CN117572760B - 一种基于pid控制的涂布纠偏控制方法及系统 - Google Patents
一种基于pid控制的涂布纠偏控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法及系统,涉及锂电池生产工艺技术领域,分析出第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略,基于第一PID控制策略驱动第一纠偏机构对条状薄片进行纠偏,基于第二位置差异特征和修正模型,得到第二PID控制策略,对第二PID控制策略进行纠偏仿真,生成虚拟条状薄片运行模型,对虚拟条状薄片运行模型进行排序,并将序次第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略认定为最优PID控制策略,上述技术方案公开了对条状薄片的PID控制策略的生成,通过多次位置差异特征的分析,实现对PID控制策略的修正,进而使纠偏控制更加精准。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产工艺技术领域,尤其是涉及一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法及系统。
背景技术
在锂电池生产工艺中涂布是一个关键的环节,涂布的质量直接会影响到电池的质量。为了避免涂布质量的问题,需要在对条状薄片(铜箔)进行涂布的时候,时刻进行纠偏,并且,随着电池生产技术的提高,对涂布机的运转速度也越来越高,所以为了实现在高速下对条状薄片的精准涂布,亟需一种涂布纠偏控制方法及系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够对条状薄片进行精准纠偏的纠偏控制方法及系统。
本申请公开了一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,包括:
建立有条状薄片特征记录表,所述条状薄片特征记录表包括若干条状薄片类型,每一条状薄片类型关联有若干特征因子;
根据生产线上条状薄片的特征因子,在条状薄片特征记录表中确定出对应的条状薄片类型;
实时采集条状薄片在没有纠偏时的第一边缘位置;
计算条状薄片的第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征;
根据确定的条状薄片类型,确定应用的预设控制分析模型,并基于第一位置差异特征,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略;
基于第一PID控制策略,驱动第一纠偏机构的对条状薄片进行纠偏;
实时采集条状薄片在第一次纠偏时的第二边缘位置,并基于第二边缘位置相对预设标准位置的第二位置差异特征以及预设的修正模型,对第一PID控制策略多次修正,得到第二PID控制策略;
针对每一第二PID控制策略进行纠偏模拟仿真,生成虚拟条状薄片运行模型;
将每一虚拟条状薄片运行模型中的虚拟边缘位置与预设标准位置进行比对分析,确定出虚拟位置差异特征,并对虚拟位置差异特征进行纠偏效果评价,并基于纠偏效果评价,对虚拟条状薄片运行模型进行排序;
根据序次第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略,驱动第二纠偏机构对条状薄片进行纠偏,并实时采集条状薄片在第二次纠偏时的第三边缘位置,并比对分析第三边缘位置与条状薄片运行模型相吻合程度,若相吻合程度大于预设值,则将虚拟条状薄片运行模型所对应第二PID控制策略认定为最优PID控制策略。
在本申请的一些实施例中,涂布纠偏控制方法还包括:
将最优PID控制策略更新入预设控制分析模型。
在本申请的一些实施例中,计算条状薄片的第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征的方法包括:
建立第一时间参考轴,并在第一时间参考轴上设定若干时间节点,并基于检测精度要求,确定在第一时间参考轴上检测时间节点之间的时间间隔;
基于第一时间参考轴上的时间节点,采集条状薄片上的第一边缘位置,并计算第一边缘位置到预设标准位置之间得第一距离差值;
基于第一时间参考轴和第一距离差值,构建第一位置差异矩阵[,/>],其中,为检测第一边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的第一距离差值。
在本申请的一些实施例中,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略的方法包括:
在条状薄片特征记录表中确定出对应的条状薄片类型,并根据条状薄片类型确定出对应的PID控制策略参考库,所述PID控制策略参考库包括若干预设位置差异特征,且每一预设位置差异特征关联有特定的预设PID控制策略;
将条状薄片对应的第一位置差异特征与PID控制策略参考库中的预设位置差异特征进行相似度分析,并将相似度大于第一相似度阈值的预设PID控制策略认定为第一PID控制策略。
在本申请的一些实施例中,计算第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度的方法包括:
预设位置差异特征为预设位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测预设边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的预设距离差值;
