新型动态矩阵控制与先进PID控制的对比研究

由于预测控制对模型的选择比较宽泛,可以选择非参数模型,如阶跃响应模型为预测模型.利用预测控制的该优点,论文基于多变量动态矩阵控制思想,建立了一种新型单元机组负荷控制系统.利用该控制系统对负荷控制进行控制仿真,将控制结果与优化的先进PID控制进行对比.对比结果表明,该控制系统负荷响应速度较快,压力波动较小,控制效果良好.     

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。     

一种新的动态矩阵控制的截断误差校正方法

动态矩阵控制(DMC)在建模时会产生截断误差,从而影响系统性能。针对这一问题,该文对传统DMC算法进行了改进,提出一种新的截断误差校正方法。通过动态补偿系数对预测模型的补偿,减小了截断误差对系统性能的影响。与传统的DMC算法相比,改进后的DMC控制允许模型向量存在一定的截断误差,以较小的建模时域或较高的采样频率实现高性能的DMC控制。最后,以工业常用的非最小相位系统为对象进行仿真研究,结果表明了该方法的有效性和实用性。     

动态矩阵控制在喷雾干燥塔中的应用研究

干燥塔温度控制中,由于系统存在较大滞后,采用动态矩阵控制,通过工厂测试得到干燥塔温度控制系统的降阶动态模型,再通过仿真,得出动态矩阵控制完全适合干燥塔温度控制,解决了纯滞后系统控制的难题,并在实际中得到应用.     

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。     

非自衡系统的动态矩阵控制

针对非自衡对象,提出了一种简便的改进ＤＭＣ算法,它克服了现有算法中不能消除输入阶跃扰动所引起的控制余差的局限性。     

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。     

动态矩阵控制在水箱液位控制系统中的应用

以水箱作为实验对象,采用动态矩阵控制的截断误差校正算法来实现对液位的定值控制。将动态矩阵控制算法在MATLAB中用Simulink建立模型,通过网络远程下载到网络化控制器中执行,对水箱液位进行实时控制,同时由监控组态软件远程监控和管理,及实验室的网络视频服务器远程监控现场情况。双容实验控制效果较为理想,在工作点附近可以较快而平稳地达到设定值。     

基于多模型的动态矩阵控制

针对动态特性随工况而变化的复杂工业过程,本文提出一种基于多模型的动态矩阵控制。根据被控对象参数的变化范围建立多个模型,同时建立以模型输出误差为变量的具有积分特点的指标切换函数。在每一采样时刻根据指标函数与实际对象最接近的模型,并将基于此模型的控制器切换为当前控制器。仿真结果表明对多工况的控制令人满意。     

大型单元机组实现协调预测控制的研究

大型单元机组的控制对象复杂、滞后大且是时变的多变量系统 ,模型难于准确建立 ,传统的控制策略很难使其达到最佳的运行状态。针对双输入双输出的火电机组机炉协调控制系统 ,提出了一种建立在解耦基础上的多变量DMC的分散优化算法 ,将多变量的DMC算法分散为单变量的DMC算法 ,该算法简单、计算量少、鲁棒性强。仿真结果表明 ,所提出的这种算法在单元机组负荷控制系统中是十分有效的。     

基于模糊解耦的火电单元机组负荷控制

讨论了火电单元机组负荷控制问题．根据火电单元机组工况多变的特点,提出一种基于模糊解耦的火电单元机组负荷控制方案,以提高控制系统适应负荷变化的能力．针对300MW仿真机的实测表明,与传统的PID定值控制相比,该方法改善了负荷控制性能,是一种具有实用价值的火电机组负荷控制方法．     

DMC在网络控制系统中的应用

采用了动态矩阵控制的预测算法,能很好地预测在数据打包中被人为延迟的状态信息,并进行控制量的计算,解决了当其负载过大、数据利用率低时而产生的网络冲突和预测不准问题。利用系统阶跃响应建立模型,具有建模容易、算法简单等特点。此方法在网络液位控制试验中,取得了良好的控制效果。     

动态矩阵控制在电加热炉温度控制中的应用

首先介绍了动态矩阵控制算法原理,然后将其应用于电加热炉温度控制系统中,并对系统的鲁棒性和现场噪声水平对系统的影响进行了分析和研究.仿真结果表明,动态矩阵控制相对于传统的PID控制和内模PID控制有更加满意的控制效果.方案使控制系统具有较强的鲁棒性和抗干扰性能,有效地提高了系统的性能指标,是一种值得推广的控制方法.     

互联网环境下基于DMC算法的双闭环控制方法

针对基于互联网的控制系统中, 网络数据传输存在不确定性时延而难以实现闭环实时控制的问题, 提出一种基于DMC算法的双闭环控制方法。结合双采样率思想,高频率采样的本地闭环控制回路实现本地控制功能;而低频率采样的远程闭环控制回路则完成全球控制功能。利用DMC算法实现前向和反馈端互联网时延的在线补偿。仿真结果表明采用DMC算法补偿时延的双采样率控制方法能够有效地克服互联网时延对控制系统动态性能的影响。     

冷热水混合系统的DMC解耦控制

提出了一种基于DMC预测控制的解耦方法用于冷热水混合系统的液位和温度的双变量控制。由液位偏差经DMC算法得到的注入水的总控制量和由温度偏差经DMC算法得到的热水注入控制量不直接加到控制对象上，而是根据冷热水的温度和总量与分量的关系，分别得到冷水和热水注入控制量，从而实现解耦。试验结果表明：尽管混合器的温度与液位具有很强的耦合性及滞后特性，该方法仍取得了较好的控制效果。     

DMC鲁棒稳定性分析

以脉冲响应模型(FIR)描述系统,采用脉冲响应系数误差平方和的形式定义了模型的不确定性,分析得到了基于脉冲响应模型的动态矩阵控制(DMC)算法的闭环系统,在此基础上,推导得出了DMC闭环系统的鲁棒稳定性条件.     

基于MPC的单元机组负荷控制系统仿真

由于MATLAB的MPC工具箱支持动态矩阵控制算法，该文用MPC工具箱实现单元机组负荷系统的多变量动态矩阵控制，取得了比较满意的控制效果，大大简化了问题的研究，为预测控制的研究提供了一条新途径。     

一种多变量系统分散优化DMC算法

提出一种多变量系统的分散优化动态矩阵控制（ＤＭＣ）算法,该处冯动 经的特点,将多变量系统ＤＭＣ算法分散为若干单变量系统的ＤＭＣ算法,使多变量ＤＭＣ算法参数设计和算法求解计算人为简化。