基于DMC算法的双容水箱液位控制系统研究与仿真

针对双容水箱液位控制系统,通过机理分析法建立了水箱的传递函数和增量状态方程数学模型,将增量状态方程用差分方法进行离散化不必进行线性处理,可避免系统误差,方程时序递推求解的过程可模拟双容水箱液位控制系统的实时仿真。用动态矩阵控制算法控制双容水箱的增量状态方程使液位达到设定值,并用Matlab脚本程序实现控制过程。仿真结果表明,DMC控制双容水箱系统取得较为理想的控制效果,满足控制需求,该实验仿真对研究与应用双容水箱、预测控制算法具有重要的参考价值。

CFBB燃烧系统耦合分析与DMC控制器设计

循环流化床锅炉(CFBB)燃烧系统耦合关系复杂且难以控制,该文将CFBB燃烧过程简化为一个二入二出对象,并针对其中最难控制工况下的标称参数模型进行控制。采用逆奈氏阵列法(INA方法)对CFBB系统的耦合性进行分析,得出利用单位矩阵静态解耦法对系统进行初步解耦的结论。考虑最小化CFBB系统的ITSE指标,提出一种基于遗传算法的CFBB系统DMC控制器参数寻优方法。仿真表明,提出的DMC参数寻优方法能快速响应主汽压和床层温度的变化,具有不错的鲁棒性和跟踪性能。

基于烟花算法的反应釜温度预测控制

针对连续釜式反应过程由于大滞后造成的温度控制精度不高的问题,利用科学数据网格(scientific data grid, SDG)构建连续釜式反应过程温度控制系统结构图,在传统控制策略的基础上提出串级动态矩阵控制-比例积分微分(dynamicmatrixcontrol-proportion integrationdifferentiation,DMC-PID)温度预测控制策略。利用烟花算法完善DMC滚动优化环节,进而提高参数寻优的速度。搭建半实物仿真实验平台,通过OPC工具箱将DMC模块与可编程逻辑控制器(programmable logic controller, PLC)设备相连接进行实验验证。实验结果表明,基于烟花算法的DMC-PID串级系统,可以克服温度大滞后造成的影响,且DMC-PID串级控制对温度系统的控制精度和响应速度均有较大的提升。

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。

时滞不确定系统DMC约束控制的鲁棒性条件

讨论具有控制变量约束的时滞线性不确定系统DMC算法的鲁棒稳定性充要条件 .共有两个部分 :1)线性时滞DMC约束控制算法 ,通过在预测模型中引进模型误差补偿量ε1(k)和干扰修正量ε2 (k)来补偿预测输出 ,减小预测误差 ;2 )给出闭环系统鲁棒稳定的充要条件 ,得出了保证系统鲁棒性的模型误差、干扰、预测误差。

基于PID的DMC算法性能分析及其在过热蒸汽温度控制中的仿真

在分析PID算法和动态矩阵控制(DMC)算法的基础上,对基于PID性能指标改进的DMC算法——PIDDMC算法进行了推导。在时域内分析了PIDDMC控制器的参数选择对控制性能的影响,并给出参数选取范围。通过在发电厂的过热蒸汽温度串级控制系统中的仿真和与基本的DMC控制算法对比,结果表明PIDDMC算法具有更好的控制性能。

基于PI-DMC算法的循环流化床床温控制系统研究

针对循环流化床(CFB)床温的大惯性和时变性特点,提出了一种PI-DMC算法。PI控制器根据实际输出与预测输出的偏差修正动态矩阵控制(DMC)控制器的输出,以减小实际系统与预测模型间的输出偏差,从而降低模型与实际系统的失配以及干扰对控制系统的影响,提高系统的鲁棒性及抗干扰能力。仿真结果表明,该控制方法能够很好地适应CFB床温的动态特性变化,且控制品质优于常规PID和传统DMC控制。

一种基于神经网络预测模型的DMC算法及其仿真

研究了一种基于神经网络预测模型的动态矩阵控制(DMC)算法,首先利用多层前馈神经网络辨识对象模型,同时预测对象的未来输出,然后用DMC算法进行滚动优化和反馈校正。通过对一类化工反应器非线性系统的仿真,结果表明该算法在非线性对象的任意工作点都可以通过神经网络辨识获得工作点附近的近似线性模型,具有较好的实时性。

工业组态软件嵌入DMC控制算法的实现

本文介绍了组态软件RSView32的功能和特点。应用二次开发上位机软件RSView32的思想,在RSView32的Vi-sual Basic编辑器中嵌入DMC控制算法的模块程序。并通过网络和监控软件的组态以及通讯软件的编程来实现先进控制的应用。