第一位置差异特征为第一位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测第一边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的第一距离差值;
将预设位置差异矩阵[,/>]和第一位置差异矩阵[/>,/>]进行比对分析,确定出差值相似性评价和波动相似性评价,并基于差值相似性评价和波动相似性评价,得到第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度;
计算第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度的表达式为:
;
其中,s为第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度,为差值相似性评价权重系数,/>为波动相似性评价权重系数,/>为第/>个时间节点的预设距离差值,为第/>个时间节点的第一距离差值,/>为预设位置差异矩阵中的预设距离差值的平均值,/>为第一调整常数,/>为第二调整常数。
在本申请的一些实施例中,对第一PID控制策略进行多次修正的方法包括:
第二位置差异特征为第二位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测第二边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的第二距离差值;
预设有若干差异程度评价参考区间,每一差异程度评价参考区间映射有特定的修正跨度;
对第二位置差异矩阵[t,]进行差异程度评价,并基于差异程度评价所属的差异程度评价参考区间,确定修正模型应用的单位修正比例;
基于确定应用的单位修正比例,对第一PID控制策略中的比例调节系数、积分调节系数和微分调节系数生成若干修正方案,并基于每次修正方案,均对第一PID控制策略进行修正,得到第二PID控制策略。
在本申请的一些实施例中,计算第二位置差异矩阵的差异程度的表达式为:
;
其中,y为第二位置差异矩阵的差异程度评价对应值,为差异程度转换系数,为第/>时间节点对应的第二距离差值,/>为距离差值调整常数。
在本申请的一些实施例中,对虚拟位置差异特征进行纠偏效果评价的方法包括:
虚拟位置差异特征为虚拟位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测虚拟边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的虚拟距离差值;
计算虚拟位置差异特征的纠偏效果评价的表达式为:
;
其中,x为虚拟位置差异特征的纠偏效果评价对应值,为第/>个时间节点对应的虚拟距离差值。
在本申请的一些实施例中,比对分析第三边缘位置与虚拟条状薄片运行模型相吻合程度的方法包括:
计算第三边缘位置和预设标准位置之间的第三位置差异特征;
将第三位置差异特征和虚拟位置差异特征进行比对分析,并基于比对分析结果,确定第三边缘位置与虚拟条状薄片运行模型的相吻合程度。
在本申请的一些实施例中,还公开了一种基于PID控制的涂布纠偏控制系统,包括:
条状薄片类型判断模块,所述条状薄片类型判断模块内置有条状薄片特征记录表,所述条状薄片特征记录表包括若干条状薄片类型,每一条状薄片类型关联有若干特征因子,用于根据生产线上条状薄片的特征因子,在条状薄片特征记录表中确定出对应的条状薄片类型;
第一PID控制策略生成模块,用于实时采集条状薄片在没有纠偏时的第一边缘位置,计算条状薄片的第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征,根据确定的条状薄片类型,确定应用的预设控制分析模型,并基于第一位置差异特征,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略,基于第一PID控制策略,驱动第一纠偏机构的对条状薄片进行纠偏;
第二PID控制策略生成模块,用于实时采集条状薄片在第一次纠偏时的第二边缘位置,并基于第二边缘位置相对预设标准位置的第二位置差异特征以及预设的修正模型,对第一PID控制策略多次修正,得到第二PID控制策略;
最优PID控制策略生成模块,用于针对每一第二PID控制策略进行纠偏模拟仿真,生成虚拟条状薄片运行模型,将每一虚拟条状薄片运行模型中的虚拟边缘位置与预设标准位置进行比对分析,确定出虚拟位置差异特征,并对虚拟位置差异特征进行纠偏效果评价,并基于纠偏效果评价,对虚拟条状薄片运行模型进行排序,根据序次第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略,驱动第二纠偏机构对条状薄片进行纠偏,并实时采集条状薄片在第二次纠偏时的第三边缘位置,并比对分析第三边缘位置与条状薄片运行模型相吻合程度,若相吻合程度大于预设值,则将虚拟条状薄片运行模型所对应第二PID控制策略认定为最优PID控制策略。
