Cílem předmětu je naučit základy optimálního a prediktivního řízení při znalosti parametrického i neparametrického modelu systému. Na příkladech z průmyslové praxe bude demonstrováno kvadraticky optimální řízení, prediktivní řízení s předepsanou dynamikou systému, prediktivní regulátor pracující v konečném počtu kroků nebo s omezeními uvalenými na veličiny regulačního obvodu.

• Definice úloh lineárního a kvadratického programování
• Návrh řízení jako optimalizační problém
• Gradientové optimalizační metody
• Dynamické programování, Bellmanův princip optimality
• Návrh LQ řízení, algebraická (maticová) Riccatiova rovnice
• Návrh optimálního regulátoru s využitím lineárních maticových nerovností (LMI)
• Definice a syntéza metody MPC – model predictive control
• Komparace řízení v konečném a nekonečném horizontu, RHC – receding horizon control
• Metoda MPC: predikce výstupu založená na přenosu a stavové formulaci systému
• MPC strategie řízení s předepsáním pólů systému, regulace v konečném počtu kroků (dead-beat control)
• Návrh MPC regulátoru se zahrnutím omezení na veličiny v regulačním obvodu
• Vícerozměrné prediktivní řízení metodou MPC: požadavky praxe
• Řešení typických úloh ve strojírenských aplikacích

• Ogata K.: Modern Control Engineering. Prentice Hall, Boston, 2002.
• Camacho E. F. and Bordons A. C.: Model Predictive Control. Springer-Verlag, London, 2004.
• Havlena V., Štecha J.: Moderní teorie řízení. Skriptum ČVUT, Praha, 2000.
• moodle.fs.cvut.cz