1.批次注塑过程的受限滚动时域混杂跟踪控制方法，其特征在于：该方法的具体步骤是：

步骤1、针对批次注塑过程中不同阶段，建立被控对象的以状态空间模型为基础的切换系统模型，具体是：

1.1首先采集批次注塑过程的输入输出数据，利用该数据建立批次过程相应阶段模型，形式如下：

i ‑1 i i ‑1 iA(z )y(z)＝B(z )u(z)i i i i i ‑1其中，y(z)，u (z)分别是第i个阶段的输出和输入的z变换，a ,b分别是多项式A (z )，i ‑1 i ‑1 i ‑1B(z )中的相应系数，m，n分别是A(z )，B(z )的最大阶次；

i i

1.2将步骤1.1中的模型进一步处理，引进Δ差分算子，y (k)∈R,u(k)∈R分别为k时刻批次过程第i个阶段的输出和输入变量；得到误差模型：并选取非最小状态空间变量 形式如下：i T i T i T i T i T i T iΔx0 (k) ＝[Δy (k) ,Δy(k‑1) ,…,Δy (k‑n+1) ,Δu (k‑1) ,Δu(k‑2) ,…,ΔuT

(k‑m+1) ]

i

其中，Δx0(k)的维数为(m‑1)×p+n×q,p为输入变量的维数，q为输出变量的维数；

由上得到一个新的第i个阶段状态空间模型：其中，

其中， 是一个p维的单位矩阵， 是一个q维的单位矩阵；

i i i

1.3为了有较好的跟踪性能，针对阶段i，定义输出跟踪误差e (k)＝y (k)‑r (k)，结合步骤1.2，求得跟踪误差形式如下：i

其中，r(k)为k时刻、i阶段的期望输出；

1.4针对第i阶段，再次选取新的状态变量，进一步扩展模型得到新的扩展状态空间模型，使其包含状态变量和输出跟踪误差，其形式如下：i i i i i

z(k+1)＝Az(k)+BΔu(k)i

其中， 矩阵A中的0表示零矩阵；

1.5将上述系统再现为切换系统模型为：σ(k) σ(k)

z(k+1)＝A z(k)+B Δu(k)；

+

其中，σ(k):Z→N:＝{1,2,…,N}表示的是切换信号，它可能与时间或系统状态相关，N是子系统的阶段数，切换序列定义为S:＝{T0,T1,T2,...,Tt,...}；所有连续间断的时间间i i

隔满足Tt+1‑Tt≥τ,t＝0,1,2,...，Tt代表第t个切换时刻，T0是初始时间，τ为不同阶段的驻σ(k) σ(k)

留时间并且它的取值依赖于李雅普诺夫函数，A ,B 对于不同阶段上式模型1.4表示；

步骤2、设计批次注塑过程不同阶段控制器及切换信号σ(k)以获得不同阶段切换条件和运行时间，具体是：

2.1考虑含自由终端状态的非最小实现扩展状态空间模型，选取相应的性能指标形式如下：

i i

其中，Q ，R ， 分别表示第i阶段状态变量、被控输入和终端状态的权矩阵，为滚动优化时域； 分别为始端和终端时刻；

2.2依据步骤2.1中的性能指标求取不同阶段控制器的最优控制律，形式如下：

2.3将步骤2.2中得到的控制量作用于被控对象：i i i

u(k)＝Δu(k)+u(k‑1)

2.4在下一时刻，重复步骤2.1到2.3继续求解新的控制量，并依次循环；

2.5针对不同阶段设计切换信号为σ(k)；

2.5.1针对步骤1.5中的切换系统，设计不同阶段控制器为：i i i

Δu(k)＝‑Kz(k)其中，

则对每一个阶段i，切换系统可变为：i i i

z(k+1)＝(A‑BK)z(k)

2.5.2对于第i个子系统，选择下面的李雅普诺夫函数：i T i

V(k)＝z(k)P(k)z(k)i i

其中，P(k)，i∈N,N:＝{1,2,…,N}是依赖于驻留时间τ的矩阵；则：i

若切换系统稳定，必有ΔV(k)＜0，其等价于：i

结合步骤2.2，求解上述不等式，便可求出不同阶段的τ。