[发明专利]电加热炉的多层次多模型加权预测函数控制方法

摘要

本发明公开了一种电加热炉的多层次多模型加权预测函数控制方法。本发明把整个工作的区域按照某种方法划分为若干个子区域，在每个子区域上利用线性系统的原理建立每个子区域上的模型，使用这些子区域模型来代替全局工作区域模型。从而把原来的非线性的模型转换为了线性模型，提高了非线性建模的不精确性，避免了非线性的复杂问题，并且结合了线性系统的成熟理论基础。本发明有效的解决了在工业工程中的强非线性带来的建立模型困难，模型精确度低等问题。

主权项

电加热炉的多层次多模型加权预测函数控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤；步骤1.建立被控对象的多层次结构模型；a.设定要建立模型的层数N，并用序号L代表当前层次的序号；b.在当前L层次上把全局工作区域划分为相对应的L个子工作区域，然后在每个子工作区域上建立线性的模型m_j，其中j＝1,…,L，具体是：b‑1.根据全局区域和层数L把全局工作区域L等分；b‑2根据在每个等分的区域中的采集的输入输出数据建立相应的模型；模型参数通过阶跃响应来获取，设y_ij(t)是模型的实际输出，y_ij(∞)是模型的稳态输出，U是输入信号的放大倍数；输出的y_ij(t)可以、、用的形式来表述，模型的增益表示为其中i代表的是当前的层数，j代表的是当前层数的第j个模型；根据模型过程的特点，整个模型描述为一阶模型加滞后环节或者二阶模型滞后环节；选取模型的形式如下：因此y_ij^*(t)用下面的方式进行描述；其中取y_ij^*(t₁)＝0.39,y_ij^*(t₂)＝0.63，t₂>t₁>τ，延迟时间τ_m和响应时间T_m得到：从而得到每个层次的不同模型：其中k_m，T_m，τ_m分别为模型的稳态增益、时间常数和纯滞后时间；c.判断当前L层的多模型建立是否成功，如果成功则L自加1，跳转到步骤b中继续下一层次的多模型建模；d.完成每一个层次间上的模型建模，得到相应的子模型M_ij，结束多层次结构模型的建模，其中M_ij代表第i层次模型集的第j个子模型。