Model Predictive Control (MPC) – это метод управления, который прогнозирует будущие значения управляющего сигнала на основе динамической модели системы и критериев оптимальности. Структурно MPC можно представить как последовательное выполнение следующих шагов:

Измерение текущего состояния системы.Прогнозирование будущих значений состояния системы на основе динамической модели.Выбор оптимального управляющего сигнала, минимизирующего заданный критерий оптимальности (например, квадратичная функция стоимости).Применение выбранного управляющего сигнала к системе.Переход к следующему временному шагу и повторение процесса.

Для реализации MPC необходимо иметь математическую модель системы и умение решать оптимизационные задачи. В отличие от простого последовательного регулятора, который принимает решение только на основе текущего состояния системы, MPC учитывает будущие изменения и позволяет управлять системой более точно и эффективно.

Для изменения канонической схемы с последовательным регулятором на MPC необходимо добавить блок прогнозирования будущих значений состояния системы и оптимизационный блок для выбора оптимального управляющего сигнала. Также необходимо настроить параметры MPC, такие как горизонт прогнозирования и горизонт оптимизации, чтобы достичь желаемой производительности системы управления.