经济模型预测控制（EMPC）中无状态独立代价的稳定性与性能分析
最优化与控制
2026-04-28 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文研究经济模型预测控制（EMPC）方案，其中阶段代价仅依赖于控制输入。此类问题在水力分布网络等应用中出现，与标准EMPC不同在于多个稳态解可对应唯一最优稳态输入。我们证明，在与最优稳态集合相关的严格耗尽性假设下，闭环轨迹渐进收敛于该集合，确保经济代价收敛于最优稳态代价。为增强Lyapunov稳定性，我们提出一种修改后的阶段代价，既保留最优输入，又保证特定平衡点的渐进稳定，同时仅略微牺牲性能。该方法进一步拓展至具有周期代价和扰动的线性系统EMPC，通过提升至周期操作的多步骤EMPC问题。一个水力分布网络的案例研究表明，所提出的方法在实现渐进收敛与稳定性方面具有有效性。
引用
@article{arxiv.2604.24054,
title = {Analysis of Stability and Performance of Economic Model Predictive Control with State-Independent Costs},
author = {Alireza Arastou and Ye Wang and Erik Weyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.24054},
year = {2026}
}