GEKKO：避免预测中第一个 MV 值的影响

Question

我在 MPC 模式下使用 GEKKO (Solver APOPT)。我定义我的操纵变量如下：u = m.MV(lb=0, ub=1, integer=True)u.STATUS = 1 我故意不使用：u = m.MV(value=1 ,lb=0, ub=1, integer=True)u.STATUS = 1 或者：u = m.MV(value=0 ,lb=0, ub=1, integer=True)u.STATUS = 1 因为我不知道下一个决定是什么，我希望优化器来定义它。显然，当您未定义 的值时u，GEKKO 会为其指定默认值 0。问题是这个值u用于我的模型预测以及其他计算中，这是不希望的（见图）。正如您所看到的， 的新值u是 1 ，在我的例子中意味着冰箱处于打开状态。但是，温度预测从默认值u0 开始。因此，冰箱中的温度在下一个时间步长中上升，并且仅在下一个时间步长中开始下降。我可以将 value 定义为之前的结果，u但这也不是 100% 正确。我怎样才能避免这种情况？还有其他选择可以让我的预测正确开始吗？我很感激你的帮助:)

Answer 1

有一个选项可以计算任何参数或变量（包括 MV）的初始条件：

m.free_initial(u)

这是一个简单的应用程序，显示了此函数对解决方案的影响。

和free_initial(mv)

import numpy as np

from gekko import GEKKO

m = GEKKO(remote=False)

m.time = np.linspace(0,10,11)

mv = m.MV(value=0,lb=0,ub=1,integer=True);    mv.STATUS=1

cv = m.CV(value=1); cv.SPHI=0.6; cv.SPLO=0.4; cv.STATUS=1

m.Equation(3*cv.dt()+(cv-1)==-0.8*mv)

m.free_initial(mv)

m.options.IMODE=6; m.options.CV_TYPE=1

m.options.NODES=3; m.options.MV_TYPE=0

m.options.SOLVER =1

m.solve(disp=False)

import matplotlib.pyplot as plt

plt.step(m.time,mv,'r.',markersize=5,where='post',label='MV')

plt.plot(m.time,cv,'b:',label='CV')

plt.plot([0,10],[0.6,0.6],'k:',label='SP Range')

plt.plot([0,10],[0.4,0.4],'k:')

plt.legend(); plt.xlabel('Time')

plt.show()

没有free_initial(mv)