预测控制系统仿真目前主要采用基于辨识的动态模型,而辨识模型无法模拟实际系统中存在的非线性特性,且造成整定的参数对实际系统性能效果难以真实反映。因此,本文首先采用机理模型开发了一个具有OPC接口的动态仿真系统,并在此基础上研究分析了预测控制整定参数对控制性能的作用与调整规则。 本文的主要内容和创新点包括: 1.在MATLAB/Simulink环境下,采用机理建模的方式,使用S函数技术开发了基于非线性模型的动态仿真系统。分别采用系统辨识方法和线性化方法获得系统在某个稳态条件下的动态模型。 2.在开发的动态仿真系统上,采用仿真的方法来研究了DMC控制中的参数整定问题。分别从无模型失配和有模型失配情况来进行分析其设定值跟踪以及抗扰动性能,总结了各调整参数的作用与整定规则,指出了DMC控制中设定值跟踪性能与抗扰动性能为互相独立的问题。 3.针对实际控制系统中存在的变量单位差异、增益差异、预测时域和控制时域的选择和系统的动态特性差异导致权重参数选择困难的问题,采用权重参数归一化的思路,通过采用权重归一化来标度各个变量之间的重要程度,简化了权重参数设置。 4.开发了动态仿真系统的OPC接口,通过OPC接口可以实现与原有预测控制软件FrontApc之间的通讯,构建了一个实用的动态仿真系统,增强了原有软件的动态仿真能力。