你好,能提供一份模型预测控制的C语言代码吗?

时间: 2023-08-18 18:03:56 浏览: 37
当然可以,以下是一个简单的模型预测控制(MPC)的C语言代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define N 3 // 控制时域 #define M 2 // 控制输入数目 #define Q 1 // 控制输出数目 // 状态方程 void state(double x[N], double u[M], double *A[N][N], double *B[N][M], double x_next[N]) { int i, j; for (i = 0; i < N; i++) { x_next[i] = 0; for (j = 0; j < N; j++) { x_next[i] += *A[i][j] * x[j]; } for (j = 0; j < M; j++) { x_next[i] += *B[i][j] * u[j]; } } } // 目标函数 double objective(double x[N], double u[M], double *Q[N][N], double *R[M][M], double *P[N][N], double *y_ref[Q], double *x_ref[N], double *u_ref[M]) { int i, j; double cost = 0; double x_next[N], y[Q], u_next[M]; state(x, u, A, B, x_next); // 计算下一个状态 for (i = 0; i < Q; i++) { y[i] = 0; for (j = 0; j < N; j++) { y[i] += *y_ref[i] * x_ref[j][i]; y[i] += *Q[j][j] * (x[j][i] - x_ref[j][i]) * (x[j][i] - x_ref[j][i]); } } for (i = 0; i < M; i++) { cost += *R[i][i] * (u[i] - u_ref[i]) * (u[i] - u_ref[i]); } if (N > 1) { for (i = 0; i < N; i++) { for (j = 0; j < N; j++) { cost += *P[i][j] * (x[i] - x_ref[i][j]) * (x[j] - x_ref[j][j]); } } } else { cost += *P[0][0] * (x[0] - x_ref[0][0]) * (x[0] - x_ref[0][0]); } return cost; // 返回代价 } int main() { double A[N][N] = {{1, 1, 0}, {0, 1, 1}, {0, 0, 1}}; // 系统矩阵 double B[N][M] = {{0}, {0}, {1}}; // 输入矩阵 double Q[N][N] = {{1, 0, 0}, {0, 1, 0}, {0, 0, 1}}; // 状态代价矩阵 double R[M][M] = {{1, 0}, {0, 1}}; // 输入代价矩阵 double P[N][N] = {{1, 0, 0}, {0, 1, 0}, {0, 0, 1}}; // 终端代价矩阵 double x_ref[N][N] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}}; // 状态目标值 double y_ref[Q] = {1}; // 输出目标值 double u_ref[M] = {0}; // 输入目标值 double x[N] = {0}; // 初始状态 double u[M] = {0}; // 初始输入 double cost; // 代价 cost = objective(x, u, Q, R, P, y_ref, x_ref, u_ref); // 计算代价 printf("Cost = %lf\n", cost); // 输出代价值 return 0; } ``` 这是一个简单的MPC代码示例,其中定义了状态方程和目标函数,并且计算了控制代价。需要注意的是,这只是一个基本的框架,实际应用中需要根据具体的问题进行修改和优化。

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