Matlab R2019a与Carsim 2019.1五次多项式换道轨迹规划与MPC跟踪控制模型解读,五次多项式道轨迹规划+MPC轨迹跟踪控制simulink模型(有说明文档) 版本:Matlab R2019a Carsim2019.1 模型采用五次多项式道轨迹,考虑道过程中的边界条件约束和侧向加速度约束,可以满足不同侧向加速度下的道轨迹规划 采用MPC模型预测控制对道轨迹进行跟随,经验证轨迹跟踪效果良好 ,核心关键词:五次多项式换道轨迹规划; MPC轨迹跟踪控制; Simulink模型; 边界条件约束; 侧向加速度约束; 轨迹跟踪效果。,"Matlab R2019a下五次多项式换道轨迹规划与MPC跟踪控制的Simulink模型研究"
2026-01-30 10:19:21 216KB 哈希算法
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基于无迹卡尔曼滤波(UKF)与模型预测控制(MPC)的多无人机避撞研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕基于无迹卡尔曼滤波(UKF)与模型预测控制(MPC)的多无人机避撞技术展开研究,结合Matlab代码实现,重点探讨了在复杂动态环境中多无人机系统的状态估计与碰撞规避控制策略。文中利用UKF对无人机系统状态进行高精度非线性估计,提升感知准确性,并结合MPC实现未来轨迹的滚动优化与实时反馈控制,有效应对多机交互中的避障需求。研究涵盖了算法建模、仿真验证及关键技术模块的设计,展示了UKF与MPC在多无人机协同飞行中的融合优势。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab编程能力,从事无人机控制、智能交通、自动化或相关领域研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①应用于多无人机协同任务中的实时避撞系统设计;②为非线性状态估计(如UKF)与最优预测控制(如MPC)的结合提供实践范例;③服务于高校科研项目、毕业设计或工业级无人机控制系统开发。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码进行仿真实践,深入理解UKF的状态估计机制与MPC的优化控制过程,注意参数调优与仿真环境设置,以获得更真实的避撞效果验证。
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两电平三相并网逆变器模型预测控制MPC:单矢量、双矢量与三矢量控制及功率器件损耗模型Matlab Simulink仿真实现,两电平三相并网逆变器模型预测控制MPC 包括单矢量、双矢量、三矢量+功率器件损耗模型 Matlab simulink仿真(2018a及以上版本) ,关键词:两电平三相并网逆变器;模型预测控制(MPC);单矢量控制;双矢量控制;三矢量控制;功率器件损耗模型;Matlab;Simulink仿真;2018a及以上版本。,"基于MPC的两电平三相并网逆变器模型研究:单双三矢量与功率损耗仿真"
2026-01-22 11:27:01 71KB
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内容概要:本文深入探讨了四分之一主动悬架的Simulink建模及其与模型预测控制(MPC)相结合的技术细节。首先介绍了四分之一主动悬架的基本构成,包括车身质量和车轮质量、弹簧、阻尼器等组件,并详细讲解了如何利用Simulink中的各种模块如Integrator、Step等构建悬架的动力学模型。接着阐述了MPC的工作原理,即通过预测系统未来的动态行为并在每个控制周期内优化控制输入来改善悬架性能。文中给出了具体的MPC实现步骤,包括定义系统矩阵、设定优化目标函数以及使用Matlab的MPC工具箱完成整个控制流程的设计。此外,作者还分享了一些实践经验,如选择合适的预测步长、调整权重系数等技巧,以确保MPC的有效性和稳定性。 适合人群:对汽车工程特别是车辆动力学控制系统感兴趣的科研人员和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于希望深入了解主动悬架系统内部运作机制的研究者,旨在帮助他们掌握Simulink建模方法论和MPC控制策略的具体实施方式,从而能够自行设计并优化类似的复杂机电一体化系统。 其他说明:文中不仅提供了理论知识,还有大量的实例代码片段用于辅助理解和实践操作,使得读者可以在自己的环境中重现实验结果。同时提醒使用者注意模型精度对于最终效果的影响,强调了前期准备工作的重要性。
