簡介
是近年來發展起來的一類新型的計算機控制算法。由於它採用多步測試、滾動最佳化和反饋校正等控制策略，因而控制效果好，適用於控制不易建立精確數字模型且比較複雜的工業生產過程，所以它一出現就受到國內外工程界的重視，並已在石油、化工、電力、冶金、機械等工業部門的控制系統得到了成功的套用。工業生產的過程是複雜的，我們建立起來的模型也是不完善的。就是理論非常複雜的現代控制理論，其控制的效果也往往不盡人意，甚至在一些方面還不及傳統的PID控制。70年代，人們除了加強對生產過程的建模、系統辨識、自適應控制等方面的研究外，開始打破傳統的控制思想的觀念，試圖面向工業開發出一種對各種模型要求低、線上計算方便、控制綜合效果好的新型算法。這樣的背景下，預測控制的一種，也就是模型算法控制（MAC-Model Algorithmic Control）首先在法國的工業控制中得到套用。因此預測控制不是某一種統一理論的產物，而是工業實踐中逐漸發展起來的。同時，計算機技術的發展也為算法的實現提供了物質基礎。
比較流行的算法
現在比較流行的算法包括有：模型算法控制（MAC）；動態矩陣控制（DMC）；廣義預測控制（GPC）；廣義預測極點（GPP）控制；內模控制（IMC）；推理控制（IC）等等。
下面以模型算法控制為例子來說明預測控制的基本原理。
預測控制原理圖
模型算法（MAC）控制主要包括內部模型、反饋校正、滾動最佳化和參數輸入軌跡等幾個部分。它採用基於脈衝相應的非參數模型作為內部模型，用過去和未來的輸入輸出狀態，根據內部模型，預測系統未來的輸出狀態。經過用模型輸出誤差進行反饋校正以後，再與參考軌跡進行比較，套用二次型性能指標進行滾動、最佳化，然後再計算當前時刻加於系統的控制，完成整個動作循環。
預測控制的基本特徵，包括有建立預測模型方便；採用滾動最佳化策略；採用模型誤差反饋校正。這幾個特徵反映了預測控制的本質，也正是這個控制算法和其他算法的不同之處。
預測控制伴隨著工業的發展而來，所以，預測控制與工業生產有著緊密的結合，火電廠鋼球磨煤機是一個多變數、大滯後、強耦合的控制對象，其數學模型很難準確建立。而目前國內火電廠所裝設的控制器大部分是PID控制器。由於系統各變數耦合嚴重，PID控制器很難適應，致使鋼球磨煤機不能投入自動運行。用8051單片機加上A/D8路接口及其接口電路，再加上控制鍵和顯示器，組成了預測控制器。在採用了MAC算法之後，就能夠彌補PID控制器的不足。
由於預測控制具有適應複雜生產過程控制的特點，所以預測控制具有強大的生命力。可以預言，隨著預測控制在理論和套用兩方面的不斷發展和完善，它必將在工業生產過程中發揮出越來越大的作用，展現出廣闊的套用的前景。
預測控制原理
模型算法（MAC）控制主要包括內部模型、反饋校正、滾動最佳化和參數輸入軌跡等幾個部分。它採用基於脈衝相應的非參數模型作為內部模型，用過去和未來的輸入輸出狀態，根據內部模型，預測系統未來的輸出狀態。經過用模型輸出誤差進行反饋校正以後，再與參考軌跡進行比較，套用二次型性能指標進行滾動、最佳化，然後再計算當前時刻加於系統的控制，完成整個動作循環。
預測控制的基本特徵，包括有建立預測模型方便；採用滾動最佳化策略；採用模型誤差反饋校正。這幾個特徵反映了預測控制的本質，也正是這個控制算法和其他算法的不同之處。
預測控制伴隨著工業的發展而來，所以，預測控制與工業生產有著緊密的結合，火電廠鋼球磨煤機是一個多變數、大滯後、強耦合的控制對象，其數學模型很難準確建立。而目前國內火電廠所裝設的控制器大部分是PID控制器。由於系統各變數耦合嚴重，PID控制器很難適應，致使鋼球磨煤機不能投入自動運行。用8051單片機加上A/D8路接口及其接口電路，再加上控制鍵和顯示器，組成了預測控制器。在採用了MAC算法之後，就能夠彌補PID控制器的不足。
由於預測控制具有適應複雜生產過程控制的特點，所以預測控制具有強大的生命力。資深烽火獵聘專家預言，隨著預測控制在理論和套用兩方面的不斷發展和完善，它必將在工業生產過程中發揮出越來越大的作用，展現出廣闊的套用的前景。
