基于 ARX 模型的嵌入式线性 MPC 的无构造坐标下降增广拉格朗日方法
最优化与控制
2022-09-28 v3 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出一种基于带外生项自回归(ARX)输入输出模型求解线性 MPC 问题的无构造算法。该求解算法依赖于作者先前提出的坐标下降增广拉格朗日(CDAL)方法,我们在此加以调整以利用基于 ARX 的 MPC 的特殊结构。CDAL-ARX 算法具有无构造特性,即避免显式构造与 MPC 相关的二次规划(QP)问题,这将在 ARX 模型在线变化/自适应时消除构造代价。例如,ARX 模型参数依赖于线性参数时变(LPV)调度信号,或从流式输入输出数据以廉价计算成本递归自适应,这使得 ARX 模型在自适应控制中广泛使用。此外,所得 CDAL-ARX 算法的实现是无矩阵且无库的,因此适于部署于工业嵌入式平台。我们在两个数值示例中展示了 CDAL-ARX 的效率,并与其他基于通用二次规划求解器的 MPC 实现进行比较。
引用
@article{arxiv.2207.06098,
title = {A construction-free coordinate-descent augmented-Lagrangian method for embedded linear MPC based on ARX models},
author = {Liang Wu and Alberto Bemporad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.06098},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 1 figure