维亚托克

使用梯度投影和代码生成的非线性模型预测控制工具箱。非线性模型预测控制(NMPC)是一种基于寻找使给定目标函数最小化的最优控制轨迹的控制策略。优化在每个控制周期重新计算,实际只使用第一个控制值。系统的动力学可以是非线性的,并且可以对状态和控制进行约束。一个名为VIATOC的新工具包已经开发出来,可以用来自动生成实现NMPC所需的代码。生成的代码是自包含的ansic,编译后的程序占用空间很小。在VIATOC中,采用梯度投影法求解非线性优化问题。梯度法的Barzilai-Borwein型步长选择也已经实现。用该工具箱生成的控制器与用ACADO工具箱和HQP求解的控制器性能进行了比较。在两个不同的测试用例中,用不同的控制数和状态来比较优化的性能。第一个是基于一个自由悬挂在可移动平台上的钟摆模型。第二个模型是一个由弹簧连接的三个质量链的更复杂模型。在10到100步之间使用了7个不同的预测层位。当测量达到近似最优解的时间时,当预测视界的长度小于70步时,VIATOC在大多数情况下是最快的。