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dMC(动态矩阵控制)是一种广泛应用于工业过程控制的预测控制算法,特别适合处理单变量系统的控制问题。其核心思想是通过系统的动态响应模型来预测未来输出,并基于优化目标计算最优控制输入。
动态矩阵控制的关键在于模型预测和滚动优化。首先需要获取被控对象的单位阶跃响应系数,构建动态矩阵。算法利用该矩阵预测系统在未来多个采样时刻的输出值,通过最小化预测输出与期望输出的偏差,求解最优控制序列。
对于单变量系统,dMC的实现相对简单,主要包括以下步骤:1)建立动态矩阵;2)设置预测时域和控制时域;3)在线滚动优化计算控制量。由于单变量系统无需考虑耦合影响,参数整定和算法调整更为直观,也更容易根据实际需求修改权重系数等参数。
dMC算法具有良好的鲁棒性,能够有效处理大滞后和约束问题。通过调整预测时域长度、误差权重等参数,可以平衡系统的响应速度与稳定性。该算法的模块化特性使得它能够方便地适配不同单变量控制场景。