pid-dmc算法及其在液位控制系统中的应用

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1、辽宁科技大学本科生毕业设计　　　　　　　　　　第IV页PID-DMC算法及其在液位控制系统中的应用摘要预测控制具有超前、大范围预测的特性，这使得它在所有控制思想和策略中成为一个非常引人注目的亮点，给大迟延、大惯性过程控制带来希望，因而成为目前的高级控制算法研究中的一大热点。基于此，本论文提出了一种新的带PID校正环节的DMC算法，通过与传统的PID控制和DMC控制相比较，在论述其原理的基础上，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一阶，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，常规DMC算法控制存在明显的模型失配问题

2、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。通过MATLAB仿真，得出的实验结果表明：该算法能有效改善系统在模型失配情况下的控制性能，并且算法简单易行，在线计算量小。关键词：液位控制系统，动态矩阵控制，模型失配，PID-DMC算法辽宁科技大学本科生毕业设计　　　　　　　　　　第IV页PID-DMCAlgorithmanditsApplicationtotheWaterlevelControlSystemAbstractTheforecastcontrolhasinadvance,thewiderangeforecastchara

3、cteristic,thiscausesitbecomesanextremelynoticeableluminescentspotinallcontrolsthoughtandthestrategy,forthebigdelay,thebiginertiaprocesscontrolbringsthehope,thusbecomespresentinaseniorcontrolalgorithmresearchbighotspot.Basedonthis,thepresentpaperproposedonekindnewbringsPIDtoadjustthelinktheDMCal

4、gorithm,throughcompareswiththetraditionalPIDcontrolandtheDMCcontrol,inelaboratesinitsprinciplefoundation,appliesitintheactualfluidpositioncontrolsystem,hasrealizedthesysteminthemodelunbalanceobvioussituationtothefirstorder,twostepsfluidspositionobjectactivecontrol.Becausethecontrolvalvenonlinea

5、rresponseenablesinthisexperimentalthefluidpositionobjecttohavethetimelagsmallnonlinearity,theconventionalDMCalgorithmcontrolexistenceobviousmodelunbalancequestionandhasaffectedthesystemcontrolperformance.IntroducesthePIDlinkforthisintheconventionalDMCalgorithm,thusobtainedonekindofnewPID-DMCalg

6、orithm.ThroughtheMATLABsimulation,theexperimentalresultwhichobtainsindicatedthat,Thisalgorithmcaneffectivelyimprovethesysteminmodelunbalancesituationcontrolperformance,andthealgorithmeasyandfeasible,on-linecomputethequantityissmall.Keywords：Fluidpositioncontrolsystem;Dynamicmatrixcontrol;Modelu

7、nbalance;PID-DMCalgorithm辽宁科技大学本科生毕业设计　　　　　　　　　　第IV页目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1工业过程控制领域的发展过程与现状简介11.2PID控制技术的发展概况31.3预测控制的产生、发展及特征51.3.1预测控制的基本思想51.3.2非参数模型预测控制的一般特征71.4论文主要研究的内容82PID控制器及DMC算法的介绍92.1PID控制器的介绍92.1.1PID控制器的基本原理92.1.2数字PI