本申请公开了一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法及系统,涉及锂电池生产工艺技术领域,分析出第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略,基于第一PID控制策略驱动第一纠偏机构对条状薄片进行纠偏,基于第二位置差异特征和修正模型,得到第二PID控制策略,对第二PID控制策略进行纠偏仿真,生成虚拟条状薄片运行模型,对虚拟条状薄片运行模型进行排序,并将序次第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略认定为最优PID控制策略,上述技术方案公开了对条状薄片的PID控制策略的生成,通过多次位置差异特征的分析,实现对PID控制策略的修正,进而使纠偏控制更加精准。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本申请公开的一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法的方法步骤图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
以下将结合附图以及具体实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员可以根据下述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。在本发明中,除非另有明确的规定和限定,本申请使用的技术术语应当为本发明所述技术人员所理解的通常意义。
实施例:
本发明的目的是提供一种能够对条状薄片进行精准纠偏的纠偏控制方法及系统。
本申请公开了一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,参阅图1,包括:
步骤S100,建立有条状薄片特征记录表,所述条状薄片特征记录表包括若干条状薄片类型,每一条状薄片类型关联有若干特征因子。
需要理解的是,在此步骤中,创建一个特征记录表,其中包含不同类型的条状薄片以及与每种类型相关的特征因子。这个表可能包括薄片的尺寸、材料、颜色等信息。
步骤S200,根据生产线上条状薄片的特征因子,在条状薄片特征记录表中确定出对应的条状薄片类型。
需要理解的是,根据实际生产线上的条状薄片的特征因子,使用特征记录表来确定每个条状薄片的类型。
步骤S300,实时采集条状薄片在没有纠偏时的第一边缘位置,并计算条状薄片的第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征。
需要理解的是,在没有进行纠偏的情况下,实时采集条状薄片的第一边缘位置,并计算这个位置与预设标准位置之间的差异。
步骤S400,根据确定的条状薄片类型,确定应用的预设控制分析模型,并基于第一位置差异特征,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略。
需要理解的是,根据确定的条状薄片类型,选择相应的预设控制分析模型。基于第一位置差异特征,使用该模型来确定第一PID控制策略,以用于第一次纠偏。
步骤S500,基于第一PID控制策略,驱动第一纠偏机构的对条状薄片进行纠偏。
步骤S600,实时采集条状薄片在第一次纠偏时的第二边缘位置,并基于第二边缘位置相对预设标准位置的第二位置差异特征以及预设的修正模型,对第一PID控制策略多次修正,得到第二PID控制策略。
需要理解的是,实时采集第一次纠偏后的第二边缘位置,并根据这个位置相对于预设标准位置的差异特征以及预设的修正模型,对第一PID控制策略进行多次修正,得到第二PID控制策略。
步骤S700,针对每一第二PID控制策略进行纠偏模拟仿真,生成虚拟条状薄片运行模型。
步骤S800,将每一虚拟条状薄片运行模型中的虚拟边缘位置与预设标准位置进行比对分析,确定出虚拟位置差异特征,并对虚拟位置差异特征进行纠偏效果评价,并基于纠偏效果评价,对虚拟条状薄片运行模型进行排序。
需要理解的是,将虚拟条状薄片运行模型中的虚拟边缘位置与预设标准位置进行比对分析,确定虚拟位置差异特征,并对这些特征进行纠偏效果评价。基于这个评价,对虚拟条状薄片运行模型进行排序。
步骤S900,根据序次第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略,驱动第二纠偏机构对条状薄片进行纠偏,并实时采集条状薄片在第二次纠偏时的第三边缘位置,并比对分析第三边缘位置与条状薄片运行模型相吻合程度,若相吻合程度大于预设值,则将虚拟条状薄片运行模型所对应第二PID控制策略认定为最优PID控制策略。
需要理解的是,根据评价排序,选择排名第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略。然后,使用这个策略来驱动第二纠偏机构对条状薄片进行纠偏。实时采集第二次纠偏后的第三边缘位置,并比对分析第三边缘位置与条状薄片运行模型的吻合程度。如果吻合程度满足预设标准,则将该第二PID控制策略认定为最优策略。
上述方法通过实时反馈和模拟仿真来不断优化PID控制策略,以实现最佳的纠偏效果,确保条状薄片的质量和精度。
在本申请的一些实施例中,涂布纠偏控制方法还包括:将最优PID控制策略更新入预设控制分析模型。
在本申请的一些实施例中,计算条状薄片的第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征的方法包括:
第一步,建立第一时间参考轴,并在第一时间参考轴上设定若干时间节点,并基于检测精度要求,确定在第一时间参考轴上检测时间节点之间的时间间隔。
第二步,基于第一时间参考轴上的时间节点,采集条状薄片上的第一边缘位置,并计算第一边缘位置到预设标准位置之间得第一距离差值。
第三步,基于第一时间参考轴和第一距离差值,构建第一位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测第一边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的第一距离差值。
