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一、前言
工业生产的过程是复杂的， 建立起来的模型也是不完善的。 即使是理论非常
复杂的现代控制理论，其效果也往往不尽人意，甚至在一些方面还不及传统的
PID 控制。 20 世纪 70 年代，人们除了加强对生产过程的建模、系统辨识、自适
应控制等方面的研究外， 开始打破传统的控制思想， 试图面向工业开发出一种对
各种模型要求低、 在线计算方便、 控制综合效果好的新型算法。 在这样的背景下，
预测控制的一种，也就是动态矩阵控制（ DMC ）首先在法国的工业控制中得到
应用。因此预测控制不是某种统一理论的产物， 而是在工业实践中逐渐发展起来
的。预测控制中比较常见的三种算法是模型算法控制（ MAC ），动态矩阵控制
（DMC）以及广义预测控制。本篇所采用的是动态矩阵控制，其采用增量算法，
因此在消除稳态余差方面非常有效。
二、控制系统设计方案
2.1 控制系统方案设计图
动态矩阵控制是基于系统阶跃响应模型的算法，隶属于预测控制的范畴。
它的原理结构图如下图 (1)所示：
图 (1) 预测控制原理结构图
上图就是预测控制原理结构图， 从图中我们可以看到， 预测控制的主要特点。
即建立预测模型； 采用滚动优化策略， 采用模型误差反馈矫正。 这也是预测控制
的本质所在。下面将对这三个特点一一说明。
2.2 预测控制基本原理
1、预测模型：预测模型的功能是根据对象历史信息和未来输入对对象输出
进行预测， 它是被控对象的准确模型。 这里只强调模型的功能而不强调其结构形
式。因此，预测模型可以是状态方程、 传递函数等传统的参数模型， 对于线性稳
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