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CAA | 科普:预测控制——未卜先知

作者:admin  来源:   更新时间:2015-10-07  阅读数:230

预测控制是比年来生长起来的一类新型的盘算机控制算法。由于它接纳多步测试、转动优化和反馈校正等控制计谋,因而控制结果好,实用于控制不易创建准确数字模子且比力庞大的产业生产历程,以是它一出现就受到海表里工程界的器重,并已在煤油、化工、电力、冶金、机器等产业部分的控制体系得到了乐成的应用。
产业生产的历程是庞大的,我们创建起来的模子也是不美满的。便是理论非常庞大确当代控制理论,其控制的结果也每每不尽人意,乃至在一些方面还不及传统的PID控制。70年月,人们除了增强对生产历程的建模、体系辨识、自顺应控制等方面的研究外,开始冲破传统的控制头脑的看法,试图面向产业开辟出一种对种种模子要求低、在线盘算方便、控制综合结果好的新型算法。如许的配景下,预测控制的一种,也便是模子算法控制(MAC-Model Algorithmic Control)起首在法国的产业控制中得到应用。因此预测控制不是某一种同一理论的产品,而是产业实践中渐渐生长起来的。同时,盘算机技能的生长也为算法的实现提供了物质底子。


如今比力盛行的算法包罗有:模子算法控制(MAC);动态矩阵控制(DMC);广义预测控制(GPC);广义预测顶点(GPP)控制;内模控制(IMC);推理控制(IC)等等。


下面以模子算法控制为例子来阐明预测控制的根来源根基理。

预测控制原理图
模子算法(MAC)控制重要包罗内部模子、反馈校正、转动优化和参数输入轨迹等几个部分。它接纳基于脉冲相应的非参数模子作为内部模子,用已往和将来的输入输出状态,凭据内部模子,预测体系将来的输出状态。颠末用模子输出偏差举行反馈校正以后,再与参考轨迹举行比力,应用二次型性能指标举行转动、优化,然后再盘算当前时候加于体系的控制,完成整个行动循环。
预测控制的根本特性,包罗有创建预测模子方便;接纳转动优化计谋;接纳模子偏差反馈校正。这几个特性反应了预测控制的素质,也正是这个控制算法和其他算法的差别之处。


预测控制陪同着产业的生长而来,以是,预测控制与产业生产有着精密的联合,火电厂钢球磨煤机是一个多变量、大滞后、强耦合的控制工具,其数学模子很难正确创建。而现在海内火电厂所装设的控制器大部分是PID控制器。由于体系各变量耦合严峻,PID控制器很难顺应,致使钢球磨煤机不克不及投入主动运行。用8051单片机加上A/D8路接口及其接口电路,再加上控制键和表现器,构成了预测控制器。在接纳了MAC算法之后,就可以大概补充PID控制器的不敷。


由于预测控制具有顺应庞大生产历程控制的特点,以是预测控制具有壮大的生命力。可以预言,随着预测控制在理论和应用两方面的不停生长和美满,它必将在产业生产历程中发挥出越来越大的作用,显现出辽阔的应用的远景。

 

 

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