具有预测控制功能的pH控制系统

介绍了糖厂酸碱中和的酸度控制系统以及采用动态矩阵控制算法设计的预测控制器。对系统硬件配置动态矩阵控制算法及参数设计作了具体说明,给出了仿真和实际运行结果。     

自然循环锅炉主蒸汽压力双值动态矩阵控制器

针对自然循环锅炉主蒸汽压力对象的大时滞和非线性的特性,将双值动态矩阵控制算法应用于锅炉燃烧系统蒸汽压力回路的控制中。考虑双值动态矩阵控制算法在模型失配和干扰影响下稳态精度低的问题,引入预测前馈补偿措施。基于分布式控制系统和可编程逻辑控制器编制程序实现了双值动态矩阵控制器,所设计的双值动态矩阵控制器模块具有可变采样和双向无扰动切换等功能。实验运行结果表明,双值动态矩阵控制计算量能满足快速采样频率的实时性要求,鲁棒稳定性、稳态精度、设定值跟踪速度、抗干扰能力和动态过渡过程均满足控制要求。     

小波变换和主元分析在动态矩阵控制算法中的应用

提出用小波变换和主元分析相结合的方法来压缩预测时域及控制时域，在保证算法鲁棒控制性能的前提下降低动态矩阵维数并改善矩阵病态性，从而使动态矩阵控制算法的计算效率大大提高。     

基于实时操作系统的预测控制算法

为了实现实时控制,达到预测的目的,动态矩阵控制(DMC)要求实时计算控制增量,以此作为下一次的控制量.在深入理解动态矩阵控制算法和嵌入式实时操作系统μC/OS-II的基础上,提出了新的动态矩阵控制实现方式.通过嵌入式实时操作系统μC/OS-II的任务调度功能,实现动态矩阵控制算法,使动态矩阵控制的应用更加简化,减少了计算时间,运算速度得到提高.基于这一实现方式提出了实验方案,并通过实验平台进行研究,证实了算法的有效性.     

DMC-DMC串级控制算法分析与研究

将动态矩阵控制算法与串级控制系统相结合,在串级控制的主、副回路中均采用动态矩阵控制算法(DMC)进行控制.经仿真证明,该DMC-DMC串级控制算法具有快速的动态响应,控制效果较好.     

输入/输出无约束的模型预测控制器设计

动态矩阵控制算法是一种基于对象阶跃响应的预测控制算法,适用于控制系统复杂、数学模型难以精确建立的过程。针对输入/输出无约束的模型控制器设计,采用动态矩阵控制方法,包括预测模型、滚动优化、误差校正和闭环控制形式。通过MATLAB对它的仿真,验证了闭环系统鲁棒性较好,系统性能容易满足要求。结果表明,动态矩阵预测控制算法控制明显,因此是一种最优控制技术。     

过程控制中的一种预测控制算法仿真研究

随着预测控制在过程控制中的应用,预测控制在算法和理论研究上取得了很大的进展。本文主要采用动态矩阵控制算法设计预测控制器,并分析动态矩阵控制算法各参数对系统控制品质的影响。仿真实例表明,通过合适的参数设计,它能得到好的控制效果。     

中速磨煤机动态矩阵控制的仿真研究

以某电厂中速磨煤机为例,依据现场测试数据,采用测试建模方法,给出了中速磨被控对象的数学模型。根据动态矩阵预测控制理论,建立了中速磨煤机动态矩阵控制算法,利用Matlab仿真语言,编制了中速磨煤机动态矩阵控制程序,研究了中速磨被控对象参数变化范围。研究了输出误差加权矩阵、控制量加权矩阵,预测时域长度、控制时域长度,阶跃响应截断时间对控制质量的影响;在所有参数均为最佳的条件下,与常规PID控制进行了对比分析。大量的仿真研究表明,中速磨煤机动态矩阵控制优越于常规的PID控制。     

温度系统的智能动态矩阵控制

本文对动态矩阵控制算法进行了研究，对于存在较大模型失与或干扰的系统给出了智能动态矩阵算法，即在线识别动态控制曲线，根据上升时间和超调量自动调节矩阵的预测时域长度和反馈校正系数，该算法成功地应用于具有慢时变，弱非线性的ＷＫ－Ｉ温度控制实验系统，证明其易于工业控制并行有效。     

典型振荡过程动态矩阵控制的性能分析

基于动态矩阵控制的闭环传递函数,研究了典型振荡过程在动态矩阵控制下的系统 性能,给出了主要设计参数与系统稳定性、动态响应的若干重要关系,提供了分析此类系统的 理论基础.     

