matlab代码实现广义预测控制

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matlab代码实现广义预测控制

详 情 说 明

广义预测控制（Generalized Predictive Control, GPC）是一种先进的过程控制策略，特别适用于工业过程控制中具有时滞和不确定性的系统。在Matlab环境中实现GPC控制器，能够充分利用其强大的矩阵运算和系统辨识工具包。

GPC的核心思想是基于动态矩阵控制理论，通过建立预测模型来预估系统未来输出，并滚动优化控制量。实现过程主要包含三个关键环节：首先需要构建被控对象的预测模型，通常采用CARIMA模型来描述系统动态特性；然后设计包含输出误差和控制量加权的目标函数；最后通过求解Diophantine方程获得最优控制序列。

在Matlab中实现时，可以借助控制系统工具箱进行系统建模，使用优化工具箱求解二次规划问题。对于多变量系统，需要注意权重矩阵的调节，这会直接影响系统的动态响应特性。与传统的PID控制相比，GPC具有更好的鲁棒性和抗干扰能力，特别适合处理大时滞、非最小相位系统。