MPC算法对DC-DC变换器模型进行控制

资 源 简 介

MPC算法对DC-DC变换器模型进行控制

详 情 说 明

模型预测控制（MPC）算法是一种基于模型的控制策略，通过在每个采样周期内求解有限时域优化问题来生成控制信号。在DC-DC变换器的控制中应用MPC算法，可以克服传统PID控制对非线性系统控制效果不佳的问题。

MPC算法的核心优势在于其能够显式处理系统约束，并通过滚动时域优化实现对系统的预测控制。对于DC-DC变换器这类具有强非线性和时变特性的系统，MPC能够更好地适应工作点的变化。算法通过建立变换器的离散时间模型，在每个控制周期内求解最优控制问题，计算出使系统输出尽可能接近参考轨迹的控制量。

加入干扰观测器环节后，系统可以更好地估计和补偿外部干扰及模型失配带来的影响。干扰观测器能够实时估计系统的等效干扰，并将估计值反馈到控制器中，使MPC算法能够在存在扰动的情况下仍保持良好的控制性能。这种结合方式显著提升了系统的鲁棒性和抗干扰能力。

在实现上，算法需要考虑DC-DC变换器的开关特性，将连续时间模型离散化，并合理设计预测时域和控制时域的长度。同时，还需要权衡计算复杂度和控制性能的关系，确保算法能够在实际硬件上实时运行。