Skip to main content

FEMPC - Schnelle explizite modellprädiktive Regelung

Ref-Nr: TA-5248


Kurzfassung

Die Erfindung setzt explizite MPC-Regelgesetze massiv parallel auf rekonfigurierbarer Hardware (field programmable gate arrays o.ä.) um.


Hintergrund

Modellprädiktive Regelungen (engl. Model predictive control, MPC) haben in den letzten Jahren bei vielen industriellen Anwendungen an Bedeutung gewonnen. Typische Umsetzungen basieren darauf, in jedem Taktzyklus ein numerisches Optimierungsproblem zu lösen. In bestimmten Anwendungsfällen besteht die Möglichkeit, auf numerische Optimierungen zu verzichten und stattdessen ein analytisches Regelgesetz mit Methoden der parametrischen Programmierung zu berechnen („explizite MPC“).


Lösung

Die Erfindung setzt explizite MPC-Regelgesetze massiv parallel auf rekonfigurierbarer Hardware (field programmable gate arrays o.ä.) um. Dabei ist der Parallelisierungsgrad nur von den Hardwareressourcen abhängig und anpassbar. Ein Mikroprozessor, wie er bei der klassischen MPC verwerndet wird, wird nicht benötigt. Die Schaltung ist aufgrund ihrer kompakten Größe und ihres geringen Energieverbrauchs bei gleichzeitig hohen Taktraten ideal für eingebettete Regler geeignet. Zudem sind Taktfrequenzen erreichbar, die Optimierungsalgorithmen nicht erzielen und die erreichbare Taktfrequenz einfach und scharf abgeschätzt werden. Im Gegensatz zu vielen optimierungsbasierten Umsetzungen kann dadurch Echtzeitfähigkeit im strengen Sinnen garantiert werden.


Vorteile

  • hohe Regelgeschwindigkeit
  • echtzeitfähig
  • kompakt
  • flexibel
  • energiesparend

Anwendungsbereiche

Die Erfindung kann in allen Anwendungen eingesetzt werden, für die eine explizite Regelung verfügbar ist. Die Schaltung ist schnell und sehr kompakt.


Service

Im Namen der Ruhr-Universität Bochum bieten wir interessierten Unternehmen die Möglichkeit zu Lizenzierung und zur Weiterentwicklung der Technologie.


PROvendis GmbH

Dipl.-Ing. Andreas Brennemann
+49.208 94105-33
ab@provendis.info
www.provendis.info
Adresse
Schloßstr. 11-15
45468 Mülheim an der Ruhr



Entwicklungsstand

Funktionsnachweis


Patentsituation

  • DE erteilt

Stichworte

Modellprädiktive Regelung, Regelungstechnik, Mikroprozessor, Mikrocontroller, Regler, Model predictive control, microprocessor, micro controller

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr