模型预测控制发展史
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mpc控制算法本文对MPC控制算法进行了深入地研究,它是一种解决复杂系统控制问题的有效工具,具有高精度的控制性能、充分的实时性以及很强的容错性。
本文首先着重介绍了MPC控制算法的发展历史、基本概念和工作原理,并对其使用的模型进行讨论,包括模型的构建、模型估计方法、参数估计方法等。
接着,本文介绍了MPC控制算法的典型应用,特别是把MPC控制用于机器人控制领域。
最后,本文总结了MPC控制算法的优缺点,并针对MPC控制算法的改进方向作了研究。
【Introduction】MPC控制算法,即模型预测控制算法,是一种用于解决复杂系统控制问题的有效工具。
它最初源于运动学习理论,解决机器人移动自动控制中的问题。
随着计算机技术的发展,MPC的应用越来越广泛,成为了今天自动控制领域中的一项重要技术。
MPC控制算法具有准确性高、控制性能好、实时性强、容错性强等优点,具有广泛的应用前景。
【MPC控制算法的发展史】MPC控制算法的发展要追溯到20世纪50年代,当时工程师们开始把机器人移动技术应用到工业生产中。
他们发现,如果采用常规的周期控制技术,机器人的控制效果并不理想。
为了改善系统的控制效果,工程师们开发出了一种新的控制算法模型预测控制算法,根据不同的任务要求,不断改进和完善。
MPC控制算法的概念最初来源于运动学习理论,由J.L.Schwartz于1958年提出,这种算法现在已经广泛应用于机器人控制领域。
【MPC控制算法的基本概念】MPC控制算法是一种解决复杂控制问题的有效算法,把采用模型预测来控制系统,通常指将系统的状态参数融入算法进行控制。
它采用预测控制技术,在当前的状态和未来的状态之间建立一个模型,即建立模型将当前的控制器行为与未来的控制器行为联系起来,从而将当前的控制状态转移到未来的控制状态。
MPC控制算法需要建立系统的模型,并由此来估计模型的参数,以便更好地控制系统的运行。
【模型估计】MPC控制算法需要通过模型估计来建立模型,用于控制系统。
模型预测控制发展史
模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)是一种先进的控制方法,它结合了过程建模、优化和反馈控制等技术,以实现对复杂系统的有效控制。
MPC 的发展可以追溯到20 世纪70 年代,经过几十年的发展,已经成为工业控制领域中应用广泛的控制策略之一。
MPC 的发展可以分为以下几个阶段:
1. 早期阶段:20 世纪70 年代,MPC 的概念首次提出,主要应用于化工、石油等过程工业领域。
这一阶段的MPC 算法主要基于线性模型和动态规划方法,具有计算量大、实时性差等缺点。
2. 发展阶段:20 世纪80 年代至90 年代,MPC 算法得到了快速发展,出现了许多改进的算法,如线性二次型调节器(LQR)、广义预测控制(GPC)等。
这些算法在一定程度上提高了MPC 的实时性和精度。
3. 成熟阶段:21 世纪初至今,MPC 算法逐渐成熟,应用范围不断扩大。
这一阶段的MPC 算法更加注重实际应用中的问题,如约束处理、模型不确定性等。
同时,随着计算机技术的发展,MPC 的实时性和精度得到了进一步提高。
目前,MPC 已经成为工业控制领域中应用广泛的控制策略之一,在化工、石油、电力、航空航天等领域得到了广泛应用。
同时,MPC 也在不断发展和创新,如与人工智能技术的结合、多变量MPC 等,为工业控制领域的发展带来了新的机遇和挑战。