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龙图腾网恭喜南京工业大学申请的专利一种具有输入饱和的蒸汽-水热交换机系统的数据驱动事件触发控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116500924B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310083979.2，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权一种具有输入饱和的蒸汽-水热交换机系统的数据驱动事件触发控制方法是由沈谋全;王献明;李丽伟;刘丹;秦雯;张智浩设计研发完成，并于2023-02-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种具有输入饱和的蒸汽-水热交换机系统的数据驱动事件触发控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种具有输入饱和的蒸汽.水热交换机系统的数据驱动事件触发控制方法。该方法首先获取蒸汽.水热交换机系统的紧格式数据模型，基于此模型提出了一种考虑未来成本的修正指标，以获得最优控制器；在修正指标的基础上，构造了一个改进的动态惩罚因子控制律，以保证闭环误差系统的最终一致有界；利用瞬时数据和平均数据，提出一种插入可变阈值的动态触发机制。与传统基于数据驱动的触发机制相比，本方法是一种新的触发方式。该方法应用于网络控制系统时，降低了通信传输频率，有效的节约了网络资源，具有一定的工程应用价值。

本发明授权一种具有输入饱和的蒸汽-水热交换机系统的数据驱动事件触发控制方法在权利要求书中公布了：1.一种具有输入饱和的蒸汽-水热交换系统的数据驱动事件触发控制方法，其特征在于，包括以下步骤：提出了一种考虑未来成本的修正指标，以获得最优控制器；在修正指标的基础上，构造了一个改进的动态惩罚因子控制律，以保证闭环误差系统的最终一致有界；利用瞬时数据和平均数据，提出一种插入可变阈值的动态触发机制，以减少控制蒸汽-水热交换系统时的通信传输，具体包括：所述蒸汽-水热交换系统的离散数学表达式如下所示：yk+1＝fyk,yk-1,...,yk-cy,uk,uk-1,...,uk-cu+dk式中，表示输出，表示输入，表示扰动，m表示系统维度，是一个已知的整数，k∈{0,1,...N}表示采样时刻，f·表示未知的非线性函数，cy和cu表示未知的系统阶数。1采用动态线性化技术，获取蒸汽-水热交换系统的紧格式数据模型，如下所示：yk+1＝yk+ΦkΔuk+Δdk式中，是一个未知的伪偏导数满足Δyk+1＝yk+1-yk，Δuk＝uk-uk-1，Δdk＝dk-dk-1；2选择一个饱和函数Sat·用来描述系统输入饱和，如下所示： 式中，uik和usik分别表示uk和usk第i个元素，usk表示饱和输入，umin＜0，umax＞0，|umin|≠|umax|；3定义一个事件触发序列{kl}，l＝1,2,…N，事件触发误差eETk则如下所示：eETk＝yk-ykl4提出一个改进的成本函数J[ek]，以确保在此成本函数下设计的控制器可以保证在输入饱和情况下的跟踪性能，成本函数如下： 式中，ek+1＝rk+1-yk+1，rk+1表示期望输出，γk是要设计的惩罚因子，λ＞0；解等式得到在事件触发环境下的最优控制律uk，如下所示： 式中，0＜ρ＜1，elk＝rk-ylk，u0k表示初始的可容许控制；5设计惩罚因子γk的动态更新律，如下所示： 式中，τ＞0，6对现有的估计算法做修改，得到在事件触发环境下的更新算法，如下所示： 式中，0＜η＜2，μ＞0，该算法可以保证估计误差有界，证明过程如下：A001:由于在触发间隔与上一次触发时刻的更新值相等，因此只需要证明在触发时刻是有界的；A002:令上式被转化为下式： A003:定义在A002的两边同时减去ψjk得到下式： A004:定义得到下式： A005:根据η和μ的选择范围可得到下式： A006:将A005代入A004，得到下式： 式中，0＜d1＜1；A007:因为可得到将它和A006代入到A003中，得到下式： A008:当采样时刻的增加到无穷多时，即k→∞，上式表明观测误差收敛到这个界那么也收敛到这个界，证明结束；7采用神经网络近似J[ek]，对损失函数应用梯度下降算法，得到神经网络权重的更新律，如下所示： 式中，0＜α＜1，在该权重更新律下，指标函数的近似误差最终一致有界，证明过程如下：A009:在触发间隔，上一触发时刻的输出用于更新因此只需证明触发时刻的神经网络权重近似误差；A010:令将权重更新律代入它，得到下式： 式中，A011:通过等式变换，可得到下式： A012:将A011代入到A010中，得到下式： A013:选择Lyapunov函数V[h]，如下： A014:对A013做差分运算V[h+1]-V[h]，得到下式： A015:将A012代入A014中，得到下式： A016:因为系统输出持续激励，可得到下式： A017:将A016代入到A015中，得到下式： A018:选择0＜α＜1，得到下式： A019:将A016代入到A018中，得到下式： A020:A019表明收敛到这个界内，证明结束；8利用瞬时数据和平均数据，提出一种插入可变阈值的动态触发机制，如下所示：kl+1＝inf{k|k＞kl,‖eETk‖＞εk‖ek‖}式中，ι0≤ι≤1，α1＞0，α2＞0，在该触发机制下，所设计的控制器可以保证跟踪误差有界，证明过程如下：A021:证明分为两步，先证明在触发时刻，蒸汽-水热交换闭环控制系统输出追踪误差有界，然后再证明在触发间隔时，该系统输出追踪误差也有界；A022:在触发时刻，即k＝kl，得到下式：ek+1＝rk+1-yk+1＝rk+1-yk-ΦkΔusk-ΔdkA023：代入触发时刻的控制律到A022中，得到下式： A024:将等式代入到A023中，得到下式: A025:对A024做二范数运算，得到下式： A026:因为-1＜tanh·＜1，得到下式: A027:将-1＜tanh·＜1和A026代入到A025，得到下式: A028:因为Y是一个常值矩阵，有又因为和可得到下式:A029:根据参数ρ，λ和τ的选择范围，这里存在正常数d2和d3使下式成立: A030:将A029代入到A028中，得到下式： A031:Δrk+1表示输入的变化率，假设则有下式成立: A032:因为d2+d3＜0.2＜1，所以ek在触发时刻收敛到这个界内；A033:在触发间隔，即kl＜k＜kl+1，得到下式： A034:根据触发误差的定义，得到下式：rk+1-ykl＝Δrk+1+rk-ykl＝Δrk+1+rk-yk+eETk＝Δrk+1+ek+eETkA035：结合A034和A033，得到下式： A036:将和代入到A035，得到下式： A037:对A036做二范数运算，得到下式： A038:注意到所设计的事件触发规则满足下式： A039:将A038代入到A037中，得到下式：A040:根据参数ρ和λ的选择范围，得到下式： A041:选择合适的和τ使下式成立： A042:结合A039，A040和A041，得到下式：A043:再结合A040和A042，得到下式：A044:随着k→∞，ek收敛到A045:统一上述两种情况证明，可得到ek是最终一致有界的，证明结束。

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