MATLAB实现模型预测控制：LaguerreMPC完整教程

资源摘要信息:"这本教材深入探讨了模型预测控制（MPC）的理论与实践，并特别强调了使用MATLAB代码来实现和理解MPC算法。MPC是一种先进的控制策略，它在工业界得到了广泛应用，特别是在处理复杂的多变量控制问题时。该教材涵盖了Laguerre多项式在模型预测控制中的应用，这有助于简化控制系统的动态建模过程。此外，教材提供了丰富的MATLAB示例代码，帮助读者更好地理解MPC的工作原理，同时也便于读者将所学知识应用到实际问题中去。这些代码可以从文件名称列表中的PDF文件中找到，该文件名为‘Model Predictive Control System Design and Implementation Using MATLAB-2009-Liuping Wang.pdf’，表明了该教材是由Liuping Wang编写，出版于2009年。" 知识点详细说明： 1. 模型预测控制（Model Predictive Control, MPC）： 模型预测控制是一种闭环控制策略，它利用模型来预测未来一段时间内系统的输出响应。通过优化未来控制动作的序列来实现对系统行为的控制，同时考虑到输入和输出的约束。MPC在处理多变量控制问题、时滞系统、非线性系统以及约束条件下有很好的性能。 2. Laguerre多项式与模型预测控制： Laguerre多项式是一种数学工具，它在系统辨识和控制理论中用于简化控制系统的动态表示。在MPC中，Laguerre函数可以用于构建控制策略，尤其是在预测模型部分，这有助于减少模型参数的数量，提高控制系统的计算效率。 3. MATLAB在模型预测控制中的应用： MATLAB是一种广泛用于工程计算和算法开发的软件工具，提供了强大的数学计算和图形显示功能。在MPC领域，MATLAB提供了用于系统建模、控制算法设计、仿真和代码生成的工具箱和函数。通过编写MATLAB代码，可以轻松实现MPC算法，并对控制系统进行仿真测试。 4. 《Model Predictive Control System Design and Implementation Using MATLAB-2009-Liuping Wang》教材： 此教材是由Liuping Wang编写，并于2009年出版。教材内容不仅包括了模型预测控制的基础理论，还提供了大量MATLAB代码示例，使读者能够通过实践来深入理解MPC的工作原理和应用。教材的编写方式注重理论与实践相结合，非常适合工程技术人员和研究人员学习和参考。 5. 控制系统设计与实现： 在MPC的框架下，控制系统的设计不仅仅是一个静态的配置过程，还需要考虑到如何在实际运行过程中动态地调整控制策略以应对系统模型的不确定性和外部扰动。教材强调在设计和实施MPC时，需要考虑算法的鲁棒性、实时性能以及优化求解的计算效率。 6. 预测控制（Predictive Control）的工程应用： 预测控制在过程控制、汽车工业、航空航天、电力系统等领域有着广泛的应用。由于MPC具有预测未来系统行为并实时优化控制策略的特点，它在处理复杂的工业控制问题时显示出了巨大的优势。通过本教材提供的知识和MATLAB工具，工程人员可以开发出适用于各自领域的高效预测控制解决方案。