[发明专利]一种机械轴凹印机稳速印刷控制方法及系统

权利要求书

1.一种机械轴凹印机稳速印刷控制方法，其特征在于，所述机械轴凹印机稳速印刷控制方法具体包括：

步骤一，承印材料依序经过包括i个印刷单元的机械轴凹印机，各印刷单元进行对应的色组印刷；其中i大于等于2；

步骤二，印刷单元i的误差检测系统判断印刷单元i色组和印刷单元i-1色组是否存在套色误差；

步骤三，若存在套色误差，则印刷单元i色组的控制系统计算出印刷单元i和印刷单元i-1色组的套色误差值，并在确定的套色精度下，采用模型预测控制方法，根据计算得到的套色误差值计算印刷单元(i-1)与印刷单元i之间的补偿辊纵向线速度变化量即控制量，并以控制指令的方式发送到机械轴凹印机的伺服电机；

步骤四，伺服电机接收控制指令，并根据控制指令调整印刷单元(i-1)与印刷单元i之间补偿辊的纵向线速度，直至消除所述印刷单元i色组与印刷单元i-1色组的套色误差；

步骤五，重复步骤二至步骤四，直至消除机械轴凹印机所有印刷单元色组与印刷单元1色组之间的误差。

2.如权利要求1所述机械轴凹印机稳速印刷控制方法，其特征在于，步骤二中，所述套色误差具体包括：

所述套色误差即为各个印刷单元色组与印刷单元1色组之间的套色误差。

3.如权利要求1所述机械轴凹印机稳速印刷控制方法，其特征在于，所述套色误差和色组间补偿辊纵向线速度改变量的数学模型为：

上述模型中，e_i(s)为第i个色组印刷光标与第一个色组印刷光标的套色误差，V_i(s)为色组i与色组(i+1)间补偿辊纵向线速度即控制量，ΔT_i(s)表示色组i与色组(i+1)之间的材料长度，T^*为相邻色组之间不存在套色误差的情况下，相邻色组间的张力；ω为相邻色组之间不存在套色误差的情况下，各印刷版辊的转动角速度；K表示印刷材料的张力系数，为常量；为i色组与(i+1)色组之间的无套印误差情况下的穿料长度；r为各个印刷版辊的半径。

4.如权利要求3所述机械轴凹印机稳速印刷控制方法，其特征在于，所述机械轴凹印机稳速印刷控制方法还包括：

当采用模型预测控制方法进行印刷控制时，控制量即印刷单元(i-1)与印刷单元i之间的补偿辊纵向线速度变化量基于所述套色误差和色组间补偿辊纵向线速度改变量的数学模型计算得到；

实际测量到的误差表示为：

E＝(e(k₀)，e(k₀+1)，…，e(k₀+i)，…，e(k₀+N))^T；

其中e(k₀+i)表示从印刷控制开始时刻起第i个采样周期后的测量误差，将整个印刷过程中产生的误差作为完全可知的扰动，同时根据所述套色误差和色组间补偿辊纵向线速度改变量的数学模型，可得印刷过程中的动态特性模型：

其中x(k)为k时刻的状态，G₀为状态转移矩阵，H为控制矩阵，C₀为输出矩阵；

基于印刷过程的数学模型，可得系统的预测模型记作：

其中：E(k)＝[e(k+1|k)，e(k+2|k)，…，e(k+N|k)]^T，基于已知的印刷扰动误差矩阵，因此E(k)可以写成：

E(k)＝[e(k+1|k)，e(k+2|k)，…，e(k+N|k)]^T；

定义印刷误差轨迹：

其中，C_y＝C₁B₁；最终得印刷过程中补偿辊纵向线速度最优控制量序列为：

Q和R均为对角矩阵，分别称为误差加权矩阵和控制量加权矩阵。