[发明专利]一种约束动态矩阵控制优化的积分对象控制方法

权利要求书

1.一种约束动态矩阵控制优化的积分对象控制方法，包括步骤1：通过积分过程对象的实时阶跃响应数据建立被控对象的模型；步骤2：设计基于改进约束DMC算法优化的PID控制器；其特征在于，所述步骤1包括：

步骤1.1：给被控积分对象过程一个阶跃输入信号，记录被控过程的阶跃响应曲线；

步骤1.2：将获得的阶跃响应曲线滤波处理成一条光滑曲线，之后将光滑曲线中后段接近直线的部分拟合成一条直线，然后记录光滑曲线上每个采样时刻对应的阶跃响应数据；

所述步骤2包括：

步骤2.1：利用模型向量构建积分对象的动态矩阵；

步骤2.2：计算被控积分对象当前时刻的零输入模型预测响应值；

步骤2.3：计算当前时刻在控制增量序列作用下的模型预测输出值；

步骤2.4：选择被控积分过程对象的目标函数；

步骤2.5：在步骤2.4中的目标函数中引入PID控制器的控制率；

步骤2.6：将得到的PID控制器参数组合成控制量后实施于被控积分过程对象；

步骤2.7：在下一个采样时刻，按照步骤2.2到步骤2.6中的步骤求解新的PID控制器参数以及新的控制量，后续依次循环。

2.根据权利要求1所述的约束动态矩阵控制优化的积分对象控制方法，其特征在于，所述步骤1.2的具体步骤为：

假设采样间隔为T_s，采样时刻顺序为T_s、2T_s、3T_s......，对应的采样阶跃响应数值为a₁、a₂、a₃......；对积分过程对象而言，其阶跃响应将在某个时刻后趋于一条直线，记趋于直线的起始点为a_N；基于采集的阶跃响应数据，建立积分对象的模型向量a：

a＝[a₁,a₂,…a_N]^T

其中N为建模时间长度，T为向量的转置符号。

3.根据权利要求2所述的约束动态矩阵控制优化的积分对象控制方法，其特征在于，所述步骤2.1的具体步骤为：

利用模型向量a构建积分对象的动态矩阵：

其中，A是积分对象的动态矩阵，维数为P×M；P、M分别为DMC算法的预测时域与控制时域，取M＜P＜N。