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基于ARM的模型预测控制系统的研究与开发的中期报告
1.引言
ARM架构已经成为嵌入式系统的主流选型，因为它具有性能高、功耗低、可靠性高等优点，适用于嵌入式系统中对性能和功耗要求很高的场景。本文研究ARM架构下的模型预测控制系统，在探索其应用场景和优势的同时，开发出一套基于ARM的模型预测控制系统。
2.相关工作
模型预测控制(MPC)是一种先进的控制方法，可以通过预测系统的行为来优化控制策略。MPC的优点是能够处理非线性和多变量系统，并且可以在实时性要求高的场景下应用。以往的研究工作主要集中在CPU架构下的MPC系统开发，但是随着ARM架构在嵌入式系统中的广泛应用，利用ARM架构开发MPC系统已经成为热点。
3.系统设计
本文所研究的基于ARM的模型预测控制系统采用现代嵌入式技术，并结合MPC算法设计实现。整个系统包含嵌入式硬件平台、操作系统、MPC算法和控制应用程序等模块。
硬件平台选用Cortex-M系列的MCU作为主控芯片，并且采用相应的支持硬件浮点运算的处理器；操作系统选用FreeRTOS，因为它具有良好的实时性和易用性；MPC算法采用MATLAB/Simulink设计实现，并将其编译成C代码，作为控制器的一部分；控制应用程序主要负责与上位机通信，将控制指令发送给控制器，并且实时接收控制器的反馈，更新控制策略。
4.目前进展
在系统设计过程中，我们已经完成了硬件平台和操作系统的选型，基本确定了MPC算法的具体实现方案。接下来，我们将在硬件平台上搭建开发环境，实现MPC算法并进行初步的测试和优化。同时，还需要继续完善控制应用程序，使其能够满足实际应用场景下的要求。
5.结论与展望
本文所研究的基于ARM的模型预测控制系统旨在解决嵌入式系统中的控制问题，利用ARM架构的优势来实现高性能和低功耗的控制策略。目前我们已经完成了系统设计的初步阶段，接下来需要在实际应用中验证系统的稳定性和性能。未来我们将进一步探索基于ARM的MPC系统在嵌入式系统中的应用，并且完善系统性能和功能，使其能够满足更多应用场景的要求。