一种可重入制造系统控制方法、装置、存储介质及设备

xiaoxiao2026-07-20  22


本发明涉及控制科学与工程,具体而言,涉及一种可重入制造系统控制方法、装置、存储介质及设备。


背景技术:

1、可重入制造系统的特点是在加工过程的不同阶段通过相同的工作站重复访问在制品,与工件从原材料到成品严格遵循不可逆路径的流水车间生产系统相比,可重入制造系统具有更灵活的制造模式,有助于提高资源利用率,减少材料浪费。近年来,可重入制造系统在各种复杂和高度定制的生产过程中得到了广泛的应用,例如半导体制造、金属加工厂以及印刷电路板组装。

2、离散事件建模方法(如petri网和排队网络)被广泛用于可重入制造系统的建模和分析。当处理高度复杂的可重入制造系统时,离散事件建模中涉及的系统维度随着系统规模的增加而急剧增加,这可能导致维数灾难。此外,生产过程中的随机性或环境变化等不确定性的处理需要更复杂的模型,由于离散事件模型缺乏解析表达,使其难以用于研究大规模制造系统的动态行为分析。这两个主要障碍限制了离散事件模型在制造业中的应用。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可重入制造系统控制方法、装置、存储介质及设备,以至少部分改善上述问题。

2、为了实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案如下:

3、第一方面,本发明实施例提供一种可重入制造系统控制方法,所述方法包括:

4、引入可重入制造系统的非线性项和线性扰动增益,构建可重入制造系统的非线性误差模型,其中,所述非线性误差模型为具有非线性双曲型脉冲偏微分方程形式的误差模型;

5、对所述非线性误差模型进行局部线性化处理,以得到可重入制造系统的整体模糊状态方程;

6、构建所述可重入制造系统的控制器算子,其中,所述控制器算子表示控制器与模糊规则下控制器增益之间的转换关系;

7、将所述控制器算子带入所述整体模糊状态方程,以得到闭环控制系统;

8、基于所述闭环控制系统进行解算,确定所述控制器增益;

9、基于所述控制器增益,获取所述控制器,并基于所述控制器对所述可重入制造系统进行调控。

10、第二方面,本发明实施例提供一种可重入制造系统控制装置,所述装置包括:

11、第一处理单元,用于引入可重入制造系统的非线性项和线性扰动增益,构建可重入制造系统的非线性误差模型,其中,所述非线性误差模型为具有非线性双曲型脉冲偏微分方程形式的误差模型;

12、所述第一处理单元还用于对所述非线性误差模型进行局部线性化处理,以得到可重入制造系统的整体模糊状态方程;

13、所述第一处理单元还用于构建所述可重入制造系统的控制器算子,其中,所述控制器算子表示控制器与模糊规则下控制器增益之间的转换关系;

14、所述第一处理单元还用于将所述控制器算子带入所述整体模糊状态方程,以得到闭环控制系统;

15、所述第一处理单元还用于基于所述闭环控制系统进行解算,确定所述控制器增益;

16、第二处理单元,用于基于所述控制器增益,获取所述控制器,并基于所述控制器对所述可重入制造系统进行调控。

17、第三方面,本发明实施例提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

18、第四方面,本发明实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括:处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述处理器执行时,实现上述的方法。

19、相对于现有技术,本发明实施例所提供的一种可重入制造系统控制方法、装置、存储介质及设备,包括:引入可重入制造系统的非线性项和线性扰动增益,构建可重入制造系统的非线性误差模型,其中,非线性误差模型为具有非线性双曲型脉冲偏微分方程形式的误差模型;对非线性误差模型进行局部线性化处理,以得到可重入制造系统的整体模糊状态方程;构建可重入制造系统的控制器算子,其中,控制器算子表示控制器与模糊规则下控制器增益之间的转换关系;将控制器算子带入整体模糊状态方程,以得到闭环控制系统;基于闭环控制系统进行解算,确定控制器增益;基于控制器增益,获取控制器,并基于控制器对可重入制造系统进行调控。在构建可重入制造系统对应的模型时,引入可重入制造系统的非线性项和线性扰动增益,以得到非线性误差模型,能够对可重入制造系统的不确定性和扰动表现出强鲁棒性。

20、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。



技术特征:

1.一种可重入制造系统控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的可重入制造系统控制方法,其特征在于,所述非线性误差模型的算式为:

3.如权利要求2所述的可重入制造系统控制方法,其特征在于,所述对所述非线性误差模型进行局部线性化处理,以得到可重入制造系统的整体模糊状态方程的步骤,包括:

4.如权利要求3所述的可重入制造系统控制方法,其特征在于,所述局部线性微分方程的算式为:

5.如权利要求4所述的可重入制造系统控制方法,其特征在于,所述控制器算子的算式为:

6.如权利要求5所述的可重入制造系统控制方法,其特征在于,所述基于所述闭环控制系统进行解算,确定所述控制器增益的步骤,包括:

7.如权利要求6所述的可重入制造系统控制方法,其特征在于,所述基于李亚普诺夫函数对所述闭环控制系统进行分析,以确定稳定性条件的步骤,包括:

8.一种可重入制造系统控制装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。


技术总结
本发明提出一种可重入制造系统控制方法、装置、存储介质及设备,引入可重入制造系统的非线性项和线性扰动增益,构建可重入制造系统的非线性误差模型;对非线性误差模型进行局部线性化处理,以得到可重入制造系统的整体模糊状态方程;构建可重入制造系统的控制器算子;将控制器算子带入整体模糊状态方程,以得到闭环控制系统;基于闭环控制系统进行解算,确定控制器增益;基于控制器增益,获取控制器,并基于控制器对可重入制造系统进行调控。在构建可重入制造系统对应的模型时,引入可重入制造系统的非线性项和线性扰动增益,以得到非线性误差模型,能够对可重入制造系统的不确定性和扰动表现出强鲁棒性。

技术研发人员:高庆,张可欣,吕金虎,王薇,赵晓轲
受保护的技术使用者:北京航空航天大学杭州创新研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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