Với các hệ tuyến tính hoặc hệ lai có ràng buộc, MPT có thể thiết kế các luật điều khiển tối ƣu hoặc cận tối ƣu ở dạng không tƣờng minh khi bài toán tối ƣu có kích thƣớc giới hạn đƣợc giải online tại mỗi thời điểm trích mẫu, sử dụng phƣơng pháp Receding Horizon Control (RHC) hoặc luật điều khiển dƣới dạng hàm tƣờng minh khi giải bài toán theo phƣơng pháp quy hoạch nhiều tham số.
Nghiệm của bài toán thu đƣợc từ việc gọi hàm điều khiển mpt. Cấu trúc chung để thu đƣơc luật điều khiển tƣờng minh nhƣ sau:
ctrl = mpt_control(sysStruct, probStruct)
Bộ điều khiển MPC on-line có thể thu đƣợc từ
ctrl = mpt_control(sysStruct, probStruct, ‘online’)
Khi luật điều khiển đƣợc tính toán, kết quả (ở đây là ctrl) đƣợc trả về đối tƣợng mptctrl. Cấu trúc của đối tƣợng này đƣợc mô tả ở phần sau, và có thể truy cập trực tiếp. Ví dụ lệnh Pn = ctrl.Pn sẽ cho kết quả là các miền đa diện của bộ điều khiển tƣờng minh. Tín hiệu điều khiển thu đƣợc phụ thuộc vào thuộc tính của mô hình hệ thống và bài toán tối ƣu. Những dạng bài toán sau có thể đƣợc giải quyết:
A. Bài toán điều khiển tối ƣu thời gian hữu hạn có ràng buộc (CFTOC) B. Bài toán điều khiển tối ƣu thời gian vô hạn có ràng buộc (CITOC) C. Bài toán điều khiển tối ƣu thời gian tối thiểu có ràng buộc (CMTOC) D. Cài đặt độ phức tạp thấp
Bài toán đƣợc giải phụ thuộc vào tham số và cấu trúc của hệ thống: đặt tên theo loại hệ thống (LTI hay PWA), tầm dự báo (cố định hay vô hạn) và mức độ cận tối ƣu (nghiệm tối ƣu, thời gian tối thiểu, độ phức tạp thấp). Tổ hợp khác nhau của 3 tham số này dẫn tới các phƣơng pháp tối ƣu hóa khác nhau nhƣ trong bảng dƣới đây
Chƣơng 3: Multi-Parametric Toolbox
32
Bảng 3.2: Các hàm tính toán bộ điều khiển cho các bài toán tối ƣu khác nhau
Hệ thống N Độ cận tối
ƣu
Bài toán Hàm
LTI Cố định 0 CFTOC mpt_optControl
LTI Vô hạn 0 CITOC mpt_optInfControl
LTI Vô hạn 1 CMTOC mpt_iterative
LTI Vô hạn 2 LowComp mpt_oneStepCtrl
PWA Cố định 0 CFTOC mpt_optControlPWA
PWA Vô hạn 0 CITOC mpt_optInfControlPWA
PWA Vô hạn 1 CMTOC mpt_iterativePWA
PWA Vô hạn 2 LowComp mpt_iterativePWA