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模型预测控制的最优移动阻塞策略。 (英语) Zbl 1327.93166号

摘要:本文提出了一种系统的方法来设计移动阻塞策略,以降低线性系统模型预测控制器的复杂性,并使用混合整数规划对阻塞结构进行显式优化。给出了一个具有终端不变集约束的运动块预测控制器,结合输入参数化以保持递归可行性,提出了两个不同的块结构选择优化问题。第一个问题计算输入决策变量数量和预测范围长度的最大可实现减少量,前提是控制器的吸引区域包含状态空间的指定子集。然后,对于给定的固定视界长度和由硬件能力确定的块数,第二个问题寻求最大化吸引区域的内部近似量。数值算例表明,所得到的阻塞结构能够最优地降低控制器复杂度,并改善吸引区体积。

MSC公司:

93B40码 系统理论中的计算方法(MSC2010)
90立方厘米 混合整数编程
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Bemporad,A。;Morari,M.,《集成逻辑、动力学和约束的系统控制》,Automatica,35,3,407-427(1999)·Zbl 1049.93514号
[2] Bemporad,A。;莫拉里,M。;杜瓦,V。;Pistikopoulos,E.N.,约束系统的显式线性二次调节器,Automatica,38,1,3-20(2002)·Zbl 0999.93018号
[3] 博伊德,S。;El Ghaoui,L。;Feron,E。;Balakrishnan,V.,《系统和控制理论中的线性矩阵不等式》(1994年),工业和应用数学学会:费城工业与应用数学学会·兹伯利0816.93004
[4] 卡吉纳德,R。;格里德,P。;Kerrigan,E。;Morari,M.,《后退视野控制中的移动阻塞策略》,《过程控制杂志》,17,6,563-570(2007)
[5] Dantzig,G.B。;Eaves,B.C.,Fourier-motzkin消元及其对偶,组合理论杂志,A辑,14,3,288-297(1973)·Zbl 0258.15010号
[6] 费罗,H.J。;博克·H·G。;Diehl,M.,《克服显式mpc局限性的在线主动集策略》,《鲁棒与非线性控制国际期刊》,18,8,816-830(2008)·Zbl 1284.93100号
[7] 费罗,H。;柯奇斯,C。;Potschka,A。;博克·H。;Diehl,M.,qpoases:二次规划的参数活动集算法,《数学规划计算》,6,4,327-363(2014)·Zbl 1302.90146号
[9] Gondhalekar,R。;Imura,J.,《租赁限制移动闭塞模型预测控制》,Automatica,46,7,1234-1240(2010)·Zbl 1194.93125号
[10] 高拉特,P.J。;科里根,E.C。;Maciejowski,J.M.,带约束鲁棒控制的状态反馈策略优化,Automatica,42,4,523-533(2006)·Zbl 1102.93017号
[12] Kerrigan,E.C.,《鲁棒约束满足:不变集与预测控制》(2000),剑桥大学(博士论文)
[15] Maciejowski,J.M.,带约束的预测控制(2002),普伦蒂斯·霍尔:普伦蒂斯霍尔埃塞克斯,英国·Zbl 0978.93002号
[16] 梅恩,D。;罗林斯,J。;Rao,C。;Scokaert,P.,《约束模型预测控制:稳定性和优化》,Automatica,36,6,789-814(2000)·Zbl 0949.93003号
[18] 内德尔库,V。;内科瓦拉,I。;Tran-Dinh,Q.,不精确梯度增广拉格朗日方法的计算复杂性:应用于约束mpc,SIAM控制与优化杂志,52,5,3109-3134(2014)·Zbl 1322.90066号
[19] Ong,C.J。;Wang,Z.,《使用奇异值分解的线性扰动系统模型预测控制中的减少变量》,《系统与控制快报》,74,0,62-68(2014)·Zbl 1296.93060号
[20] 帕特里诺斯,P。;Bempoad,A.,嵌入式线性模型预测控制的加速双梯度投影算法,IEEE自动控制汇刊,59,1,18-33(2014)·Zbl 1360.93400号
[21] 拉科维奇,S。;Kerrigan,E。;库拉马斯,K。;Mayne,D.,最小鲁棒正不变集的不变逼近,IEEE自动控制汇刊,50,3,406-410(2005)·兹比尔1365.93122
[22] 罗林斯,J.B。;Mayne,D.Q.,《模型预测控制:理论与设计》(2009),诺布希尔出版社:诺布希尔出版公司,威斯康星州麦迪逊
[25] 谢哈尔共和国。;Maciejowski,J.M.,《带移动阻塞的鲁棒可变地平线MPC》,《系统与控制快报》,61,4,587-594(2012)·Zbl 1250.93054号
[26] 王,Y。;Boyd,S.,使用在线优化的快速模型预测控制,IEEE控制系统技术汇刊,18,2267-278(2010)
[27] Zhang,Y。;Gao,L.,关于最大体积椭球问题的数值解,SIAM优化杂志,14,1,53-76(2003)·Zbl 1043.90069
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