動態矩陣控制演算法

1. 模型預測控制的方法

模型預測控制是一種基於模型的閉環優化控制策略，其演算法的核心是：可預測未來的動態模型，在線反復優化計算並滾動實施的控製作用和模型誤差的反饋校正。模型預測控制具有控制效果好、魯棒性強等優點，可有效地克服過程的不確定性、非線性和並聯性，並能方便的處理過程被控變數和操縱變數中的各種約束。從模型預測控制的基本原理出發，常見的有三種預測控制演算法：
1)基於非參數模型的模型預測控制
代表性演算法有模型演算法(MAC)和動態矩陣控制(DMC)。這類演算法分別採用脈沖響應模型和有限階躍響應模型作為過程預測模型，無需考慮模型結構和階次，可將過程時滯自然納入模型中，尤其適合表示動態響應不規則的對象特性，適合處理開環穩定多變數過程約束問題的控制。
2)基於ARMA或CARIMA等輸入輸出參數化模型的預測控制演算法。
這類演算法有經典自適應控制發展而來，融合了自校正控制和預測控制的優點。其反饋校正通過模型的在線辨識和控制率的在線修正以自校正的方式實現，其中最具代表性的是廣義預測演算法，它可應用於時變時滯較難控制的對象，並對系統的時滯和階次不確定有良好的魯棒性，但對於多變數系統，演算法實施較困難。
3)滾動時域控制。由LQ和LQG演算法發展而來
對於狀態空間模型，用有限時域二次性能指標再加終端約束的滾動時域控制演算法來保證系統穩定性。它已拓展到跟蹤控制和輸出反饋控制。各類模型預測控制演算法雖然在模型、控制和性能上存在許多差異，但其核心都是基於滾動時域原理，演算法中包含了預測模型、滾動優化和反饋校正三個基本原理。

2. 動態矩陣控制演算法結構有幾部分組成

【知識點】
若矩陣A的特徵值為λ1，λ2，...，λn，那麼|A|=λ1·λ2·...·λn

【解答】
|A|=1×2×...×n= n！
設A的特徵值為λ，對於的特徵向量為α。
則 Aα = λα
那麼 (A²-A)α = A²α - Aα = λ²α - λα = (λ²-λ)α
所以A²-A的特徵值為 λ²-λ，對應的特徵向量為α

A²-A的特徵值為 0 ，2，6，...，n²-n

【評注】
對於A的多項式，其特徵值為對應的特徵多項式。
線性代數包括行列式、矩陣、線性方程組、向量空間與線性變換、特徵值和特徵向量、矩陣的對角化，二次型及應用問題等內容。

