什么是模型预测控制(MPC)?

发布网友发布时间：2024-10-24 11:44

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热心网友时间：2024-11-11 15:25

MPC即模型预测控制（Model Predictive Control），一种以模型驱动的先进控制方法。

MPC通过预测系统未来的动态行为，指导当前的控制决策。它基于系统数学模型，结合运行约束与性能指标，对预测的未来状态进行优化，生成精准的控制输入。

MPC在化工、电力、交通、航空、机器人等多个领域得到广泛应用，尤其在应对复杂约束、非线性模型与变量交互时表现出色。MPC的核心是优化问题，通过构建预测模型并应用最优化算法求解，实现最精确的控制策略。

在机器人领域，MPC主要用于运动控制与路径规划。利用机器人动力学模型，MPC预测机器人的未来运动状态，并优化控制以满足设定的目标。MPC在机器人运动控制、路径规划与轨迹跟踪等方面发挥关键作用，尤其在动态环境下的实时优化控制表现突出。

MPC的优势显著，但亦存在不足，包括计算资源需求较高与对模型精确度的依赖性。