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1、第4O卷第3期華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)Vo1．40，No．32013年5月JournalofNoahChinaElectricPowerUniversityMay，2013doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2013．03．18熱力系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階特性及其動(dòng)態(tài)矩陣控制王松，王東風(fēng)(華北電力大學(xué)控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，河北保定071003)摘要：在熱力系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)或面向控制的特性分析時(shí)，目前廣泛使用的是整數(shù)階微分方程或者整數(shù)階傳遞函數(shù)。研究表明：大量的熱力系統(tǒng)采用分?jǐn)?shù)階描述比整數(shù)階描述更精確，但是分?jǐn)?shù)階控制系統(tǒng)
2、研究中存在著控制器參數(shù)整定困難等問(wèn)題。本文基于動(dòng)態(tài)矩陣控制是一種采用系統(tǒng)階躍響應(yīng)系數(shù)的非參數(shù)模型控制算法的特點(diǎn)，將其應(yīng)用于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的控制。因此只需獲得系統(tǒng)的階躍響應(yīng)模型，從而避免了對(duì)于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)獲取分?jǐn)?shù)階參數(shù)模型的困難以及獲取整數(shù)階參數(shù)模型的必然性模型失配問(wèn)題，而且動(dòng)態(tài)矩陣控制器參數(shù)整定相對(duì)簡(jiǎn)單，魯棒性強(qiáng)。仿真結(jié)果證實(shí)該算法對(duì)分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的控制是可行且有效的。關(guān)鍵詞：熱力系統(tǒng)；分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)矩陣控制；仿真研究中圖分類號(hào)：TK323；TK39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007—2691(2013)03—0095—06Dy
3、namicmatrixcontrolforthermalsystemswithfractionalordercharacteristicsWANGSong，WANGDONG-feng(SchoolofControlandComputerEngineering，NoAhChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Integer—orderdifferentialequationorinteger-ordertransferfunctioniswide
4、lyusedfordesignofthermalsys-temcontrolleroranalysisofcontrol-orientedperformance．Forlotsofthermodynamicsystems，fractional—orderdescrip—tionismoreaccuratethaninteger—orderdescription．Butthestudyoffractional—ordersystemcontrolshowsthatitisdif-ficulttogetsuitableco
5、ntrollerparameters．Dynamicmatrixcontrolisanon—parametricmodelcontrolalgorithmwhichu—sesstepresponsecoefficients．Basedonthischaracteristic，dynamicmatrixcontrolisappliedtOfractional—ordersys-terns．Itonlyneedsthestepresponseofthesystem，whichavoidsthedifficultyofobt
6、ainingtheparametermodeloffrac—tional-ordersystemandavoidsmodelmismatchproblemwhengettinginteger·orderparametermode1．Moreoverparame—tertuningofdynamicmatrixcontrollerisrelativelysimpleandthecontrollerhasagoodrobustness．Numericalsimula-tionsshowthatthealgorithmisf
7、easibleandeffectiveforfractional-ordersystems．Keywords：thermodynamicsystem；fractional—ordersystem；dynamicmatrixcontrol；simulationresearch系統(tǒng)要比用整數(shù)階數(shù)學(xué)模型描述的更加精確。0引言然而在分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的控制研究中，存在著控制器參數(shù)整定困難，計(jì)算量大等問(wèn)題，在實(shí)際工程方面現(xiàn)實(shí)世界中的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)多為分?jǐn)?shù)階的?，在的應(yīng)用較少，大部分熱工系統(tǒng)均采用整數(shù)階方程電廠熱力系統(tǒng)中，用分?jǐn)?shù)階數(shù)學(xué)模型描述的
8、動(dòng)態(tài)逼近的方法，用整數(shù)階模型代替分?jǐn)?shù)階模型進(jìn)行控制。但是這樣的結(jié)果必然導(dǎo)致描述系統(tǒng)的精確度降低，不能準(zhǔn)確反映系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，構(gòu)造出收稿日期：2012—11—14．的控制器在實(shí)際應(yīng)用中也無(wú)法達(dá)到理想的控制基金項(xiàng)目：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(11MG49)效果。華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)對(duì)于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的控制，采用分?jǐn)?shù)階控制器固體和流體物質(zhì)
