最初的基于线性模型预测控制算法（MAC、DMC、GPC）已经相当成熟。近年来，非线性MPC（NLMPC）已成为预测控制研究的热点，针对的研究对象是有扰动、有摄动和有约束的非线性过程控制。非线性 MPC 研究的困难主要体现在模型选取、能量函数求解和非线性算法等诸多方面。其中，非线性模型是非线性 MPC 的基础，也是非线性 ...
非线性模型预测控制的数值解一般是用直接式的最佳控制方式,利用牛顿式的最佳化架构,多半是利用以下方式的变体:打靶法、直接多重打靶法(direct multiple shooting method)或是选点法(Collocation method)。非线性模型预测控制算法一般会用连续最佳控制的解会彼此相似的特性,因为可以用牛顿式的方式有效的求解,作法是用以下...
模型预测控制(MPC)是先进的计算机控制算法,应用于工业、电力、航空航天和自动驾驶等领域。 一、定义: MPC是基于模型、滚动实施和反馈校正的优化控制算法。它依据当前测量信息,在线求解有限时域优化问题,并应用控制序列的首元素。 二、特点: 建模方便:对模型精度要求不高。 鲁棒性强:信息冗余...
模型预测控制(Model Predictive Control, MPC),又称为滚动时域控制(Moving Horizon Control,MHC)、后退时域控制(Receding Horizon Control,RHC)、动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control,DMC)和广义预测控制(Generalized Predictive Control,GPC)等,是近年来被广泛讨论的一种反馈控制策略。模型预测控制的机理可以描述为:在每...
一什么是模型预测控制(MPC)？模型预测控制（ModelPredictiveControl）是一种基于模型旳闭环优化控制策略，已在炼油、化工、冶金和电力等复杂工业过程中得到了广泛旳应用。其算法关键是:可预测过程将来行为旳动态模型，在线反复优化计 算并滚动实施旳控制作用和模型误差旳反馈校正。模型预测控制具有控制效果好、鲁棒性强等...
当系统模型是线性的时候,模型预测控制的设计和求解通常使用二次规划方法。 二次规划的一般形式: MPC完成轨迹跟踪问题 汽车运动学模型: 程序实现 画小车 defdraw_car(x, y, yaw, steer, C, color='black'):# 车辆的位置(x, y)、航向角yaw、前轮转角stee...
1.模型预测控制 模型预测控制(MPC,Model Predictive Control)属于优化和控制两个领域的交叉,实际上是以优化的方法来求解控制问题。 它的主要优势在于: 1)MPC善于处理多输入多输出系统。 图片来源:【5】 图片来源:【5】 对于各个控制回路存在耦合关系,或者控制系统过于庞大,采用PID控制器会极其复杂。
模型预测是模型预测控制的基础。它通过建立被控对象的数学模型,对未来的行为进行预测。这个数学模型可以是一个线性或非线性模型,描述了系统的输入与输出之间的关系。模型预测的准确性直接影响到控制系统的性能。 2.优化目标 模型预测控制的目标是实现系统的优化。这个优化目标可以是能源消耗最小化、污染物排放最小化、...
二、模型预测控制的三大核心要点 从它名字中的模型、预测、控制这三个方面来介绍。 1、模型 a)系统模型 ,它还有位置 ,那么对位置求导 就等于速度 ,对速度求导 就等于加速度 。 所以如果我们知道了对于这个质点输入的力以及它当前的速度和位置之后,我们就可以完整地描述这个质点在未来的轨迹。这也...