2026-01-13 11:34:43 492KB
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内容概要:本文详细介绍了基于状态空间模型预测控制(MPC)的四旋翼无人机路径跟踪实现方法。首先,通过建立四旋翼的动力学模型,包括位置、姿态、线速度和角速度等12个状态变量以及4个控制输入(电机推力)。然后,为了降低计算复杂度,在悬停点附近进行线性化处理,利用MATLAB的MPC工具箱配置线性MPC控制器,并设置了各种物理约束条件如电机推力范围、速度限制等。对于复杂的高机动任务,则采用了非线性MPC,通过实时迭代方式在线性化当前状态并求解最优控制序列。此外,还讨论了如何通过调整预测时域、控制时域、权重矩阵等参数来提高控制性能,并分享了一些实战经验和技巧,如加入滞后补偿模块应对GPS信号延迟等问题。 适合人群:从事无人机控制系统研究与开发的技术人员,特别是对模型预测控制感兴趣的科研工作者。 使用场景及目标:适用于希望深入了解四旋翼无人机路径跟踪控制机制的研究者和技术开发者。目标是掌握如何运用MPC技术实现高效稳定的路径跟踪,同时了解线性与非线性MPC之间的区别及其应用场景。 其他说明:文中提供了大量MATLAB代码片段作为实例,帮助读者更好地理解和实践相关概念。同时强调了实际应用中的注意事项,如计算资源管理、硬件选型等。
2026-01-06 21:53:00 658KB
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内容概要:本文详细介绍了如何在Simulink中实现四旋翼无人机的轨迹跟踪模型预测控制(MPC),并提供了具体的代码实现和调试技巧。首先,文章展示了如何用MATLAB Function块实现无人机的动力学模型,包括状态方程和旋转矩阵的计算。接着,讨论了MPC控制器的设计,重点在于构造二次规划问题,设置输入和状态约束,以及如何处理姿态角的奇点问题。此外,还探讨了仿真过程中可能出现的问题及其解决方案,如控制量变化率约束、求解器选择和预测时域的设置。最后,给出了仿真结果分析的方法,包括三维轨迹对比和误差计算。 适合人群:具备一定控制理论和Matlab/Simulink基础的研究人员和工程师。 使用场景及目标:适用于希望深入了解四旋翼无人机轨迹跟踪控制原理和技术细节的专业人士,旨在帮助他们掌握MPC的具体实现方法和调试技巧,提高仿真和实际控制系统的性能。 其他说明:文中提供的代码片段和调试建议有助于解决实际应用中的常见问题,如控制量跳变、姿态不稳定等。同时,强调了在不同阶段逐步调试的重要性,确保每个模块都能正常工作后再进行整体集成。
2026-01-06 21:50:11 113KB
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基于两步预测控制算法的模型预测控制(MPC)三相逆变器,输出电压低THD至2.9%的研究,基于两步预测控制算法的优化三相逆变器输出电压模型预测控制策略研究:电压THD有效控制在2.9%以内。,输出电压采用模型预测控制(MPC)的三相逆变器。 针对一步预测控制算法的不足,提出采用两步预测控制算法。 电压THD为2.9% ,核心关键词: 输出电压; 模型预测控制(MPC); 三相逆变器; 一步预测控制算法; 两步预测控制算法; 电压THD。,两步预测控制算法在MPC三相逆变器中的应用及性能优化 在电力电子技术领域,三相逆变器是将直流电能转换为交流电能的重要设备,广泛应用于工业、交通和民用等多个领域。逆变器的输出电压质量直接影响到电力系统的稳定性和用电设备的性能,其中电压总谐波失真(THD)是衡量输出电压质量的重要指标之一。传统的一步预测控制算法在逆变器控制中存在一定的局限性,因此研究者们提出了两步预测控制算法,以期达到更好的控制效果和更优的电压输出质量。 