一个MPC预测控制程序

资 源 简 介

一个MPC预测控制程序

详 情 说 明

模型预测控制（MPC）是一种先进的控制方法，广泛应用于工业过程控制、机器人运动规划等领域。该MATLAB程序实现了一个完整的MPC预测控制框架，主要包含以下几个关键技术环节：

首先，程序建立了被控对象的数学模型，这是MPC控制的基础。模型可以是线性状态空间方程，或是非线性系统的线性化近似。程序会根据模型预测未来一段时间内系统的行为。

其次，实现了预测时域和优化时域的概念。预测时域决定了控制器能看多远，而优化时域则决定了控制动作的精细程度。程序通过调整这些参数可以平衡控制精度和计算负担。

优化求解器部分是程序的核心，采用了二次规划（QP）算法来求解最优控制序列。每次控制周期内，程序都会求解一个带约束的优化问题，以获得最优控制量序列。

最后，程序实现了滚动时域控制策略。即每次只执行最优控制序列的第一个控制量，然后在下一个采样周期重新优化，这种机制使得MPC具有很好的抗干扰能力。

该MATLAB程序特别适合控制工程领域的研究人员和工程师，可以通过修改模型参数、约束条件等来快速验证不同场景下的控制效果。程序结构清晰，易于扩展，既可以用于学术研究，也可作为工业应用的开发基础。