VC++与MATLAB接口设计:预测控制仿真系统
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更新于2024-07-28
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"本文主要探讨了一种基于VC++与Matlab接口的预测控制仿真系统的设计方法,该系统利用COM组件技术实现Matlab与高级语言之间的交互,尤其适用于控制系统中的预测控制算法。通过此方法,可以将Matlab编写的控制算法转化为独立的COM对象,方便在Visual C++等支持COM的语言中直接调用,提高了开发效率和程序的稳定性。在文中,作者还详细阐述了预测控制算法的理论基础,包括GPC算法、改进的PID-GPC算法和Smith预估控制,并提出了Smith预估补偿控制方案,以解决纯滞后系统的控制问题。整个系统设计兼顾了VC++的快速开发能力和Matlab的数据处理与算法开发能力,实现了预测控制仿真的高效与精确。"
在设计过程中,作者首先深入研究了MATLAB与高级语言如VC++的接口技术,分析了各种接口方法的优缺点。提出使用COM组件作为接口,这是因为COM组件具有良好的兼容性和可重用性,能够将MATLAB的预测控制算法封装,使得VC++等编程环境可以无缝调用。这样,即使面对不同的控制算法或系统,也可以采用相同的方式进行接口设计,大大简化了开发流程。
在预测控制算法部分,作者详细介绍了几种重要的控制策略。GPC(Generalized Predictive Control)算法是一种基于模型的控制策略,它可以预测未来过程变量的变化,提前进行控制决策。改进的PID-GPC算法则是在GPC的基础上融合了传统的PID控制,增强了对非线性和时变扰动的适应性。Smith预估控制是一种针对纯滞后系统的控制策略,通过预估补偿环节消除闭环系统的纯滞后效应,改善控制性能。
系统设计部分,文章详细描述了在Visual C++平台上构建预测控制仿真系统的步骤,包括混合编程技术的应用、用户界面的设计以及输入输出参数的控制。通过这样的系统,用户可以直观地观察和调整控制参数,进行实时的仿真分析,以验证和优化控制策略。
这篇硕士论文提供了一种实用且高效的预测控制仿真系统设计方案,通过VC++与Matlab的协同工作,实现了控制算法的快速开发和精准仿真,对于控制系统设计领域具有很高的参考价值。
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