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at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology
]

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich

12 Issues per year


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ISSN
2196-677X
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Volume 60, Issue 8

Issues

Ansätze zur Berechnung und schnellen Auswertung expliziter modellprädiktiver Regelgesetze

Martin Kastsian / Michael Jost / Martin Mönnigmann
Published Online: 2012-09-07 | DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2012.1020

Zusammenfassung

Die explizite modellprädiktive Regelung (EMPC) zeichnet sich dadurch aus, dass zur Betriebszeit des Reglers keine numerischen Optimierungsaufgaben gelöst werden müssen. Obwohl die EMPC nur für Systeme niedriger Ordnung mit wenigen Beschränkungen und kurzen Horizonten in Frage kommt, ist sie eine Alternative bei sehr kurzen Abtastzeiten und bei strengen Echtzeitanforderungen. Wir schlagen eine neue Methode zur Berechnung von EMPC Regelgesetzen vor und zeigen einen neuen Ansatz zur Beschleunigung der Auswertung dieser Regelgesetze mit Hilfe von massiv nebenläufigen Schaltnetzwerken auf.

Abstract

Explicit model predictive control (EMPC) differs from other variants of MPC in that no numerical optimization is required at runtime of the controller. While EMPC is only suitable for low order linear systems with few constraints and short prediction horizons, it may be an option for systems with high sampling frequencies and strict realtime requirements. We present new ideas on both, the calculation of EMPC control laws, and the fast evaluation of these laws.

Keywords: explicit model predictive control; linear systems; vertex enumeration; FPGA

About the article

* Correspondence address: Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau, Lehrstuhl für Regelungstechnik und Systemtheorie, 44801 Bochum, Deutschland,


Published Online: 2012-09-07

Published in Print: 2012-08-01


Citation Information: at - Automatisierungstechnik Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik, Volume 60, Issue 8, Pages 433–441, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1524/auto.2012.1020.

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[1]
Sergio Lucia, Markus Kögel, Pablo Zometa, Daniel E. Quevedo, and Rolf Findeisen
Annual Reviews in Control, 2016, Volume 41, Page 193

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