EL2700 Modell-prediktiv reglering 7,5 hp
Kursen behandlar modellprediktiv reglering (MPC), eller optimal reglering av system med hårda bivillkor på tillstånd och styrsignaler. Innehåll; Egenskaper hos linjära system i diskret tid; optimal öppen styrning för linjära system i diskret tid genom linjär- och kvadratisk programmering. Design av LQG-regulatorer och Kalman filter via dynamisk programmering; receding-horizon control principen; hantering av hårda begränsningar på styrsignalen och systemtillstånden; MPC baserat på utsignalåterkoppling; användning av MPC för att följa en referenstrajektoria; stabilitetsanalys av MPC-regulatorer; implementering på explicit form eller via realtidsoptimering.
Välj termin och kursomgång
Välj termin och kursomgång för att se aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
Kursen ger en genomgripande behandling av teori och tillämpning av modell-prediktiv reglering. Speciellt behandlas
- analys av egenskaper hos linjära system i diskret tid
- användning av linjär och kvadratisk programmering för att bestämma öppen styrning av linjära system i diskret tid
- användning av dynamisk programmering för att bestämma optimala tillståndsskattare och linjära styrlagar som minimerar kvadratiska målfunktioner i styrsignalen och systemtillstånden (LQG-reglering)
- iden bakom receding-horizon control och hur modellprediktiv reglering (MPC) utökar LQG för att hantera hårda begränsningar på styrsignal och systemtillstånd
- design av MPC-regulatorer för tekniska system och hur olika designparametrar skall väljas för att uppfylla de prestandakrav som ställs på det slutna systemet
- stabilitetsegenskaper hos MPC-regulatorer
- implementering av MPC-regulatorer antingen som en explicit olinjär styrlag (som beräknas off-line) eller genom realtidsoptimering i varje sampel.
Lärandemål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna
- formulera teori och definitioner av viktiga begrepp inom modell-prediktiv reglering
- tillämpa teori och metoder inom modell-prediktiv reglering.
Kursupplägg
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Reglerteknik, allmän kurs eller tillstånd från examinatorn
Rekommenderade förkunskaper
EL1000 Reglerteknik allmän kurs, eller motsvarande
Utrustning
Kurslitteratur
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- LAB1 - Lab 1, 1,5 hp, betygsskala: P, F
- LAB2 - Lab 2, 1,5 hp, betygsskala: P, F
- LAB3 - Lab 3, 1,5 hp, betygsskala: P, F
- TEN1 - Tentamen, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
Övriga krav för slutbetyg
LAB1 1.5p Laboration 1 Betygsskala P/F
LAB2 1.5p Laboration 2 Betygsskala P/F
LAB3 1.5p Laboration 3 Betygsskala P/F
TEN1 3p Skriftlig examen. Betygsskala A-B-C-D-E-Fx-F
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
- Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
- Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.
Ytterligare information
Kurswebb
Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.
Kurswebb EL2700Ges av
Huvudområde
Utbildningsnivå
Påbyggnad
Kontaktperson
Övrig information
I denna kurs tillämpas EECS hederskodex, se:
http://www.kth.se/eecs/utbildning/hederskodex.