置較遠，因而系統(tǒng) 的滯后很大。有了初始化參數(shù)，再進行系統(tǒng)辨識，可以實現(xiàn)系統(tǒng)辨識結(jié)果的快速收斂，達到 更好的控制效果；
[0084]步驟二、辨識模型參數(shù)，
[0085] 在確立了初始化模型的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進行參數(shù)辨識，初始化模型的確立，使系統(tǒng) 辨識速度加快，控制系統(tǒng)平穩(wěn)性也更好，
[0086] 在辨識過程中，增加了延時d的仿真與辨識，并d進行模型輸出預(yù)測；
[0087] 步驟三、計算預(yù)測輸出Ym，
[0088] 設(shè)預(yù)測長度為j，由于在k時刻未來的噪聲|仏+1)46{1，2，」}都是未知的，故此項 可忽略，改進的廣義預(yù)測控制算法在k+j時刻的預(yù)測輸出為
[0090] 這里
是控制量的增量形式，d為系統(tǒng)的滯 后，A為N行na列的系統(tǒng)參數(shù)矩陣，B為N行nb+1列的系統(tǒng)參數(shù)矩陣，C為N行η。列的系統(tǒng)參數(shù)矩 陣;A，B，C定義如下：
[0093] 步驟四、計算參考軌跡Y，
[0094]改進的廣義預(yù)測控制算法的參考輸出為
[0096] 其中，ym(k+d)是k時刻以后d步的優(yōu)化預(yù)測，yr(k+d+j)是k時刻以后d+j步的參考輸 出，d為系統(tǒng)的滯后時間，α為柔化因子，S為設(shè)定值；
[0097] 步驟五、構(gòu)造矩陣G，
[0098]在廣義預(yù)測控制算法中，k時刻的優(yōu)化性能指標(biāo)具有以下形式：
[0100]其中E{ ·}表示取數(shù)學(xué)期望，r為控制加權(quán)系數(shù)，性能指標(biāo)的最優(yōu)解即J的最小二乘 解為
[0103]其中I為單位矩陣，矩陣G為
[0105]步驟六、計算g T，
[0106] gT為矩陣(GTG+rI)-1Gt的第一行元素組成的向量；
[0107] 步驟七、計算最優(yōu)控制量u，
[0108] 改進的廣義預(yù)測控制算法的最優(yōu)控制量為，
[0109] u(k) =u(k~l )+gT(Yr-Ym)
[0110] 其中矩陣Yr，矩陣Ym分別為
[0112] 可吸收縫合線紡絲成形過程中的線徑控制方法步驟如下：
[0113] 直流伺服電機1通過聯(lián)軸器2驅(qū)動絲杠5作順時針和逆時針方向旋轉(zhuǎn)運動，絲杠5驅(qū) 動螺母塊4，將絲杠5的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為螺母塊4的直線運動，螺母塊4通過活塞連接塊16帶 動圓柱活塞A13和圓柱活塞B18做同步直線運動；
[0114] 當(dāng)直流伺服電機1正轉(zhuǎn)時，從直流伺服電機1尾部向絲杠5看，直流伺服電機驅(qū)動絲 杠5作順時針方向旋轉(zhuǎn)，絲杠5的旋向為右旋，絲杠5驅(qū)動螺母塊4向右運動，活塞連接塊16帶 動圓柱活塞A13和圓柱活塞B18向右運動，液壓缸筒A14左端油腔體積增大，壓力減小，單向 閥AlO關(guān)閉，單向閥BI 1打開，輸入液槽24中的原液依次經(jīng)輸入液槽24的出口 24-1、三通接頭 D23的1 口和3 口、單向閥B11、三通接頭B12的3 口和1 口、液壓缸筒Al4的進出液接口 14-1流入 液壓缸筒A14的左端油腔，同時，液壓缸筒B19右端油腔體積減小，壓力增大，單向閥C21關(guān) 閉，單向閥D22打開，液壓缸筒B19內(nèi)原液依次經(jīng)液壓缸筒Bl 9的進出液接口 19-1、三通接頭 C20的1 口和3 口、單向閥D22、三通接頭A9的2 口和1 口流入噴嘴8，由噴嘴8獲得初生態(tài)絲；
[0115]當(dāng)直流伺服電機1反轉(zhuǎn)時，從直流伺服電機1尾部向絲杠5看，直流伺服電機驅(qū)動絲 杠5作逆時針方向旋轉(zhuǎn)，絲杠5的旋向為右旋，絲杠5驅(qū)動螺母塊4向左運動，活塞連接塊16帶 動圓柱活塞A13和圓柱活塞B18向左運動，液壓缸筒B19右端油腔體積增大，壓力減小，單向 閥C21打開，單向閥D22關(guān)閉，輸入液槽24中的原液依次經(jīng)輸入液槽24的出口 24-1、三通接頭 D23的1 口和2 口、單向閥C21、三通接頭C20的2 口和1 口、液壓缸筒B19的進出液接口 19-1流入 液壓缸筒B19的右端油腔；同時，液壓缸筒A14左端油腔體積減小，壓力增大，單向閥Bll關(guān) 閉，單向閥Al 0打開，液壓缸筒A14內(nèi)原液依次經(jīng)液壓缸筒Al 4的進出液接口 14-1、三通接頭 Bl2的1 口和2 口、單向閥Al0、三通接頭A9的3 口和1 口流入噴嘴8，由噴嘴8獲得初生態(tài)絲； [0116]采用反串聯(lián)雙液壓缸的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成一種新型的噴絲裝置，保證輸出液流速幾乎 無波動，直流伺服電機1的正反轉(zhuǎn)每切換一次，圓柱活塞A13、圓柱活塞B18往復(fù)運動一次;直 