PID-DMC算法及其在液位控制系统中的应用

提出了一种新的带PID校正环节的DMC算法，论述了其原理并将其应用于实际液位控制系统，实现了系统在模型失配明显的情况下对二阶液位对象的有效控制。由于控制阀的非线性特性使得本实验中的液位对象具有时滞弱非线性特性，常规DMC算法控制存在明显的模型失配问题并影响了系统的控制性能。为此在常规DMC算法中引入PID环节，从而得到了一种新的PID—DMC算法。实验结果表明该算法能有效改善系统在模型失配情况下的控制性能，且算法简单易行，在线计算量小。     

双容水箱液位DMC-PID串级控制仿真研究

双容水箱作为工业过程控制中常见的被控对象,其液位控制具有大惯性滞后、系统参数时变的特点,且经常受到来自外界水压频繁波动的干扰,常规算法很难对其进行控制.对此,采用动态矩阵控制( DMC)与PID控制相结合的DMC-PID控制方案,使被控系统具有良好的动态调节品质和很强的鲁棒性.Matlab仿真结果表明,该串级控制系统取得了较为理想的控制效果,满足控制要求,具有较好的实用价值.     

改进的动态矩阵控制算法在发酵罐温度控制中的应用

啤酒发酵是一类复杂的生化反映过程,其温度控制具有大时滞特性。由于机制复杂、环境多变,温度对象难以建立精确的数学模型,常规控制方式难以胜任此类系统的控制,并且当存在不可预测的干扰时,控制效果更难保障。针对这一问题,以啤酒发酵罐的温度为控制对象,将动态矩阵控制(DMC)引入该温度控制,基于DMC一步控制的思想,引入时间最优控制对DMC控制量进行改进,形成快速响应的预测控制算法。应用结果表明该算法有效提高了系统对干扰的抑制能力,具有较好的应用价值。     

一种基于STM32和ADS1248的数字PID温度控制系统

介绍了一种基于STM32和ADS1248的温度控制系统.系统中以Pt100热敏电阻器作为温度传感元件,以热电制冷器作为温度控制元件,采用数字PID算法对温度进行控制.该系统电路设计简单易于实现,控制灵活性大.实验结果表明:该系统可以有效实现温度的控制,其控温精度可达±0.1℃.     

一种基于DMC的新型预测PID控制器及其整定(英文)

本文提出一种基于动态矩阵控制(DMC)算法预测特性的新型PID控制方法.在考虑将来的输出期望偏差罚函数最小的前提下,由DMC计算出控制变量的值.继而构造基于DMC的预估器用以预测将来时刻的系统输出.根据将来时刻的多步预测偏差,PID控制器产生当前时刻的实际控制增量.文中也给出了基于DMC的预估器及PID控制器的参数整定方法.仿真结果表明,与常规的PID控制和DMC控制相比,所提方法具有良好的控制性能,扰动抑制尤其优良.     

火电厂过热汽温的优化控制算法研究

由于火电厂过热蒸汽温度控制具有大延迟、大惯性、非线性、强时变性的特性,传统PID控制算法难以实现良好的控制效果。为了优化火电厂过热汽温控制,提出了一种基于DMC的改进串级PID控制算法。该算法采用DMC改进主控制器输入参数,预测未来输出值,通过预测值与实际值的差值实现输入参数的校正。仿真结果分析表明,该算法与传统PID控制算法相比降低了过热蒸汽温度的超调量,缩短了汽温控制的过渡过程时间,提高了控制系统的抗扰动能力,使控制系统的动态性能和静态性能有了极大改善。     

IEPO预测PID算法在半导体激光器温度控制上的应用

半导体激光器温度控制系统是一个具有大惯性、时滞性的系统。针对传统PID算法控制存在超调量大、响应速度慢、调节过程长等问题,引入改进的鹰栖息优化算法（IEPO）和动态矩阵预测控制算法（DMC）进行控制优化。首先对鹰栖息优化算法进行改进,增强其寻优能力来获得控制性能较好的PID参数;然后利用DMC算法优化PID控制输入量来使整个系统的输出逼近期望值。仿真结果表明,IEPO预测PID算法具有超调小、动态响应速度快、抗扰动能力强的特点,调节精度更高,控制效果更好,具有一定的实用性。     

一种单片机过程控制器的研制

本文介绍了8031单片机过程控制器的硬件、软件结构和它的功能。该控制器具备一般集散系统中基本控制器的功能,利用8031多机通讯的特性,能组成多机分布式控制系统,它除具有一般常规控制算法外,还具备 PID 自适应控制算法以及最近几年提出的得到成功应用的模型算法控制(MAC),动态矩阵控制(DMC)算法。     

基于预测控制的玻璃窑炉温度系统的控制研究

玻璃窑炉温度系统是一个大惯性、大滞后并具有非线性特征的变参数系统,难以建立精确的数学模型,而且窑炉在运行过程中受到多种扰动因素的影响,传统的PID控制难以满足对窑炉温度控制的高性能要求。本文将引入预测控制中的一种典型控制算法-动态矩阵控制（DMC）算法,提出把此算法应用到玻璃窑炉温度系统中.针对窑炉温度系统的特性进行了参数的设计研究,最后对窑炉温度系统进行了仿真。结果表明该算法具有响应速度快﹑跟踪性能好﹑鲁棒性和抗干扰性强的优点,非常适合于工业上大滞后控制系统。     

