Model Predictive Control Toolbox

 

Model Predictive Control Toolbox

Progettazione e simulazione di controller predittivi basati su modelli

Progettazione di MPC lineare

Progetta controller MPC impliciti, gain-scheduled e adattivi per la risoluzione di un problema di programmazione quadratica (QP). Genera un controller MPC esplicito a partire da un progetto implicito. Usa un MPC impostato per il controllo discreto per i problemi di QP mista intera.

App MPC Designer

Usa l’app MPC Designer per progettare in modo interattivo controller MPC impliciti, linearizza il tuo modello Simulink con Simulink Control Design, convalida le prestazioni del controller servendoti di scenari di simulazione e confronta le risposte con più progettazioni.

Progettazione di MPC non lineare

Progetta controller MPC economici e non lineari che si servono di Optimization Toolbox per risolvere un problema di programmazione non lineare (NLP). Usa una formulazione a stadio singolo o multiplo per una pianificazione ottimale e il controllo del feedback.

Progettazione di MPC per la guida autonoma

Accelera lo sviluppo di sistemi di guida autonoma usando i blocchi Simulink predefiniti, conformi agli standard ISO 26262 e MISRA C. I blocchi predefiniti supportano applicazioni di pianificazione del percorso, path following, cruise control adattivo e di altro tipo.

Solutori di ottimizzazione MPC

Scegli tra i solutori integrati per la QP mista intera, di tipo “active set” e a punti interni, oppure utilizza i solutori NLP di Optimization Toolbox. In alternativa, usa i solutori FORCESPRO (di Embotech) o un tuo solutore personalizzato.

Specifiche del modello di previsione

Indica le specifiche dei modelli di previsione in modo analitico con Control System Toolbox o Symbolic Math Toolbox, linearizzando un modello Simulink con Simulink Control Design oppure tramite i dati misurati con System Identification Toolbox e Deep Learning Toolbox.

Stima dello stato e verifica del progetto

Stima gli stati del controller a partire da output misurati usando lo stimatore di stato contenuto nel toolbox oppure uno stimatore di stato personalizzato. Rileva i possibili problemi di stabilità e robustezza del tuo progetto MPC lineare usando la funzione di diagnostica integrata.

Simulazione a circuito chiuso

Valuta le prestazioni del controller tramite simulazioni a circuito chiuso eseguite in Simulink servendoti dei blocchi Simulink conformi a ISO 26262 e a MISRA C e in MATLAB con le funzioni della riga di comando. Automatizza le attività di test su più scenari con Simulink Test.

Generazione di codice

Genera in automatico codice CUDA e C/C++ di produzione o testo strutturato conforme a IEC 61131-3 a partire dai controller MPC progettati in MATLAB e Simulink. Distribuisci il codice su diverse tipologie di target, quali ECU, GPU e PLC.

“Sumitomo Construction Machinery ha ottenuto una riduzione del 15% del consumo di carburante senza sacrificare le prestazioni dinamiche dell'escavatore. L'aumento dell'efficienza è dovuto, in parte, a una riduzione del 50% delle fluttuazioni del regime del motore, resa possibile dal Model Predictive Control Toolbox e dalla nostra progettazione dei controlli migliorata.”

Eisuke Matsuzaki, Sumitomo Heavy Industries

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