物理融合学习MPC控制器

飞行控制快500倍

用轻量策略网络替代传统MPC优化求解，无需在线迭代即可在复杂飞行条件下保持高跟踪精度。

Ma, Jinyi · Qianqian, Zhu · 董一群

Aerospace Science and Technology 2026

参数信息

计算时间

0.5 ms

控制增量方差降低倍数

1–2 orders of magnitude

技术优势

快500倍

在线部署仅需策略网络一次前向传播，无需在线优化。

控制更平稳

控制增量方差比HFM-MPPI降低1–2个数量级，减少执行器磨损。

精度不输在线MPC

在F-16高迎角机动中跟踪精度与在线采样MPC方法HFM-MPPI相当。

应用场景

• 飞行控制系统：替换在线MPC模块，无需迭代求解即可实时处理复杂气动条件。
• 无人机飞控：仅在0.5 ms内完成控制计算，适合无人机高动态机动。
• 机器人实时控制：单次前向传播代替优化，在机器人高速运动中稳定跟踪目标轨迹。
• 高动态机械控制：控制增量方差低，适合高动态机械的平滑执行器指令。