預(yù)測(cè)控制在時(shí)滯工業(yè)對(duì)象中的研究.pdf

1、在許多常見(jiàn)的大型工業(yè)生產(chǎn)流程中，例如化工、造紙以及冶金，時(shí)滯現(xiàn)象普遍存在于其中。較好地克服由于時(shí)滯對(duì)象對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的影響就成了自動(dòng)控制行業(yè)的一大難題。對(duì)于這類(lèi)現(xiàn)象可以總結(jié)為:在對(duì)象時(shí)滯的范圍里，盡管系統(tǒng)的控制增量已經(jīng)作用于對(duì)象，但被控量卻無(wú)法得到響應(yīng)，導(dǎo)致在外界出現(xiàn)干擾的狀況下系統(tǒng)不能根據(jù)控制量的變化來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，最終體現(xiàn)出來(lái)的就是較大的超調(diào)量以及伴隨著較長(zhǎng)的自適應(yīng)時(shí)間。對(duì)于這一類(lèi)時(shí)滯對(duì)象，傳統(tǒng)的控制算法例如PID控制以及Smith預(yù)

2、估控制算法，都未能獲得滿意的控制效果。對(duì)此，許多學(xué)者專家通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)算法的改進(jìn)，提出了諸如改進(jìn)的面對(duì)大時(shí)滯對(duì)象的PID算法以及Smith預(yù)估控制算法。另外，以其他的控制算法諸如模糊控制、魯棒控制為基礎(chǔ)的控制算法也在處理大時(shí)滯對(duì)象中得到了應(yīng)用，對(duì)時(shí)滯控制問(wèn)題的發(fā)展起到了積極的作用。
　　 本文仔細(xì)總結(jié)了現(xiàn)階段在時(shí)滯系統(tǒng)中使用的控制方法，著重探討了預(yù)測(cè)控制中的動(dòng)態(tài)矩陣控制(DynamicMatrixControl，DMC)在處理時(shí)滯對(duì)

3、象中的運(yùn)用，如何面對(duì)實(shí)際流程中可能出現(xiàn)的未知擾動(dòng)以及應(yīng)對(duì)時(shí)變時(shí)滯對(duì)象所需進(jìn)行的一系列改進(jìn)。盡管動(dòng)態(tài)矩陣控制因?yàn)槠洫?dú)特的控制機(jī)理能夠應(yīng)對(duì)時(shí)滯系統(tǒng)中的控制，但另一方面它在抗外界干擾方面卻不夠理想，單獨(dú)使用無(wú)法應(yīng)對(duì)一類(lèi)時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)。文章針對(duì)這些缺點(diǎn)，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)矩陣控制中的控制量計(jì)算進(jìn)行改進(jìn)，將時(shí)間最優(yōu)控制加入到算法中來(lái)，設(shè)計(jì)了一種能夠更為快速抑制擾動(dòng)的控制算法。應(yīng)對(duì)時(shí)變的時(shí)滯對(duì)象時(shí)，考慮通過(guò)將遺傳算法(GeneticAlgorithm)加入到