动态矩阵控制系统的单位反馈控制结构

基于单位反馈控制系统,对动态矩阵控制算法的机理进行了重新阐述。研究表明,动态矩阵控制器由积分器和有延时的积分器组成,具有和Dahlin控制器相同的控制器结构。本文还对动态矩阵控制系统的性能进行了讨论。     

带式输送机拉紧装置及其张力控制系统研究

针对带式输送机拉紧系统非线性、大惯性、滞后和时变的问题,建立了拉紧装置数学模型,并提出在其中串联一个校正环节,以消除系统振荡;提出将动态矩阵控制和PID控制相结合,充分利用动态矩阵对惯性、延迟适应能力强的特点和PID控制抗干扰性强的优点,建立带式输送机拉紧装置张力控制系统模型;采用AMESim/Simulink分别对带式输送机的机械液压部分和控制算法部分进行建模。仿真分析结果表明,在动态矩阵和PID串行控制下,带式输送机拉紧装置张力控制系统对延时和变结构有很强的鲁棒性,张力峰值小,能精确地跟踪张力设定值。     

强耦合温度对象的多变量动态矩阵解耦控制

针对实验室的现场总线过程控制装置中，电加热锅炉与强制对流换热器之间存在强耦合的现象，提出了将动态矩阵解耦控制策略应用于该控制装置中，同时控制锅炉内胆水温及强制对流换热器的出口热水水温，并与多变量动态矩阵控制算法进行比较。实验结果表明，采用动态矩阵解耦控制，与原来的多变量动态矩阵控制相比，其参数调整灵活，运算量相对减少，而且能够获得比较好的解耦性能，实验结果对实际工业过程的控制有一定的指导意义。     

基于专家知识的分层启发式自校正动态矩阵控制

本文提出一种基于专家知识的分层启发式自校正动态矩阵控制算法,其上层基于实时输出偏差和内模误差确定校正的策略,下层则根据模型失配的情况,采用带有模型辨识自校正或启发式自校正的动态矩阵控制,这种算法集人的调查经验和传统的辨识校正法于一体,改善了闭环系统在模型失配情况下的动态响应。     

多变量动态矩阵控制系统的闭环稳定性

定量分析了无约束多输入多输出（MIMO）动态矩阵控制系统的闭环稳定条件,首先基于脉冲响应模型重新描述了动态矩阵控制（DMC）算法;在此基础上,推导得到了MIMODMC系统的闭环稳定条件,以便于预测控制系统的分析与设计。     

基于紧格式线性化的无模型动态矩阵控制

针对常规无模型自适应控制(MFAC)算法只利用了受控系统I/O数据的零阶信息,许多系统内部信息没有充分利用的缺陷,提出了一种基于紧格式线性化的无模型动态矩阵控制方法.该方法利用紧格式线性化方法把非线性系统转化为一组由伪梯度向量描述的线性系统,将动态矩阵控制算法的预测模型和该伪梯度向量相结合,推导出无模型动态矩阵控制的动态模型.在此基础上,利用滚动优化和反馈校正等策略,推导出了无模型动态矩阵控制律的解析式.由于该方法中引入了受控系统I/O数据所带的系统内部信息,极大地提高了预测模型的精确性,增强了系统的鲁棒性,从而有效改善了控制器的控制性能.仿真结果表明该算法具有一定的结构自适应性、良好的伺服性和较强的鲁棒性.     

网络控制系统的时延在线估计与时延补偿策略研究

针对网络控制系统中的网络时延问题,引入了一种时延在线估计算法,并根据动态矩阵控制的特点,提出了一种基于分段动态矩阵控制算法的网络时延补偿策略,利用分段动态矩阵控制算法对网络控制系统中的时延信号进行预测,以补偿其在网络传输中的时延.     

不确定线性内互联大系统的分散鲁棒H∞控制

讨论含有界不确定性的线性内互联大系统,通过分散状态反馈和分散动态输出反馈的鲁棒Ｈ∞控制问题,首先给出一个重要引理,然后基于有界实引理分别导出放动态输出反馈的分散鲁棒Ｈ∞控制问题有解的充分必要条件,该条件及其问题的求解等价地转化成一个线性矩阵不等式和双线性矩阵不等式的求解。     

一种新型的动态矩阵控制算法及仿真研究

动态矩阵控制(DMC)中顺序开环控制增量的计算涉及到矩阵的求逆运算,计算量很大,不利于微处理机的在线应用。为减少运算量,使微机编程实现方便,并保持系统优良的控制性能和较强的鲁棒性,在深入理解动态矩阵控制算法的基础上引入了控制增量的期望衰减因子,以期望控制增量在控制时域长度内逐步接近于零。这一思想使得矩阵求逆运算成为数的求逆(倒数)运算,运算量大为减少,运算速度大大提高。基于这一思想提出两种设计方案,并通过计算机仿真研究,证实了算法的有效性。     

基于解耦的球磨机系统动态矩阵控制

针对制粉系统球磨机的多变量强耦合特性,提出基于逆向解耦的动态矩阵控制设计方法,先将球磨机系统分解为三个单输入单输出系统,然后利用基于对象阶跃响应的动态矩阵控制算法,对解耦后的广义系统进行了仿真研究.结果表明,逆向解耦能有效地解除变量间的强耦合和大时延问题,并且动态矩阵预测控制算法控制效果明显,优于传统的PID控制,具有实时性强、计算速度快和抗干扰能力好等优点.