| 【中文题名】 | 复杂热工系统广义预测控制及应用软件包研究开发 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-19 |
| 【中关键词】 | 广义预测控制,系统辨识,热工控制,参数整定,, |
| 【英关键词】 | GPC,Identification,Thermal Process Control,Parameter Tuning, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>自动控制理论>> |
| 【论文摘要】 |
预测控制被认为是工业过程最有前途的优化控制算法，对于复杂控制问题，预测控制技术能提供比PID控制技术更优良的控制性能，已被许多大公司嵌入到控制系统软件中，在一些大型的过程控制系统中得到应用。但预测控制在许多中小型装置中还未得到广泛应用。广义预测控制(GPC)是预测控制的一种有效方法，GPC控制实施时，控制器参数通常需要在控制前通过仿真和实时试验凑试，费时费力；按此参数实施控制也常常无法保证良好的控制效果。目前对于GPC控制器，整定方法和技术还缺乏应用研究，因而严重地限制了GPC预测方案的广泛应用。复杂热工系统是典型的复杂工业过程，具有大迟延、大惯性和时变性，常规的PID控制通常不能取得满意的控制效果。由于采用滚动优化、反馈校正，GPC对模型要求不高，控制性能较好，鲁棒性强，能有效处理约束，因此在复杂热工系统控制中具有很大的应用潜力，结合GPC参数整定方法的工程化研究，将大大增强控制效果和应用的效率。因此，复杂热工系统GPC参数整定方法的应用研究具有重要的理论意义和应用价值。
在过程控制问题当中，如果过程的准确模型已知，则可以根据模型设计出完美的控制器。但是在实际应用中，要获得过程准确模型是非... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
6-8 |
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ABSTRACT |
8-11 |
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第一章 绪论 |
11-20 |
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1.1 课题背景与意义 |
11-12 |
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1.2 预测控制的研究现状 |
12-16 |
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1.2.1 发展概况 |
12-14 |
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1.2.2 研究现状 |
14-16 |
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1.3 预测控制在热工控制中的应用研究现状 |
16-18 |
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1.3.1 热工过程对象的特点及其控制中存在的问题 |
16-17 |
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1.3.2 预测控制在热工控制中的应用 |
17-18 |
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1.4 本文的主要工作 |
18-20 |
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第二章 基于阶跃响应的系统模型时域辨识方法 |
20-35 |
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2.1 辨识方法概述 |
20-22 |
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2.2 TITO系统的分解 |
22-25 |
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2.3 时域辨识算法 |
25-28 |
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2.4 辨识过程和步骤 |
28-29 |
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2.5 时域辨识仿真实例 |
29-35 |
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第三章 广义预测控制器的分析与参数整定 |
35-64 |
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3.1 概述 |
35-36 |
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3.2 广义预测控制控制算法 |
36-41 |
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3.2.1 ARIMAX过程模型 |
37 |
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3.2.2 预测控制律的标准形式 |
37 |
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3.2.3 输出预测 |
37-38 |
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3.2.4 多步代价函数的最小化 |
38-39 |
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3.2.5 广义预测控制的一般等价线性形式 |
39-40 |
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3.2.6 闭环传递函数 |
40-41 |
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3.2.7 广义预测控制律与其它控制律的关系 |
41 |
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3.3 GPC的参数整定策略 |
41-48 |
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3.3.1 基于输出时域的参数整定策略 |
42-43 |
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3.3.2 基于控制量权重的参数整定策略 |
43-46 |
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3.3.3 基于欠整定模型跟随的整定策略 |
46-48 |
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3.4 根轨迹仿真分析 |
48-56 |
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3.5 设计方法的仿真验证 |
56-59 |
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附录1 |
59-61 |
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附录2 |
61-62 |
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附录3 |
62-64 |
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第四章 应用软件包设计与研究开发 |
64-74 |
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4.1 概述 |
64 |
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4.2 编程语言和开发工具的选择 |
64-65 |
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4.3 预测控制软件包的设计 |
65-68 |
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4.4 软件包应用实例 |
68-73 |
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4.4.1 单变量系统仿真实例 |
68-70 |
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4.4.2 多变量系统仿真实例 |
70-73 |
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4.5 小结 |
73-74 |
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第五章 结论 |
74-77 |
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5.1 本文的主要工作及贡献 |
74-75 |
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5.2 需要进一步进行的工作 |
75-77 |
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参考文献 |
77-82 |
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致谢 |
82-83 |
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攻读学位期间所参加的科研工作和发表的学术论文 |
83-84 |
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学位论文评阅及答辩情况表 |
84 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.388653 |
