广义预测控制GPC在matlab中的仿真与应用

资 源 简 介

广义预测控制GPC在matlab中的仿真与应用

详 情 说 明

广义预测控制（GPC）是一种基于预测模型的高级控制算法，广泛应用于工业过程控制与优化。在MATLAB环境下，GPC的仿真与实现可以借助系统辨识工具箱和自定义脚本完成。

GPC的核心思想是结合动态模型预测未来输出，并通过滚动优化计算最优控制量。与传统的PID控制相比，GPC能够更好地处理时滞、多变量耦合等复杂系统特性。在MATLAB中实现GPC通常包括以下步骤：首先建立被控对象的预测模型，可采用CARIMA模型或其他参数化模型；其次设计目标函数，权衡输出跟踪误差与控制量变化；最后通过求解二次规划问题在线优化控制序列。

MATLAB提供了丰富的函数支持GPC设计，例如使用`idpoly`进行模型辨识，或调用优化求解器处理约束条件。对于快速验证，可结合Simulink搭建闭环控制系统，实时调整预测时域和控制时域参数。GPC在化工过程、智能驾驶等领域具有显著优势，其MATLAB仿真能直观展示动态响应和鲁棒性表现。