[發明專利]一種非自衡對象的動態矩陣控制方法

無效

• 申請號: 201310018116.3
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103116283A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 張日東;吳勝;陳霄
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.一種非自衡對象的動態矩陣控制方法，其特征在于該方法的具體步驟是：

步驟(1).通過非自衡對象的實時階躍響應數據建立對應的動態矩陣模型向量，具體方法是：

?Ⅰ.給被控對象一個階躍輸入信號，記錄被控對象的階躍響應曲線；

Ⅱ.將對應的階躍響應曲線進行濾波處理，然后擬合成一條光滑曲線，記錄光滑曲線上每個采樣時刻對應的階躍響應數據，第一個采樣時刻為????????????????????????????????????????????????，相鄰兩個采樣時刻間隔的時間為，采樣時刻順序為、2、3……；在記錄的階躍響應數據中找出數據開始呈恒定斜率上升的起始點，之前的數據分別記做，建立對象的模型向量：

????????????????

?其中為矩陣的轉置符號；為階躍響應數據呈恒定的斜率上升以后相鄰的兩個數據之間恒定的差值；為設定的模型長度，；

步驟(2).設計非自衡對象的動態矩陣控制器，具體方法是：

?a.利用上面獲得的模型向量建立被控對象的動態矩陣，形式如下：

?

其中，是由被控對象的階躍響應數據組成的動態矩陣；是動態矩陣控制算法的優化時域，是動態矩陣控制算法的控制時域，；

b.建立被控對象當前時刻的模型預測自由響應值；

???????????????

其中，

???????????????

為時刻對時刻的模型預測自由響應值，為時刻的輸入控制增量值，為時刻檢測到的被控對象的實際輸出值，為時刻被控對象的模型預測誤差值，為誤差校正系數，?；為階躍響應數據建立的矩陣，為常數矩陣，和均為誤差補償的權矩陣；為的新的轉移矩陣；

為時刻加入控制增量后的模型預測值，也是時刻的初始模型預測值；其中分別表示在時刻對時刻的初始模型預測值；

為時刻經過誤差校正之后的最優模型預測值；其中分別表示在時刻對時刻的最優模型預測值，即經過誤差校正之后的模型預測值；

為時刻對時刻的模型預測自由響應值；其中分別表示在時刻對時刻的模型預測自由響應值；????????????????

c.依據步驟a建立的動態矩陣計算被控對象在個連續的控制增量下的預測輸出，具體方法是：

???????????????????????????????????????

其中，是的前項，

?????????

為時刻對時刻的模型預測輸出值；

d.建立非自衡對象動態矩陣控制器的參考軌跡和目標函數；

其中，為各個時刻的輸出參考軌跡；是分別是誤差和控制增量的權矩陣，以及分別為對應權矩陣里面的系數；

?e.依據步驟d的目標函數得到當前的控制增量值；

f.將中的第一項構成實際控制量作用于對象；

其中，和分別為時刻和時刻作用于被控對象的實際控制量；

?g.到下一時刻，依照b到f的步驟繼續求解，依次循環。