Nye optimaliseringsmetoder

De nye optimaliseringsmetodene kan benyttes for å utvikle nye avanserte datamaskinbaserte reguleringsystemer med høy grad av ytelse og funksjonalitet.

Dette er viktig for eksempel for maritim utstyrsindustri i Norge, og bil- og flyindustri internasjonalt. Metodene som er utviklet er også interessante sett fra et matematisk ståsted, og kan ha anvendelser for eksempel innen økonomi.

Målet har vært å kunne benytte numerisk optimalisering i små og billige mikroprosessorer, noe som tidligere ikke har vært mulig på grunn av stort behov for nøyaktige numeriske beregninger. Den viktigste anvendelsen av dette er innen datamaskinbaserte reguleringssystemer, som stadig oftere finnes innebygget i alt mulig utstyr, som biler, roboter, CD-spillere, skip, mikrobølgeovner, leketøy osv.

I de fleste hjem finnes det kanskje 20-40 slike små mikroprosessorer som hver enkelt har en veldefinert oppgave, i bilen er antallet kanskje 30-50, mens det i et industrielt anlegg eller i en fabrikk kan være flere tusen.

De nye metodene har den fordelen at man på en enkel måte kan løse en serie av optimaliseringsproblemer som har den egenskapen at forskjellen består av et lite antall tallverdier. Doktorgradsarbeidet har bidratt til å gjøre det enklere å benytte optimalisering i datamaskinbaserte reguleringssystemer, som består av små og billige mikroprosessorer som i tillegg har svært høye krav til sikkerhet og pålitelighet.

Optimalisering har tidligere bare vært benyttet i forholdsvis kostbare datamaskiner og har derfor hovedsakelig vært anvendt i større industriprosesser. Metodene er testet ut i anvendelser i bilindustrien og i styring og posisjonering av skip.

Avhandlingen har tittelen «Constrained Optimal Control via Multiparametric Quadratic Programming / Optimal regulering med begrensninger ved hjelp av multiparametrisk kvadratisk programmering». Arbeidet er utført ved Institutt for teknisk kybernetikk, NTNU, med professor Tor Arne Johansen som hovedveileder og assistant professor Alberto Bemporad, Università di Siena, Italia, som medveileder. Arbeidet er finansiert av Norges forskningsråd.

Petter Tøndel er sivilingeniør (1996) fra Fakultet for elektro- og datateknikk, NTNU, og disputerte for graden dr.ing. 25. august. Han er ansatt som post doc ved Institutt for teknisk kybernetikk, NTNU.