计算机控制理论第十三章：预测控制算法与模型

计算机控制理论第十三章 计算机控制理论是计算机科学和自动控制的交叉领域，涉及到计算机、自动控制、信息论、数学等多个领域。该领域的研究对象是计算机控制系统，旨在提高控制系统的性能和可靠性。 本章节主要讲解计算机控制理论的第十三章，共43页，涵盖了预测控制、模型预测启发控制、模型算法控制等多个方面的内容。 一、发展过程 计算机控制理论的发展可以追溯到60年代，MAC思想的萌发标志着计算机控制理论的开端。70年代，模型预测启发控制MPHC的提出标志着计算机控制理论的发展。80年代初，动态矩阵控制DMC、预测控制PC、输出预测算法控制OPAC、输出预测最少拍控制OPDBC、广义预测控制GPC、扩展时域预测自适应控制EPSAC、扩展时域自适应控制EHAC、推理控制IC、内模控制IMC等技术的出现，标志着计算机控制理论的成熟。 二、预测控制的分类 预测控制是计算机控制理论的核心内容之一，分为基于非参数模型的预测控制型和基于参数节省模型的预测控制型两大类。基于非参数模型的预测控制型包括脉冲响应模型、阶跃响应模型等，主要算法有MPHC、MAC、DMC等。基于参数节省模型的预测控制型包括受控自回归滑动平均（CARMA）模型、受控自回归积分滑动平均（CARIMA）模型等，主要算法有GPC、EPSAC、EHAC等。 三、预测控制的基本算法原理 模型预测启发控制的三要素是内部模型、参考轨迹、控制算法。内部模型是指模型预测启发控制的核心部分，包括脉冲响应模型、阶跃响应模型等。参考轨迹是指控制系统的目标输出，控制算法是指控制系统的核心算法，旨在实现预测控制的目标。 四、预测控制的方法机理 预测控制的方法机理包括预测模型、滚动优化、反馈校正等。预测模型是指预测控制的核心部分，旨在预测系统的未来输出。滚动优化是指预测控制的优化算法，旨在实现预测控制的目标。反馈校正是指预测控制的反馈机理，旨在实现预测控制的目标。 五、模型算法控制 模型算法控制是计算机控制理论的另一个核心内容，旨在实现模型算法控制的目标。模型算法控制包括内部模型、参考轨迹、控制算法等内容。内部模型是指模型算法控制的核心部分，包括真实模型和内部模型等。参考轨迹是指控制系统的目标输出，控制算法是指控制系统的核心算法，旨在实现模型算法控制的目标。 计算机控制理论的第十三章涵盖了预测控制、模型预测启发控制、模型算法控制等多个方面的内容，为计算机控制理论的学习和研究提供了有价值的参考。