一种基于VC++与Matlab接口的预测控制仿真系统的设计
本文开始部分详细讨论了MATLAB与高级语言的编程接口方法，对目前已有的接口方法进行了系统总结，分析了这些方法的优势、缺陷和使用条件。然后结合控制系统预测控制算法的特点文章提出了一种基于COM组件实现MATLAB与高级语言接口的方法，利用这种方法只需要对用MATLAB语言编写的控制算法的*.m文件进行简单的修改，COM生成器能把MATLAB开发的预测控制算法做成组件，这些组件作为独立的COM对象，可以直接被VisualC++、delphi或其他任何支持COM的语言所引用，实现程序调用。这种方法是真正意义上能利用MATLAB提高开发效率的方法，对于不同的程序几乎都可以用同样的方法实现，大大提高了该方法的稳定性，在实际应用中具有极大的应用价值。在后面介绍的控制系统中，这种方法的成功证明了该方法的实用性。
然后详细讨论了一种基于Visual C++平台的预测控制仿真系统的设计与开发全过程。对系统开发过程中的各种混合编程的方法进行了详细的介绍，以及对界面实现、输入输出参数控制等方面都进行了介绍。
本文对预测控制系统算法进行了理论介绍，主要介绍了预测控制算法中的GPC算法、改进的PIDGPC算法和Smith预估控制三种控制算法的实现。改进型PIDGPC算法主要将广义预测算法和传统的PID控制结合起来则不但能克服过程中的大滞后、非线性和时变的影响，还能显著地克服过程控制中的突变性扰动。接着提出一种Smith预估补偿控制方案，它针对纯滞后系统中闭环特征方程含有纯滞后项，在PID反馈控制基础上，引入了一个预估补偿环节，从而使闭环特征方程不含纯滞后项。Smith预估控制算法从理论上解决了时滞系统的控制问题，应用于本系统开发中具有良好控制品质的特点。为预测控制系统软件的实现提供了理论基础。
本文介绍了一种以VC++作为开发平台，利用MATLAB作为数据处理工具、算法开发工具的预测控制仿真系统的设计与实现。该系统不仅充分发挥了VC++在Win32系统下快速开发应用程序的强大优势，而且充分利用了MATLAB在开发控制算法上的长处，这使得开发的预测控制算法系统在平台开放、易于扩充、二次开发能力上具有较大优势。实验结果表明，本系统开发方案是切实可行的，开发的预测控制系统具有开发周期短、界面美观、控制稳定、控制算法先进、软件成本低等特点。
软件开发;程序设计;预测控制;系统仿真
南京信息工程大学
硕士
系统分析与集成
郭伟
2010
中文
TP311.5;N945.13
43
2010-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）