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本课程属于：157-APC MPC先进过程控制 智能机器人、自动化与智能装备工程 · 共 7 门相关课程，组合学习更完整。
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MPC模型预测控制工程

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=MPC的定义 · 发展历程 · 工程价值
课程导入MPC
02
预备知识
目标=线性代数 · 优化理论 · 动态系统
预备知识目标=线性代数
03
系统建模
目标=机理建模 · 数据驱动建模 · 状态空间与传递函数
系统建模目标=机理建模
04
预测模型
目标=状态预测方程 · 输出预测方程 · 预测时域与控制时域
预测模型目标=状态预测方…
05
优化问题构建
目标=目标函数 · 约束条件 · 决策变量
优化问题构建目标=目标函数
06
无约束MPC
目标=解析解推导 · 最优控制律 · 闭环稳定性与性能分析
MPC无约束
07
约束MPC
目标=输入约束 · 状态约束 · 软约束与硬约束
MPC约束
08
QP求解器
目标=有效集法 · 内点法 · 梯度法
QP求解器
09
滚动时域优化
目标=滚动优化原理 · 反馈校正 · 预测时域与控制时域整定
滚动时域优化目标=滚动优化原…
10
稳定性与鲁棒性
目标=Lyapunov稳定性 · 终端约束 · 终端代价
稳定性鲁棒性
11
显式MPC
目标=多参数二次规划 · 离线计算 · 在线查表
MPC显式
12
非线性MPC
目标=非线性预测模型 · 序列二次规划 · 内点法
MPC非线性
13
自适应MPC
目标=在线参数估计 · 模型更新 · 自适应律
MPC自适应
14
经济MPC
目标=经济目标函数 · 稳态优化 · 动态经济MPC
MPC经济
15
分布式与分层MPC
目标=子系统分解 · 协调策略 · 分布式优化
MPC分布式
16
MPC与状态估计
目标=状态观测器 · 卡尔曼滤波 · 移动 horizon 估计
MPC状态估计
17
MPC与轨迹规划
目标=路径规划 · 轨迹生成 · 避障约束
MPC轨迹规划
18
MPC与学习
目标=学习模型 · 强化学习与MPC结合 · 数据驱动MPC
MPC目标=学习模型
19
工业实现
目标=实时操作系统 · 代码生成 · 嵌入式部署
工业实现目标=实时操作系…
20
仿真与测试
目标=MATLAB/Simulink · Python · CasADi
仿真测试
21
案例实战一
目标=倒立摆MPC控制——建模 · 控制器设计 · 仿真与性能评估
案例实战一MPC
22
案例实战二
目标=无人机轨迹跟踪MPC——动力学… · 约束处理 · 轨迹跟踪
案例实战二MPC
23
案例实战三
目标=自动驾驶车辆MPC——横向与纵… · 避障 · 路径跟踪
案例实战三MPC
24
案例实战四
目标=过程工业MPC——化工过程 · 温度控制 · 多变量约束控制
案例实战四MPC
25
案例实战五
目标=机器人机械臂MPC——关节约束 · 轨迹规划 · 力控制
案例实战五MPC
26
常见问题与调试
目标=不可行 · 振荡 · 稳态误差
常见问题调试
27
性能评估与整定
目标=预测时域 · 控制时域 · 权重矩阵
性能评估整定
28
MPC与其他控制对比
目标=PID · LQR · LQG
MPC其他控制对比
29
前沿进展
目标=随机MPC · 分布鲁棒MPC · 安全MPC
前沿进展MPC
30
综合项目
目标=完整MPC工程实践——需求分析 · 建模 · 控制器设计
综合项目MPC