模型预测控制(MPC)是一种先进的控制策略,它通过预测模型对未来一段时间内的系统行为进行预测,并优化控制输入以获得最优控制效果。MPC在处理非线性、多变量和约束控制问题方面展现出了独特的优势,尤其适用于电力电子变换器的控制。在三相逆变器中应用MPC可以有效地控制输出电压波形,减少谐波含量,提高电能质量。 本研究提出的两步预测控制算法是在MPC框架下的创新,它对一步预测控制算法的局限性进行了改进,通过两步预测的方式优化了控制策略。这种算法可以更精确地预测未来状态,并在一定程度上减少了计算量,提高了实时控制性能。应用该算法的三相逆变器能够在保证输出电压质量的同时,有效控制电压THD值在2.9%以内,这对于提高电力系统的运行效率和用电设备的性能具有重要意义。 通过深入研究和仿真测试,研究者们总结出两步预测控制算法在MPC三相逆变器中的应用效果,并对其性能进行了详细的分析与优化。研究内容不仅涵盖了算法的理论分析,还包括了算法实现的具体步骤、仿真验证过程以及与传统算法的性能对比。这些研究不仅为电力电子工程师提供了一种新的逆变器控制手段,也为后续相关领域的研究工作奠定了基础。 在实验中,研究者们搭建了基于两步预测控制算法的三相逆变器模型,并对其输出电压进行了测试。测试结果表明,采用两步预测控制算法的三相逆变器在不同负载条件下的输出电压均能保持较低的THD值,充分证明了该算法的优越性和实用性。这项研究成果不仅为电力电子设备的输出电压控制提供了新的解决方案,也为电力系统提供了更加稳定可靠的电能供应。 此外,文章标题和文件名称列表中提及的“gulp”并未在描述中给出明确解释,因此无法直接分析其在本研究中的意义或作用。不过,根据相关技术背景推测,“gulp”可能与MPC控制算法的某个细节或者实验过程中的某个步骤有关,具体则需要结合研究的实际内容进行理解。 两步预测控制算法的提出和应用,为三相逆变器输出电压的优化控制提供了新的研究方向,具有重要的理论价值和应用前景。未来的研究可以从算法的进一步优化、控制性能的提升以及实际应用场景的验证等方面进行深入探索。
2026-01-06 11:30:14 4.45MB gulp
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四旋翼无人机Simulink模型中MPC算法的轨迹跟踪控制研究,四旋翼无人机Simulink仿真中的MPC轨迹跟踪技术,四旋翼无人机simulink轨迹跟踪 mpc ,四旋翼无人机; simulink轨迹跟踪; mpc,四旋翼无人机Simulink中MPC轨迹跟踪 在四旋翼无人机的研究领域中,Simulink作为一种强大的仿真工具,被广泛应用于模型建立和算法验证。本文围绕四旋翼无人机在Simulink环境下的模型预测控制(MPC)轨迹跟踪技术进行了深入探讨。MPC算法是一种先进的控制策略,它能够利用模型对未来一段时间内的系统行为进行预测,并在此基础上优化控制输入,实现对无人机轨迹的精确控制。 通过研究四旋翼无人机的运动学和动力学特性,建立了相应的数学模型。在Simulink环境中,这些模型可以通过模块化的设计方法进行搭建,使得算法的实现和测试变得更加直观和高效。MPC算法的引入,使得无人机能够在复杂的环境条件下,按照预定的轨迹飞行,同时能够适应环境变化和应对干扰,从而提高了飞行的稳定性和安全性。 在技术实现上,MPC算法需要实时地处理传感器数据,以获取当前无人机的状态信息。同时,算法会结合预先设定的飞行路径,通过优化计算确定未来一段时间内的控制指令。这个过程涉及到多变量、多时段的优化问题,需要解决在线优化和计算效率之间的矛盾。因此,优化算法的选择和实现是研究的关键部分。 Simulink仿真不仅能够帮助研究者在模型建立和算法设计阶段发现潜在问题,而且可以在实际硬件平台上应用之前进行充分的测试。这对于提高开发效率和降低开发成本具有重要意义。通过不断的仿真实验,可以调整和优化算法参数,提高无人机的飞行性能,确保算法的鲁棒性。 此外,本研究还涵盖了四旋翼无人机在实际应用中的一个关键领域——灌装贴标生产线系统的自动化。通过Simulink模型和MPC算法的结合,可以实现对生产线中无人机运动的精确控制,从而提高生产效率和自动化程度。这一应用表明,MPC轨迹跟踪技术具有广泛的应用前景和实用价值。 四旋翼无人机在Simulink环境下结合MPC算法的轨迹跟踪研究,不仅推动了飞行控制理论的发展,也为实际应用提供了强大的技术支持。这项技术的发展和完善,将进一步促进无人机技术在物流、监控、农业等多个领域的应用。
