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Introducing robustness in model predictive control with multiple models and switching

Control Theory and Technology 2014年第3期12卷 284-303页

作者： Sachin PRABHU koshy georg Department of Telecommunication Engineering PES Institute of Technology Bangalore 560085 India PES Centre for Intelligent Systems Bangalore 560085 IndiaE

Model predictive control is model-based. Therefore, the procedure is inherently not robust to modelling uncertainties. Further, a crucial design parameter is the prediction horizon. Only offline procedures to estimate an upper bound of the optimal value of this parameter are available. These procedures are computationally intensive and model-based. Besides, a single choice of this horizon is perhaps not the best option at all time instants. This is especially true when the control objective is to track desired trajectories. In this paper, we resolve the issue by a time-varying horizon achieved by switching between multiple model-predictive controllers. The stability of the overall system is discussed. In addition, an introduction of multiple models to handle modelling uncertainties makes the overall system robust. The improvement in performance is demonstrated through several examples.

关键词： Receding horizon control Time-varying horizon Multiple models Switching Tracking Robustness

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