1、样，本节将从预测模型滚动优化与反馈校正这三个方面来介绍算法。预测模型算法的预测模型可以表示为其中，为时刻过程对象的模型自由输出值，为时刻过程对象的模型函数输出值，为第个基函数作用下过程对象的响应值。滚动优化在预测函数控制算法中，每个时刻都要利用性能指标，计算出最优的线性组合系数，进而确定最优的控制输入，并将这个最优的控制输入施加到过程对象中。到下时刻，再根据新的校正模型和目标函数去计算该时刻下的线性组合系数，进而确定下时刻的最优输入并重复整个过程。通过这种滚动优化的思想，来计算整个生产过程中的最优输入。目标函数可取为如下形式−−万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文其中，−−其中，为参考轨迹柔化系数，其值为−，为参考轨迹的时间常数为过程对象在时刻的设定值为过程对象在时刻校正的误差值。

2、研究问题扩展状态空间模型预测控制优化的控制扩展状态空间模型基于扩展状态空间模型预测控制优化的控制案例研究稳定塔中稳定汽油蒸汽压的压力控制仿真工艺流程介绍控制目标方法与传统方法的比较本章小结第章总结与展望论文研究工作总结展望致谢参考文献附录万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章绪论课题研究背景现代工业对生产产品的品质要求越来越高，如何进行安全高效的工业生产，这个问题已经成为了生产过程中必须研究的问题。先进的工业生产控制策略不仅能使产品高效益的生产还能提高现代企业生产的安全性减少能源消耗。传统的控制方式简单实现方便，能够能满足般的工业生产要求，因此受到了工业界的推崇。但是，随着工业生产过程规模越来越大复杂性越来越高，同时对产品质量和过程输出的波动范围要求越来越苛刻，特别是对那些与经。

3、显得不如人意了。此时，算法应运而生，并广泛用于工业机器人雷达目标跟踪冶金轧制过程等快速随动系统。近几年，预测函数控制已经扩展到以热焓为代表的工业过程控制中，例如反应器加热炉等等。对于动态矩阵控制算法，虽然我们能够求出每个采样时刻的最优输入量，但是，这些最优输入量没有明确的输入规律。而算法则不同，它将每个时刻的输入看成若干个基函数的线性组合。我们在利用预测控制的思想求解每个时刻的最优输入的时候，只要求出少量的线性组合系数，然后再由这些线性组合系数去确定相应的最优控制律即可。由于每个时刻只需要确定少量的线性组合系数，因此采用算法可以大大减少在线计算量。在预测函数控制中，控制量可表示为若干事先设定的基函数的线性组合−其中，表示第个线性组合系数，为第个基函数在时刻的值。与动态矩阵控制算。

4、控制算法典型的调节方法整定法内模控制整定法方法基本的预测控制算法动态矩阵控制算法动态矩阵控制系统的参数设计预测函数控制预测函数控制系统的参数设计本章小结第章基于动态矩阵控制控制优化的控制技术背景动态矩阵控制优化的控制方法动态矩阵控制中预测模型的计算性能指标的选取基于动态矩阵控制优化的控制器参数的计算案例焦化炉出口温度的控制仿真工艺流程介绍控制目标方法与典型方法的比较本章小结万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章种预测函数控制优化的控制方法技术背景预测控制优化的控制方法预测函数控制下预测模型的计算参考轨迹的选取基于预测函数控制优化的控制器参数的计算案例催化裂化过程中原油预热温度控制的仿真工艺流程介绍控制目标方法与传统控制方法的比较本章小结第章基于扩展状态空间模型预测控制优化的控制。

5、程度上。在实际选择时，可先令，若系统稳定而控制量变化太大的时候，可适当增加的值。校正权矩阵校正权矩阵中各元素的选择独立于其他的参数设计之外。在算法中，它是唯可调的运算参数。它仅在对象模式失配时起作用，而对系统的动态响应影响不明显。般的选择可遵循如下规律，随着的减小，系统的鲁棒性增强但是抗干扰性变差随着的增大，系统的鲁棒性变差但是抗干扰性增强。所以，我们应当根据实际工业过程的需要，来选择个合适的值。柔化系数为了使跟踪曲线更柔和，我们对参考轨迹的柔化系数进行设定，般。越大，系统的输出曲线越缓和但是其跟踪速度越慢。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文预测函数控制动态矩阵控制算法计算量大，计算需要的时间长，故其适用于延时相对较大的过程。对于快速随动的控制对象，动态矩阵控制算法的控制效果。

6、为优化时域。反馈校正在实际的工业生产中，环境干扰等因素会导致预测值和实际输出值之间出现偏差，如果我们不对这个偏差进行校正，那么进步的优化控制就会建立在虚假的信息之上，这会对生产造成严重的影响。因此在每个时刻对模型进行反馈校正是非常有必要的。在预测函数控制中，首先利用传感器或者软测量等方式测得时刻过程对象的实际输出值，然后在减去该时刻下的模型输出值，便可得到该时刻下的两者的偏差。通过此偏差来进行反馈校正，规则如下−预测函数控制系统的参数设计基函数的选择在预测函数控制算法中，基函数的选择方法决定了控制系统的精度，对于不同的输入信号，其基函数选择如下当输入信号为阶跃函数时，基函数选取如下当输入信号为斜坡函数时，基函数选取如下，当输入信号为指数函数时，基函数选取如下−采样时间我们要根据过。

