MPC 模型预测控制matlab仿真程序

clear all;clc;close all; %% 第一行 n11 = 0.34; d11 = [0.85 1]; n12 = 0.21; d12 = [0.42 1]; n13 = 0.5*[0.5 1]; d13 = [12 0.4 1]; n14 = 0; d14 = 1; n15 = 6.46*[0.9 1]; d15 = [0.07 0.3 1]; %% 第二行 n21 = -0.41; d21 = [2.41 1]; n22 = 0.66; d22 = [1.51 1]; n23 = -0.3; d23 = [1.45 1]; n24 = 0; d24 = 1; n25 = -3.72; d25 = [0.8 1]; %% 第三行 n31 = 0.3; d31 = [2.54 1]; n32 = 0.49; d32 = [1.54 1]; n33 = -0.71; d33 = [1.35 1]; n34 = -0.2; d34 = [2.71 1]; n35 = -4.71; d35 = [0.008 0.41 1]; %% 第四行 n41 = 0; d41 =1; n42 = 0; d42 = 1; n43 = 0; d43 = 1; n44 = 0; d44 = 1; n45 = 1.02; d45 = [0.07 0.31 1]; %% 传递函数的最小实现 h = 1; % 采样间隔 Gs = tf({n11 n12 n13 n14 n15;n21 n22 n23 n24 n25;n31 n32 n33 n34 n35; n41 n42 n43 n44 n45},... {d11 d12 d13 d14 d15;d21 d22 d23 d24 d25;d31 d32 d33 d34 d35;d41 d42 d43 d44 d45}); Gsmin = ss(Gs,'min'); [Ac,Bc,Cc,Dc] = ssdata(Gsmin); [Ad,Bd,Cd,Dd] = c2dm(Ac,Bc,Cc,Dc,h,'zoh'); [m1,n1] = size(Cd); [n1,n_in] = size(Bd); %% 明确拉盖尔方程参数 a1 = 0.5; a2 = 0.5; a3 = 0.5; a4 = 0.5; a5 = 0.5; N1 = 10; N2 = 10; N3 = 10; N4 = 10; N5 = 10; a = [a1 a2 a3 a4 a5]; N = [N1 N2 N3 N4 N5]; Np = 100; %% 扩展系统状态空间模型 A_e = eye(n1+m1,n1+m1); A_e(1:n1,1:n1) = Ad; A_e(n1+1:n1+m1,1:n1) = Cd*Ad; B_e = zeros(n1+m1,n_in); B_e(1:n1,:) = Bd; B_e(n1+1:n1+m1,:) = Cd*Bd; C_e=zeros(m1,n1+m1); C_e(:,n1+1:n1+m1) = eye(m1,m1); Q = C_e'*C_e; R = 0.1*eye(n_in,n_in); %% [Omega,Psi] = dmpc(A_e,B_e,a,N,Np,Q,R); L_m = zeros(n_in,sum(N)); [A1,L0] = lagd(a(1),N(1)); L_m(1,1:N(1)) = L0'; In_s = 1; for jj = 2:n_in [A1,L0] = lagd(a(jj),N(jj)); In_s = N(jj-1) + In_s; In_e = In_s + N(jj)-1; L_m(jj,In_s:In_e) = L0'; end K = L_m*(Omega\Psi); Acl = A_e-B_e*K; %% 画图 [X,Y,Z] = dlqr(A_e,B_e,Q,R); figure plot(Z,'ro'); hold on plot(eig(Acl),'b*') grid minor