线性预测模型如何使用nlmpc进行控制

请问,已知被控对象的LTI模型,可以把LTI作为预测模型使用mpc模块进行控制(这是可行的),如何使用nlmpc模块进行控制呢(也就是nlmpc所需的预测模型和输出模型怎么设定呢)?

nlmpc(非线性模型预测控制)模块是用于非线性系统的预测控制的模块。与LTI(线性时不变)模型不同,nlmpc模块需要设置非线性预测模型和输出方程模型来进行控制。以下是一些使用nlmpc模块进行控制的步骤:

  1. 定义非线性预测模型:首先,需要将LTI模型转换为非线性预测模型。这可以通过使用非线性函数来描述系统的动态行为。非线性函数可以是根据物理法则、经验规律或其他建模方法得到的。将非线性函数与系统的状态方程相结合,可以获得非线性预测模型。

  2. 定义输出方程模型:在nlmpc控制中,需要定义输出方程模型。输出方程模型将预测模型的状态变量映射到实际输出变量。输出方程模型可以是非线性的,可以根据需要进行建模。

  3. 构建控制器:在nlmpc中,可以使用nlmpc函数来构建非线性模型预测控制器对象。通过设置预测模型和输出方程模型,以及其他控制器参数,如控制时域、权重、约束等,来创建控制器对象。

  4. 优化和求解:nlmpc控制器使用数值优化方法来求解控制问题。通过对控制器对象调用mpcmove函数来进行优化和求解。mpcmove函数接收当前状态作为输入,并返回计算得到的控制信号。

需要注意的是,非线性模型预测控制是一种复杂的控制方法,需要充分理解系统的非线性特性和建模过程。可以根据具体的被控对象和控制目标来调整非线性预测模型和输出方程模型。在实际应用中,可能需要对预测模型和输出方程模型进行参数估计和校正,以提高控制性能。