各类模型预测控制(MPC)算法虽然在模型、控制和性能上存在许多差异, 但其核心都是在每个采样周期,以系统当前状态为起点,在线求解有限时域开环最优问题,得到一个最优控制序列,并将该序列的第一个控制量作用于被控系统,作为一种有限时域滚动优化策略,MPC 具有三个基本要素:预测模型、滚动优化和反馈校正。这一算法的基本结构如图1所示,其基本原理图如2所示。
图中,y 是系统当前输出,
参考轨迹:它对改善闭环系统的动态特性及鲁棒性起重要作用,根据 y 和设定值生成的
滚动优化:在每个采样周期,求解有限时域优化问题,并将求出的最优控制序列中对应当前时刻的部分应用于被控对象。
预测模型和预测器:基于模型和系统信息求出预测值