用于分布式NMPC的分散式实时迭代
最优化与控制
2025-10-20 v3 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出了一种用于分布式非线性模型预测控制（NMPC）的实时迭代（RTI）方案。该方案将著名的RTI方法（许多工业实时NMPC实现的关键使能技术）迁移到协作式分布式控制的环境中。在每个采样时刻，将双层分散式序列二次规划（dSQP）方法的一次外迭代应用于一个集中式最优控制问题。这确保了实时性要求得到满足，并促进了子系统之间的协作。结合新颖的dSQP收敛性结果与RTI稳定性保证，我们在带有和不带有终端约束的MPC设计的标准假设下，证明了局部指数稳定性。所提出的方案仅需要邻居间通信，并避免了中央协调器。一个耦合倒立摆的数值算例展示了该方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2401.14898,
title = {Decentralized Real-Time Iterations for Distributed NMPC},
author = {Gösta Stomberg and Alexander Engelmann and Moritz Diehl and Timm Faulwasser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.14898},
year = {2025}
}