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適用分野

〜非線形MPCコントローラをSimulink®へエクスポート〜MPC Design & Connector

製品概要
■ 非線形MPC自動設計ツールにSimulinkエクスポート機能を追加
■ 問題に応じてパラメータを設定するだけで非線形最適制御問題解析が可能
■ 高速解法 C/GMRES法を利用した非線形システム解析・設計が可能

非線形MPC自動設計ツールは、京都大学大塚敏之教授監修による数式処理技術を利用した非線形システム解析・設計ツールです。
今回、Simulinkエクスポート機能を追加して「MPC Design & Connector」として無償版の提供を開始しました。数式処理ツール Mapleによる数式処理機能により、煩雑な微分計算の自動化および自動コード生成が行われるため、プログラム開発労力を低減することが可能です。また、高速アルゴリズムC/GMRES法を利用により、短時間で計算結果を表示することが可能です。

非線形モデル予測制御のフロー

非線形モデル予測制御のフロー

Mapleの書式で与えた状態方程式や評価関数から自動コード生成を行い、S-Function用ライブラリを生成することができます。MapleおよびSimulink上でシミュレーション結果を簡単に確認することができます。

MPC Design & Connectorを用いた解析の概要

モデル予測制御

非線形制御の解法は、問題解法が分かれているだけでなく、計算時間もかかるため、高速解法をもつ一般性のある解法である モデル予測制御 の利用に期待が高まっています。モデル予測制御とは、有限評価区間内にて状態の動きを実時間で 予測・最適化 して現在の制御の方法を決める方法です。この非線形モデル予測制御では、C/GMRES法と呼ばれる高速なアルゴリズムを利用しています。

数式処理ツールによる設計

MPC Design & Connectorでは、問題に応じてパラメータを設定するだけで非線形最適制御問題の解析が可能です。

Simulinkとの連携

生成されたライブラリをSimulinkで利用することができ、モデル作成や解析にかかる手間・時間を大幅に削減できます。

MPC Design & Connector ソフトウェアダウンロード

MPC Design & Connectorソフトウェアを提供しております。

MPC Design & Connector ソフトウェアダウンロード

 

必要プロダクト

数式処理・数式モデル設計環境:Maple 18

Cコンパイル環境:Microsoft Visual C++ 2012, 2013 *
MATLAB® 2013a 以上
Windows 64bitのみ

*
無償版を利用する場合は Windows SDK 7.1および .NET Framework 4.0 も必要です。
Visual C++ 2013に関してはMATLABの各バージョンでの動作環境に準拠します。

関連情報

Mapleを利用した実時間最適制御設計 「非線形モデル予測制御設計」
実時間上で最適解を求めてフィードバック制御を行うことは現実的に求めることが難しいとされていましたが、連続変形法とGMRES法を組み合わせた 「C/GMRES法」 と呼ばれる高速な解法を利用した実時間制御に注目が集まっています。

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