Как и в традиционном линейном MPC, нелинейный MPC вычисляет управляющие действия на каждом интервале управления, используя комбинацию основанного на модели прогнозирования и ограниченной оптимизации. Основные различия заключаются в следующем:
Модель прогнозирования может быть нелинейной и включать изменяющиеся во времени параметры.
Ограничения равенства и неравенства могут быть нелинейными
Минимизируемая скалярная функция затрат может быть неквадратичной (линейной или нелинейной) функцией решающих переменных.
По умолчанию нелинейные контроллеры MPC решают проблему нелинейного программирования с помощью fmincon , для которой требуется программное обеспечение Optimization Toolbox™. Если программное обеспечение Optimization Toolbox отсутствует, можно указать собственный нелинейный решатель.
Дополнительные сведения см. в разделе Нелинейный MPC.
nlmpc | Контроллер прогнозирования нелинейной модели |
nlmpcMultistage | Многоступенчатый контроллер прогнозирования нелинейной модели |
nlmpcmove | Вычислите оптимальное действие управления для нелинейного контроллера MPC |
nlmpcmoveopt | Набор опций для nlmpcmove функция |
getSimulationData | Создание структуры данных для моделирования многоступенчатого MPC-контроллера с помощью nlmpcmove |
validateFcns | Изучение модели прогнозирования и пользовательских функций nlmpc или nlmpcMultistage объекты для потенциальных проблем |
convertToMPC | Новообращенный nlmpc объект в один или несколько mpc объекты |
createParameterBus | Создание объекта шины Simulink и настройка блока Bus Creator для передачи параметров модели в блок нелинейного контроллера MPC |
| Нелинейный контроллер MPC | Моделирование прогнозирующих контроллеров нелинейной модели |
| Многоступенчатый нелинейный контроллер MPC | Моделирование многоступенчатых контроллеров прогнозирования нелинейных моделей |
Контроллеры прогнозирования нелинейных моделей управляют растениями, используя модели прогнозирования нелинейных моделей, функции затрат или ограничения.
Задание модели прогнозирования для нелинейного MPC
Чтобы определить модель прогнозирования для нелинейного контроллера MPC, укажите функции состояния и вывода.
Определение функции затрат для нелинейного MPC
Нелинейные контроллеры MPC поддерживают общие функции затрат, такие как комбинация линейных или нелинейных функций состояний системы, входов и выходов.
Задание ограничений для нелинейного MPC
Можно задать пользовательские линейные и нелинейные ограничения для нелинейного контроллера MPC в дополнение к стандартным линейным ограничениям MPC.
Настройка решателя оптимизации для нелинейного MPC
По умолчанию нелинейные контроллеры MPC оптимизируют управление с помощью fmincon на панели инструментов оптимизации. Можно также указать собственный пользовательский нелинейный решатель.
Оптимизация траектории и управление летающим роботом с помощью нелинейного MPC
Нелинейный MPC можно использовать как для оптимального планирования траектории, так и для приложений управления с замкнутым контуром.
Посадка ракеты с многоступенчатым нелинейным MPC
Планировать оптимальную траекторию падения ракеты и осуществлять замкнутый контроль процесса посадки с помощью многоступенчатого нелинейного ПДК.
Нелинейная модель предиктивного контроля экзотермического химического реактора
Управление нелинейной установкой при ее переходе между рабочими точками.
Управление качанием маятника с помощью предсказательного управления нелинейной моделью
Обеспечение управления переворачиванием и балансировкой перевернутого маятника на тележке с помощью контроллера прогнозирования нелинейной модели.
Нелинейный контроль ПДК и контроль усиления установки окисления этилена
Можно создать один или несколько линейных контроллеров MPC из нелинейного контроллера MPC и использовать эти контроллеры для приложений управления по расписанию усиления.
Оптимизация и управление паровым реактором с использованием нелинейного ПДК
Моделирование нелинейного контроллера MPC в качестве адаптивного и изменяющегося во времени контроллера MPC и сравнение производительности.
Для оптимального планирования приложений, требующих нелинейной модели с нелинейными затратами или ограничениями, можно использовать нелинейные контроллеры MPC.
Используйте нелинейный MPC для планирования и выполнения траекторий робота-манипулятора.
Контроллеры прогнозирования экономической модели оптимизируют действия управления для удовлетворения общих экономических или эксплуатационных затрат.
Экономический контроль ПДК производства этиленоксида
Максимизация производства этиленоксидной установки для получения прибыли с использованием нелинейной функции затрат и нелинейных ограничений.
