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文章介紹和分析了多變量廣義預測控制算法，基于JX-300X 集散控制系統（DCS），
搭建了鍋爐液位和溫度控制系統，根據被控對象的特點，將多變量廣義預測控制應用于該對象的控制，進行了設定值跟蹤、及抗干擾實驗研究。實驗結果表明了廣義預測控制算法的有效性，為其應用于工業現場控制奠定了基礎。
關鍵詞：多變量，廣義預測控制，集散控制系統
隨著現代工業的發展，實際的工業過程是一個復雜的變化過程，為了達到指定的生產要
求，往往有多個過程參數需要控制，相應地，決定和影響這些參數的原因也不是一個。因此大多數工業過程是一個相互關聯的多輸入多輸出過程。在這樣的過程中，一個輸入將影響到多個輸出，而一個輸出也將受到多個輸入的影響。這種輸入與輸出間復雜的因果關系稱為過程變量間的耦合[1]。對于這種多變量及存在耦合關系的系統，傳統的PID 控制很難獲得比較好的控制效果，而20 世紀70 年代末出現的預測控制能夠很好的處理多變量、多目標優化、多速率及約束問題[2]。廣義預測控制是在自適應控制中引入預測控制的思想發展而來的[3]，它基于辨識過程參數模型，具有自校正控制機制，在線修正模型參數；采用受控自回歸積分滑動平均模型（CARIMA）描述過程，具有固有積分作用，不僅能夠自然地消除偏移，而且為設計魯棒控制器奠定了可靠的基礎，在最小方差控制的基礎上引入多步預測、滾動優化策略，克服了最小方差控制對滯后十分敏感的缺點，提高了系統的穩定性、魯棒性和適用性[4]。
搭建了鍋爐液位和溫度控制系統，根據被控對象的特點，將多變量廣義預測控制應用于該對象的控制，進行了設定值跟蹤、及抗干擾實驗研究。實驗結果表明了廣義預測控制算法的有效性，為其應用于工業現場控制奠定了基礎。
關鍵詞：多變量，廣義預測控制，集散控制系統
隨著現代工業的發展，實際的工業過程是一個復雜的變化過程，為了達到指定的生產要
求，往往有多個過程參數需要控制，相應地，決定和影響這些參數的原因也不是一個。因此大多數工業過程是一個相互關聯的多輸入多輸出過程。在這樣的過程中，一個輸入將影響到多個輸出，而一個輸出也將受到多個輸入的影響。這種輸入與輸出間復雜的因果關系稱為過程變量間的耦合[1]。對于這種多變量及存在耦合關系的系統，傳統的PID 控制很難獲得比較好的控制效果，而20 世紀70 年代末出現的預測控制能夠很好的處理多變量、多目標優化、多速率及約束問題[2]。廣義預測控制是在自適應控制中引入預測控制的思想發展而來的[3]，它基于辨識過程參數模型，具有自校正控制機制，在線修正模型參數；采用受控自回歸積分滑動平均模型（CARIMA）描述過程，具有固有積分作用，不僅能夠自然地消除偏移，而且為設計魯棒控制器奠定了可靠的基礎，在最小方差控制的基礎上引入多步預測、滾動優化策略，克服了最小方差控制對滯后十分敏感的缺點，提高了系統的穩定性、魯棒性和適用性[4]。
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