离线椭圆集的非线性模型预测控制算法研究

来源：计算机工程与应用杂志2018年第13期北京时间：

作者：胡素强1，张利民2，油振伟1

单位：1.辽宁工程技术大学 电气与控制工程学院，辽宁 葫芦岛 125100；2.辽宁工程技术大学 机械工程学院，辽宁 阜新123000

摘要：针对一类带有约束的非线性系统，提出一种非线性时间最优模型预测控制算法。这种方法首先基于Jacobian线性化将非线性进行线性化，能够推导一系列凸优化问题，而且产生的线性化误差在Lipschitz条件下确定上边界范围。然后采用双重模式策略，在离线情况下构造一系列椭圆集来描述[t]步可行区域，每个椭圆集的平衡点根据上一个椭圆来选取，最后再根据在线计算合适的输入使系统稳定。采用逐步倒退计算的方法能够确保迭代的可行性和稳定性,大大减少了计算负担。数值例子证明了算法的有效性。

关键词：非线性模型预测控制,时间最优,逐步倒退法,Lipschitz条件