摘要本文介绍的是广义预测控制（GPC）算法仿真研究，分为三个部分：一是GPC的产生背景及发展前景，二是预测控制的基本方法，三是GPC的基本方法。GPC是由预测控制发展而来，有三个特点：预测模型、滚动优化和反馈校正，本文重点介绍了GPC的基本方法：一是使用参数化模型：CARIMA模型；二是使用广义最小方差控制的目标函数，并对GPC的相关参数进行了介绍。最后，做了对受控自回归滑动平均模型的单变量GPC的Matlab仿真。78452

毕业论文关键词  广义预测控制理论, 受控自回归积分滑动平均模型, 预测模型,滚动优化,反馈校正

毕业设计说明书中文摘要

毕业设计说明书外文摘要

Title       Simulation Study of Generalized Predictive Control             

Abstract

This dissertation is about simulation study of Generalized Predictive Control, and is separate into three parts, which are: 1。the background and prospects for development of GPC, 2。 the properties of predictive control, 3。 basic means of GPC。 GPC is developed from predict control, and has three features: prediction mode, rolling optimization and feedback adjustment。 This emphasizes the basic means of GPC, which are: 1。 using CARIMA model, 2。 using objective function of Generalized Minimum Variance Control(GMVC)。 And this dissertation provides the relevant parameters of GPC。 At last, a simulation with Matlab to CARIMA model of GPC was presented in this dissertation。

Keywords  GPC(generalized predictive control), CARIMA(Controlled Auto-Regressive Integrated Moving Average)model, prediction mode, rolling optimization, feedback adjustment

目 录

1 绪论 1

1。 1预测控制产生的背景与发展 1

1。 2选题的目的和意义 3

1。 3论文的结构安排 3

2 预备知识 4

2。 1 预测控制的基本原理 4

2。 2 广义预测控制的基本方法 6

3 仿真研究 15

3。 1 仿真工具 15

3。 2 代码分析 15

3。 3 仿真结果与分析 20

结  论 27

致  谢 28

参 考 文 献 29

1  绪论

1。 1预测控制产生的背景与发展

1。1。1  预测控制的产生背景

现代控制理论是自动控制理论的重要组成部分。在二十世纪六七十年代，现代控制理论就取得了一定的进步，基于性能指标的优化控制理论在慢慢成熟，人们对现代控制理论以及受控制的对象的理解和认识慢慢提高了，现代控制理论某种程度上为控制工程师、科学家在更高层次的设计上提供了一种更加优化也更加有效的手段。现代控制理论的基本的方法是时域方法，在其理论中，分析、设计主要是通过对系统变量的分析和描述来进行的。现代控制理论包括线性、非线性系统，时变系统，单变量、多变量等系统，所以现代控制理论在所能解决的问题领域上比经典控制理论要广得多。[1]遗憾的是现代控制理论在工业控制上的应用，并没有像在军工和航空领域那样，达到人们的期待。之所以会这样是因为，伴随着科技的迅速发展，现代控制理论在实现自行控制算法要求上的局限性无法应对工业生产中复杂系统的复杂性的不断提高。在工业中，我们通常需要依靠精准的数学模型来对受控对象进行控制，但是无法用现代控制理论来建立准确的数学模型因为一些数据、状态结构的复杂度往往超出了我们的预期，因此数学模型得不到有效的控制。[2]另外，工业生产中往往是因为一些缓慢的变化，导致运行和设计的条件也在不停的变换，这些改变和外来的因素会给稳定的系统带来不确定性，而用一个按部就班的模型来描述，是无法取得优秀的控制效果的，导致了控制品质的下降。最后，尽管六七十年代的计算机具备了一些高级算法和进行工业控制的能力，但是在实际应用中计算机的控制应用效率很低，成本过高，也不普遍。[3]论文网