动态矩阵控制算法的仿真研究及PLC应用

针对具有大迟延、大惯性、时变和非线性等特性的主汽温系统,传统PID已无法满足工业生产的需要。采用动态矩阵控制(DMC)算法,对主蒸汽温度系统进行控制仿真,并利用西门子S7-300 PLC的S7-SCL语言,将DMC算法封装成可供用户调用的功能块,完成了DMC算法的PLC实现。为了增强主蒸汽温度控制系统的抗干扰性,将DMC算法与PID控制策略相结合,设计了DMC-PID串级控制结构,以充分发挥DMC对大延迟对象适应能力强和PID抗干扰能力强的优点。针对主汽温系统时变和非线性的特性,在DMC算法中添加了模型切换策略,完成了对主汽温系统多模型控制的仿真,实现了不同模型之间平滑切换。引入性能指标,通过粒子群算法对DMC控制参数进行优化,结合国电智深EDPF-NT DCS系统,对荥阳电厂主汽温系统进行控制试验。试验结果表明,DMC算法在主汽温控制系统中具有着良好的控制效果,提高了系统动静态性能指标。     

薄壁零件压力铸造控制方法研究及鲁棒性分析

在复杂薄壁零件压力铸造控制系统的研究中,针对复杂薄壁零件压力铸造系统仿真模型,研究了压力铸造过程中压力控制算法。分别采用PID、动态矩阵控制(DMC)、PID+DMC三种控制算法,仿真结果表明三种控制算法对压力铸造系统都有一定的控制效果;其中,PID+DMC控制算法的动态特性最佳,并且对压力铸造系统中可能出现的模型失配问题也有很好的控制效果,具有较强的鲁棒性。     

Dynamic matrix control of diaphragm-type chlorine/caustic electrolysers

Dynamic matrix control (DMC) is now widely used in industrial control, and when properly applied results in significant savings due to improved efficiency and reduced off-spec product. The objective of this paper is to implement MIMO DMC on a simulated diaphragm-type chlorine/caustic electrolyser. A comparison between the MIMO DMC and traditional multi-loop SISO PID control strategy shows greatly improved controller performance and cell efficiency using DMC, which will result in reduced operating costs and increase cell diaphragm lifespan.     

煮糖结晶过程的动态矩阵控制研究

由于煮糖结晶过程本身受干扰的因素比较多,如糖浆的锤度、糖浆杂质、真空度以及温度的变化都会影响蔗糖结晶过程,非线性比较强。因此一般的控制策略（比如常规PID）难以凑效,根据煮糖结晶过程的物料平衡、能量平衡和生产过程的各种物性参数的机理解析关系（如晶体生长分散）建立描述被控对象的模型,并以该模型作为预测模型对煮糖结晶过程实施动态矩阵控制（DMC）．仿真结果表明该控制算法对煮糖过程的控制是有效的。     

DMC控制器的一种新的无扰切换方法

介绍了ＤＭＣ／ＴＩＤ／ＭＡＮ多控制器结构中各控制模式之间的无扰切换方法,其中,重点就两种ＤＭＣ控制器的无扰切换方法进行了论述,并给出了等价性证明,在此基础上,提出了一种新的改进无扰切换方法,并给出了仿真结果。     

Comparative evaluation of advanced process control techniques for alumina flash calciners

Few examples of advanced control methods have been reported in the alumina processing industries. Alcoa of Australia Limited in its Western Australian operations has traditionally employed classical methods in its feedback strategies. Three control algorithms, proportional-integral-derivative (PID), dynamic matrix control (DMC) and self-tuning control (STC), were compared in the regulation of calciner furnace temperature at the Wagerup Alumina Refinery of Alcoa of Australia to assess the potential application of advanced control methods. The evaluation was carried out under both fixed and varying production conditions using process dynamic models obtained from identification experiments based on pseudo-random binary input (PRBI) disturbing signals. Measures were defined for controller performance, robustness and complexity. DMC delivered best performance, closely followed by the optimised PID controller. An explicit STC performed poorly, as the near minimum variance nature of the algorithm imparted too much control energy to the process. All the three controllers performed significantly better than the PID control achieved with tuning parameters currently implemented in the refinery.     

一种具有PID结构的动态矩阵控制

动态矩阵控制（DMC）是基于对象阶跃响应的一种预测控制算法，它具有结构清晰、算法简单、对模型失配适应能力强等优点，适用于纯时滞，开环渐近稳定的线性对象，是一种成功而有效的控制算法。但DMC的输出动态特性受其参数的影响，目前，对DMC参数的选取一般都是采用试凑结合仿真的方法，费时又费力，从而给设计者造成很大的困难。该文提出了一种对DMC的改进方法——DMPIDC，使PID参数整定方法与动态矩阵控制结合起来．用整定出的PID参数作为DMPIDC的加权系数，保证了良好的输出动态特性，仿真结果表明这种方法是可行的。     

蒸发器过热度时滞系统的动态矩阵控制研究

针对蒸发器过热度具有大纯时延的特点,提出采用预测控制的方法。根据对象的输入输出数据辨识出蒸发器过热度对象的动态模型,再根据动态矩阵控制（DMC）的预测模型预测出系统未来时刻的输出,从而达到将过热度控制在目标范围内的要求。实验结果表明,采用DMC的控制方法,系统运行稳定,抗干扰性强,与常规PID控制相比,DMC的控制精度高,控制效果更佳。