基于MATLAB动态矩阵控制算法设计仿真.pdf

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1、日经堕窒逾旦Doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2012．04．022基于MATLAB动态矩阵控制算法设计仿真杨丽华。赵文杰(华北电力大学控制理论与控制工程学院，保定071003)摘要：动态矩阵控制是预测控制中一种重要的算法。本文详细介绍了动态矩阵控制算法的特征及其优缺点。动态矩阵控制算法主要包括预测模型、滚动优化、误差校正和闭环控制形式。通过对动态矩阵控制的MATLAB仿真并将其与传统的PID控制比较。发现其对直接处理带有纯滞后、大惯性的对象，有良好的跟踪性和有较强的鲁棒性。因此有广泛的应用前景。同时还基于MATLAB软件平台设计出关于

2、动态矩阵控制算法的界面。输入已知的控制模型。通过对参数的选择，来取得良好的控制效果。关键词：预测控制；动态矩阵；控制算法中图分类号：Tlr273文献标志码：BDynamicmatrixcontrolalgorithmdesignandsimulationbasedonMATLABYANGLi—hua，ZHAOWen-jie(SchoolofControlScienceandEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：DynamicMatrixControl

3、iSanimportantpredictivecontrolalgorithm．Thispaperdescnbesthecharacteristicsandadvantagesanddisadvantagesofdynamicmatrixcontrolalgorithm．Dynamicmatrixcontrolalgorithmincludingthepredic-tionmodeI。rollingOptimization．errorcorrection．andclosed-loopcontro1．MATLABsimulationofthedynamicmat

4、rixcon-troIandcomparedwiththetraditionalPIDcontro1．findthatdynamicmatrixcontroItodealdirectlywiththedelay．1argein-ertia0ftheobject，hasgoodtrackingandstrongrobustness，SOthereareawideapplicationprospe~onit．AlsobasedOnMATLABsoftwareplatformtodesigntheinterface．entertheknowncontroImodeI

5、onthedynamicmatrixcontroIalgo．r_lhm．throughthechoiceofparameterstoachievegoodcontro1．Keywords：predictivecontroI：dynamicmatrix：controlalgorithmO引言对象复杂且多种类，具有非线性、大延迟、控制参数相互影响、随着科技的发展，人们对大型复杂和不确定性系统的控干扰源多等特点，使得自动控制系统设计难度较大。文章制品质要求逐渐提高，因此就需要提出一种新的计算机控制主要是关于预测控制在热工过程控制中的研究，将基于动态算法。利用状态空间

6、法分析和设计系统，不仅提高了人们对矩阵的原理方法，对单输入单输出的控制系统进行仿真。基控制对象的洞察能力，而且还提供了在更高层次上设计控制于MATLAB的软件平台，评价控制效果的好坏。系统的手段。因为工业对象的结构、参数和环境都有很大的1动态矩阵控制算法(DMC)不确定性，按照理想模型得到的最优控制在实际中不能保持预测控制是智能控制方法之一，目前提出的预测控制算最优，有时会引起控制品质严重下降。预测控制的提出不要法主要有基于非参数模型的模型算法控制(MAC)、动态矩阵求对模型结构有先验知识，也不需要通过复杂的系统辨识，直接就可以设计控制系统。预测控制算法汲取了

7、现代控制理论控制(DMC)和基于参数模型的广义预测控制(GPC)等。中的优化思想，滚动的在线优化，克服了不确定性，增强控制动态矩阵控制算法是一种基于被控对象非参数数学模型系统的鲁棒性J。的控制算法，它是一种基于对象阶跃响应的预测控制算法，它预测控制算法一般分为三个部分，分别是预测模型、滚动以对象的阶跃响应离散系数为模型，避免了通常的传递函数优化和反馈校正。预测模型是展示系统未来动态行为的功或状态空间方程模型参数的辨识，又因为采用多步预估技术，能，任意给出未来的控制策略观察对象的在不同控制策略下能有效解决时延过程问题，并按预估输出与给定值偏差最小的输出变化，为比

8、较这些控制策略的优劣提供依据。滚动优的