Sök i programutbudet

Använd sökfunktionen för att leta efter kurser och program i Chalmers utbildningsutbud. Den programplan och utbildningsplan som avser dina studier är i allmänhet från det läsår du började dina studier.

​​​​​​​​​​​​​

Kursplan för

Läsår
SSY280 - Modellprediktiv reglering  
 
Kursplanen fastställd 2015-02-17 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: MPSYS
7,5 Poäng
Betygskala: TH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd
Utbildningsnivå: Avancerad nivå
Huvudområde: Automation och mekatronik, Elektroteknik
Institution: 32 - ELEKTROTEKNIK


Undervisningsspråk: Engelska
Sökbar för utbytesstudenter
Blockschema: D+

Modul   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0111 Konstruktionsövning + lab 4,5 hp Betygskala: UG   4,5 hp    
0211 Tentamen 3,0 hp Betygskala: TH   3,0 hp   16 Mar 2018 fm H   08 Jun 2018 em SB_MU,  21 Aug 2018 fm M

I program

MPBME MEDICINSK TEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
MPSYS SYSTEMTEKNIK, REGLERTEKNIK OCH MEKATRONIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatoriskt valbar)
MPEPO ELKRAFTTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (valbar)

Examinator:

Docent  Paolo Falcone



Behörighet:


För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundkurs i reglerteknik. Viss förtrogenhet med tillståndsmodeller och tidsdiskreta modeller (ingår exempelvis i kursen SSY285).

Syfte

Syftet med denna kurs är att ge en introduktion till modellprediktiv  reglering (Model Predictive Control, MPC), en reglerteknisk  designmetod som fått ökad spridning inom flera tillämpningsområden under senare år. Bidragande orsaker till detta är möjligheten att hantera  system med flera in- och utsignaler på ett systematiskt sätt, samt  möjligheten att explicit inkludera begränsningar på tillstånd och  styrsignaler redan på designstadiet. Kursen behandlar de matematiska grunderna för MPC, liksom implementeringsaspekter, och  kursdeltagarna ges tillfälle att pröva egna implementeringar i datorsimuleringar.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Förstå och förklara de grundläggande principerna för modellprediktiv reglering, dess för- och nackdelar samt utmaningarna i implementering och användning. 
Korrekt kunna matematiskt formulera MPC-problem utifrån en tillämpningsorienterad beskrivning.  
Beskriva och konstruera MPC-regulatorer baserade på en linjär modell, kvadratisk kostnadsfunktion och linjära bivillkor. 
Kunna beskriva grundläggande egenskaper för MPC-regulatorer och analysera algoritmiska detaljer på mycket enkla exempel. 
Förstå och kunna förklara grundläggande egenskaper för optimeringsproblemet som är en del av MPC, särskilt begrepp som linjär, kvadratisk och konvex optimering, optimalitetsvillkor och "feasibility". 
Kunna använda programvara för analys och syntes av MPC-regulatorer.

Innehåll

Repetition av tillståndsmodeller och linjär-kvadratisk reglering. 
Grundläggande begrepp inom optimering med bivillkor. Konvexa och kvadratiska optimeringsproblem.
Optimal styrning utan och med bivillkor. Principerna för "receding horizon control". MPC-reglering, översikt och klassificering. 
Egenskaper för MPC-reglering. Stabilitet och tillåtna lösningar. 
Implementeringsaspekter. 
Tillämpningar: exempel och praktiska aspekter.

Organisation

Kursen omfattar föreläsningar, problemlösning samt obligatoriska inlämningsuppgifter.

Litteratur

G. Goodwin, M.M. Seron, J.A. De Doná: Constrained Control and Estimation. Springer 2005.
B. Egardt: Lecture Notes.

Examination

Skriftlig tentamen med betygsskala TH; inlämningsuppgifter (godkänt med bonuspoäng).


Sidansvarig Publicerad: on 24 jan 2018.