一種基于PLC的通用型廣義預(yù)測控制模塊設(shè)計.pdf

1、廣義預(yù)測控制，是模型預(yù)測控制中最具有代表性的算法之一。它在自適應(yīng)控制的研究中發(fā)展起來，保留了自適應(yīng)控制方法的優(yōu)點;同時，由于延用了多步預(yù)測、滾動優(yōu)化和反饋校正等策略，該算法對非線性、時變及多變量耦合等系統(tǒng)有很好的控制效果。
　　作為一種計算機(jī)控制算法，廣義預(yù)測控制與其它先進(jìn)過程控制一樣，一般基于計算機(jī)平臺，以商品化軟件的形式應(yīng)用于過程控制系統(tǒng)中;然而，基于計算機(jī)平臺的該類系統(tǒng)存在著諸如實現(xiàn)費用高、系統(tǒng)開發(fā)周期長、最優(yōu)化解決方案復(fù)雜

2、、算法不能很好適應(yīng)工控現(xiàn)場已有的軟硬件平臺等方面的不足，降低了模型預(yù)測控制理論與工業(yè)現(xiàn)場實際需求的融合力，在某種程度上阻礙了其發(fā)展。
　　近年來，PLC軟硬件水平的飛速發(fā)展及在工業(yè)現(xiàn)場中越來越廣泛的應(yīng)用，很大程度上推動了先進(jìn)控制算法向PLC上移植的研究與探索，越來越多的先進(jìn)控制策略從專家、學(xué)者的理論研究走向工業(yè)現(xiàn)場。
　　論文總結(jié)了目前具有代表性的先進(jìn)過程控制方案在PLC平臺上移植的經(jīng)驗，針對常規(guī)多變量廣義預(yù)測控制算法需進(jìn)行

3、高維矩陣求逆的問題，提出了一種改進(jìn)型直接算法，將常規(guī)算法進(jìn)行矩陣求逆得到的目標(biāo)矩陣通過辨識的方法間接獲得，根本上解決了在PLC平臺上進(jìn)行矩陣求逆運算可能引起的控制系統(tǒng)發(fā)散問題;此外，在西門子S7-300 PLC平臺上，獨創(chuàng)性地提出并設(shè)計了一款面向用戶的通用型廣義預(yù)測控制模塊，旨在為PLC技術(shù)人員提供一種新的先進(jìn)控制方案。
　　論文首先推導(dǎo)了改進(jìn)型多變量廣義預(yù)測控制直接算法，給出了算法流程，并通過仿真算例，初步驗證了其控制性能和在P