Commande prédictive

La commande prédictive, de l’anglais Model Predictive Control (MPC), est la technique de commande avancée la plus utilisée dans l’industrie. Son utilisation industrielle est en plein essor, car elle permet d’optimiser le fonctionnement d’un process industriel, son efficacité énergétique tout en intégrant des contraintes de fonctionnement. Pour autant, elle fait encore l’objet d’un grand nombre de publications scientifiques, même si les dernières préoccupations de la communauté scientifique restent très théoriques.

Cet électif présente les grands principes de la commande prédictive dans un formalisme mathématique clair, lisible et intuitif et qui n’est pas réservé aux ingénieurs automaticiens - La commande prédictive sera traitée en profondeur et sous tous les aspects de l’automatique dans la mention de 3ème année « Control Engeneering » - Après une introduction aux concepts de base du MPC, l’électif est construit autour de nombreux cas d’étude, où ils seront appliqués tant en simulation qu’en pratique pour différents processus industriels. Il est donc question dans cet électif d’apporter des outils de décisions et de commande qui exploitent un modèle du système afin d’en améliorer son efficacité. Les attentes en termes d’efficacité sont traduites en un multicritère mathématique qu’il faut chercher à minimiser. Le modèle peut être issu d’une représentation mathématique du système considéré, auquel cas des méthodes classiques (déterministe, programmation linéaire par exemple, ou résolution explicite) d’optimisation peuvent être utilisées. Le process d’optimisation peut aussi exploiter un simulateur du système étudié, celui-ci doit alors utiliser des techniques heuristiques.

Les applications seront focalisées autour du pilotage sous contrainte énergétique (puissance limitée, demande d'effacement, ...) et sur l’exploitation de telles techniques pour le dimensionnement de systèmes de production ou de stockage de l’énergie.