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动态矩阵控制算法的改进及其仿真研究

董洪霞  
【摘要】:模型预测控制是20世纪80年代初发展起来的一种新型计算机控制算法。动态矩阵控制是模型预测控制的一个重要典型算法。本文针对一般动态矩阵控制算法展开研究,做了以下工作: 1在系统的控制输入中加入期望衰减因子,加强了对控制量的约束。同时在反馈校正环节引入了误差变化率项。由此使新得到的预测控制模型能够更好地预测系统输出。在此基础上,文中对一阶系统、二阶系统、高阶系统和非最小相位系统及其延迟系统进行了仿真研究,并与一般的动态矩阵控制算法的仿真结果进行了比较。 2在实际应用中,系统的观测数据中通常是带有噪声的。本文进一步针对带有噪声污染的系统进行了仿真比对。研究了改进的动态矩阵控制算法与一般动态矩阵控制算法在此类系统环境下的稳定性与精确性。仿真结果表明,改进的动态矩阵控制算法比一般动态矩阵控制算法的控制效果要好。它对参数设置的依赖不敏感,方便了参数的选取。且具有更强的抗噪能力。值得指出的是由改进的动态矩阵控制算法所得到的目标系统的控制策略,较由一般动态矩阵控制算法所得到的控制律具有更快的收敛速度与稳定性。因此,文中改进的动态矩阵控制算法比一般动态矩阵控制算法具有更好的控制性能。


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