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In diesem Beitrag wird eine suboptimale modellprädiktive Regelung mit stabilisierenden Endbedingungen und einem ableitungsfreien Optimierungsalgorithmus für eine bestimmte Klasse nichtlinearer Systeme vorgestellt. Repräsentativ für diese Systemklasse stehen insbesondere elektromagnetische Aktuatoren. Durch die Kombination eines Freiheitsgrades auf dem ersten variablen Abschnitt des Prädiktionshorizonts mit endlichen Stellmengen können die rekursive Durchführbarkeit der Regelung und die asymptotische Stabilität der Gleichgewichtslage auf Basis der Erkenntnisse aus der klassischen suboptimalen modellprädiktiven Regelung nachgewiesen werden. Die vorgestellte Optimierungsstrategie ist mit überschaubarem Aufwand implementierbar, bedarf keiner externen Programmbibliotheken und adressiert somit industrielle Anwendungen. Die theoretischen Herleitungen werden durch numerische Auswertungen sowie dem Vergleich zur klassischen modellprädiktiven Regelung gestützt.

Suboptimale Modellprädiktive Regelung mit einem Freiheitsgrad für unterlagerte Regelkreise