預測控制嵌入式高效算法及實現策略的研究

《預測控制嵌入式高效算法及實現策略的研究》是依託上海交通大學，由李德偉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：預測控制嵌入式高效算法及實現策略的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李德偉
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

預測控制算法的實施通常存在著對硬體平台要求高，造價昂貴，調試困難，維護成本高等問題，限制了其在底層控制系統中的套用。本項目以適用於底層系統的預測控制器為目標,以嵌入式系統為硬體平台,研究預測控制嵌入式實現的高效算法和實施策略。鑒於嵌入式系統所能提供的資源和運算能力有限，本項目借鑑預測控制定性綜合理論的理論成果,結合最佳化理論和約束控制理論,研究以穩定性保證為前提的預測控制簡化設計,探索降低設計保守性的手段；結合預測控制特點,研究其最佳化問題的簡化求解算法；以提高實時性為目的,研究預測控制算法的實施策略及其穩定性條件；進而，研究高效嵌入式預測控制器及其調試系統的設計方法。本項目的研究不僅可以為預測控制算法的套用推廣提供理論和技術基礎，同時對預測控制的理論和算法研究提供新的思路和方法，甚至對於最佳化計算等也有促進意義。

結題摘要

由於嵌入式平台的資源有限，計算效率較低，因此在之上實施預測控制算法需要從預測控制算法、最佳化算法、控制策略以及實施技術等方面共同努力。鑒於此，本項目從預測控制策略和預測控制算法出發，探索針對定常對象和不確定對象預測控制策略和高效算法；在簡化算法本身的基礎上，進一步研究具有預測控制特點的最佳化算法簡化方法；進而，探索多種嵌入式平台上的預測控制器設計方法。為了驗證本項目的研究成果的實用性，我們在開發板的基礎上進一步設計了產品樣機，並通過多個實驗對成果進行了檢驗。