19、非线性预测控制：算法比较、状态空间模型应用及与设定点优化的协同

非线性预测控制：算法比较、状态空间模型应用及与设定点优化的协同

1. MPC算法性能比较

为了定量比较各种模型预测控制（MPC）算法，引入了两个性能指标：
- E1 ：表示在整个仿真时间范围内，设定点与过程输出实际值之间差值的平方和。
- E2 ：表示使用被比较的MPC算法和“理想”的MPC - NO算法时，过程输出差值的平方和。

以下是不同MPC算法在中和反应器控制系统中的仿真结果：
| 算法 | λ | E1 | E2 | SII |
| — | — | — | — | — |
| LMPC | 0.1 | 1.8558 × 10² | 1.3116 × 10² | – |
| LMPC | 1 | 1.8865 × 10² | 5.6437 × 10¹ | – |
| LMPC | 10 | 2.2991 × 10² | 2.0226 × 10¹ | – |
| LMPC | 20 | 3.2619 × 10² | 8.1189 × 10⁰ | – |
| MPC - NPSL | 0.1 | 1.0561 × 10² | 4.0473 × 10⁰ | – |
| MPC - NPLT1 | 0.1 | 1.0244 × 10² | 2.3263 × 10⁰ | – |
| MPC - NPLT2 | 0.1 | 1.0245 × 10² | 1.7022 × 10⁰ | – |
| MPC - NPLPT, δ = 10 | 0.1 | 1.0245 × 10² | 1.7022 × 10⁰ | 9