在本申请的一些实施例中,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略的方法包括:
第一不,在条状薄片特征记录表中确定出对应的条状薄片类型,并根据条状薄片类型确定出对应的PID控制策略参考库,所述PID控制策略参考库包括若干预设位置差异特征,且每一预设位置差异特征关联有特定的预设PID控制策略。
第二步,将条状薄片对应的第一位置差异特征与PID控制策略参考库中的预设位置差异特征进行相似度分析,并将相似度大于第一相似度阈值的预设PID控制策略认定为第一PID控制策略。
在本申请的一些实施例中,计算第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度的方法包括:
预设位置差异特征为预设位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测预设边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的预设距离差值。
第一位置差异特征为第一位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测第一边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的第一距离差值。
将预设位置差异矩阵[,/>]和第一位置差异矩阵[/>,/>]进行比对分析,确定出差值相似性评价和波动相似性评价,并基于差值相似性评价和波动相似性评价,得到第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度。
计算第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度的表达式为:
。
其中,s为第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度,为差值相似性评价权重系数,/>为波动相似性评价权重系数,/>为第t个时间节点的预设距离差值,/>为第/>个时间节点的第一距离差值,/>为预设位置差异矩阵中的预设距离差值的平均值,/>为第一调整常数,/>为第二调整常数。
在本申请的一些实施例中,对第一PID控制策略进行多次修正的方法包括:
第二位置差异特征为第二位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测第二边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的第二距离差值。
第一步,预设有若干差异程度评价参考区间,每一差异程度评价参考区间映射有特定的修正跨度。
第二步,对第二位置差异矩阵[,/>]进行差异程度评价,并基于差异程度评价所属的差异程度评价参考区间,确定修正模型应用的单位修正比例。
第三步,基于确定应用的单位修正比例,对第一PID控制策略中的比例调节系数、积分调节系数和微分调节系数生成若干修正方案,并基于每次修正方案,均对第一PID控制策略进行修正,得到第二PID控制策略。
在本申请的一些实施例中,计算第二位置差异矩阵的差异程度的表达式为:
。
其中,y为第二位置差异矩阵的差异程度评价对应值,为差异程度转换系数,为第/>时间节点对应的第二距离差值,/>为距离差值调整常数。
在本申请的一些实施例中,对虚拟位置差异特征进行纠偏效果评价的方法包括:
虚拟位置差异特征为虚拟位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测虚拟边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的虚拟距离差值。
计算虚拟位置差异特征的纠偏效果评价的表达式为:
。
其中,x为虚拟位置差异特征的纠偏效果评价对应值,为第/>个时间节点对应的虚拟距离差值。
在本申请的一些实施例中,比对分析第三边缘位置与虚拟条状薄片运行模型相吻合程度的方法包括:
第一步,计算第三边缘位置和预设标准位置之间的第三位置差异特征。
第二步,将第三位置差异特征和虚拟位置差异特征进行比对分析,并基于比对分析结果,确定第三边缘位置与虚拟条状薄片运行模型的相吻合程度。
在本申请的一些实施例中,还公开了一种基于PID控制的涂布纠偏控制系统,包括:条状薄片类型判断模块、第一PID控制策略生成模块、第二PID控制策略生成模块和最优PID控制策略生成模块。
所述条状薄片类型判断模块内置有条状薄片特征记录表,所述条状薄片特征记录表包括若干条状薄片类型,每一条状薄片类型关联有若干特征因子,用于根据生产线上条状薄片的特征因子,在条状薄片特征记录表中确定出对应的条状薄片类型。
第一PID控制策略生成模块,用于实时采集条状薄片在没有纠偏时的第一边缘位置,计算条状薄片的第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征,根据确定的条状薄片类型,确定应用的预设控制分析模型,并基于第一位置差异特征,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略,基于第一PID控制策略,驱动第一纠偏机构的对条状薄片进行纠偏;
所述第二PID控制策略生成模块用于实时采集条状薄片在第一次纠偏时的第二边缘位置,并基于第二边缘位置相对预设标准位置的第二位置差异特征以及预设的修正模型,对第一PID控制策略多次修正,得到第二PID控制策略。