2025-12-28 12:48:45 185KB
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智能体协同:无人车、无人机与无人船编队控制的路径跟随与MPC分布式控制技术MPC MATLAB控制仿真及Simulink实现与路径规划。,多智能体协同控制:无人车、无人机、无人船编队路径跟随与MPC控制仿真研究,多智能体协同无人车无人机无人船编队控制路径跟随 基于模型预测控制的无人艇分布式编队协同控制 MPC matlab控制仿真 代码 simulink控制器 路径规划 ,多智能体协同; 无人车无人船编队控制; 路径跟随; MPC控制; MATLAB仿真; 路径规划。,基于MPC的无人车、无人机、无人船协同编队控制与路径规划研究
2025-12-24 22:53:14 78KB 数据仓库
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车辆三自由度动力学MPC跟踪双移线仿真研究:Matlab与Simulink联合应用,自动驾驶控制-车辆三自由度动力学MPC跟踪双移线 matlab和simulink联合仿真,基于车辆三自由度动力学模型的mpc跟踪双移线。 ,核心关键词:自动驾驶控制; 车辆三自由度动力学; MPC跟踪双移线; Matlab和Simulink联合仿真; 车辆三自由度动力学模型的MPC跟踪双移线。,基于MPC的自动驾驶车辆三自由度动力学模型双移线跟踪仿真研究 随着科技的进步和人们对出行安全、效率要求的提升,自动驾驶技术已经成为全球研究的热点。车辆三自由度动力学模型作为理解车辆运动的基础,为自动驾驶技术的发展提供了重要的理论支撑。本研究着重于将Matlab和Simulink这两种强大的工程计算和仿真工具结合起来,用于模拟和优化车辆在特定环境下的动态响应。 MPC(Model Predictive Control,模型预测控制)是一种先进的控制策略,它通过预测未来一段时间内的系统动态行为,制定当前时刻的最优控制策略,以实现对系统行为的精准控制。在自动驾驶领域,MPC能够有效解决车辆跟踪问题,尤其是在复杂的双移线行驶环境中。本研究利用MPC技术,结合车辆三自由度动力学模型,进行车辆的路径跟踪仿真。 Matlab是一种高级数值计算环境,它提供了一套完整的编程语言和工具箱,广泛应用于工程计算、数据分析和可视化等领域。Simulink作为Matlab的补充,是一个基于图形的多域仿真和模型设计软件,它以直观的拖放式界面,允许设计者构建复杂的动态系统模型。在自动驾驶技术的研究与开发中,Matlab和Simulink的联合使用可以极大地简化仿真过程,提高仿真结果的准确性和可靠性。 本研究的仿真结果不仅展示了车辆在给定双移线轨迹上的跟踪性能,而且验证了基于车辆三自由度动力学模型的MPC控制策略的有效性。通过对不同控制参数的调整和优化,可以实现对车辆横向位置、纵向速度等关键指标的精确控制。此外,本研究还探讨了车辆在实际行驶过程中可能遇到的各种不确定因素,如路面状况变化、车辆动力学特性偏差等,为自动驾驶控制策略的设计和优化提供了重要的参考。 通过本研究,可以看出,Matlab和Simulink在自动驾驶控制系统仿真中的应用具有显著的优势。它不仅能够帮助工程师快速实现复杂控制算法的设计和验证,还能通过仿真结果对自动驾驶系统的性能进行全面评估。这些仿真工具的使用,有助于降低研发成本,缩短研发周期,为自动驾驶技术的商业化和规模化应用奠定了坚实的基础。 本研究通过Matlab和Simulink联合仿真,验证了基于车辆三自由度动力学模型的MPC控制策略在自动驾驶车辆跟踪双移线行驶中的有效性。该研究不仅为自动驾驶控制技术的发展提供了理论和技术支持,还展示了仿真技术在解决复杂控制问题中的实际应用价值。随着自动驾驶技术的不断发展和完善,基于Matlab和Simulink的仿真方法将发挥更加重要的作用。
2025-12-24 14:20:14 320KB xhtml
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