模型预测控制快速在线优化算法研究
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3页 |
| 1 绪论 | 第7-15页 |
| 1.1 背景及意义 | 第7-8页 |
| 1.2 国内外发展及现状 | 第8-13页 |
| 1.2.1 模型预测控制发展及现状 | 第8-10页 |
| 1.2.2 快速MPC发展及现状 | 第10-13页 |
| 1.3 本文内容及结构 | 第13-15页 |
| 2 理论基础 | 第15-24页 |
| 2.1 模型预测控制基本原理 | 第15-21页 |
| 2.1.1 预测控制算法 | 第15-19页 |
| 2.1.2 轨迹跟踪 | 第19-21页 |
| 2.2 凸优化 | 第21-23页 |
| 2.2.1 凸优化理论 | 第21-22页 |
| 2.2.2 KKT条件 | 第22-23页 |
| 2.3 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 MPC快速在线优化算法 | 第24-43页 |
| 3.1 问题描述 | 第24-25页 |
| 3.2 有效集法 | 第25-32页 |
| 3.2.1 有效集策略 | 第25-26页 |
| 3.2.2 等式约束QP问题 | 第26-28页 |
| 3.2.3 改进的有效集法 | 第28-29页 |
| 3.2.4 性能分析 | 第29-32页 |
| 3.3 内点法 | 第32-37页 |
| 3.3.1 对数障碍函数 | 第32-33页 |
| 3.3.2 内点法 | 第33-35页 |
| 3.3.3 牛顿步快速求解 | 第35页 |
| 3.3.4 改进的内点法 | 第35页 |
| 3.3.5 性能分析 | 第35-37页 |
| 3.4 快速梯度法 | 第37-42页 |
| 3.4.1 快速梯度法 | 第37-38页 |
| 3.4.2 改进的快速梯度法 | 第38-39页 |
| 3.4.3 性能分析 | 第39-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 4 MPC快速在线优化算法应用与比较 | 第43-56页 |
| 4.1 CE150直升机模型 | 第43-49页 |
| 4.1.1 CE150直升机数学模型 | 第43-48页 |
| 4.1.2 状态空间模型 | 第48-49页 |
| 4.2 仿真结果及分析 | 第49-55页 |
| 4.2.1 权重矩阵影响 | 第50-52页 |
| 4.2.2 QP问题规模对算法的影响 | 第52-55页 |
| 4.3 本章小结 | 第55-56页 |
| 5 MPC快速在线优化算法评价与选择 | 第56-65页 |
| 5.1 优化解算器 | 第56-57页 |
| 5.1.1 qpOASES | 第56页 |
| 5.1.2 FiOrdOs | 第56页 |
| 5.1.3 DuQuad | 第56-57页 |
| 5.1.4 FORCES Pro | 第57页 |
| 5.1.5 quadprog | 第57页 |
| 5.2 算法评价标准 | 第57-60页 |
| 5.2.1 问题形式 | 第57页 |
| 5.2.2 数值方面 | 第57-59页 |
| 5.2.3 实施方面 | 第59-60页 |
| 5.3 算法选择方案 | 第60页 |
| 5.4 实例分析 | 第60-62页 |
| 5.4.1 基准问题实例 | 第61-62页 |
| 5.4.2 方案选择 | 第62页 |
| 5.5 仿真计算 | 第62-64页 |
| 5.5.1 控制形式 | 第62页 |
| 5.5.2 终止条件 | 第62-63页 |
| 5.5.3 计算结果 | 第63-64页 |
| 5.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 结论 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72-74页 |
