Commande prédictive avec Python. Application au pilotage optimal du chauffage d'un bâtiment

National audience; Contexte : l’automatique est la branche des sciences de l’ingénieur qui s’intéresse au pilotage automatisé des systèmes, par exemple la régulation de vitesse d’une voiture ou de la température d’une pièce. En automatique, les développements d’algorithmes se font très souvent dans l’environnement commercial Matlab/Simulink, tant en enseignement qu’en recherche. Cependant, beaucoup des briques de base pour travailler sur des algorithmes d’automatique existent en Python.Cet exposé est une introduction à une méthode très puissante et très usitée, la commande prédictive, en Python. Également connue sous acronyme anglais MPC (Model Predictive Control), cette méthode permet de commander des systèmes complexes à l’aide de méthodes d’optimisation.Nous utiliserons l’exemple du pilotage optimal du chauffage d’un bâtiment de façon à minimiser la consommation d’énergie. Nous décrirons les principales étapes de la mise en œuvre de la commande en Python (notebook Jupyter mis en ligne https://github.com/pierre-haessig/mpc-pyconfr-2016). Nous présenterons les principales bibliothèques utilisées (e.g. numpy), et plus particulièrement les routines d’optimisation de cxvopt (http://cvxopt.org/).Perspectives : un des intérêts d’utiliser Python et des bibliothèques libres est de permettre d’embarquer facilement l’algorithme créé sur une plateforme du type Raspberry Pi. Ainsi, l’exemple présenté du pilotage d’un chauffage pourrait être intégré dans des plateformes de domotique ouvertes.