何美霞，周箩鱼，杨友平

(长江大学电子信息学院，湖北 荆州 434023)



DMC算法在电加热炉时滞系统中的仿真研究

何美霞，周箩鱼，杨友平

(长江大学电子信息学院，湖北 荆州 434023)

对电加热炉时滞系统的优化控制研究中，系统炉温的控制是至关重要的。而电加热炉的温度具有时变性、滞后性和大惯性等特性，常规的PID控制难以保证效果。为此，引入一种先进的控制——动态矩阵控制(DMC)。介绍了DMC的算法原理，给出算法实施的具体步骤；针对已辨识出的一阶时滞电加热炉模型，设计DMC控制器。仿真研究表明，相对于传统的PID控制，动态矩阵控制能兼顾调节时间短、超调量小的优点，在系统时滞变化的情况下，DMC依旧能保持良好的控制效果。因此，对于一阶时滞系统的优化控制，DMC是一种值得推广的控制方法。

动态矩阵控制；控制器；电加热炉；时滞系统

电加热炉具有清洁环保、热效能高、使用维护方便的特点，广泛应用于化验品样品溶样、金属冶炼、零件热处理、化工精馆、生物发酵等领域。但电加热炉是集时滞、时变和非线性于一体的复杂控制对象。对于控制精度要求不高的场合，采用PID控制尚能满足系统的性能要求，但是当系统参数变化时，传统的PID控制已经不能满足要求。因此，需要寻找一种能更适合电加热炉温度特性的有效控制方式[1]。

动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control，DMC)是一种基于非参数模型的控制算法，包含了预测模型、滚动优化、反馈校正3个要素[2]。DMC采用多步预测模型输出的方法以扩大反映被控对象未来变化趋势的信息量，从而可以克服各种不确定性因素对被控系统的影响。……