在MATLAB中生成计算最优MPC移动的代码
这个例子展示了如何使用mpcmoveCodeGeneration命令生成C代码，以计算实时应用程序的最佳MPC控制动作。
控制器模拟后使用MPCMOVE.， 你用mpcmoveCodeGeneration使用优化的数据结构模拟控制器，再现相同的结果。然后您生成具有相同输入和输出的可执行文件mpcmoveCodeGeneration．最后，使用生成的可执行文件模拟控制器，使用与所使用的相同的代码和数据结构mpcmoveCodeGeneration。
植物模型
该工厂是单输入，单输出，稳定的第二阶线性植物。
植物= TF（5，[1 0.8 3]）;
设置一个秒的采样时间，将工厂转换为离散时间，状态空间形式，并指定零初始状态向量。
TS = 1;植物= SS（C2D（植物，TS））;X0 =零（尺寸（植物，1），1）;
MPC控制器设计
创建一个带有默认视界和指定采样时间的MPC控制器。
mpcobj = mpc(植物、Ts);
- >“MPC”对象的“PredIctionHorizon”属性为空。尝试prediondhorizon = 10. - >“MPC”对象的“ControlHorizon”属性为空。假设2. - >“MPC”对象的“权重”属性为空。假设默认为0.00000。- >“MPC”对象的“权重”属性为空。假设默认为0.10000。- >“MPC”对象的“权重”属性为空。假设默认为1.0万。
指定控制器调优权重。
mpcobj.Weights.MV = 0;mpcobj.Weights.MVrate = 0.5;mpcobj.Weights.OV = 1;
在操作变量和工厂输出上指定初始约束。这些约束将在运行时更新。
mpcobj.mv.min = -1;mpcobj.mv.max = 1;mpcobj.ov.min = -1;mpcobj.ov.max = 1;
在线模拟约束变化MPCMOVE.命令
在闭环仿真中，对约束条件进行更新并馈入MPCMOVE.命令在每个控制间隔。
yMPCMOVE = [];uMPCMOVE = [];
设置模拟时间。
Tsim = 20;
初始化在线约束数据。
MVMINDATA = -0.2- [1 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5......0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1];MVMaxData = 0.2+[1 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5......0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1];OVMinData = -0.2-[1 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5......0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1];Ovmaxdata = 0.2+ [1 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.5 0.5 0.5......0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1];
初始化工厂状态。
x = x0;
初始化MPC。请注意,xmpc是指向控制器的当前（始终更新）状态的句柄对象。
xmpc = mpcstate (mpcobj);
——>假设添加到测量输出通道#1的输出扰动为集成白噪声。——>”模式。mpc对象的Noise属性为空。假设每个测量输出通道上都有白噪声。
通过调用。运行一个闭环模拟MPCMOVE.在循环中。
选择= mpcmoveopt;为了CT = 1：圆形（TSIM / TS）+1％更新和存储工厂输出。y = plant.C * x;ympcmove = [ympcmove y];%更新约束。options.mvmin = mvmindata（CT）;options.mvmax = mvmaxdata（CT）;options.Outputmin = OVMINDATA（CT）;options.outputmax = OVMAXDATA（CT）;计算控制动作并存储设备输入。u = mpcmove（mpcobj，xmpc，y，1，[]，选项）;umpcmove = [umpcmove u];更新植物状态。x =植物。* x + plant.B * u;结尾
验证仿真结果mpcmoveCodeGeneration命令
要准备生成计算从MATLAB执行最佳控制的代码，建议使用相同的控制结果mpcmoveCodeGeneration命令，然后使用Codegen.来自MATLAB编码器产品的命令。
Ycodegen = [];ucodegen = [];
初始化工厂状态。
x = x0;
创建数据结构以使用mpcmoveCodeGeneration使用getCodeGenerationData．
[coredata，stateata，onlinedata] = getcodegenerationdata（mpcobj）;
通过调用。运行一个闭环模拟mpcmoveCodeGeneration在循环中。
