时滞模型的辨识方法、辨识单元和凹版印刷机套色系统与流程

本发明涉及凹版印刷机及套色，尤其涉及一种用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识方法、辨识单元和凹版印刷机套色系统。

背景技术：

1、凹版印刷机由于其工艺特点容易造成材料形变，为了保证产品颜色套准精度，通常需要增加套色系统。而套色系统的套色调整算法一般依赖迟滞模型，即经过一定的滞后时间输出才能与输入呈现同步变化。但是现有技术中没有对于该迟滞模型的准确自动辨识方法。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供了一种时滞模型的辨识方法、辨识单元和凹版印刷机套色系统，用于至少部分地解决上述技术问题。

2、第一方面，本发明提供了一种用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识方法，包括：

3、记录色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值的阶跃响应时域曲线；

4、基于最小二乘法对所述色标差值的阶跃响应时域曲线进行一阶惯性系统的数学模型的拟合，得到所述凹版印刷机套色系统的时滞模型。

5、在一种可能的实现方式中，所述记录色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值的阶跃响应时域曲线之前，还包括：对色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值进行低通滤波处理。

6、在一种可能的实现方式中，所述基于最小二乘法对所述色标差值的阶跃响应时域曲线进行一阶惯性系统的数学模型的拟合，得到所述凹版印刷机套色系统的时滞模型之后，还包括：

7、计算所述凹版印刷机套色系统的时滞模型的至少一组特征值；

8、将所述至少一组特征值分别与所述色标差值的阶跃响应时域曲线进行比对校验，如果校验通过则保存所述凹版印刷机套色系统的时滞模型；

9、在一种可能的实现方式中，所述一阶惯性系统的数学模型为y＝a(1-e^(-t/t))，其中a为比例系数，t为时间常数；并且，所述至少一组特征值包括以下的一组或多组：(t,0.632*a)；(2*t,0.865*a)；(3*t,0.95*a)。

10、在一种可能的实现方式中，所述记录色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值的阶跃响应时域曲线之前，还包括：

11、电机响应于阶跃的叠加位移调整量输入，驱动所述材料执行对应的叠加运动；

12、所述色标传感器检测执行所述叠加运动的材料的色标并计算色标差值及输出所述色标差值。

13、第二方面，本发明还提供了一种用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识单元，其特征在于，包括：

14、记录模块，用于记录色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值的阶跃响应时域曲线；

15、拟合模块，用于基于最小二乘法对所述色标差值的阶跃响应时域曲线进行一阶惯性系统的数学模型的拟合，得到所述凹版印刷机套色系统的时滞模型。

16、在一种可能的实现方式中，所述模型辨识单元还包括滤波模块，所述滤波模块用于对色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值进行低通滤波处理，并且所述记录模块还用于记录滤波后的色标差值的阶跃响应时域曲线。

17、在一种可能的实现方式中，所述模型辨识单元还包括校验模块，所述校验模块用于计算所述凹版印刷机套色系统的时滞模型的至少一组特征值，并且将所述至少一组特征值分别与所述色标差值的阶跃响应时域曲线进行比对校验，如果校验通过则保存所述凹版印刷机套色系统的时滞模型，其中，所述一阶惯性系统的数学模型为y＝a(1-e^(-t/t))，其中a为比例系数，t为时间常数，并且所述至少一组特征值包括以下的一组或多组：(t,0.632*a)；(2*t,0.865*a)；(3*t,0.95*a)。

