MPC解析解控制器

低成本硬件可跑

通过平面几何投影显式求解约束优化，无需在线数值迭代即可实现长时域预测控制。

张峻 · Binyu, Xia · 张明明

IEEE Transactions on Power Electronics 2025

技术优势

硬件成本大降

算法以显式解析解实现，避免了数值求解器的迭代计算，因此能在低成本处理器上实时运行。

时域能拉长

由于计算量大幅降低，系统可以配置更长的预测和控制时域，从而在动态响应与稳态性能之间获得更好的折衷。

谐波失真低

解析解与数值求解器结果一致，在稳态下能保持低总谐波失真，有利于电机平稳运行和降低噪声。

应用场景

• 高速伺服系统：伺服系统可利用其快速动态响应实现高精度位置跟踪。
• 工业电机驱动：工业驱动可将其部署于低成本控制器，降低系统硬件开销。
• 电机控制：提供MPC电流控制的实时显式解法，简化控制器设计。
• 机器人关节控制：机器人关节可利用长时域预测提升轨迹跟踪性能。
• 无人机动力控制：无人机动力系统可受益于低THD带来的振动噪声抑制。