[发明专利]基于调度与控制器参数动态重构的药品粉碎装置网络化控制方法

权利要求书

1.基于调度与控制器参数动态重构的药品粉碎装置网络化控制方法，包括以下步骤：

Step 1、根据实际工况对药品粉碎装置进行系统辨识和参数估计如式(1)：

其中表示r维药品粉碎装置的状态向量；表示m维药品粉碎装置的旋钮开度输入向量，τ_k表示每个采样周期内的随机有界网络短时延，且满足0≤τ_k≤eh(0＜e＜1)h为控制系统的采样周期，表示q维的部扰动信号，表示药品粉碎装置的被调输出转速、粉尘浓度信号向量，A_p,B_p,C_p是适当维数的系统矩阵，R^x(r,m,q,n∈x)表示x维的实数集；

Step 2：设置控制系统的采样周期h、调度周期步长N、调度周期T，并满足：T＝Nh；设置药品粉碎装置kT+αh时刻采样序列的调度系数θ_i(kT+αh)阈值η_i和kT+βh时刻更新序列的调度系数δ_j(kT+βh)阈值并设置调度策略如式(2)所示：

其中i∈(1,…,r),α∈(1,…,N), j∈(1,…,m),β∈(0,…,N-1)，IAE表示信号的绝对误差性能,

当k＝1时，设置初始调度矩阵Λ_α＝I，Ξ_β＝I，否则根据调度策略生成当前调度周期T内的采样调度矩阵和更新调度矩阵

其中为kT+αh时刻采样序列调度系数组成的向量，为kT+βh时刻更新序列调度系数组成的向量；

Step 3:系统以调度周期T离散化，并根据step 2的调度策略建立如下映射关系：

其中为系统调度后控制器的输入状态向量，为经系统调度后控制器的输出向量；

构建系统增广向量矩阵包括：状态向量矩阵X(kT)，控制器输出U(kT)、控制器的有效输入执行器的有效输入被调输出Z(kT)、外部扰动信号W(kT)、采样调度矩阵更新调度矩阵和并建立新的映射关系如下：

其中：

Step 4:设置系统状态反馈控制器重新构造新的状态向量G、M、N、L如下：

L＝H′₁并建立集调度与控制为一体的闭环系统模型(5)：

其中：

K_k为控制器参数，τ_kd----表示第k个调度周期内第d个采样周期的时延，A、B₀(τ_k)、B₁(τ_k1)、H₀、A_e、B′₀(τ_k)、B′₁(τ_k)、H′₀、D′₀(τ_k)、C′_e、D′₁(τ_k)、H′₁为中间计算变量；

Step 5：重新定义计算变量并在线求解以下的优化问题:

利用上一步得到的可行解，可得状态反馈控制器参数其中表示矩阵的伪逆；当k＝k+1，重新回到Step 3求解控制器参数；转速控制信号由D/A转换后输出至脉冲电磁阀式怠速控制阀,湿度控制信号由D/A转换后输出至蒸汽装置的气动阀,粉尘浓度控制信号由D/A转换后输出至粉尘进气、泄气阀，最后作用到药品粉碎装置,使药品粉碎装置的转速、湿度、粉尘浓度运行在给定的范围内。