专利名称：结晶器离散状态方程辨识方法
技术领域：
本发明有关于钢铁冶金行业中连铸机结晶器控制系统设计，特别是指ー种领域结晶器离散状态方程辨识方法。
背景技术：
目前，炼钢连铸エ艺中的结晶器振动对铸坯脱模及表面质量有着直接、重要的影响，实际应用中在保证振动エ艺參数基本稳定的前提下，通过适当地调整频率、振幅等振动基本參数来获得良好的铸坯脱模效果和铸坯表面质量。由于结晶器需要跟踪不同的频率、振幅，为此需要采用基于状态反馈的控制方法才能获得良好的跟踪效果，而状态反馈控制在控制器设计、状态估计等方面必须以结晶器离散状态方程为基础，因此需要对结晶器系统进行离散状态方程辨识，以获得噪声干扰环境下的结晶器离散状态方程參数无偏估计。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能够获得噪声干扰环境下的结晶器离散状态方程參数无偏估计的辨识方法。为达到上述目的，本发明提供一种结晶器离散状态方程辨识方法，其步骤包括有(I)采集输入数据u (k)和输出数据I (k)，采集N对数据样本Zn ；(2)构建结晶器离散状态方程观测矩阵Qr ；(3)获得结晶器状态矩阵A、C估计值；(4)构建结晶器状态矩阵B、D的线性方程
A-ιΛ
y{k) = CAkX(O) + Y η{τ)' CAm vec(B) + u{k)' vec(D)；
し=0J(5)利用最小二乗法解B、D的线性方程获得B、D的估计值。所述步骤(2)具体包括(i)令结晶器噪声干扰条件下的离散状态方程形式为f x(k +1) = Ax( k) + Bu(k、+ w(k)
\ \k) = -\k) k) ，其中x(k)是k时刻的结晶器状态值，u (k)是k时刻的结晶
器输入值，y(k)是k时刻的结晶器输出，w(k)是k时刻的过程噪声(白噪声)干扰值，v(k)是k时刻的测量噪声(白噪声)干扰值，令x(k)为nX I列向量，u(k)为mX I维列向量，y(k)为P维向量，w(k)为nXl向量，v(k)为pX I矩阵，则A为nXn矩阵，B为nXm矩阵，C为pXn矩阵；
权利要求
1.一种结晶器离散状态方程辨识方法，其特征在于，其步骤包括有 (1)采集输入数据U(k)和输出数据y (k)，采集N对数据样本Zn ； (2)构建结晶器离散状态方程观测矩阵Qr； (3)获得结晶器状态矩阵A、C估计值； (4)构建结晶器状态矩阵B、D的线性方程
2.如权利要求I所述的结晶器离散状态方程辨识方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括(i)令结晶器噪声干扰条件下的离散状态方程形式为
3.如权利要求2所述的结晶器离散状态方程辨识方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，矩阵OJl :p，l:n)为结晶器离散状态矩阵C，状态矩阵A满足方程も(p+1 pr, I n)=Or (I :p(r-l)，l :n)A，解方程即可获得矩阵A。
4.如权利要求2所述的结晶器离散状态方程辨识方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，运算符“ ”表示克罗内科乘法运算，“vec”表示将对应矩阵从第2列起，每一列元素接在前一列之后形成ー个列向量。
5.如权利要求4所述的结晶器离散状态方程辨识方法，其特征在于，所述步骤(5)具体包括 (i)令θ = [Xtl(I)…X。(n) B11…Bnm D11…Dpm]'，则步骤(4)中的结晶器输出y(k)估计值可以表示为线性方程形式タ(ん)=￥{k)0，其中
6.如权利要求I所述的结晶器离散状态方程辨识方法，其特征在于，所述输入值u (k)为结晶器油缸阀开度，所述输出值y(k)为结晶器位置。
全文摘要
本发明公开了一种结晶器离散状态方程辨识方法，其步骤包括有(1)采集输入数据u(k)和输出数据y(k)，采集N对数据样本ZN；(2)构建结晶器离散状态方程观测矩阵Qr；(3)获得结晶器状态矩阵A、C估计值；(4)构建结晶器状态矩阵B、D的线性方程(5)利用最小二乘法解B、D的线性方程获得B、D的估计值。本发明利用子空间方法对结晶器系统进行离散状态方程辨识，该方法能够获得噪声干扰环境下的结晶器离散状态方程参数无偏估计，便于结晶器跟踪不同的频率、振幅。
文档编号G05B13/04GK102692872SQ201210125460
公开日2012年9月26日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者尉强, 张华军, 王晓伟, 蔡炜, 褚学征, 陈方元 申请人:中冶南方工程技术有限公司