基于降阶模型的树脂传递模塑热固性材料模具温度均匀性预测控制
系统与控制
2019-10-03 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
树脂传递模塑（RTM）近年来因轻量化制造而备受关注，在控制技术方面代表了一项重要挑战。在该过程中，树脂填充先前已铺设增强织物的型腔。该树脂发生由热激活的化学反应。因此，确保恰当反应需要对整个模腔温度进行精确控制。三个因素使该控制问题尤为困难：大量执行器与传感器之间的耦合、测试条件的可变性，以及不提供冷却能力的电力执行器的功率限制。本工作描述了一种优化的模型预测控制（MPC）架构，能够处理这些困难并满足应用所需的严格控制要求。模腔内的温度分布通过简化的降阶模型（ROM）纳入控制器。该表示由经实验验证的有限元模型（FEM）数据，利用带外生项的自回归模型（ARX）辨识获得。为保持该线性表示的简洁性，时变模型参数通过使用扰动观测器进行估计。此外，基础算法的性能得到改进：首先，采用增广观测器估计扩展空间分辨率的温度分布；其次，在控制指令计算中引入对称条件。所开发的架构已成功在 RTM 模具上实现，并满足控制要求。
引用
@article{arxiv.1910.00913,
title = {Predictive Control Based on Reduced Order Model for temperature homogeneity in a resin transfer molding tool for thermoset materials},
author = {Miguel Escolano and Jose Manuel Rodriguez and Javier Orus and Manuel Laspalas and Agustin Chiminelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.00913},
year = {2019}
}