[发明专利]基于耗散性的金属轧制过程有限区域控制方法

权利要求书

1.基于耗散性的金属轧制过程有限区域控制方法，其特征在于，包括：

基于二维系统理论框架，建立金属轧制过程的数学模型；

设计动态输出反馈控制器，使金属轧制系统满足有限区域有界性和有限区域二维(T,S,R)-δ-耗散性；

所述动态输出反馈控制器具体为：

x_d(i+1,j+1)＝A_d,1x_d(i,j+1)+A_d,2x_d(i+1,j)+B_d,1y(i,j+1)+B_d,2y(i+1,j),

u(i,j)＝C_dx_d(i,j)+D_dy(i,j),

其中，为控制器的状态向量，A_d,1,A_d,2,B_d,1,B_d,2,C_d和D_d是控制器增益矩阵；x_d(i,j+1)、x_d(i+1,j)分别表示(i,j+1)、(i+1,j)对应的状态，y(i,j+1)、y(i+1,j)分别表示(i,j+1)、(i+1,j)对应的测量输出；

所述建立金属轧制过程的数学模型，具体为：

x(i+1,j+1)＝A₁x(i,j+1)+A₂x(i+1,j)+B₁u(i,j+1)+B₂u(i+1,j),

y(i,j)＝Cx(i,j),

其中，表示系统状态，表示控制输入，是测量输出，(i,j)∈N×N,N为非负整数；x(i,j+1)、x(i+1,j)分别表示(i,j+1)、(i+1,j)对应的状态，u(i,j+1)、u(i+1,j)分别表示(i,j+1)、(i+1,j)对应的控制输入；

A₁,A₂,B₁,B₂,C是系数矩阵：

M表示輥缝调节机构的集中质量，T₁表示采样周期，k₁表示调节机构弹簧刚度，k₂表示金属带的硬度，表示金属带与轧辊机构的复合刚度。

2.如权利要求1所述的基于耗散性的金属轧制过程有限区域控制方法，其特征在于，考虑具有数据丢失现象和具有外部扰动后，金属轧制过程的数学模型为：

x(i+1,j+1)＝A₁x(i,j+1)+A₂x(i+1,j)+B₁u(i,j+1)+B₂u(i+1,j)+G₁ω(i,j+1)+G₂ω(i+1,j),

y(i,j)＝ρ(i,j)Cx(i,j)+G₃ω(i,j),

其控制输出为：

z(i,j)＝Ex(i,j)+Fu(i,j)+G₄ω(i,j),

其中，表示外部扰动，表示控制输出，E,F,G₁,G₂,G₃和G₄均为系数矩阵；ρ(i,j)是取值为0或1的随机伯努利序列，表示数据丢失情况，当ρ(i,j)＝1时，系统没有发生数据丢失，ρ(i,j)＝0时，系统发生数据丢失，且满足：

和

式中为已知常数；同时假设外部扰动ω(i,j)满足：

式中ω₀≥0是已知常数，Γ为正整数。