Design-Muster
Veröffentlichte Referenzen, die zeigen, wie APC/MPC-Technologie branchenübergreifend messbare Ergebnisse liefert.
16 patterns published
Autonome mobile Navigation MPC — Wettbewerbserprobte Regelung für Bodenfahrzeuge und mobile Roboter
MPC-basierte Navigation für autonome Fahrzeuge und mobile Roboter: Wahrnehmungs-Planungs-Regelungs-Pipelines validiert vom Rennsport bis zu industriellen AGVs.
Mehr lesen → 02Beschränkter MIMO MPC — Stellgliedsättigung und gekoppelte Dynamik
Wie beschränkter Mehrgrößen-MPC Stellgliedsättigung und gekoppelte Dynamik handhabt — bewährt in Unterwasserfahrzeugen, dynamischer Schiffspositionierung, Satellitenlagenregelung und Kryosystemen.
Mehr lesen → 03Economic MPC Optimierung — Kostenoptimale Echtzeitregelung für Energie, Gebäude und Prozessindustrie
Economic MPC ersetzt Nachführungs-Sollwerte durch direkte Kostenoptimierung und erzielt über 17 % Energieeinsparung in Gebäuden, Kraftstoffeinsparungen in Gewächshäusern und preisarbitragebasierte Dispatch-Strategien für Batteriespeicher.
Mehr lesen → 04Embedded Real-Time MPC — Deterministische Optimierung auf zeitkritischer Hardware
Wie Embedded MPC deterministische, nebenbedingungsgerechte Regelung innerhalb harter Zeitbudgets auf Mikrocontrollern, DSPs und Onboard-Computern realisiert.
Mehr lesen → 05Hindernisumfahrung unter Unsicherheit — Sicheres MPC bei unvollständiger Wahrnehmung
MPC-Formulierungen, die kollisionsfreie Bewegung gewährleisten und dabei Unsicherheiten in Lokalisierung, Wahrnehmung und Hindernisvorhersagen berücksichtigen.
Mehr lesen → 06Human-Robot Contact Force MPC — Sichere Kollaboration durch prädiktive Kraftregelung
MPC-Formulierungen zur Regelung physischer Kontaktkräfte für sichere Mensch-Roboter-Interaktion, mit Reduktion der Kollisionskräfte um bis zu 77 % bei gleichzeitig erhaltener Aufgabenleistung.
Mehr lesen → 07Industrielle Prozessregelung mit NMPC/APC — Modellbasierte prädiktive Regelung für Energie-, Qualitäts- und Durchsatzoptimierung
Wie nichtlineares MPC und APC die Energieeffizienz, Produktqualität und den Durchsatz in Stahl-, Zement-, Pharma-, Chemie- und Gebäude-HVAC-Prozessen verbessern.
Mehr lesen → 08Kalibrierungseffizienter MPC — Parameterreiche Regelarchitekturen durch modellbasiertes Design ersetzen
Herkömmliche Regler erfordern die Kalibrierung von Hunderten betriebspunktspezifischer Parameter auf kostenintensiven Prüfständen. MPC ersetzt diese durch ein einzelnes Streckenmodell und einen kleinen Satz von Kostenfunktionsgewichten — der Ingenieuraufwand verlagert sich von der Hardware auf die Berechnung. In der Serienproduktion auf über 3 Millionen Fahrzeugen eingesetzt und über Automobil-, HVAC- und industrielle Prozessanwendungen dokumentiert.
Mehr lesen → 09Learning-Augmented Adaptive MPC — Die Lücke zwischen Modell und Realität schließen für höhere Leistung
Wie GP-MPC, Neural MPC und adaptive Regelung die modellprädiktive Regelung erweitern, um Modellfehler zu kompensieren — mit bis zu 82 % Fehlerreduktion und nachweislich sicherer Chance-Constraint-Erfüllung mittels Gaussian-Process-Unsicherheit.
Mehr lesen → 10Legged Locomotion Constraints MPC -- Echtzeitlaufen durch beschränkte Optimierung
Constraints-first MPC/NMPC für Laufroboter mit 100+ Hz Regelfrequenz -- Reibungskegel, Drehmomentgrenzen und variables Schrittiming als zentrale Optimierungsvariablen.
Mehr lesen → 11Pfadverfolgung & Konturregelung MPCC — Geschwindigkeits-Genauigkeits-Kompromisse durch prädiktive Regelung
Model Predictive Contouring Control optimiert Pfadfortschritt vs. Nachführgenauigkeit für Roboter, CNC, AGVs und autonome Fahrzeuge.
Mehr lesen → 12Prädiktive Drehmoment- und Antriebsregelung -- MPC für Leistungselektronik im Mikrosekundenbereich
Model Predictive Control für elektrische Antriebe und Leistungselektronik: Drehmomentripple-Reduktion, Fault-Ride-Through und Regelung aktiver Magnetlager.
Mehr lesen → 13Robotermanipulation und Präzisionsfräsen mit MPC — Submillimeter-Genauigkeit durch prädiktive Regelung
MPC für Roboterarme erzielt 70 % geringere Bahnabweichung beim Fräsen, 65 % Konturfehlreduktion und taktil-reaktives Greifen bei 25 Hz durch nebenbedingungsbasierte Regelung.
Mehr lesen → 14Trajektorienoptimierung und Sollwertgenerierung — Optimale Pläne für MPC-Nachführung in Echtzeit
Zweistufiges Entwurfsmuster: Offline-Trajektorienoptimierung erzeugt optimale Referenzen, die Online-MPC in Echtzeit nachführt — bewährt in Windenergie, Raumfahrzeuglandung, Roboterbewegungsplanung und Chargenprozessen.
Mehr lesen → 15UAV Aerial Systems MPC -- Agiles Fliegen und Schwarmkoordination durch nichtlineare prädiktive Regelung
NMPC für Luftfahrzeuge ermöglicht aggressive Manöver, 82 % Reduktion des Nachführfehlers, zeitoptimales Racing und 57 % schnellere Schwärmmissionen gegenüber reaktiven Basisansätzen.
Mehr lesen → 16Zustandsschätzung + MPC Co-Design -- Warum die Schätzqualität die Regelgüte bestimmt
Wie das gemeinsame Entwurf von Zustandsschätzung (EKF, MHE, Sensorfusion) mit MPC/NMPC eine einsatzfähige Regelung für Krane, Roboter, Servos und Manipulatoren ermöglicht.
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Dr. Rafał Noga
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