3. 模型預測控制的企業應用

鋼鐵冶金行業是一個復雜的加工過程，把鐵礦石、煤等原材料加工成鋼板要經過焦爐、燒結、高爐、煉鋼、連鑄、熱軋、冷軋等多個工藝環節，這些環節中主要包括了高溫處理過程(各種加熱爐)和高速軋制等其他一些過程，其中的控制系統非常復雜，普通存在動態時變時滯的復雜特性。隨著競爭的日趨加劇，對產品質量控制的要求越來越高，基於模型的傳統控制方法難以收到令人滿意的控制效果。因此，必須結合鋼鐵冶金的特點，將先進的控制方法以及人工智慧技術引入鋼鐵冶金的各個工藝過程的控制之中，研究適用的控制方法。
鋼鐵企業的生產流程如下圖所示。下面將結合鋼鐵企業生產工藝講述模型預測控制在鋼鐵企業的應用情況：
焦爐是具有大時滯、大慣性、強非線性、多變數耦合、變參數的復雜對象，其生產過程是既受連續時間信號的驅動，又受離散事件驅動的一類混雜系統，高軍偉等舊。提出了一個綜合智能控制演算法，採用多模型切換系統的方式對焦爐的溫度進行控制。該控制演算法以多變數模糊控制為核心，採用神經網路構造蓄頂溫度/直行溫度轉換模型，增加了專家控制和預測控制，模糊控制用來控制系統的連續推焦狀態．模糊控制和預測控制結合用來控制焦爐檢修期間溫度上升和下降趨勢狀態，採用專家控制的方法，通過調節吸力來控制機側和焦側溫度不平衡的情況。該系統在北京煉焦化學廠投入生產運行後，取得良好控制效果，對提高焦炭質量、降低能耗和延長爐體使用壽命都有重要的意義。
燒結終點控制是影響燒結礦產量和質量的關鍵環節，但由於這個環節的動態長時間滯後，與終點調節的相關因素多，成為燒結廠自動控制的難點。針對冶金工業過程普遍存在的動態時變時滯和模糊特性，李桃等將自適應技術、預測控制與模糊控制相融合，提出一種集成型智能控制方法——自適應預測模糊控制。可以提前預測燒結過程的動態時滯和被控變數的狀態。該控制方法應用於冶金原料准備階段的燒結過程終點的控制，結果表明，控制系統能夠自適應地辨識時滯的變化和預報燒結終點的波動，適當調節機速，防患於未然，以保持燒結終點穩定在設定值附近。這一控制方法同樣也適用於其它存在時變時滯的復雜工業過程的控制。
在結晶器振動系統中，吳曉明[]等人採用了雙值DMC控制演算法，理論和實驗研究表明能很好地跟蹤參考軌跡，減小了非正弦波形的畸變，提高了系統的控制精度。雙值動態矩陣控制演算法採用了非最小化描述的離散卷積模型和滾動優化策略，使模型失配、畸變、干擾等引起的不確定性及時得到彌補，從而得到較好的動態控制性能。在連鑄結晶器液位控制系統中，王朝利等人[]利用預測控制演算法之一——增量型模型演算法(IMAC)設計寶鋼一連鑄結晶器液位控制系統。模型演算法控制分為單步模型演算法控制、多步模型演算法控制、增量型模型演算法控制等多種。由於單步模型演算法控制包含的控制信息量少，因而控制效果和魯棒性都較多步模型演算法控制和增量型模型演算法控制差，而且單步模型演算法和多步模型演算法控制都無法消除擾動造成的穩態偏差，不能無偏差跟蹤參考輸入軌跡；而增量型模型演算法控制(IMAC)恰好能解決這些問題。IMAC的引入使結晶器液位控制獨具特色。模擬和對比研究表明，引入IMAC後系統的控制效果優於原先的PID控制。結晶器液位控制精度明顯提高，液位波動較小且沒有穩態誤差，能實現無穩態偏差調節和跟蹤。
熱軋工藝中的步進梁加熱爐溫度控制對象是一復雜的多輸入多輸出、非線性、強耦合的分布參數系統。傳統的步進梁加熱爐控制採用經典PID控制器，在流量的平穩性、溫度的快速跟蹤等方面受到控制器本身的限制，而且不能達到好的解耦效果。汪開紅等人使用基於預測控制的多變數約束控制演算法，將加熱爐和底層控制迴路作為廣義對象進行控制，所以控制器本身已經將各部段溫度的耦合考慮了進去，不需要額外的解耦方案設計，較通常的PID控制具有明顯的優越性。而且。這種控制的外延性好，不會因對象模型的變化使控制效果發生較大變化，這也正是先進控制的特點。在控制器設計時，由於將流量和流量的變化量加入優化目標函數，可以在保證溫度跟蹤精度的同時，對流量進行控制。模擬結果表明了這種先進控制演算法在解耦、節能指標、跟蹤平穩性等方面表現出了良好性能，表現了多變數控制的優點，使預測控制在加熱爐對象上的成功應用有了理論上的證實。
熱軋帶鋼卷取溫度是影響成品帶鋼性能的重要工藝參數之一。層流冷卻控制系統的控制目標是根據實測的帶鋼終軋出口溫度、速度及厚度確定相應的噴水區長度，使卷取溫度盡可能接近目標值，以期獲得優異的成品鋼卷。彭力等人運用預測控制思想，得到了一套適用性較強的控制演算法，結構形式簡單、可調性強、適用面廣的數學模型加上分段優化、局部反饋的演算法，使得控制效果有明顯提高。在設計控制系統時，以溫度預測模型為基礎，根據帶鋼終軋出口溫度、速度及厚度，計算出為使卷取溫度達到目標值所需的噴水區長度改變數，這實際上是一種前饋控制，它往往無法保證實際的卷取溫度等於目標值，為了提高控制精度，還設計了反饋控制，以彌補前饋控制的不足。建立利用帶鋼實測人口條件如：終軋溫度、速度和厚度預測帶鋼經過冷卻區冷卻後的卷取溫度，將帶鋼分段，把帶鋼每一段作為一個計算點，結合分段最優前饋控制計算，采樣一段、計算一段、優化一段，體現了滾動優化的特點。

