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为非线性MPC自动生成微秒解算器:使用ACADO积分器的教程。 (英语) Zbl 1330.93100号

概述:非线性模型预测控制(NMPC)允许显式处理非线性动力学和约束。要在嵌入式硬件上实时应用NMPC,在线算法以及高效的代码实现至关重要。本文采用了一种辅导式的方法来介绍这种算法思想,并说明如何基于MATLAB(MathWorks,Natick,MA,USA)的ACADO Toolkit高效地实现它们。使用其代码生成工具,可以导出定制的Runge-Kutta方法——显式和隐式方法——并有效传播其敏感性。本文总结了NMPC自动生成积分器的最新研究成果,并展示了它们如何在几十微秒内制定和解决实际相关问题。这些方法可以处理几种常见的NMPC公式,包括刚性常微分方程、全隐式微分代数方程、线性输入和输出模型以及独立于积分网格的连续输出。新算法的贡献之一是有效实现了无限期闭环成本计算。作为一个指导性的例子,我们考虑了倒立摆的完全摆动。

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93B40码 系统理论中的计算方法(MSC2010)
93立方厘米 控制理论中的非线性系统
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