一种非线性预测控制的FPGA硬件加速控制器及其加速实现方法，属于FPGA实现技术领域。本发明的目的是拓展NMPC在快速动态系统中的应用，利用PSO算法求解非线性规划问题的非线性预测控制的FPGA硬件加速控制器及其加速实现方法。本发明硬件加速控制器：建立WMR的预测控制模型，根据式目标模型WMR轨迹跟踪的控制要求，优化问题求解，NMPC‑PSO的算法流程。本发明实现方案代码与底层电路存在一一对应关系，可以很好地结合FPGA的并行计算结构与PSO算法的并行计算特性，提高了NMPC的快速计算能力，很好地满足控制器实时性要求，拓展了NMPC在实际快速动态系统中的应用；同时，该方案能够在线灵活裁减、扩充、升级，适应了目前产品更新速度快的现状，能够对控制器进行快速验证。