动态矩阵控制常规算法改进及其应用.pdf
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2023-03-09
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动态矩阵控制常规算法的改进及其应用
摘要动态矩阵控制算法(dynamic matrix control,dmc)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正的优化控制算
法,是预测控制算法之一。文中探讨了动态矩阵控制理论的发展、
现状及其不足与改进,并阐述其在控制领域的应用。
关键词动态矩阵控制预测控制稳定性鲁棒性
动态矩阵控制由卡特勒等于 1980 年提出。dmc 算法适用于渐近稳
定的线性对象。由于该算法比较简单,计算量较少,鲁棒性强,近年
来已在冶金、石油、化工等工业过程控制中得到十分成功的应用。
经过近三十年的发展,动态矩阵控制的理论研究有了很大的进展 ,
而且,在许多领域其成功应用的报道层出不穷。但随着工业的发展,
动态矩阵控制的常规算法不能满足实际的需要,于是在算法上有了
很大的进展。
一、动态矩阵控制算法的发展和现状
1.多变量系统的 dmc 算法
dmc 算法由预测模型、参考轨迹和滚动优化控制三个部分构成,
算法的结构原理如图所示:
工业中通常能获得的对象模型是非参数模型,这种情况下很容易
得到开环预测。但是开环预测未计对象控制通道的模型误差,也未
考虑不可测干扰的影响,为了提高预测精度,在开环预测方程的基
础上加上能检测到的任一采样时刻的预测偏差,进行反馈校正,从
而变为闭环预测;工业过程控制通常有许多相互作用的变量组成多
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