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一种自动整定的模型预测控制及其在生态巡航控制中的应用

最优化与控制 2023-09-19 v1 计算工程、金融与科学 机器学习 机器人学 系统与控制 系统与控制

摘要

模型预测控制(MPC)因其处理约束和利用预览信息的能力,成为动力学系统规划与控制的强有力工具。然而,MPC 的性能高度依赖于代价函数整定参数的选择。在本工作中,我们展示了一种 MPC 控制器在线自动整定的方法,并以生态巡航控制系统为例,该系统利用道路坡度的预览来节省燃油。我们离线使用动态规划求解全局燃油消耗最小化问题,并通过求解逆优化问题得到相应的 MPC 代价函数。将神经网络拟合这些离线结果,用于在线运行时生成所需的 MPC 代价函数权重。所提方法的有效性在不同道路几何形状的仿真中得到了验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.09358,
  title  = {An Automatic Tuning MPC with Application to Ecological Cruise Control},
  author = {Mohammad Abtahi and Mahdis Rabbani and Shima Nazari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.09358},
  year   = {2023}
}