流伺服電機1正反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速越高，圓柱活塞A13、圓柱活塞B18往復(fù)運動的速度越快，噴嘴8噴 出的原液流速越大，獲得的初生態(tài)絲線徑越小，此時纏繞速度也同步加大，所以調(diào)節(jié)直流伺 服電機1的正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，就可控制噴嘴8噴出的原液流速，而原液流速決定了噴出的線徑，故 可控制噴嘴8按設(shè)定的流速值噴出相應(yīng)線徑的初生態(tài)絲，初生態(tài)絲經(jīng)凝固液、再經(jīng)拉伸、膠 聯(lián)、水洗、干燥工序通過線經(jīng)纏繞機構(gòu)卷繞成形獲得可吸收縫合線。
[0117] 原液為殼聚糖與膠原蛋白的原料混合液。
[0118] 以線陣CCD為核心的線徑檢測模塊對可吸收縫合線線徑進行測量，將線徑測量值 與線徑設(shè)定值送入控制模塊，通過改進的廣義預(yù)測控制算法對檢測的可吸收縫合線線徑與 設(shè)定值的差值產(chǎn)生的電機的控制信號，驅(qū)動噴絲裝置調(diào)節(jié)噴嘴8噴絲速度，獲得與線徑設(shè)定 值一致的初生態(tài)絲，實現(xiàn)對可吸收縫合線成形過程中線徑的閉環(huán)控制。
[0119] 參照圖7,線徑檢測模塊采用線陣CCD作為線徑檢測核心，包括光學(xué)成像模塊，基于 CPLD的線陣CCD驅(qū)動模塊，高速A/D數(shù)據(jù)采集和DSP數(shù)據(jù)信號處理模塊。其中光學(xué)成像模塊與 基于CPLD的線陣CCD驅(qū)動模塊連接，高速A/D數(shù)據(jù)采集和DSP數(shù)據(jù)信號處理模塊同時與光學(xué) 成像模塊和基于CPLD的線陣C⑶驅(qū)動模塊連接。
[0120] 線徑檢測模塊的工作流程如下：
[0121] 光源照射路線被可吸收縫合線遮擋，光信號發(fā)生變化，光信號通過遠心鏡頭、光路 輸入到線陣CCD，CPLD驅(qū)動電路在驅(qū)動時序的控制下為線陣CCD輸出驅(qū)動指令，來自線陣CCD 的電荷信號進入信號調(diào)理電路進行濾波，信號經(jīng)濾波后，信號調(diào)理電路向A/D采樣電路輸出 模擬電壓信號，A/D采樣電路將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入到DSP控制器，由DSP控 制器完成二值化處理、數(shù)據(jù)存儲、計算線徑、數(shù)據(jù)傳輸處理，由DSP控制器為本發(fā)明的控制模 塊提供檢測數(shù)據(jù)。
[0122] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種可吸收縫合線紡絲成形過程中的線徑控制系統(tǒng)，包括線徑檢測模塊、線經(jīng)纏繞 機構(gòu)，其特征在于:還包括控制模塊、噴絲裝置，所述噴絲裝置包括直流伺服電機，反串聯(lián)雙 液壓缸傳動機構(gòu)，噴嘴三部分，所述控制模塊的STM32F103ZET6芯片依次通過噴絲裝置的直 流伺服電機(1)、反串聯(lián)雙液壓缸傳動機構(gòu)、噴嘴(8)與線經(jīng)纏繞機構(gòu)連接，所述線徑檢測模 塊分別與控制模塊、線經(jīng)纏繞機構(gòu)連接； 所述控制模塊采用基于ARM Cortex-M3核心的32位微控制器STM32F103ZET6芯片作為 數(shù)據(jù)處理核心，采用一種改進的廣義預(yù)測控制算法進行數(shù)據(jù)處理； 所述反串聯(lián)雙液壓缸傳動機構(gòu)包括聯(lián)軸器(2)、絲杠后支承（3)、螺母塊(4)、絲杠 (5)、 絲杠前支承(6)、導(dǎo)軌(7)、三通接頭A(9)、單向閥A(10)、單向閥B(ll)、三通接頭B(12)、圓柱 活塞A(13)、液壓缸筒A(14)、鎖緊螺母A(15)、活塞連接塊（16)、鎖緊螺母B (17)、圓柱活塞B (18) 、液壓缸筒8(19)、三通接頭以20)、單向閥(：(21)、單向閥0(22)、三通接頭0(23)、輸入液 槽(24)、擋板B(25)、支架(26)、支撐板B(27)、支撐板A(28)、擋板A(29)、密封環(huán)A(30)、密封 環(huán)B(31)，所述擋板A(29)、絲杠前支承(6)固定在導(dǎo)軌(7)內(nèi)一端，所述擋板B(25)、支架(26) 固定在導(dǎo)軌(7)內(nèi)另一端，所述聯(lián)軸器(2)固定在支架(26)內(nèi)，所述直流伺服電機(1)固定在 擋板B(25)上，直流伺服電機(1)軸通過擋板B(25)孔與聯(lián)軸器(2)連接； 所述絲杠后支承(3)固定在支架(26)上，所述支撐板B(27)和支撐板A(28)間隔的固定 在導(dǎo)軌(7)內(nèi)，所述螺母塊(4)設(shè)置在絲杠(5)上，當(dāng)絲杠(5)旋轉(zhuǎn)時，螺母塊(4)在絲杠(5)上 可水平移動，所述絲杠（5)的一端穿過支撐板A(28)的孔置于絲杠前支承(6)內(nèi)，絲杠(5)的 另一端依次穿過支撐板B(