D0I:10.13374/j.issn1001053x.1994.03.018 第16卷第3期 “北京科技大学学报 Vol.16 No.3 1994年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 1994 预测补偿动态矩阵控制在电加热炉中的应用 牛玉祥 刘宏才 北京科技大学自动化系，北京100083 摘要针对电加热炉多变量系统存在大惯性、慢时变、非线性及交叉耦合严重等特点，提出采用 基于非参数模型的动态矩阵控制方法，并用预测补偿的思想进行解耦设计，使解耦设计大为简 化，实时控制表明这种算法对多变量系统是有效的， 关键词动态矩阵，预测，解耦/动态矩阵控制 中图分类号TP273,TF748.424 Application of Prediction Compensation DMC in Electrical Heating Furnance Niu Yuxiang Liu Hongcai Department of Automation and Control Engineering,USTB,Beijing 100083,PRC ABSTRACT Considering the electrical heating furnance's properties of large inertia,slow time -varying,nonlinearity,as well as serious cross coupling,and so on,the Dynamic Matrix Con- trol (DMC)based on a model without parameters is proposed.A method of feedforward predictive compensation decoupling control is adopted,which makes it very easy to design a decoupling system.The real-time control result shows that the algorithm is available for the multivariable system. KEY WORDS dynamic control,predictions,decoupling/dynamic matrix control 电加热炉在冶金、机械等领域中得到广泛应用、这类对象由于其内部温度是非均匀分 布的，且随时间连续变化，即炉温不仅与时间有关，而且与空间位置有关，因而是一类分布 参数的慢时变非线性系统，以往这类对象通常采用常规的PD控制方法，在使用中发现， 用简单的PD很难达到满意的控制效果，本文把近来在工业中广泛采用的动态矩阵控制应 用到力学持久机电加热炉的温度控制中，并进行了预测补偿解耦，获得了满意的效果。 1力学持久机加热炉的结构及其控温要求 1993-09-21收稿 第一作者男30岁工程师硕士第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 正 笠 预测 补偿动态矩 阵控制在 电加热炉 中的应用 牛玉 祥 刘宏 才 北京科技大学 自动化 系 ， 北 京 仪 摘要 针对 电加热炉多 变量 系统存在大惯性 、 慢时变 、 非线性及交叉祸合严重等特点 ， 提 出采用 基于 非参数模型 的动态矩 阵控制方法 ， 并用 预测补偿 的 思 想 进 行 解 藕 设计 ， 使 解 藕 设计 大 为 简 化 实时控制表 明这种算法 对多变量 系 统是有效 的 关键词 动态矩 阵 ， 预测 ， 解藕 动态矩 阵控制 中图分类号 即 ， ， 坦 翻 ， ， ， 以 二 ‘ 巴 币 ， 一 ， 加址止份行妙 ， 认 ， ， 火 归 涨过 犯 涨对 司 耐 〕 助 喇 ， 咖 以刀 。 卫 盼 一 咒 二 。 卫 万 而 ， 众过 ， 五 创 电加热炉在 冶金 、 机械等领域 中得到广泛应 用 ， 这 类 对象 由于 其 内部 温 度 是 非 均 匀 分 布 的 ， 且 随时 间连续变化 ， 即炉温不仅 与时间有 关 ， 而且 与空 间位 置有 关 ， 因而 是 一类分布 参数 的慢 时变非线性 系 统 以 往 这 类 对象 通 常采 用 常 规 的 控 制 方 法 在 使 用 中 发 现 ， 用简单的 很难达到 满意 的控制效果 本文把 近 来 在 工 业 中广 泛 采 用 的 动 态 矩 阵控 制 应 用到力学持久 机 电加 热炉 的温度控制 中 ， 并进行 了预测 补偿解藕 ， 获得 了满意 的效果 。 力学持久机加热炉的结构及其控温要求 卯 一的 一 收稿 第 一作 者 男 岁 工程 师 硕 士 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1994．03．018