基于組態(tài)王和MATLAB的預(yù)測控制器實現(xiàn)設(shè)計.pdf

1、為解決工業(yè)實際中大時滯的過程控制的難題，本文提出了新型預(yù)測函數(shù)控制算法工業(yè)應(yīng)用的實現(xiàn)方法。預(yù)測控制是一種新型的控制算法之一，經(jīng)典的PID控制方法簡單方便，但是精度不高。近年來發(fā)展的自適應(yīng)、自校正方法精度高，但其本質(zhì)要求在線辨識對象模型，對過程的未建模動態(tài)和擾動的適應(yīng)能力差，魯棒性不好。預(yù)測控制方法是第三代模型預(yù)測控制算法，具有模型要求低，實時控制計算量小，跟蹤控制精度高等優(yōu)點，是一種面向工業(yè)過程特點的算法。 首先，本文對預(yù)測函數(shù)

2、控制算法的基本原理及特點進行了研究學(xué)習(xí)，從預(yù)測函數(shù)控制算法的四個特征，得出預(yù)測控制實現(xiàn)超前控制的本質(zhì)，并將預(yù)測控制算法應(yīng)用于對大滯后對象的控制進行了仿真研究，與傳統(tǒng)PID的控制效果進行了比較，得出預(yù)測控制對大滯后對象控制方面的優(yōu)勢。 其次，文章設(shè)計了預(yù)測控制算法的工程實現(xiàn)，即考慮到工業(yè)現(xiàn)場中常用的控制工具組態(tài)王計算能力非常有限，而在預(yù)測函數(shù)控制中，計算量大，編程復(fù)雜，但靠組態(tài)王編程，很難實現(xiàn)，因此引入MATLAB軟件解決計算和編

3、程，而MATLAB和組態(tài)王之間的數(shù)據(jù)交換采用動態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)(DDE)。 最后，以PCI-Ⅲ型過程控制系統(tǒng)裝置為平臺，將預(yù)測函數(shù)控制算法運用到溫度系統(tǒng)。實驗結(jié)果再次驗證了預(yù)測控制對大滯后對象控制的優(yōu)越性，對于預(yù)測控制的工業(yè)實際應(yīng)用具有可靠的實用價值。 論文主要由預(yù)測函數(shù)控制理論、預(yù)測控制器的設(shè)計和實驗驗證三部分組成。論文第三部分將上述的一些理論與應(yīng)用串接起來組成一個整體，對PCI-Ⅲ型過程實驗裝置中的鍋爐加熱系統(tǒng)進行控制