一种基于模糊自适应PID补偿的动态矩阵控制方法技术

本发明专利技术涉及控制技术领域，且公开了一种基于模糊自适应PID补偿的动态矩阵控制方法，动态矩阵模糊PID控制系统将动态矩阵算法和模糊PID控制结合，由动态矩阵控制输出的控制增量加上模糊自适应PID控制输出当前的补偿控制增量作为系统总的控制增量，再与上一时刻的控制量一起作用于被控对象，系统将初始时期的输出与下一个时期输出作比较，从而可以得出差值然后通过误差校正来调整。在模型匹配和失配情况下，动态矩阵预测模糊自适应PID控制相较于模糊PID控制与DMC控制的超调量小、调节时间少，系统动态特性很好的改善，控制效果理想，表现出较强的鲁棒性，且在引入扰动时，该方法可以较短时间内恢复到给定值，具有较强的抗干扰性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊自适应PID补偿的动态矩阵控制方法


[0001]本专利技术涉及控制
，具体为一种基于模糊自适应PID补偿的动态矩阵控制方法。

技术介绍

[0002]流程工业控制中大多存在滞后，导致控制结果稳定性差、调节时间长、产量低、质量差等问题。因此，常规的控制算法往往不能满足较高的工艺需求。模糊控制器与PID控制器均属于“事后控制型”，即在对被控对象控制时仅使用当前检测的数据。这样的控制方式对一般小滞后被控对象能有效的控制，可是对于一些具有大滞后或者是一些较为复杂的对象控制效果就不是很理想了。动态矩阵控制算法的核心就是利用过去和现在的值对将来的值进行预测，通过反馈环节根据当前的偏差对未来的预测值进行校正，对解决滞后有很好的效果。但是动态矩阵控制算法在使用时可能会由于模型失配、被控对象存在时变性或者是一些外界环境干扰等导致预测值与实际输出值偏差较大，此时反馈环节也无法将偏差调整到满意的效果，控制效果不理想，为此提出一种基于模糊自适应PID补偿的动态矩阵控制方法。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊自适应PID补偿的动态矩阵控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)给出带有滞后环节的被控对象；(2)获取被控对象的阶跃响应序列，构造未来若干时刻的系统输入并预测系统的输出；(3)采用最优控制的求解方法确定每个时刻的控制增量；(4)用于预测控制，减小未来第P个时刻的预测值与系统的期望值之间的差值；(5)检测实际输出，以预测误差补偿对未来输出的预测值反馈校正；(6)模糊自适应PID控制器对动态矩阵输出进行补偿，共同作用于被控对象。2.根据权利要求1所述的一种基于动态矩阵预测的模糊自适应PID控制方法，其特征在于，步骤(1)带有滞后环节的被控对象模型具体为：其中，K、T1、T2和τ分别代表系统的增益、惯性时间常数1、惯性时间常数2和纯滞后时间。3.根据权利要求1所述的一种基于动态矩阵预测的模糊自适应PID控制方法，其特征在于，步骤(2)中预测模型：根据第k时刻控制量u(k)增量Δu(k)得未来第N个时刻的预测输出值将M个时刻的控制增量Δu(k),Δu(k+1),...,Δu(k+M
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1)加入系统中，系统在t＝kT时刻预测未来各时刻的输出值为：式中，上标“^”表示预测，k+i|k表示在t＝kT预测t＝(k+i)T时刻的输出值，的下标M、0分别代表控制量变化的次数。如果已知系统初始值与未来时刻控制量增量的变化情况，便可在任意时刻k预测出未来某一时刻的值。4.根据权利要求1所述的一种基于动态矩阵预测的模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑克强，陈静，洪乔，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：