一种改进型动态矩阵控制在水箱液位系统中的应用
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作者:
作者单位:

(1.南京信息工程大学 信息与控制学院,南京 210044;2.南京信息工程大学 电子与信息工程学院,南京 210044)

作者简介:

郭 伟(1960),男,安徽巢湖人,教授,主要从事预测控制和电力系统控制等方向的研究。 陆振宇(1979),男,江苏常州人,副教授,主要从事智能控制、光电系统集成和光学智能抗振等方向的研究。[FQ)]

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61473334)。


Applications of an Improved Dynamic Matrix Control in Water Level System
Author:
Affiliation:

(1.School of Information and Control, Nanjing University of Information Science and Technology,Nanjing 210044 ,China;2.School of Electronic and Information Engineering, Nanjing 210044 ,China)

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    摘要:

    针对三容水箱液位控制的多变量、强耦合、非线性、难以建立精确数学模型等特点,提出了在一种在状态空间方程形式下的多变量动态矩阵控制(dynamic matrix control, DMC)和分数阶PID (FOPID)控制相结合的新型模型预测控算法(MFOPID-DMC),以改善控制品质;用李雅普诺夫第二方法证明该算法的稳定性;将该算法应用在三容水箱液位控制系统,并与FOPID和DMC控制效果进行对比;仿真结果表明,该算法克服了FOPID超调大和DMC动态响应慢的不足,是一种鲁棒性较强、控制精度高的控制策略,较好地解决了三容水箱液位控制系统的耦合性、难以建立数学模型等问题。

    Abstract:

    To deal with the complex features of three tank water system, such as multivariable, strong coupling, nonlinear and no precise mathematical model, a new Dynamic Matrix Control (DMC) combined with fractional PID in multivariate conditions called MFOPID-DMC is provided. According to Lyapunov’s second stability theorem, it can be proved that the new algorithm has the stability of closed-loop system. The algorithm is applied to three tank water system and compare with fractional PID and DMC. Simulation experiments with three tank water system show that this control strategy has good control effect and gets rid of large overshoots from fractional PID and slow response of DMC to some degree. Simultaneously, the algorithms is of strong robustness and high precision control.and it can effectively solve coupling, no precise mathematical model problem et al.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

郭伟,陈琛,陆振宇.一种改进型动态矩阵控制在水箱液位系统中的应用计算机测量与控制[J].,2015,23(5):1563-1567.

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  • 在线发布日期: 2015-07-31
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