模型预测控制的实现是通过建立优化问题的模型,求解该优化问题来得到控制器的
输出的。本文以电枢控制的直流电机为例,介绍了基于机理建模的无约束模型预测控制
和约束模型预测控制模型,以跟踪两种不同类型信号(阶跃信号与正弦信号)为例,对
控制系统的性能进行了分析。实验结果表明,无约束模型预测控制与约束模型预测控制
均能实现闭环系统稳定的目的。在无约束模型预测控制中,分析了不同加权参数对系统
性能的影响,通过调整加权参数,实现对控制信号“软约束”的作用。在约束模型预测
控制器设计中,通过限制系统部分控制量的取值范围,实现了“硬约束”的功能。在实
际应用中,控制器设计者有必要不断调整控制器参数,避免出现无约束控制器参数合理
导致系统不稳定、约束控制器二次型函数无解、约束控制器限制范围过小导致输出信号
无法完全跟随参考输入等情况。
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