基于 Koopman 算子的时间可认证输入约束非线性模型预测控制
最优化与控制
2024-02-27 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
确定非线性模型预测控制（NMPC）实现的求解时间可认证性，是在生产环境中部署 NMPC 的迫切需求。此类认证保证 NMPC 控制器在下一个采样时刻之前返回解。然而，NMPC 公式化会产生非线性规划（NLP），其求解时间认证极难推导。我们之前的工作（Wu and Braatz, 2023）通过提出一种具有精确迭代复杂度的输入约束 MPC 算法挑战了这一局限，但该算法仅限于线性 MPC 公式。本工作利用 Koopman 算子和凝缩 MPC 技术，将该算法扩展至求解输入约束 NMPC 问题。我们通过一个高维非线性偏微分方程（PDE）控制案例研究展示了算法性能，在理论和数值上均认证了求解时间小于采样时间。
引用
@article{arxiv.2401.04653,
title = {Time-certified Input-constrained NMPC via Koopman Operator},
author = {Liang Wu and Krystian Ganko and Richard D. Braatz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.04653},
year = {2024}
}
备注
6 pages, submitted into 8th IFAC Conference on Nonlinear Model Predictive Control NMPC 2024