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预测控制约束与代价函数整定

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=预测控制的基本思想 · 约束与代价函数整定的重要性 · 课程整体框架与学习目标
课程导入目标=预测控制的…
02
预测控制基础
目标=模型预测控制（MPC）原理 · 预测模型 · 滚动优化
预测控制基础MPC
03
约束的基本概念
目标=硬约束与软约束 · 输入约束 · 输出约束
约束的基本概念目标=硬约束
04
代价函数的基本结构
目标=跟踪误差项 · 控制增量项 · 控制量项
代价函数的基本结…目标=跟踪误差项
05
约束整定入门
目标=约束优先级 · 约束可行性 · 约束松弛变量
约束整定入门目标=约束优先级
06
代价函数整定入门
目标=权重矩阵Q和R的调节 · 跟踪与控制的权衡 · 控制增量权重
代价函数整定入门目标=权重矩阵Q
07
约束与代价函数的相互作用
目标=约束激活对代价函数的影响 · 可行域与最优解 · 软约束权重与代价函数的关系
约束代价函数的相互作…
08
约束整定方法
目标=基于优先级的分层约束 · 约束软化技术 · 精确罚函数法
约束整定方法目标=基于优先级…
09
代价函数整定方法
目标=手动整定 · 基于性能指标的整定 · 自动整定与优化方法
代价函数整定方法目标=手动整定
10
终端代价与终端约束
目标=终端等式约束 · 终端不等式约束 · 终端代价设计
终端代价终端约束
11
约束整定的数值实现
目标=二次规划（QP）求解器 · 有效集法 · 内点法
约束整定的数值实…QP
12
代价函数整定的数值实现
目标=权重矩阵参数化 · 在线调整策略 · 计算复杂度与实时性权衡
代价函数整定的数…目标=权重矩阵参…
13
案例实战一
目标=倒立摆约束与代价函数整定——输… · 状态约束 · 跟踪性能调节
案例实战一目标=倒立摆约束
14
案例实战二
目标=无人机轨迹跟踪——软约束处理 · 代价函数权重调节 · 抗风扰整定
案例实战二目标=无人机轨迹…
15
案例实战三
目标=过程控制中的MPC整定——温度… · 压力约束 · 经济代价函数整定
案例实战三MPC
16
案例实战四
目标=自动驾驶路径跟踪——横向约束 · 纵向约束 · 舒适性与跟踪精度权衡
案例实战四目标=自动驾驶路…
17
常见问题一
目标=约束不可行怎么办？约束冲突诊断 · 松弛变量设计 · 恢复策略
常见问题一目标=约束不可行…
18
常见问题二
目标=代价函数权重如何选取？试错法 · 基于模型的方法 · 数据驱动整定
常见问题二目标=代价函数权…
19
常见问题三
目标=约束整定导致保守或激进？约束收… · 约束软化 · 鲁棒MPC整定
常见问题三目标=约束整定导…
20
常见问题四
目标=代价函数整定导致振荡或稳态误差… · 终端代价 · 权重调节
常见问题四目标=代价函数整…
21
综合提升一
目标=约束与代价函数联合整定流程——… · 从仿真到部署
综合提升一目标=约束
22
综合提升二
目标=鲁棒预测控制中的约束与代价函数… · 鲁棒约束 · 鲁棒代价
综合提升二目标=鲁棒预测控…
23
综合提升三
目标=经济MPC中的代价函数整定——… · 稳态优化 · 动态控制权衡
综合提升三MPC
24
综合提升四
目标=自适应与学习型MPC整定——在… · 约束自适应 · 学习优化
综合提升四MPC
25
综合提升五
目标=分布式与网络化MPC整定——耦… · 分布式代价 · 通信约束
综合提升五MPC
26
综合提升六
目标=显式MPC中的约束与代价函数整… · 查表法 · 近似整定
综合提升六MPC
27
综合提升七
目标=非线性MPC约束与代价函数整定… · 非凸代价 · 序列二次规划
综合提升七MPC
28
综合提升八
目标=整定效果评估与验证——性能指标 · 约束满足率 · 鲁棒性测试
综合提升八目标=整定效果评…
29
综合提升九
目标=工业应用整定经验——安全约束 · 操作约束 · 经济代价
综合提升九目标=工业应用整…
30
课程总结与展望
目标=约束与代价函数整定知识体系回顾 · 最佳实践 · 未来趋势与进阶学习路径
课程总结目标=约束