＊（ｚ↑［－１］）］ｙ（ｋ）＝［＊（ｚ↑［－１］）＋△＊（ｚ↑［－１］）］ｕ（ｋ）＋［＊（ｚ↑［－１］）＋△＊（ｚ↑［－１］）］ζ（ｋ）其中ｙ（ｋ）表示某一种坯布不同颜色的色度值，ｕ（ｋ）表示某一种坯布生产机台控制变量，ζ（ｋ）表示未知不可测的误差白噪声干扰，＊（ｚ↑［－１］）、＊（ｚ↑［－１］）和＊（ｚ↑［－１］）表示通过辨识得到的已知的实参数，△＊（ｚ↑［－１］）、△＊（ｚ↑［－１］）和△＊（ｚ↑［－１］）表示范数有界的参数的不确定性；ｙ（ｋ）＝［ｙ↓［１］（ｋ），ｙ↓［２］（ｋ），…ｙ↓［ｎ］（ｋ）］↑［Ｔ］；ｙ↓［ｉ］（ｋ）∈Ｒ↑［ｎ×１］，ｉ＝１，…，ｎ；ｕ（ｋ）＝［ｕ↓［１］（ｋ），ｕ↓［２］（ｋ），ｕ↓［３］（ｋ）］↑［Ｔ］，ｕ↓［１］（ｋ）∈Ｒ↑［ｍ×１］，ｕ↓［２］（ｋ）∈Ｒ↑［ｍ×１］，ｕ↓［３］（ｋ）∈Ｒ↑［ｍ×１］其中ｕ↓［１］（ｋ）生产机台的温度，ｕ↓［２］（ｋ）表示生产机台的压力，ｕ↓［３］（ｋ）表示生产机台的转速；＊＊＊其中，ω↓［１ｉ］，ω↓［２ｉ］，ω↓［３ｉ］，τ↓［１ｉ］，τ↓［２ｉ］和τ↓［３］是已知可测的实参数，ｆ（ｋ）是具有Ｌｅｂｅｓｇｕｅ可测元的不确定性，满足ｆ↑［Ｔ］（ｋ）ｆ（ｋ）≤１把建立的染色控制的参数最小化模型转化成基于脉冲响应传递函数的不确定非参数化模型，即预测模型ｙ↓［ｍ］（ｋ＋１）＝（＊↓［１］＋△＊↓［１］）ｕ（ｋ）＋（＊↓［２］＋△＊↓［２］）ｕ（ｋ－１）＋…＋（＊↓［Ｎ］＋△＊↓［Ｎ］）ｕ（ｋ＋１－Ｎ）其中＊＊＊＊↓［ｉ△］＝＊↓［ｉ］＋△＊↓［ｉ］（ｉ＝１，…，Ｎ）；Ｎ为建模时域；△＊↓［ｉ］表示范数有界的不确定性，且＊（ｚ↑［－１］）＝＊（ｚ↑［－１］）＝＊↓［１］＋ｚ↑［－１］＊↓［２］＋…＋ｚ↑［－Ｎ］＊↓［Ｎ］；（３）基于预测模型设计多变量预测的鲁棒Ｈ↓［∞］控制器，首先通过建立的预...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛安克，周晓慧，鲁仁全，王小华，王俊宏，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]