name: MPC控制器技能 description: 模型预测控制实现与调优的专家技能 slug: mpc-controller category: 控制 allowed-tools:
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MPC控制器技能
概述
为机器人系统设计、实现和调优模型预测控制器的专家技能，包括线性和非线性MPC。
能力
- 推导机器人运动学和动力学模型
- 构建MPC优化问题（QP、NLP）
- 配置CasADi进行符号微分
- 设置ACADO代码生成以实现实时MPC
- 实现约束处理（速度、加速度、碰撞）
- 配置成本函数权重（跟踪、控制能耗）
- 实现热启动以快速收敛
- 为非线性系统设置NMPC
- 配置终端约束和成本
- 优化求解器参数以实现实时执行
目标流程
- mpc-controller-design.js
- trajectory-optimization.js
- dynamic-obstacle-avoidance.js
- path-planning-algorithm.js
依赖项
- CasADi
- ACADO Toolkit
- OSQP
- qpOASES
- Ipopt
使用场景
当流程需要基于模型的先进控制、带约束的轨迹跟踪或基于优化的实时控制策略时，会调用此技能。
输出成果
- MPC构建代码
- CasADi符号模型
- ACADO生成代码
- QP/NLP求解器配置
- 成本函数调优参数
- 约束规范