第1章 绪论 1
1.1模型预测控制概况 1
1.2模型预测控制的可行性和稳定性分析 5
1.3显式模型预测控制概况 6
参考文献 9
第一部分 基础知识 12
第2章 凸优化问题 12
2.1凸集 12
2.2多胞形 16
2.3函数 28
2.4凸优化 29
2.5总结 33
参考文献 33
第3章 多参数规划理论 35
3.1概述 35
3.2多参数非线性规划 35
3.3多参数线性规划 36
3.4多参数二次规划 47
3.5多参数混合整数线性规划 54
3.6多参数混合整数二次规划 56
参考文献 58
第4章PWA系统 59
4.1概述 59
4.2不变集理论 60
4.3稳定性分析 67
4.4总结 77
参考文献 78
第二部分 算法及应用：线性系统 80
第5章 约束线性系统的显式模型预测控制 80
5.1概述 80
5.2多参数规划在控制上的有效计算 81
5.3约束系统的鲁棒低复杂度反馈控制 91
5.4有效隶属集测试 98
5.5总结 107
参考文献 108
第6章 约束线性系统显式模型预测控制应用仿真研究 111
6.1板球系统 111
6.2直线倒立摆系统 112
6.3车辆四轮转向系统 118
参考文献 123
第三部分 算法及应用：PWA系统 126
第7章PWA系统的显式模型预测控制 126
7.1概述 126
7.2 PWA系统稳定化控制器的构造 127
7.3 PWA系统最优控制器的计算 129
7.4 PWA系统的低复杂度反馈控制 134
7.5总结 141
参考文献 141
第8章PWA系统预测控制的仿真研究 143
8.1DC-DC降压型变换器显式模型预测控制 143
8.2电机系统显式模型预测控制 159
8.3网络控制系统的丢包问题 168
参考文献 173
第四部分 实验 176
第9章 显式模型预测控制系统半实物仿真实验 176
9.1引言 176
9.2 EMPC算法在xPC半实物仿真平台上实现的整体架构 176
9.3建立EMPC控制系统的Matlab控制模型与Simulink控制模型 177
9.4系统状态分区及对应分区上的显式线性规律结构 179
9.5 S Function接口函数的结构 179
9.6 EMPC算法xPC半实物仿真目标可执行文件编译流程 180
9.7控制效果 180
参考文献 182
第10章 基于ARM-Linux平台的显式模型预测控制算法实现 183
10.1引言 183
10.2选择ARM-Linux平台作为实物仿真平台的原因 183
10.3建立Matlab控制模型 184
10.4 EMPC算法在ARM-Linux平台实现的整体架构 184
10.5系统状态分区及其对应分区上的显式线性规律的数据结构 186
10.6接口函数mpt_getInput的结构 188
10.7 ARM-Linux平台下的实际控制程序结构 190
10.8控制效果 191
参考文献 192
第11章 显式模型预测控制在线计算中的点定位算法 194
11.1点定位算法简介 194
11.2点定位算法基础 195
11.3点定位经典算法与优化算法 195
11.4算法实验对比分析 207
参考文献 208
第12章 三自由度直升机的显式模型预测控制 210
12.1引言 210
12.2 Quanser三自由度直升机系统结构和数学模型 210
12.3三自由度直升机的显式模型预测控制 214
12.4调节 218
12.5跟踪 227
参考文献 234
第13章 多胞体近似显式模型预测控制 235
13.1引言 235
13.2双描述法 235
13.3重心函数法 240
13.4多胞体近似显式模型预测控制的控制律 242
13.5多胞体近似显式模型预测控制算法的性能分析 244
13.6三自由度直升机的多胞体近似显式模型预测控制 251
13.7总结 255
参考文献 255