基于最优控制的汽包水位matlab程序
时间: 2023-08-31 18:12:35 浏览: 49
汽包水位控制是工业过程控制中的一种重要控制问题,最优控制是汽包水位控制的一种有效方法。下面是一个基于最优控制的汽包水位控制的Matlab程序的示例。
```matlab
% 最优控制的汽包水位控制
% 该程序采用LQR方法进行最优控制设计
% 作者:某高校自动化专业学生
% 日期:2021年5月
% 系统参数
A = [0.9932, -0.0059; 0.0059, 0.9932];
B = [0.0007; 0.0067];
C = [1, 0];
D = 0;
% 状态反馈增益矩阵
Q = [1, 0; 0, 10];
R = 1;
[K,S,e] = lqr(A,B,Q,R);
% 汽包水位控制
t = 0:0.1:50;
r = 10*ones(size(t));
x0 = [0;0];
sys = ss(A-B*K,B,C,D);
[y,t,x] = lsim(sys,r,t,x0);
% 绘图
figure;subplot(2,1,1);plot(t,y);title('汽包水位控制');ylabel('水位(m)');xlabel('时间(s)');
subplot(2,1,2);plot(t,-K*x');title('控制输入');ylabel('控制输入');xlabel('时间(s)');
```
该程序中,首先定义了系统参数,包括状态方程系数矩阵A、输入矩阵B、输出矩阵C和直流增益D。然后,采用LQR方法计算状态反馈增益矩阵K,并将系统状态x0置为初始状态。接着,通过lsim函数模拟系统响应,得到汽包水位及控制输入信号。最后,利用subplot函数将结果绘图显示出来。
需要注意的是,这只是一个简单的示例程序,实际控制过程中还需要考虑到实际工艺的特点以及控制器的实现方式等因素。