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本科毕业设计（论文）
题目：
二号，黑体，加粗，居中
学
院
专
业
学生姓名
学生学号
指导教师
提交日期
年
月
日
封面纸推荐用
210g/m2
的橙色色书
编辑完后需将全文绿色说明文字删除，格式不变
（另起页；摘要范例）
摘
要
（小三号，宋体，加粗，居中，上下空一行）
（摘要正文共
400
—
600
个字；小四号，宋体 ，行距为固定值
20
磅，段首行空两个
汉字）
本文详细介绍了多变量预测控制算法及其在环境试验设备控制中的应用。
由于环境
试验设备的温度和湿度控制系统具有较大的时间滞后，
而 且系统间存在比较严重的耦合
现象，用常规的
PID
控制 不能取得满意的控制效果。针对这种系统，本文采用了多变量
预测控制算法对其进行了控
制仿真。
预测控制算法是一种基于系统输入输出描述的控制算法，
其三项基本原理是预测模
型、滚动优化、反馈校正。它选择单位阶跃响应作为
它的“预测模型”
。这种算法除了
能简化建模过程外，
还 可以通过选择合适的设计参数，
获得较好的控制效果和解耦效果。
本文先对环境试验设备作了简介，对控制中存在的问题进行了说明；而后对多变量
预测控制算法进行了详细的推导，
包括多变量自衡系统预测制算法和多变量非自衡系统
预测控制算法；然后给出了系统的建模过程及相应的系统模型，在此基础上采用多变量
预测控制算法对环境试验设备进行了控制仿真，并对仿真效果进行了比较。
仿真结果表明，
对于和环境试验设备的温度湿度控制系统具有类似特性的多变 量系
统，应用多变量预测控制算法进行控制能够取得比常规
PID
控制更加令人满意的效果。
关键词
（小三号，宋体，加粗，居左）
：多变量系统；预测控制；环境试验设备
（关键词
3
—
5
个；小四 号，宋体；关键词之间用分号隔开；最后一个关键词不打标点
符号）
-
（另起页：外
文摘要范例；英文摘要和关键词应该是中文摘要和关键词的翻译）
Abstract
（正文：
Times New Roman
字体，小四号，行距为固定值
20
磅）
In this paper, multivariable predictive
control algorithm and its application to the
control
of
the
environmental
test
device
are
introduced
particularly.
The
temperature
and
humidity
control system of the
environmental test device is characterized as long
time delay and severe
coupling.
Therefore,
the
routine
PID
control
effect
is
unsatisfactory.
In
this
case,
the
simulation of
the temperature and humidity control of the
environmental test device based on
multivariable predictive control
algorithm is made.
Predictive
control algorithm is one of control algorithm based on description of system’s
input-output. Its three basic
principles are predictive model, rolling
optimization and feedback
correction.
It chooses unit step response as its predictive
model, so that the modeling process
is
simplified. In addition, good control and
decoupling effects could be possessed by means of
selection suitable parameters.
In
this
paper,
the
environmental
test
device
is
introduced
briefly
and
the
existing
problems
are
showed.
Then
multivariable
predictive
control
algorithm
is
presented
particularly,
including
multivariable
auto- balance
system
predictive
control
algorithm
and
multivariable
auto-unbalance
system
predictive
control
algorithm.
Next,
system
modeling
process and
corresponding system model are proposed. Further,
the multivariable predictive
control
algorithm
is
applied
to
the
temperature
and
humidity
control
system
of
the
environmental test
device. Finally, the simulation results are
compared.
Results of the simulation
show that multivariable predictive control
algorithm could be
used in those
multivariable system like the
temperature and humidity control system of the
environmental test device and the
control result would be more satisfactory than
that of the
routine PID control.
（小三号，
Times New Roman
字体，加粗，居中，上下空一行）
。
Keyword
（
Times
New
Roman
字体，小三号，加粗，居左）
:
Multivariable
system,
Predictive control, Environmental test
device
（
Times New Roman
字体，小四号）
-
（另起页：目录范例）
目
录
（小三号，宋体，加粗，居中，上下空一行，目录由电脑自动生成）
（各章题序及标题：小四号，宋体，加粗，居左；其余用小四号，宋体）
摘
要
Ⅰ
ABSTRACT
Ⅱ
第一章
引
言
1
1
.
1
预测控制概述
1
1.2
环境试验设备简介
2
1.3
主要研究工作
2
1.4
本文安排
3
第二章
基础知识介绍
4
2.1
预测控制的基本原理
4
2.1.1
预测控制的三项基本原理
4
2.1.2
预测控制的几种算法
5
2.2
动态矩阵控制算法
5
2.2.1
概述
5
2.2.2
动态矩阵控制算法
6
2.3
本章小结
10
第三章
环境试验设备介绍及建模研究
11
3.1
环境试验设备介绍
11
3.1.1
简介
11
3.1.2
环境试验设备的结构及硬件
11
3.1.3
环境试验设备控制的难点
12
3.2
环境试验设备的建模研究
12
3
.2.1
环境实验设备的模型概述
12
3.2.2
飞升曲线法辨识环境试验设备的数学模型
14
3.3
本章小结
19
第四章
多变量预测控制算法的研究与推导
20
4.1
多变量预测控制算法的推导
20
4.2
仿真研究
24
-
4.3
本章小节
25
第五章
多变量非自衡系统预测控制算法的研究与推导
26
5.1
多变量非自衡系统预测控制算法
26
5.1.1
单变量非自衡系统预测控制算法
26
5.1.2
多变量非自衡系统预测控制算法
29
5.2
仿真研究
33
5.3
本章小结
34
第六章
环境试验设备的预测控制研究
35
6.1
脉冲响应系数模型的获得及对象特性分析
35
6.1.1
脉冲响应系数模型的获得
6.1.2
对象特性分析
36
6.2
仿真控制实验
6.2.1
参数选择
6.2.2
仿真控制结果
43
6
.3
本章小结
结束语
参考文献
附
录
致
谢
35
37
37
45
47
48
49
-
46