[毕业设计] 工业过程的预测控制问题研究 [复制链接]

资料简介：
毕业设计 工业过程的预测控制问题研究，共78页，26252字
摘要
由于实际工业过程常具有非线性、时变性和不确定性，且大多数工业过程是多变量的，难于建立其精确的数学模型，因此基于严格的数学模型的现代控制理论的综合方法的使用受到了限制。为此很有必要研究一种不苛求对象模型、抗干扰能力强、鲁棒性好的控制策略。而本文涉及到的动态矩阵控制（DMC），是一种基于非参数模型的预测控制，它以被控对象的实际阶跃响应为基础，无须知道系统的精确数学模型，并能将系统控制到较高的精度，重要的是它具有较强的鲁棒性，非常适用于时滞系统的控制。
首先，本文在深入研究动态矩阵控制的基础上，将其应用于时滞系统，紧接着对其稳定性、鲁棒性和参数选取的基本原则做了一些定性的分析。在此基础上，引入仿真。一方面，模拟了一个时滞对象的动态矩阵控制，取得了满意的控制效果，并与传统PID控制相比，显示了良好的动态特性；另一方面研究了动态矩阵控制设计参数（优化时域 、控制时域 、校正参数 和控制权矩阵 ）对系统性能的影响；另外，进行了抗干扰响应仿真，证实了动态矩阵控制的良好的鲁棒性。
关键词　预测控制；动态矩阵控制；鲁棒性；时滞系统

目录
摘要……    I
Abstract    II
第1章 绪论    1
1.1 引言    1
1.2 时滞系统控制的难点    2
1.3 时滞系统控制方法的研究现状    2
1.3.1  PID控制    2
1.3.2  Smith预估控制    3
1.3.3  Dahlin算法    3
1.3.4 模糊控制    3
1.3.5 神经网络控制    4
1.3.6 预测控制    4
1.3.7 其它控制方法    4
1.3.8 时滞系统控制的研究方向    4
1.4 预测控制概述    5
1.4.1 预测控制简介    5
1.4.2 预测控制的基本原理    5
1.4.3 三种典型的预测控制算法    6
1.4.4 预测控制在时滞系统中应用的提出    7
1.5 本论文的主要研究内容    7
第2章 时滞对象的动态矩阵控制    9
2.1 无纯滞后时的动态矩阵控制算法    9
2.1.1 预测模型    9
2.1.2 滚动优化    12
2.1.3 反馈校正    13
2.2 纯滞后对象的动态矩阵控制算法    15
第3章 动态矩阵控制的性能分析    17
3.1 动态矩阵控制的内模控制（IMC）结构    17
3.1.1 内模控制（IMC）介绍    17
3.1.2动态矩阵控制的IMC结构    19
3.2 动态矩阵控制系统的稳定性与鲁棒性分析    20
3.2.1  DMC系统在模型无失配时的稳定性    20
3.2.2  DMC系统在模型失配时的鲁棒性    25
第4章 动态矩阵控制的参数设计    27
4.1 动态矩阵控制中的原始参数及其选择    27
4.1.1 采样周期 与建模时域长度     27
4.1.2 优化时域 和误差权矩阵     27
4.1.3 控制时域 和控制权矩阵     28
4.1.4 校正参数     29
4.2 动态矩阵控制的参数整定步骤    30
第5章 动态矩阵控制算法仿真研究    31
5.1 DMC的实现    31
5.1.1  DMC离线准备工作    31
5.1.2  DMC 在线计算流程    31
5.1.3  DMC算法实现    32
5.2  DMC参数对控制性能影响的仿真    33
5.3  DMC的鲁棒性仿真    35
结论    37
致谢    38
参考文献    39
附录A    40
附录B    55
附录C    66

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