Verfahren zum Verwenden eines Regelkreis-Steuersystems zum Steuern eines autonomen Systems wird offenbart, das Regelkreis-Steuersystem ein Framework zur expliziten nichtlinearen modellprädiktiven Regelung (NMPC) umfassend. Das Verfahren (i) berechnet Arbeitsvorgangsparameter für das autonome System unter Verwendung des Regelkreis-Steuersystems, die Ausgabe des expliziten NMPC-Frameworks die Arbeitsvorgangsparameter umfassend; (ii) die Ausgabe des expliziten NMPC-Frameworks modifiziert, um ungemessene Systemzustände, unbekannte Systemmodellwerte und externe Störungen zu berücksichtigen und modifizierte Arbeitsvorgangsparameter zu erzeugen, unter Verwendung eines Extended-High-Gain-Beobachters (EHGO) zum Schätzen der ungemessenen Systemzustände und der externen Störungen und eines dynamischen Wechselrichters zum Berechnen von Werten unbekannter Eingabekoeffizienten für ein Systemmodell des autonomen Systems; (iii) ein modifiziertes Ausgabesignal einschließlich der modifizierten Arbeitsvorgangsparameter erzeugt; und (iv) das modifizierte Ausgabesignal zum Steuern des Arbeitsvorgangs des autonomen Systems unter Verwendung der modifizierten Arbeitsvorgangsparameter überträgt.
A method for using a closed-loop control system to control an autonomous system is disclosed, the closed-loop control system comprising an explicit Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) framework. The method (i) computes operation parameters for the autonomous system using the closed-loop control system, the output of the explicit NMPC framework comprising the operation parameters; (ii) modifies the output of the explicit NMPC framework to consider unmeasured system states, unknown system model values, and external disturbances, to create modified operation parameters, using an extended high-gain observer (EHGO) to estimate the unmeasured system states and the external disturbances and a dynamic inverter to compute values of unknown input coefficients for a system model of the autonomous system; (iii) generates a modified output signal including the modified operation parameters; and (iv) transmits the modified output signal to control operation of the autonomous system using the modified operation parameters.
SYSTEME UND VERFAHREN ZUR VERWENDUNG NICHTLINEARER MODELLPRÄDIKTIVER REGELUNG (MODEL PREDICTIVE CONTROL, MPC) FÜR AUTONOME SYSTEME
2020-03-19
Patent
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German