MATLAB实现的动态矩阵控制(DMC)设计与仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，完整实现动态矩阵控制(DMC)算法，涵盖模型预测、滚动优化和反馈校正三大核心模块，支持阶跃响应建模与控制器参数自动计算，适用于工业过程控制仿真研究。

详 情 说 明

基于MATLAB的DMC控制器设计与仿真系统

项目介绍

本项目实现动态矩阵控制（DMC）算法的完整设计流程，是一个功能完善的预测控制器设计与仿真平台。系统涵盖模型预测、滚动优化和反馈校正三个核心环节，支持多变量系统的控制器设计与性能分析，为工业过程控制提供可靠的仿真测试环境。

功能特性

• 完整DMC设计流程：实现从阶跃响应建模到控制器设计的全流程
• 多变量系统支持：可处理多输入多输出（MIMO）系统的控制问题
• 参数自动计算：智能计算预测时域、控制时域等关键参数
• 约束处理能力：支持控制量约束和输出约束的限制条件
• 丰富仿真环境：提供多种参考轨迹和扰动信号测试场景
• 实时可视化：控制过程动态显示与参数在线调整
• 性能分析工具：集成ISE、IAE、ITAE等误差评价指标

使用方法

基本配置

1. 定义被控对象模型（传递函数或状态空间形式）
2. 设置采样周期、预测步长、控制步长等基本参数
3. 指定参考轨迹类型（阶跃、斜坡等）和约束条件

运行仿真

执行主程序文件启动控制系统设计，系统将自动完成：

• 阶跃响应模型建立
• DMC控制器参数计算
• 控制仿真运行
• 性能指标评估

结果分析

查看生成的响应曲线、控制输入曲线和稳定性分析报告，根据需要调整控制器参数优化性能。

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Control System Toolbox, Optimization Toolbox
• 内存建议：至少4GB RAM（复杂多变量系统建议8GB以上）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了DMC控制器的完整设计与仿真流程，具备模型建立、参数配置、控制算法实现、仿真运行和结果分析等核心功能。该文件实现了阶跃响应数据采集、动态矩阵构造、最优控制律求解、滚动优化执行以及实时反馈校正等关键操作，同时提供可视化界面用于监控控制效果和调整运行参数，并自动生成包含性能指标和稳定性评估的详细分析报告。