非線形MPCにおいて​Jacobianはど​のように内部的に用い​られているのでしょう​か？

非線形MPCでは、状態量、観測量のJacobianを陽に指定することができますが、どのように内部的に用いられているのでしょうか?

Answer 1

[MathWorks Support Team]

最適化計算に使用します。

非線形MPCはその内部でSQP（逐次2次計画）を解いていますが、この2次計画問題を解く際に状態量や観測量のJacobian、すなわち勾配が必要となります。

Jacobianを明示的に指定しない場合には内部で自動微分（差分近似処理）を行ってJacobianを近似的に求めますが、これはオーバーヘッドとなりますので、計算時間が長くなる要因となります。