Model Predictive Control Toolbox는 MPC(모델 예측 제어) 개발을 위한 함수, 앱, Simulink 블록, 참조 예제를 제공합니다. 선형 문제의 경우, 이 툴박스는 암시적, 명시적, 적응형 및 이득 스케줄링 MPC의 설계를 지원합니다. 비선형 문제의 경우에는 단일단계 및 다단계 비선형 MPC를 구현할 수 있습니다. 이 툴박스에서는 배포 가능한 최적화 솔버가 제공되며 사용자 지정 솔버도 사용할 수 있습니다.
사용자는 MATLAB 및 Simulink에서 폐루프 시뮬레이션을 실행하여 제어기의 성능을 평가할 수 있습니다. 자율주행의 경우, 제공된 MISRA C® 및 ISO 26262 준용 블록과 예제를 사용하여 차선 유지 보조, 경로 계획, 경로 추종, 적응 순항 제어 응용 사례 개발을 빠르게 시작할 수도 있습니다.
이 툴박스는 C 및 CUDA® 코드와 IEC 61131-3 Structured Text 생성을 지원합니다.
MPC Designer 앱
MPC Designer 앱을 사용하여 대화형 방식으로 암시적 MPC 제어기를 설계하고, Simulink Control Design으로 Simulink 모델을 선형화하고, 시뮬레이션 시나리오를 사용해서 제어기의 성능을 검증하고, 여러 설계에 대한 응답을 비교해 볼 수 있습니다.
비선형 MPC 설계
Optimization Toolbox를 사용하는 경제적인 비선형 MPC 제어기를 설계하여 NLP(비선형 계획법) 문제를 풀 수 있습니다. 최적 계획 및 피드백 제어를 위해 단일 단계 또는 다단계 정식화를 사용할 수 있습니다.
MPC 최적화 솔버
내장된 Active-Set, Interior-Point, 혼합 정수 QP 솔버 또는 Optimization Toolbox의 NLP 솔버 중 원하는 솔버를 선택할 수 있습니다. 또는 Embotech가 개발한 FORCESPRO 솔버나 여러분의 사용자 지정 솔버를 사용할 수도 있습니다.
예측 모델 지정
Simulink Control Design으로 Simulink 모델을 선형화하거나 System Identification Toolbox 및 Deep Learning Toolbox로 측정된 데이터를 통해 Control System Toolbox 또는 Symbolic Math Toolbox로 예측 모델을 해석적으로 지정할 수 있습니다.
상태 추정 및 설계 검토
툴박스에서 제공하는 상태 추정기나 사용자 지정 상태 추정기를 사용하여 측정된 출력값에서 제어기의 상태를 추정할 수 있습니다. 선형 MPC 설계의 잠재적 안정성 문제와 강인성 문제를 내장된 진단 함수를 사용하여 감지할 수 있습니다.
폐루프 시뮬레이션
Simulink에서 ISO 26262와 MISRA C 준용 Simulink 블록을 사용하거나 MATLAB에서 명령줄 함수를 사용하여 폐루프 시뮬레이션을 실행하는 방식으로 제어기의 성능을 평가할 수 있습니다. Simulink Test로 여러 시나리오에 대한 테스트를 자동화할 수 있습니다.
제품 관련 자료:
“Sumitomo Construction Machinery는 굴착기의 동적 성능을 희생하지 않고도 연료 소비량을 15%나 절감했습니다. 효율성 증진 요인 중 일부는 Model Predictive Control Toolbox와 우리의 개선된 제어 설계에 힘입어 엔진 속도 변동이 50%나 줄어든 데 있었습니다.”
