预测控制MATLAB仿真与设计.docx

预测控制MATLAB仿真与设计.docx 本文档主要介绍了预测控制MATLAB仿真与设计的技术，通过动态矩阵控制算法实验报告，展示了单片机控制步进电机程序的实现过程。 一、预测控制算法 预测控制算法是一种基于被控对象非参数数学模型的控制算法。它是基于被控对象阶跃响应的预测控制算法，以对象的阶跃响应离散系统为模型，避免了系统的辨识，采用多步预估技术，解决时延问题，并按照预估输出与给定值偏差最小的二次性能指标实施控制。 二、实验环境 实验环境为MATLAB2016b，计算机配置为普通PC机。 三、实验步骤 实验步骤主要包括采样周期T与模型长度N的选择、预测时域长度P的选择、控制时域长度M的选择等几个方面。 四、实验结果 实验结果显示，采用DMC后系统调整时间减小，响应的快速性好，无超调。P和M对系统性能的影响也进行了分析，结果表明P越小，快速性提高，稳定性变差；M越大，控制机动性越强，改善系统的动态性能，但是稳定性会变差。 五、MATLAB程序设计 MATLAB程序设计主要包括通用传函转换为MPC模型、传函转换为阶跃响应模型、模型预测控制器设计、模型预测控制仿真等几个方面。 六、结论 本文档总结了预测控制MATLAB仿真与设计的技术，展示了单片机控制步进电机程序的实现过程，并分析了P和M对系统性能的影响，为控制理论与控制工程专业的学生和研究人员提供了有价值的参考。 七、知识点总结 1. 预测控制算法的原理和实现 2. MATLAB环境下的动态矩阵控制实验 3. 采样周期T与模型长度N的选择 4. 预测时域长度P的选择 5. 控制时域长度M的选择 6. 模型预测控制器设计 7. 模型预测控制仿真 8. P和M对系统性能的影响分析 八、参考文献 [1] MATLAB官方文档 [2] 控制理论与控制工程专业教程 九、结论 本文档总结了预测控制MATLAB仿真与设计的技术，为控制理论与控制工程专业的学生和研究人员提供了有价值的参考。