所述最优PID控制策略生成模块用于针对每一第二PID控制策略进行纠偏模拟仿真,生成虚拟条状薄片运行模型,将每一虚拟条状薄片运行模型中的虚拟边缘位置与预设标准位置进行比对分析,确定出虚拟位置差异特征,并对虚拟位置差异特征进行纠偏效果评价,并基于纠偏效果评价,对虚拟条状薄片运行模型进行排序,根据序次第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略,驱动第二纠偏机构对条状薄片进行纠偏,并实时采集条状薄片在第二次纠偏时的第三边缘位置,并比对分析第三边缘位置与条状薄片运行模型相吻合程度,若相吻合程度大于预设值,则将虚拟条状薄片运行模型所对应第二PID控制策略认定为最优PID控制策略。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。
本申请公开了一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法及系统,涉及锂电池生产工艺技术领域,分析出第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略,基于第一PID控制策略驱动第一纠偏机构对条状薄片进行纠偏,基于第二位置差异特征和修正模型,得到第二PID控制策略,对第二PID控制策略进行纠偏仿真,生成虚拟条状薄片运行模型,对虚拟条状薄片运行模型进行排序,并将序次第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略认定为最优PID控制策略,上述技术方案公开了对条状薄片的PID控制策略的生成,通过多次位置差异特征的分析,实现对PID控制策略的修正,进而使纠偏控制更加精准。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,其特征在于,包括:
建立有条状薄片特征记录表,所述条状薄片特征记录表包括若干条状薄片类型,每一条状薄片类型关联有若干特征因子;
根据生产线上条状薄片的特征因子,在条状薄片特征记录表中确定出对应的条状薄片类型;
实时采集条状薄片在没有纠偏时的第一边缘位置;
计算条状薄片的第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征;
根据确定的条状薄片类型,确定应用的预设控制分析模型,并基于第一位置差异特征,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略;
基于第一PID控制策略,驱动第一纠偏机构的对条状薄片进行纠偏;
实时采集条状薄片在第一次纠偏时的第二边缘位置,并基于第二边缘位置相对预设标准位置的第二位置差异特征以及预设的修正模型,对第一PID控制策略多次修正,得到第二PID控制策略;
针对每一第二PID控制策略进行纠偏模拟仿真,生成虚拟条状薄片运行模型;
将每一虚拟条状薄片运行模型中的虚拟边缘位置与预设标准位置进行比对分析,确定出虚拟位置差异特征,并对虚拟位置差异特征进行纠偏效果评价,并基于纠偏效果评价,对虚拟条状薄片运行模型进行排序;
根据序次第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略,驱动第二纠偏机构对条状薄片进行纠偏,并实时采集条状薄片在第二次纠偏时的第三边缘位置,并比对分析第三边缘位置与条状薄片运行模型相吻合程度,若相吻合程度大于预设值,则将虚拟条状薄片运行模型所对应第二PID控制策略认定为最优PID控制策略。
2.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,其特征在于,还包括:
将最优PID控制策略更新入预设控制分析模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,其特征在于,计算条状薄片的第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征的方法包括:
建立第一时间参考轴,并在第一时间参考轴上设定若干时间节点,并基于检测精度要求,确定在第一时间参考轴上检测时间节点之间的时间间隔;
基于第一时间参考轴上的时间节点,采集条状薄片上的第一边缘位置,并计算第一边缘位置到预设标准位置之间得第一距离差值;
基于第一时间参考轴和第一距离差值,构建第一位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测第一边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的第一距离差值。
4.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,其特征在于,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略的方法包括:
在条状薄片特征记录表中确定出对应的条状薄片类型,并根据条状薄片类型确定出对应的PID控制策略参考库,所述PID控制策略参考库包括若干预设位置差异特征,且每一预设位置差异特征关联有特定的预设PID控制策略;
将条状薄片对应的第一位置差异特征与PID控制策略参考库中的预设位置差异特征进行相似度分析,并将相似度大于第一相似度阈值的预设PID控制策略认定为第一PID控制策略。
5.根据权利要求4所述的一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,其特征在于,计算第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度的方法包括:
