主要内容

非线性MPC设计

设计具有非线性预测模型、成本和约束的模型预测控制器

与传统的线性MPC一样,非线性MPC使用基于模型的预测和约束优化的组合,计算每个控制区间的控制动作。关键的区别是:

  • 预测模型可以是非线性的,并包含时变参数

  • 等式和不等式约束可以是非线性的

  • 要最小化的标量代价函数可以是决策变量的非二次(线性或非线性)函数。

默认情况下,非线性MPC控制器解决非线性规划问题使用fmincon函数,它需要最优化工具箱™软件。如果您没有最优化工具箱软件,您可以指定您自己的自定义非线性求解器。

有关更多信息,请参见非线性MPC

功能

nlmpc 非线性模型预测控制器
nlmpcMultistage 多级非线性模型预测控制器
nlmpcmove 计算非线性MPC控制器的最优控制动作
nlmpcmoveopt 选项设置nlmpcmove函数
getSimulationData 建立数据结构来模拟多级MPC控制器nlmpcmove
validateFcns 的预测模型和自定义功能nlmpcnlmpcMultistage潜在问题的对象
convertToMPC 转换nlmpc对象转换为一个或多个货币政策委员会对象
createParameterBus 创建万博1manbetx总线对象和配置总线创建者块传递模型参数到非线性MPC控制器块

非线性MPC控制器 模拟非线性模型预测控制器
多级非线性MPC控制器 仿真多级非线性模型预测控制器

主题

非线性MPC基础知识

非线性MPC

非线性模型预测控制器使用非线性预测模型、成本函数或约束来控制设备。

指定非线性MPC的预测模型

为定义非线性MPC控制器的预测模型,指定状态和输出函数。

为非线性MPC指定成本函数

非线性MPC控制器支持一般的成本函数,例如系统状态、万博1manbetx输入和输出的线性或非线性函数的组合。

为非线性MPC指定约束条件

除了标准线性MPC约束之外,您还可以为您的非线性MPC控制器指定自定义线性和非线性约束。

配置非线性MPC优化求解器

默认情况下,非线性MPC控制器优化他们的控制移动使用fmincon函数。您还可以指定您自己的自定义非线性求解器。

基于非线性MPC的飞行机器人轨迹优化与控制

可以使用非线性MPC进行最优轨迹规划和闭环控制应用。

使用多级非线性MPC着陆火箭

利用多级非线性MPC对火箭着陆器轨迹进行优化设计,实现着陆器着陆过程的闭环控制。

反馈控制

放热化学反应器的非线性模型预测控制

控制非线性设备在工作点之间的转换。

基于非线性模型预测控制的摆振控制

利用非线性模型预测控制器实现小车倒立摆的摆起和平衡控制。

乙烯氧化装置的非线性增益计划MPC控制

您可以从非线性MPC控制器生成一个或多个线性MPC控制器,并将这些控制器用于增益计划控制应用。

基于非线性MPC的进料堆优化与控制

将非线性MPC控制器仿真为自适应MPC控制器和时变MPC控制器,并比较其性能。

最优规划

使用自定义求解器的非线性MPC优化肺结核治疗

您可以使用非线性MPC控制器进行最优规划应用,这些应用需要具有非线性成本或约束的非线性模型。

使用KINOVA Gen3机械手生成代码来规划和执行无碰撞轨迹

利用非线性MPC来规划和执行机器人的轨迹。

经济政策委员会

经济政策委员会

经济模型预测控制器优化控制动作,以满足一般的经济或性能成本函数。

环氧乙烷生产的MPC经济控制

利用非线性成本函数和非线性约束,最大化环氧乙烷工厂的利润。

特色的例子