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无模型预测控制:基础代数计算及与HEOL和ANN的比较

系统与控制 2025-04-23 v2 人工智能 系统与控制

摘要

模型预测控制(MPC)是控制工程中流行的做法,但需要对模型有扎实的了解。无模型预测控制(MFPC)是当今的热点问题,也与人工智能中的强化学习(RL)相关,本文通过一种新的最优控制视角结合最新模型无控制(MFC)领域的进展,将其重新表述为常系数线性微分方程。它正在取代动态编程、Hamilton-Jacobi-Bellman 方程以及Pontryagin 最大化原理。计算负担较小。实现 straightforward。我们采用两种非线性实例,即化学反应器和两个储罐系统,进行演示。与HEOL设置的比较显示,后者仅略胜一筹,而HEOL设置需要一定的工艺模型知识。最近对两个储罐系统通过复杂ANN架构的识别可能表明,在控制领域,以及更广泛地在人工智能中,完全建模和相应的机器学习机制并非总是必要的。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.00443,
  title  = {Model-Free Predictive Control: Introductory Algebraic Calculations, and a Comparison with HEOL and ANNs},
  author = {Cédric Join and Emmanuel Delaleau and Michel Fliess},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.00443},
  year   = {2025}
}

备注

Joint IFAC Conference: SSSC, TDS, COSY -- Gif-sur-Vette, France, 30 June-2 July 2025