非线性模型预测控制器的FPGA全硬件实现及应用
| 前言 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第1章 绪绪论 | 第16-30页 |
| 1.1 课题背景 | 第16-17页 |
| 1.2 非线性模型预测控制的研究现状 | 第17-21页 |
| 1.2.1 理论算法研究 | 第17-20页 |
| 1.2.2 硬件实现研究 | 第20-21页 |
| 1.3 FPGA硬件实现优势 | 第21-23页 |
| 1.4 基于Verilog的硬件方案 | 第23-24页 |
| 1.5 轮式移动机器人的研究现状 | 第24-27页 |
| 1.6 本文的主要研究内容 | 第27-30页 |
| 第2章 非线性模型预测控制器设计 | 第30-52页 |
| 2.1 轮式移动机器人轨迹跟踪控制 | 第30-32页 |
| 2.1.1 控制要求 | 第30-31页 |
| 2.1.2 模型建立 | 第31-32页 |
| 2.2 非线性模型预测控制器设计 | 第32-36页 |
| 2.2.1 预测模型 | 第33-34页 |
| 2.2.2 约束优化问题描述 | 第34-36页 |
| 2.3 粒子群优化求解算法 | 第36-39页 |
| 2.4 算法结构及并行性分析 | 第39-46页 |
| 2.5 离线仿真 | 第46-49页 |
| 2.6 本章小结 | 第49-52页 |
| 第3章 非线性预测控制器的FPGA实现 | 第52-72页 |
| 3.1 硬件实现方案 | 第52-56页 |
| 3.1.1 基于Verilog的FPGA开发流程 | 第52-54页 |
| 3.1.2 控制器电路结构设计 | 第54-56页 |
| 3.2 定点数据类型设计 | 第56-57页 |
| 3.3 控制器的模块设计 | 第57-66页 |
| 3.3.1 PSO并行电路结构设计 | 第57-59页 |
| 3.3.2 目标函数模块设计 | 第59-61页 |
| 3.3.3 矩阵运算模块设计 | 第61-64页 |
| 3.3.4 三角函数计算模块设计 | 第64-66页 |
| 3.3.5 随机数发生模块设计 | 第66页 |
| 3.4 通信接口设计 | 第66-68页 |
| 3.5 综合布局布线及板级验证 | 第68-71页 |
| 3.6 本章小结 | 第71-72页 |
| 第4章 硬件在环实验验证 | 第72-78页 |
| 4.1 实时实验平台搭建 | 第72-73页 |
| 4.2 实时实验及结果分析 | 第73-74页 |
| 4.3 性能分析 | 第74-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 第5章 全全文总结 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-87页 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88页 |