任意DMC信道容量的计算与仿真

离散无记忆信道容量求解就是在一定输入分布条件下的一个极值求解问题,但实际的输入分布求解时没有足够多条件用来建立方程,因此求解困难。但是借助计算机进行迭代计算可以消除输入分布的条件不足的缺点,计算出任意DMC信道的精确容量,并找出最佳的输入分布。经过计算推导与仿真验算,结果符合实际。

一种基于RBF神经网络预测模型的DMC预测控制

研究了一种利用RBF神经网络预测模型的动态矩阵控制算法,首先利用动态节点生成构造性RBF神经网络辨识对象模型,同时预测对象的未来输出,然后用传统的动态矩阵控制算法进行滚动优化和反馈校正。仿真表明该算法在非线性对象的任意工作点都可以通过神经网络辨识获得工作点附近的近似线性模型,具有较好的实时性。

工业窑炉的DMC-PID串级控制研究

介绍了一种 DMC- PID串级控制方法。

模糊逻辑扩展DMC算法及仿真

提出一种模糊逻辑扩展动态矩阵算法,该算法的主要思想是在不同工作点作阶跃响应,建立局部线性模型,然后利用隶属函数对局部线性模型进行加权。并将约束输入思想引入到DMC算法中来,避免求逆矩阵。实现起来占用内存小,计算速度快。算法对于系统开环y-u曲线单调递增或递减的情况,只要做3个工作点的阶跃响应即可建立起系统模型;即使开环y-u曲线不单调,也可以对系统进行分段处理建立模型。算法的应用范围较广。对非线性连续发酵过程的仿真研究表明该算法控制效果较好,具有很好的理论和实践价值。

基于DMC-PID串级控制算法的AMT离合器接合位置控制

针对AMT离合器接合位置控制系统具有的时滞弱非线性特性,采用DMC-PID串级预测控制算法应用于该系统。利用TCU进行的实验结果表明,采用该算法时离合器接合位置跟踪过程中的波动、超调、上升时间和过渡时间等动态指标,均优于常规PID控制算法和单一DMC控制算法,大大提高了控制品质。

基于DMC-PID串级算法的起步离合器MAP图控制

分析了机械式自动变速器(AMT)车辆起步时离合器的接合过程。以降低起步冲击度和减小离合器滑摩功为目标,由油门开度、发动机转速、怠速目标转速以及一轴转速等参数提出了起步离合器MAP图控制策略。采用DMC-PID串级预测控制算法对离合器位置进行了动态跟踪,充分发挥了DMC算法的超前预测性、强鲁棒性以及PID控制算法的抗干扰能力。在上海华普AMT样车上进行了起步离合器道路试验,所提出的起步离合器MAP图控制策略得到了成功应用。

带前馈补偿的PID-DMC算法在PTZ平台的应用

根据PTZ摄像机本身测量和控制纯滞后性、控制系统不连续性、模型未知等特点,提出一种新的带前馈补偿的PID-DMC控制算法。采用常规PID算法控制时,由于PTZ摄像机的实际控制量的不连续性,实际闭环系统运行时控制量抖动幅度过大,严重影响系统稳定性,甚至损坏设备。为此在常规PID控制基础之上加入前馈补偿,减小积分作用带来的超调量增大的问题,同时引入DMC控制,有效减小系统的波动,使得系统的随动跟踪更为平稳和有效。

基于改进DMC算法的水泵启停预测控制研究

本文对动态矩阵控制的一般算法进行了介绍,指出了一般算法存在的问题,提出了改进算法,将改进算法应用到对水泵的启停预测控制中去,很好的解决了预测模型中的预测误差问题。

一种简化的DMC算法的稳定性分析

针对简化的DMC算法,从内模控制结构的角度分析了它的稳定性问题,并给出了模型不准确时闭环系统稳定的条件,仿真算例表明了该算法的有效性.

基于DMC-PID算法的CFB锅炉水位控制系统仿真研究

研究了基于DMC-PID的CFB锅炉汽包水位控制算法,针对电厂CFB锅炉多输入多输出、大滞后、强耦合的特点,提出了将DMC预测算法与前馈串级控制相结合的控制策略。通过MATLAB仿真测试表明,DMC-PID前馈串级控制对锅炉水位控制系统具有良好的抗干扰能力,在模型失配时表现出较强的鲁棒性,从而保证了锅炉水位的稳定,提高了控制系统的动静态特性。

多模型DMC算法的模块化设计与应用研究

多模型DMC算法应用到热工优化控制平台中具有很大的现实意义。在对热工优化控制平台和多模型DMC算法介绍的基础上完成多模型DMC算法的模块化过程,即将多模型DMC算法封装成高级算法模块。模块化过程的关键技术包括采样文件管理、采样状态刷新、上下位数据交互以及中间点进入数据库的实现。最后,选取一个非线性热工对象,在优化控制平台中调试发现多模型DMC算法模块相对于PID模块取得更好的控制效果。