预设位置差异特征为预设位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测预设边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的预设距离差值;
第一位置差异特征为第一位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测第一边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的第一距离差值;
将预设位置差异矩阵[,/>]和第一位置差异矩阵[/>,/>]进行比对分析,确定出差值相似性评价和波动相似性评价,并基于差值相似性评价和波动相似性评价,得到第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度;
计算第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度的表达式为:
;
其中,s为第一位置差异特征和预设位置差异特征的相似度,为差值相似性评价权重系数,/>为波动相似性评价权重系数,/>为第/>个时间节点的预设距离差值,/>为第/>个时间节点的第一距离差值,/>为预设位置差异矩阵中的预设距离差值的平均值,/>为第一调整常数,/>为第二调整常数。
6.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,其特征在于,对第一PID控制策略进行多次修正的方法包括:
第二位置差异特征为第二位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测第二边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的第二距离差值;
预设有若干差异程度评价参考区间,每一差异程度评价参考区间映射有特定的修正跨度;
对第二位置差异矩阵[,/>]进行差异程度评价,并基于差异程度评价所属的差异程度评价参考区间,确定修正模型应用的单位修正比例;
基于确定应用的单位修正比例,对第一PID控制策略中的比例调节系数、积分调节系数和微分调节系数生成若干修正方案,并基于每次修正方案,均对第一PID控制策略进行修正,得到第二PID控制策略。
7.根据权利要求6所述的一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,其特征在于,计算第二位置差异矩阵的差异程度的表达式为:
;
其中,y为第二位置差异矩阵的差异程度评价对应值,为差异程度转换系数,/>为第/>时间节点对应的第二距离差值,/>为距离差值调整常数。
8.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,其特征在于,对虚拟位置差异特征进行纠偏效果评价的方法包括:
虚拟位置差异特征为虚拟位置差异矩阵[,/>],其中,/>为检测虚拟边缘位置时对应的时间节点,/>为第/>个时间节点对应的虚拟距离差值;
计算虚拟位置差异特征的纠偏效果评价的表达式为:
;
其中,x为虚拟位置差异特征的纠偏效果评价对应值,为第/>个时间节点对应的虚拟距离差值。
9.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的涂布纠偏控制方法,其特征在于,比对分析第三边缘位置与虚拟条状薄片运行模型相吻合程度的方法包括:
计算第三边缘位置和预设标准位置之间的第三位置差异特征;
将第三位置差异特征和虚拟位置差异特征进行比对分析,并基于比对分析结果,确定第三边缘位置与虚拟条状薄片运行模型的相吻合程度。
10.一种基于PID控制的涂布纠偏控制系统,其特征在于,包括:
条状薄片类型判断模块,所述条状薄片类型判断模块内置有条状薄片特征记录表,所述条状薄片特征记录表包括若干条状薄片类型,每一条状薄片类型关联有若干特征因子,用于根据生产线上条状薄片的特征因子,在条状薄片特征记录表中确定出对应的条状薄片类型;
第一PID控制策略生成模块,用于实时采集条状薄片在没有纠偏时的第一边缘位置,计算条状薄片的第一边缘位置和预设标准位置之间的第一位置差异特征,根据确定的条状薄片类型,确定应用的预设控制分析模型,并基于第一位置差异特征,由预设控制分析模型确定出第一PID控制策略,基于第一PID控制策略,驱动第一纠偏机构的对条状薄片进行纠偏;
第二PID控制策略生成模块,用于实时采集条状薄片在第一次纠偏时的第二边缘位置,并基于第二边缘位置相对预设标准位置的第二位置差异特征以及预设的修正模型,对第一PID控制策略多次修正,得到第二PID控制策略;
最优PID控制策略生成模块,用于针对每一第二PID控制策略进行纠偏模拟仿真,生成虚拟条状薄片运行模型,将每一虚拟条状薄片运行模型中的虚拟边缘位置与预设标准位置进行比对分析,确定出虚拟位置差异特征,并对虚拟位置差异特征进行纠偏效果评价,并基于纠偏效果评价,对虚拟条状薄片运行模型进行排序,根据序次第一的虚拟条状薄片运行模型所对应的第二PID控制策略,驱动第二纠偏机构对条状薄片进行纠偏,并实时采集条状薄片在第二次纠偏时的第三边缘位置,并比对分析第三边缘位置与条状薄片运行模型相吻合程度,若相吻合程度大于预设值,则将虚拟条状薄片运行模型所对应第二PID控制策略认定为最优PID控制策略。
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