为了CT = 1：圆形（TSIM / TS）+1％更新和存储工厂输出。y = plant.C * x;yCodeGen = [yCodeGen y];％更新在线数据中的测量输出。onlinedata.signals.ym = y;在线数据中的％更新引用。onlinedata.signals.ref = 1;在线数据中更新约束。onlinedata.limits.umin = mvmindata（CT）;onlinedata.limits.umax = mvmaxdata（CT）;onlinedata.limits.ymin = Ovmindata（CT）;onlinedata.limits.ymax = Ovmaxdata（CT）;％compute和存储控制操作。[u，zatientata] = mpcmovecodegeneration（coredata，stateata，onlinedata）;ucodegen = [ucodegen u];更新植物状态。x =植物。* x + plant.B * u;结尾
仿真结果与实际应用结果基本一致MPCMOVE.．
T = 0：TS：TSIM;数字;子图（1,2,1）绘图（t，ympcmove，”——*’，t，ycodegen，“o”）;网格传奇（“mpcmove”那“codegen”)标题('植物输出'）子图（1,2,2）绘图（t，umpcmove，”——*’t uCodeGen“o”）;网格传奇（“mpcmove”那“codegen”)标题('控制器移动'的）
生成MEX功能mpcmoveCodeGeneration命令
生成C代码mpcmoveCodeGeneration命令，使用Codegen.来自MATLAB编码器产品的命令。在此示例中，生成MEX函数mpcmovemex.在MATLAB中再现仿真结果。您可以通过使用不同的集合来将代码生成目标更改为C/ c++静态库、动态库、可执行文件等Coder.config.设置。
的C代码mpcmoveCodeGeneration命令：
由于没有对输入参数执行数据完整性检查，因此必须确保所有输入数据具有正确的类型、维度和值。
您必须定义第一个输入参数，
mpcmove_struct，作为常数时使用Codegen.命令。第二个输入参数，
mpcmove_state，由命令更新并作为第二个输出返回。在大多数情况下，您不需要修改它的内容，只需在下一个控制间隔中将它传递回命令。唯一的例外是启用了自定义状态估计，在这种情况下，您必须使用此参数提供当前状态估计。
％检查matlab编码器许可证如果~许可证(“测试”那“MATLAB_Coder”) disp ('Matlab编码器（TM）需要运行此示例。的）返回结尾
生成MEX功能。
有趣=“mpcmoveCodeGeneration”；funOutput =“mpcmoveMEX”；Cfg = coder.config ('mex'）;cfg.dynamicmemoryallocation =“关闭”；codegen ('-config'，cfg，有趣，'-o'，funoutpul，'-args'那......{编码器.Constant（coredata），stateata，onlinedata}）;
代码成功。
初始化数据存储。
yMEX = [];uMEX = [];
初始化工厂状态。
x = x0;
使用getCodeGenerationData创建数据结构以使用mpcmoveCodeGeneration．
[coredata，stateata，onlinedata] = getcodegenerationdata（mpcobj）;
通过调用生成来运行闭环仿真mpcmovemex.循环中的函数。
为了CT = 1：圆形（TSIM / TS）+1％更新并存储工厂输出。y = plant.C * x;ymex = [ymex y];％更新在线数据中的测量输出。onlinedata.signals.ym = y;在线数据中的％更新引用。onlinedata.signals.ref = 1;在线数据中更新约束。onlinedata.limits.umin = mvmindata（CT）;onlinedata.limits.umax = mvmaxdata（CT）;onlinedata.limits.ymin = Ovmindata（CT）;onlinedata.limits.ymax = Ovmaxdata（CT）;％compute和存储控制操作。[u, statedata] = mpcmoveMEX (coredata, statedata onlinedata);uMEX = [uMEX u];更新植物状态。x =植物。* x + plant.B * u;结尾
仿真结果与实际应用结果基本一致MPCMOVE.．
图形子图（1,2,1）plot（t，ympcmove，”——*’t yMEX“o”)网格传奇(“mpcmove”那'mex')标题('植物输出'）子图（1,2,2）绘图（t，umpcmove，”——*’t uMEX“o”)网格传奇(“mpcmove”那'mex')标题('控制器移动'的）
也可以看看
mpcmoveCodeGeneration|getCodeGenerationData
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