mfac-toolkit 1.0.1

无模型自适应控制（MFAC）工具包。

MFAC Toolkit

基于紧格式 / 偏格式 / 全格式动态线性化的无模型自适应控制 Python 工具包
A Python toolkit for Model-Free Adaptive Control (MFAC) based on CFDL / PFDL / FFDL dynamic linearization
面向 SISO 离散时间系统 / For SISO discrete-time systems

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特性 / Features

• 支持 CFDL、PFDL、FFDL 三种动态线性化格式。
• 高性能 Rust 编译扩展，Python 侧为薄包装，兼顾性能与易用性。
• 控制器接口极简：controller.update(y, yd) 只根据当前输出 y 与期望输出 yd 返回下一时刻控制输入 u。
• YAML 格式的控制器配置，Pydantic 参数校验。
• 示例中提供非线性离散被控对象与状态空间被控对象，以及可运行的仿真脚本。
• DataLogger 可选地记录每步元数据与控制数据。

安装 / Installation

方式一：从 PyPI 安装（推荐）

pip install mfac-toolkit

pip 会根据你的操作系统和架构自动选择对应的预编译 wheel。

方式二：从 GitHub Release 下载安装

如果 PyPI 安装较慢或失败，可以从 GitHub Releases 下载与自己平台对应的 .whl：

• Linux x86_64：mfac_toolkit-*-cp312-abi3-manylinux_2_17_x86_64.manylinux2014_x86_64.whl
• Windows x86_64：mfac_toolkit-*-cp312-abi3-win_amd64.whl

然后执行：

pip install ./<下载的 whl 文件>

方式三：直接克隆使用

仓库里已经包含预编译的 Rust 扩展，直接克隆安装即可使用：

git clone https://github.com/Zhaojq2003/mfac_toolkit.git
cd mfac_toolkit
pip install -e .

快速开始 / Quick Start

查看包内示例：

• mfac_toolkit.examples.basic_example：最小 CFDL 闭环仿真
• mfac_toolkit.examples.config：YAML 配置示例
• mfac_toolkit.examples.plants：示例用离散被控对象

安装后可直接运行：

python -m mfac_toolkit.examples.basic_example

本地源码开发时（已安装可编辑模式）：

uv run python -m mfac_toolkit.examples.basic_example

常用命令 / Common Commands

任务	命令
同步依赖	uv sync --extra dev
运行示例	uv run python -m mfac_toolkit.examples.basic_example
代码检查	uv run ruff check .
类型检查	uv run mypy .
开发模式构建	uv run maturin develop
构建 release wheel	uv run maturin build --release

项目结构 / Project Structure

.
├── mfac_toolkit/           # Python 包
│   ├── __init__.py
│   ├── config.py
│   ├── controller.py
│   ├── logger.py
│   ├── tuning.py
│   ├── _mfac_core.pyi
│   ├── py.typed
│   └── examples/
│       ├── basic_example.py
│       ├── config.yaml
│       └── plants.py
└── pyproject.toml

跨平台 Wheel 构建 / Cross-Platform Wheels

mfac_toolkit 使用 maturin 编译 Rust 扩展，并通过 cibuildwheel 在 GitHub Actions 中生成以下平台的 wheel：

• Linux: x86_64（manylinux2014）
• Windows: AMD64

许可证 / License

本项目采用 MIT 许可证 开源。

MIT License
Copyright (c) 2026 北方工业大学 RobotX 实验室 (RobotX Lab, North China University of Technology)
Author: Jiqian Zhao [e-mail]