预测控制_动态矩阵_dmc算法研究及仿真

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1、预测控制中动态矩阵控制DMC算法研究及仿真摘要：动态矩阵控制(dynamicmatrixcontrol,DMC)算法是一种基于对象阶跃响应预测模型、滚动实施并结合反馈校止的优化控制算法，是预测控制算法之一。本文阐述了预测控制的产生、发展及应用，进一步介绍动态矩阵控制算法的产生和现状，就当前动态矩阵控制算法在实际工业控制领域中发展应用现状以及今后可能的研究发展方向作了分析。并对动态矩阵控制的算法作了推导，在理论依据方面给予证明。可是在实际工业控制领域中，大多数被控对象都是多变量的，本文通过对该算法作了有约束、多变量两方面的改进，使该算法实际应用性更强。文章还对该算法进行了matlab仿真，并对

2、仿真结果进行分析研究，予以验证。关键词：预测，动态矩阵控制，模型，反馈矫正，有约束，多变量。ForecastforcontrolofDynamicMatrixControlDMCalgorithmAbstractDynamicMatrixControl(dynamicmatrixcontrol,DMC)algorithmisastepresponsebasedontheobjectpredictionmodel,androllingimplementationandoptimizationofthefeedbackcorrectioncontrolalgorithm,isoneofpredi

3、ctivecontrolalgorithms.Thispaperdescribesthecontrolforecasttherise,developmentandapplicationoffurtherinformationonDynamicMatrixControlalgorithmandtheformationofthestatusquoonthecurrentdynamicmatrixcontrolalgorithmintheactualcontrolinthefieldofindustrialdevelopmentandpossiblefutureapplicationofthere

4、searchanddevelopmentdirectionofananalysis.DynamicMatrixControlandthealgorithmisderived,intermsofthetheoreticalbasisforthat.Butinpracticeinthefieldofindustrialcontrol,themajorityofobjectsarechargedwithmultiplevariables,thepaperthroughthebindingofthealgorithm,twomorevariablesinthepromotionandimprovem

5、entofthealgorithmsothatamorepracticalapplication.Thearticlealsohasthealgorithmmatlabsimulation,andanalysisofsimulationresultstobeverified・Keywords:forecasting;dynamicmatrixcontrol;model;feedbackcorrection;binding;multivariable第一章.绪论1.1预测控制的产生预测控制的产生，并不是理论发展的需要，而首先是工业实践向控制提出的挑战。众所周知，上世纪60年代初形成的现代控制理

6、论在航空、航天等领域取得了辉煌的成果。利用状态空间法去分析和设计系统，提高了人们对被控对象的洞察能力，提供了在更高层次上设计控制系统的手段。特别是立足于最优性能指标的设计理论和方法已趋成熟，这对于在工业过程中追求更高控制质量和经济效益的控制工程师来说，无疑有着极大的吸引力。然而人们不久就发现，在完美的理论与控制之间还存在着巨大的鸿沟。主要表现在以下几个方面：1.现代控制理论的基点是对象精确的数学模型，而在工业过程中所涉及的对象往往是多输入、多输出的高维复杂系统，其数学模型很难精确建立，即使建立了模型，从工程应用的角度来说，往往需要简化，从而很难保证对象精确的模型。2•工业对象的结构、参数和环

7、境都有很大的不确定性。由于这些不确定性的存在，按照理想模型得到的最优控制在实际上往往不能保证最优，有时甚至引起控制品质的严重下降。在工业环境中人们更关注的是控制系统在不确定性影响下保持良好性能的能力，即所谓鲁棒性，而不能只是追求理想的最优性。3.工业控制中必须考虑到控制手段的经济性，对工业计算机的要求不能太高•因此控制算法必须简易以满足实时性的要求•而现代控制理论的许多算法往往过于复杂，难以用低性能的计算机实