4. 論文應該是什麼格式啊

標准論文格式
1、論文格式的論文題目：（下附署名）要求准確、簡練、醒目、新穎。 2、論文格式的目錄
目錄是論文中主要段落的簡表。（短篇論文不必列目錄）
3、論文格式的內容提要：
是文章主要內容的摘錄，要求短、精、完整。字數少可幾十字，多不超過三百字為宜。
4、論文格式的關鍵詞或主題詞
關鍵詞是從論文的題名、提要和正文中選取出來的，是對表述論文的中心內容有實質意義的詞彙。關鍵詞是用作計算機系統標引論文內容特徵的詞語，便於信息系統匯集，以供讀者檢索。每篇論文一般選取3-8個詞彙作為關鍵詞，另起一行，排在「提要」的左下方。
主題詞是經過規范化的詞，在確定主題詞時，要對論文進行主題分析，依照標引和組配規則轉換成主題詞表中的規范詞語。（參見《漢語主題詞表》和《世界漢語主題詞表》）。
5、論文格式的論文正文：
（1）引言：引言又稱前言、序言和導言，用在論文的開頭。引言一般要概括地寫出作者意圖，說明選題的目的和意義, 並指出論文寫作的范圍。引言要短小精悍、緊扣主題。
〈2）論文正文：正文是論文的主體，正文應包括論點、論據、論證過程和結論
主體部分包括以下內容：
a.提出問題-論點；
b.分析問題-論據和論證；
c.解決問題-論證方法與步驟；
d.結論。
6、論文格式的參考文獻
一篇論文的參考文獻是將論文在研究和寫作中可參考或引證的主要文獻資料，列於論文的末尾。參考文獻應另起一頁，標注方式按《GB7714-87文後參考文獻著錄規則》進行。
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所列參考文獻的要求是：
（1）所列參考文獻應是正式出版物，以便讀者考證。
（2）所列舉的參考文獻要標明序號、著作或文章的標題、作者、出版物信息。

例子:

摘 要

本文詳細介紹了多變數預測控制演算法及其在環境試驗設備控制中的應用。由於環境試驗設備的溫度和濕度控制系統具有較大的時間滯後，而且系統間存在比較嚴重的耦合現象，用常規的PID控制不能取得滿意的控制效果。針對這種系統，本文採用了多變數預測控制演算法對其進行了控制模擬。
預測控制演算法是一種基於系統輸入輸出描述的控制演算法，其三項基本原理是預測模型、滾動優化、反饋校正。它選擇單位階躍響應作為它的「預測模型」。這種演算法除了能簡化建模過程外，還可以通過選擇合適的設計參數，獲得較好的控制效果和解耦效果。
本文先對環境試驗設備作了簡介，對控制中存在的問題進行了說明；而後對多變數預測控制演算法進行了詳細的推導，包括多變數自衡系統預測制演算法和多變數非自衡系統預測控制演算法；然後給出了系統的建模過程及相應的系統模型，在此基礎上採用多變數預測控制演算法對環境試驗設備進行了控制模擬，並對模擬效果進行了比較。
模擬結果表明，對於和環境試驗設備的溫度濕度控制系統具有類似特性的多變數系統，應用多變數預測控制演算法進行控制能夠取得比常規PID控制更加令人滿意的效果。

關鍵詞：多變數系統，預測控制，環境試驗設備

Abstract

In this paper, multivariable predictive control algorithm and its application to the control of the environmental test device are introced particularly. The temperature and humidity control system of the environmental test device is characterized as long time delay and severe coupling. Therefore, the routine PID control effect is unsatisfactory. In this case, the simulation of the temperature and humidity control of the environmental test device based on multivariable predictive control algorithm is made.
Predictive control algorithm is one of control algorithm based on description of system』s input-output. Its three basic principles are predictive model, rolling optimization and feedback correction. It chooses unit step response as its predictive model, so that the modeling process is simplified. In addition, good control and decoupling effects could be possessed by means of selection suitable parameters.
In this paper, the environmental test device is introced briefly and the existing problems are showed. Then multivariable predictive control algorithm is presented particularly, including multivariable auto-balance system predictive control algorithm and multivariable auto-unbalance system predictive control algorithm. Next, system modeling process and corresponding system model are proposed. Further, the multivariable predictive control algorithm is applied to the temperature and humidity control system of the environmental test device. Finally, the simulation results are compared.
Results of the simulation show that multivariable predictive control algorithm could be used in those multivariable system like the temperature and humidity control system of the environmental test device and the control result would be more satisfactory than that of the routine PID control.

