2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、預測控制是隨著自適應控制的研究而發(fā)展起來的一種先進的計算機控制算法,它基于參數(shù)模型,對過程的模型要求不高,具有柔化作用、多步預測、滾動優(yōu)化和在線反饋校正等特征,對模型結構偏差有較強的魯棒性,對存在滯后和不確定性的對象呈現(xiàn)優(yōu)良的控制性能和魯棒性,系統(tǒng)設計靈活簡單方便,是當前過程控制的發(fā)展方向之一。由于預測控制算法需要進行大量的數(shù)據(jù)計算和處理,已投入應用的各種預測控制系統(tǒng)都是面向輸出響應較慢的被控制對象,F(xiàn)PGA具有很強的并行運算能力,運行

2、速度快,采用FPGA陣列處理器實現(xiàn)預測控制系統(tǒng),能大幅提高預測控制的在線優(yōu)化速度。
   本文在Xilinx公司的集成開發(fā)環(huán)境ISE9.1i中,采用硬件描述語言HDL編程,調用IP核等輸入方式,完成了預測控制改進算法的FPGA設計與實現(xiàn)。論文首先介紹了廣義預測控制算法以及改進的算法,由于算法主要涉及矩陣相關的運算需要進行大量的數(shù)據(jù)計算和處理,為了減少數(shù)據(jù)計算的復雜性,從實現(xiàn)算法的控制器的硬件結構上改進,因此采用FPGA陣列處理器

3、實現(xiàn)預測控制系統(tǒng)。針對基于FPGA硬件實現(xiàn)的特點介紹了求解預測控制中逆矩陣的遞推算法,設計出了預測控制的處理器陣列結構。在設計中采用層次化,模塊化的思想,將整個算法劃分成多個功能模塊,畫出了各模塊的流程圖。包括系統(tǒng)的總體結構設計,基本的處理器單元的設計,遞推求逆算法的處理器陣列設計,輸出預測的處理器陣列設計,控制增量的計算,參數(shù)辨識等。最后用Modelsim仿真軟件對各模塊進行了仿真,給出了仿真結果。
   設計中的各模塊均采用

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