模型预测控制工具箱
设计和仿真模型预测控制器
模型预测控制工具箱™提供了函数、应用程序和Simulink金宝app®块设计和仿真控制器使用线性和非线性模型预测控制(MPC)。工具箱允许您指定植物和干扰模型、水平、约束和权重。通过运行闭环仿真，可以评估控制器的性能。
可以通过在运行时更改控制器的权重和约束来调整控制器的行为。工具箱提供可部署的优化解算器，还允许您使用自定义解算器。要控制非线性对象，可以实现自适应、增益调度和非线性MPC控制器。对于具有快速采样率的应用程序，工具箱允许您从常规控制器生成显式模型预测控制器或实现近似解决方案。
对于快速原型和嵌入式系统实现，包括部署优化解算器，工具箱支持C代码和IEC 61131-3结构化文本生成。金宝app
开始：
MPC设计师应用
交互式设计MPC控制器通过定义内部植物模型以及调整视野、权重和约束。使用模拟场景验证控制器性能。比较多个MPC控制器的响应。
在Simulink中的MPC金宝app设计
使用工具箱提供的MPC控制器块和其他块，在Simulink中对MPC控制器进金宝app行建模和仿真。修剪和线性化Simulink模型，以计算MPC控制器的内部线性时不变设备模型，并使用金宝app仿真软件控制设计™．
MATLAB中的MPC设计
使用命令行函数设计MPC控制器。定义内部工厂模型；调整权重、约束和其他控制器参数。模拟闭环系统响应以评估控制器性能。
在命令行设计MPC控制器。
预制砌块
将自适应巡航控制系统、车道保持辅助系统和路径跟踪控制系统块用作ADAS应用程序的起点，并根据需要自定义设计。从预构建块生成代码，用于车内部署。
利用预置的Simulink模块设计自适金宝app应巡航控制系统。
参考应用实例
使用参考应用程序示例了解自动驾驶系统设计和部署MPC控制器的工作流。参考应用程序示例还向您展示了如何以不同的逼真度对系统的不同部分进行建模。
线性MPC
设计一个线性MPC控制器，通过指定一个内部设备模型作为一个线性时不变(LTI)系统，由控制系统工具箱™创建，或通过使用Simulink控制设计线性化一个Simulink模型。金宝app或者，使用System Identification Toolbox™导入从测量的输入-输出数据创建的模型。
为线性MPC设计指定内部设备模型。
自适应MPC
使用命令行函数和自适应MPC控制器模块设计和仿真自适应MPC控制器。在运行时更新工厂模型，并将其作为输入提供给控制器。在自适应模型预测控制器中，采用具有渐近稳定性的内建线性时变(LTV)卡尔曼滤波器进行状态估计。
增益计划MPC
通过多个MPC控制器块在广泛的操作条件下控制非线性电厂。为每个操作点设计一个MPC控制器，并在运行时在控制器之间进行切换。
使用多个MPC控制器块设计增益调度MPC控制器。
根据设计评审报告的建议改进控制器设计。
运行时参数调整
在不重新设计或重新实现的情况下，调整MPC控制器的权重和约束，以优化其运行时的性能。在MATLAB中执行运行时控制器调优®和仿真软金宝app件。
在运行时调整权重和约束。
运行时性能监控
访问优化状态信号，以检测优化可能无法收敛的罕见情况。使用这些信息来指导备份控制策略的决策。
实时检测控制器故障。
明确的政策委员会
从隐式MPC设计生成显式MPC控制器，以更快地执行。简化生成的显式MPC控制器以减少内存占用。
从先前设计的隐式控制器生成显式MPC控制器。
比较最优和近似(次优)解的执行时间。金宝搏官方网站
最优规划
使用非线性MPC控制器进行最优规划应用，这些应用需要具有非线性成本或约束的非线性模型。
基于非线性MPC的飞行机器人轨迹优化与控制。
反馈控制
在非线性成本和约束条件下模拟非线性对象的闭环控制。默认情况下，非线性MPC控制器使用优化工具箱™ 解决非线性规划问题。也可以指定自己的自定义非线性解算器。
放热化学反应器的非线性模型预测控制。
经济政策委员会
设计经济的MPC控制器，对任意非线性约束下的任意代价函数进行优化。您可以使用线性或非线性预测模型、自定义非线性成本函数和自定义非线性约束。
环氧乙烷生产的MPC经济控制。
MATLAB与Simulink的代码生成金宝app
在Simulink中设计一个MPC控制器，并分别使用Si金宝appmulink Coder™或Simulink PLC Coder™生成C代码或IEC 61131-3 Structured Text。使用MATLAB Coder™在MATLAB中生成C代码并部署它进行实时控制。或者，使用MATLAB编译器™打包和共享MPC控制器作为一个独立的应用程序。
从MPC控制器块生成C代码。
内置的解决者
从提供的活动集和内点二次规划(QP)求解器生成代码，以便在嵌入式处理器上有效地实现。对于非线性问题，使用优化工具箱中的顺序二次规划(SQP)求解器进行模拟和代码生成。将生成的代码部署到任意数量的处理器。
内置的解决者。
定制解决方案
使用Embotechforce PRO QP和非线性规划(NLP)求解器来模拟和生成线性和非线性MPC控制器的代码。或者，使用自定义QP和NLP求解器进行模拟和代码生成。
自定义QP求解器模拟和代码生成。