18、在一种可能的实现方式中，所述滤波模块和所述记录模块以等时同步周期执行，并且所述拟合模块和所述校验模块通过调用的方式以预定执行优先级单次执行。

19、第三方面，本发明又提供了一种凹版印刷机套色系统，其特征在于，包括：

20、电机，用于响应于阶跃的叠加位移调整量输入驱动当前材料执行对应的叠加运动；

21、色标传感器，用于检测执行所述叠加运动的材料的色标并计算色标差值及输出所述色标差值；

22、控制器，包括前述用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识单元。

23、第四方面，本发明又提供了一种凹版印刷机套色系统，其特征在于，包括：

24、电机，用于驱动材料运动；

25、色标传感器，用于检测所述材料的色标并计算色标差值及输出所述色标差值；

26、控制器，所述控制器配置有凹版印刷机套色系统的时滞模型，并且所述控制器用于根据接收自所述色标传感器的所述色标差值，基于所述凹版印刷机套色系统的时滞模型计算电机的位移调整量并基于计算的所述位移调整量对所述电机进行位移的调整，其中所述凹版印刷机套色系统的时滞模型根据前述用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识方法辨识得到。

27、本发明的实施例，与现有技术相比，至少包括以下优点：记录色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值以得到完整的阶跃响应时域曲线，再基于最小二乘法对完整的阶跃响应时域曲线进行一阶惯性系统的数学模型的拟合，拟合得到的模型准确性高且整体辨识过程为自动运行，进而保证凹版印刷机对于颜色的套准精度。并且，通过特征值校验模型，可进一步保证模型辨识准确性。再者，在记录色标差值的阶跃响应时域曲线之前对接收自色标传感器的色标差值进行低通滤波，以滤除高频波动，可进一步保证模型辨识准确性。此外，由于整体辨识过程为自动运行，因此不需要使用控制器组态软件的监控功能，并且对于滤波和记录的功能模块放入控制器等时同步周期执行且对于拟合和校验的功能模块在控制器中通过调用以较低的执行优先级单次执行不占用过多控制器的运行资源，对主程序影响较小。

技术特征：

1.一种用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识方法，其特征在于，所述记录色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值的阶跃响应时域曲线之前，还包括：

3.根据权利要求1所述的用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识方法，其特征在于，所述基于最小二乘法对所述色标差值的阶跃响应时域曲线进行一阶惯性系统的数学模型的拟合，得到所述凹版印刷机套色系统的时滞模型之后，还包括：

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识方法，其特征在于，所述记录色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值的阶跃响应时域曲线之前，还包括：

5.一种用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识单元，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识单元，其特征在于，所述模型辨识单元还包括滤波模块(201)，所述滤波模块(201)用于对色标传感器(302)输出的其所检测的材料的色标差值进行低通滤波处理，并且所述记录模块(202)还用于记录滤波后的色标差值的阶跃响应时域曲线。

7.根据权利要求5所述的用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识单元，其特征在于，所述模型辨识单元还包括校验模块(204)，所述校验模块(204)用于计算所述凹版印刷机套色系统的时滞模型的至少一组特征值，并且将所述至少一组特征值分别与所述色标差值的阶跃响应时域曲线进行比对校验，如果校验通过则保存所述凹版印刷机套色系统的时滞模型，其中，所述一阶惯性系统的数学模型为其中a为比例系数，t为时间常数，并且所述至少一组特征值包括以下的一组或多组：(t,0.632*a)；(2*t,0.865*a)；(3*t,0.95*a)。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的用于凹版印刷机套色系统的时滞模型的辨识单元，其特征在于，所述滤波模块(201)和所述记录模块(202)以等时同步周期执行，并且所述拟合模块(203)和所述校验模块(204)通过调用的方式以预定执行优先级单次执行。

9.一种凹版印刷机套色系统，其特征在于，包括：

10.一种凹版印刷机套色系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请实施例提供了一种时滞模型的辨识方法、辨识单元和凹版印刷机套色系统。该方法包括：记录色标传感器输出的其所检测的材料的色标差值的阶跃响应时域曲线；基于最小二乘法对所述色标差值的阶跃响应时域曲线进行一阶惯性系统的数学模型的拟合，得到所述凹版印刷机套色系统的时滞模型。本申请实施例能够准确且自动辨识系统的时滞模型，保证凹版印刷机对于颜色的套准精度。

技术研发人员：亓灿东
受保护的技术使用者：西门子工厂自动化工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14