7、效益密切相关的工业生产过程和对安全和操作条件要求极高的化工过程控制，传统的控制已经远远不能适应生产要求了。因为基于传统控制的工业生产过程，其过程对象的输出波动较大，难以实现卡边控制。例如，对于催化裂化过程中反应器中温度控制，不同的催化剂在不同的温度下反应的深度是不同的。如果能对反应器内的温度进行卡边控制，不仅反应深度会增加而且产品的质量上会得到很大的提高。另方面，对于多变量的生产过程，这种简单的控制方法不能实现多变量的控制。控制器虽然在抑制超调等方面优于控制，但追究其本质，它只是种改进的控制。预测控制作为种先进控制算法，不仅对模型的精度要求低，而且还有很强的鲁棒性和优良的跟踪性能。如果能设计种新的控制器，不仅带有预测控制的优良性能同时兼顾控制器结构简单的特点，将更有利生产效率的提。

8、等等。其中，有很多因素都是随机不可控的。另方面，对于加热炉温度的控制是个大时滞过程，传统的的控制很难满足控制要求。本章主要针对控制器的不足之处，提出了种基于动态矩阵控制优化的加热炉出口温度的控制方法。该方法通过结合动态矩阵控制和控制，得到了种带有动态矩阵控制性能的控制器。这种新的控制器不仅带有预测控制的优良性能同时兼顾控制器结构简单的特点。动态矩阵控制优化的控制方法动态矩阵控制中预测模型的计算大多数的工业过程可以被看成阶惯性加纯滞后模型−参数的解释如下过程对象的稳态增益用表示，过程对象的时间常数用表示，过程模型的时间延时用来表示。首先，给该过程对象个阶跃输入信号，并选取好个采样时间，我们可以得到该过程对象的模型向量。其中是采样时间下对应的阶跃响应值，为建模时域。基于该模型向量，。

9、。课题的国内外研究现状控制国内外研究现状控制器被广泛应用于工业过程控制中。对于时滞根据实际过程对象对快速性和稳定性的要求，选择个合适的优化时域值。对于误差权矩阵里面的权系数的选择，可取⎧⎨⎩时滞或反向部分其它情况然后根据系统具体的误差和波动情况，对进行适当的调整。当过程对象的输出误差和波动均较大的时候，可适当调大对应的值。控制时域算法中的代表优化变量的数目。从系统的系能上来讲越大，系统的动态性能就越强，但是其鲁棒性和稳定性就越差。从计算量上来讲由于的维数对应的维数，因此减少将有利于减少计算量。因此在选择的时候在兼顾系统性能的同时还要适当考虑系统的计算量。控制权矩阵控制权矩阵中，通常取相同的值记为，在取值的时候，我们不应当将重点放在稳定性上，而应该将重点放在减少控制量输入变化的剧。

10、基于控制器的参数，因此也介绍了几种与本文有关的典型参数调节方法接着从预测模型滚动优化反馈校正三个方面介绍了两种典型的预测控制算法以及参数选择的规律，为下面预测控制优化控制器的说明做铺垫。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章基于动态矩阵控制优化的控制技术背景延迟焦化技术被广泛应用于炼油行业。在延迟焦化过程中，加热炉占有举足轻重的地位，它主要用于加热各种原材料。在安全优化运行的要求下，加热炉出口温度被当成了种非常重要的指标。如果加热炉出口温度过高，可能会导致原材料被分解反之，就会导致反应不完全进而影响产品的质量。因此，加热炉的出口温度必须要严格控制。然而，对于加热炉温度的控制却不是件容易的事情。方面，有很多因素影响加热炉温度，例如油汽温度的波动，进入炉膛的空气流量以及原料的进料流。

11、立过程对象的动态控制矩阵−−⎛⎞⎜⎟⎝⎠其中，是过程对象的阶动态控制矩阵，为动态矩阵控制算法的优化时万方数据硕士学位论文题目基于预测控制优化的控制研究研究生李海生专业控制理论与控制工程指导教师张日东邹洪波完成日期年月万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文基于预测控制优化的控制研究研究生李海生指导教师张日东邹洪波年月万方数据，万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论。

12、对象的动态特征来选择合适的，并且要满足香农采样定理，其值可以从毫秒级到秒级。适当的减少的取值，可以提高系统的稳定性要求较高并且可以加快系统的动态性能。增加的值，可以提高系统的鲁棒性。优化时域同样的，与算法中的优化时域的选取规则类似越大，系统稳定性越强但响应速度越慢。在实际运用中，为了保证系统的快速性，我们通常令控制时域，即让系统在未来的第个时刻的预测输出值与对应时刻期望轨迹的值相等。柔化系数般来说，柔化系数出现在参考轨迹中，它的取值范围为。越大系统的跟踪性能越差，但是响应曲线却越平缓。在实际运用中调节时，应该根据要求确定动态性能与跟踪速度，进而选择合适的值。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文本章小结在本章中首先介绍了控制算法，进而介绍了控制器的参数调节方法，由于该控制器参数的调。

参考资料：

[1]蓝色卡通风雨雪天气出行安全与保暖知识宣传教育PPT 编号244（第19页，发表于2022-06-24）

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[18]人生难免有挫折微笑面对生活动态PPT 编号246（第20页，发表于2022-06-24）

[19]人生难免有挫折微笑面对生活动态PPT 编号244（第20页，发表于2022-06-24）

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