SISO动态矩阵控制的鲁棒稳定性提升与仿真验证

本文探讨了"动态矩阵控制的鲁棒性"这一主题，发表于2002年的《清华大学学报(自然科学版)》第42卷第9期，由麻文斗和王诗宓两位作者合作完成。研究主要关注单输入单输出(SISO)动态矩阵控制系统的稳定性问题，这是一个关键的工业控制领域的挑战，因为实际过程中的模型不确定性是难以避免的。 论文首先采用了过程阶跃响应的变化界来量化模型的不确定性，这种方法能够更好地反映系统在面对不确定因素时的行为。作者利用Jury定理，这是一种著名的判断线性控制系统稳定性的方法，推导出了一套系统的稳定性的充分条件。这个条件为设计者提供了一个实用的工具，帮助他们评估和优化控制器的设计，确保在各种不确定性下仍能保持系统的稳定。 针对一类具有阶跃响应系数递增性质的系统，作者进行了深入的分析，并提出了具体的参数设计方案。这种递增性质可能暗示着系统的某些特性，如增益或相位变化，与输入信号的大小有关。通过细致的分析，作者揭示了如何通过调整这些参数来提高系统的鲁棒性。 对于更普遍的动态矩阵控制，作者引入了具有多项式形式的失配滤波器，这是一种创新的鲁棒改进措施。失配滤波器的作用是减少系统对不确定性的影响，通过这种设计，文章旨在扩大系统的鲁棒稳定域，使得动态矩阵控制能够在更广泛的条件和环境中稳定运行，从而增强其在工业应用中的实用性。 论文的实验部分通过仿真实验验证了理论分析的正确性和所提改进措施的有效性。结果显示，所提出的控制策略能够在实际操作中有效抵抗模型不确定性，提高了系统的性能，为动态矩阵控制在工业界的广泛应用提供了有力的支持。 这篇论文深入探讨了动态矩阵控制的鲁棒性问题，为工程实践中的系统设计提供了理论依据和实用方法，对于提升控制系统的稳定性和可靠性具有重要的理论和实践价值。