具有闭环保证的非线性MPC自动近似

安全保证在许多控制应用（如机器人）中至关重要。模型预测控制（MPC）为控制安全关键系统提供了建设性框架，但受限于其计算复杂度。我们通过提出一种新颖算法来解决这个问题，该算法自动计算非线性MPC方案的显式近似，同时保留闭环保证。具体来说，问题可以简化为函数逼近问题，我们通过提出ALKIA-X（自适应和局部化核插值算法，具有外推再生核希尔伯特空间范数）来解决。ALKIA-X是一种非迭代算法，确保数值良好条件的计算、快速评估的逼近函数，以及对逼近误差的任何期望边界的保证满足。因此，ALKIA-X自动计算一个逼近MPC的显式函数，产生适用于安全关键系统和高采样率的控制器。我们将ALKIA-X应用于逼近两个非线性MPC方案，展示了减少的计算需求和对实际问题的适用性。