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里恩·奎里宁;米兰武可夫;Moritz迪尔

微秒内多次拍摄。 （英语） Zbl 1337.65055号

Carraro，Thomas（编辑）等人，《多重放炮和时域分解方法》。MuS-TDD，德国海德堡，2013年5月6日至8日。查姆：施普林格（ISBN 978-3-319-23320-8/hbk；978-3-3169-23321-5/电子书）。数学和计算科学贡献9，183-201（2015）。
摘要：非线性模型预测控制（NMPC）是一种反馈控制技术，它使用非线性系统的最新状态估计来计算未来系统行为的最优计划。每次采样时都会重新计算此计划，以创建反馈。因此，NMPC需要反复求解非线性最优控制问题（OCP）。一直以来，直接多次射击都是OCP离散化的可靠方法。这主要是因为该方法在NMPC框架内显示出良好的收缩特性。此外，该过程易于初始化和并行化。在实时NMPC环境下，根据实时迭代（RTI）方案定制了多重打靶方法。该方案使用一种称为初始值嵌入的策略来有效地处理从一个优化问题到下一个问题的转换。它在每个采样时间内执行两个算法步骤，即长准备阶段和短反馈阶段，以最小化系统的反馈时间。这两个阶段分别准备和求解一个参数依赖于估计系统状态的凸二次规划（QP）。该QP的解很快为非线性问题的解提供了广义切向预测器。最近的算法进步使得在现代计算硬件上以毫秒甚至微秒的采样时间解决NMPC优化问题成为可能。一个重要的部分是非线性模型的模拟及其导数信息的传播。本文描述了使在1μs采样时间内解决经典NMPC基准测试问题成为可能的开发及其高效软件实现。
关于整个系列，请参见[Zbl 1333.65003号].

引用于2文件

MSC公司：

65K10码 数值优化和变分技术
93立方厘米 控制理论中的非线性系统
93B52号 反馈控制
65升06 常微分方程的多步、Runge-Kutta和外推方法
2005年5月 并行数值计算
65岁99岁 数值算法的计算机方面

关键词：

反馈控制;非线性系统;非线性最优控制问题;多次射击;实时迭代;凸二次规划;软件实现

软件：

LiftOpt（电梯选择）;qpDUNES公司;CVODES公司;qpOASES公司;罗德斯;伊波特;ACADO公司;CVXGEN公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{R.Quirynen}等人，《控制数学》。计算。科学。9183-201（2015；Zbl 1337.65055）
全文： DOI程序

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