系统与控制丛书 模型预测控制

本书首先从状态空间模型出发，推导了基于状态空间模型的预测输出方程，给出了无约束预测控制的优化问题描述及求解、预测控制反馈律以及闭环稳定性的分离原理，阐明了预测控制的预测未来动态--优化--滚动反馈的基本原理。进而，推导了单位阶跃响应模型和脉冲响应模型的状态空间描述，给出了状态空间描述的卷积模型与传统卷积模型之间的等价性，并在状态空间统一框架下介绍基于卷积模型的无约束预测控制，给出了闭环稳定性的分离原理，进一步明确了预测控制的基本原理和基本算法。之后，本书将依次展开讨论预测控制的多个方面，包括时滞预测控制、约束预测控制、非线性预测控制，稳定性和鲁棒性问题，以及基于滚动优化原理的滚动时域估计等。本书在状态空间的统一框架下介绍预测控制的基本原理和基本算法，从传统算法、非线性算法到保证稳定性的经典方法，以及稳定性和鲁棒性等的前沿性问题，详细阐述预测控制的基本理论、方法和技术。