Keyword: Multivariable system, Predictive control, Environmental test device

目錄範例
目 錄

摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
頁碼
第一章 緒論 1
1.1 預測控制概述 1
1.2 環境試驗設備簡介 2
1.3 主要研究工作 2
1.4 本文安排 3

第二章 基礎知識介紹 4
2.1 預測控制的基本原理 4
2.1.1 預測控制的三項基本原理 4
2.1.2 預測控制的幾種演算法 5
2.2 動態矩陣控制演算法 5
2.2.1 概述 5
2.2.2 動態矩陣控制演算法 6
2.3 本章小結 10

第三章 環境試驗設備介紹及建模研究 11
3.1 環境試驗設備介紹 11
3.1.1 簡介 11
3.1.2 環境試驗設備的結構及硬體 11
3.1.3 環境試驗設備控制的難點 12
3.2 環境試驗設備的建模研究 12
3.2.1 環境實驗設備的模型概述 12
3.2.2 飛升曲線法辨識環境試驗設備的數學模型 14
3.3 本章小結 19

第四章 多變數預測控制演算法的研究與推導 20
4.1 多變數預測控制演算法的推導 20
4.2 模擬研究 24
4.3 本章小節 25

第五章 多變數非自衡系統預測控制演算法的研究與推導 26
5.1 多變數非自衡系統預測控制演算法 26
5.1.1 單變數非自衡系統預測控制演算法 26
5.1.2 多變數非自衡系統預測控制演算法 29
5.2 模擬研究 33
5.3 本章小結 34

第六章 環境試驗設備的預測控制研究 35
6.1 脈沖響應系數模型的獲得及對象特性分析 35
6.1.1 脈沖響應系數模型的獲得 35
6.1.2 對象特性分析 36
6.2 模擬控制實驗 37
6.2.1 參數選擇 37
6.2.2 模擬控制結果 43
6.3 本章小結 45

結束語 46
參考文獻 47
附件 48

(接著開始寫正文)


XXXXXXXXXX

5. 誰有杭州電子科技大學的Lecture 2 - 動態矩陣控制演算法(DMC)中MATLAB編程的完整程序

周六我要來這學校三位一體

6. 自動調節是否就是調整PID參數

一樓的朋友說的沒錯，其所列出的「其它的控制」基本上都屬於最優控制，除了這些控制外，還有「模糊控制」、「魯棒控制」等。這些「其它的控制」以及包括PID控制的主要目的有三點：即使系統穩定、控制過程最快、控制精度最高。調節PID參數的目的不外乎也是這三種。

你聽到的說「認為只是調整PID參數的人都是沒有實際經驗的」是錯的。應該是「懂得調整PID參數的人都是最有實際經驗的」，而懂得「其它的控制」方法的則屬於有一定理論基礎的。有理論基礎不一定是有經驗的。你比如，你們單位來了個博士，他的理論知識是淵博的，這點一般是沒有異議的，但它對你所操作的設備中PID參數的調節就不一定能和你比：你一次就能將參數調好，因為你已經有豐富的經驗了；而博士雖然最終也應該能夠調好，但一般很難在第一次就調得象你那麼好。這是因為它對具體的設備的經驗不如你。

7. mpc控制器如何調節P,m值

摘要 MPC有一套調節參數,通過對參數的調節來調

8. 計算器中dmc的含義

計算器中MC：清除存儲器中的數值。

9. C語言高手實現動態數組矩陣

您好，我好像記得譚浩強有教過一個方法，
大致意思為：
char buffer[1024];
int index = 0;
char* malloc(int size)
{
index += size;
return buffer + index;
}
嗯，寫得不完整，反正就這么個意思……還有free什麼的……也好像是index -= size之類的