内容紹介：本書は、制御対象のふるまいを予測しながら最適な操作量を計算する「モデル予測制御」を題材に、理論だけで終わらせず、実際に動く高速で読みやすいC++コードとして実装するための実践書です。スパース行列を活用した効率的な行列演算、制御アルゴリズムのライブラリ設計、Pythonによるモデル化・検証からC++コード生成、組込みシステムへの実装までを一気通貫で解説します。生成AIも設計・実装の補助として取り入れながら、現場で再利用できる開発ワークフローと高速化の考え方を身につけます。制御の知識をソフトウェアとして形にしたいエンジニア、研究者、大学院生に向けて、自ら実装し、検証し、改善できる力を育てる一冊です。
本書は、先進アルゴリズム「モデル予測制御」を製品化するための実践書です。制御工学とソフトウェア工学の知見を組み合わせた「複合技」を、「制御系設計ライブラリ」を構築するストーリー形式で、コードを動かしながら学べます。ライブラリの完成版はＧｉｔＨｕｂで公開しています。
もくじ情報：第１章　制御系設計の目的（制御とは；制御アルゴリズムのソフトウェア実装；組み込み実装の難しさ；モデルベース開発；本書のゴール；参考資料）；第２章　制御系設計ワークフローを理解する（制御プログラムの参照モデル；アルゴリズム実装の観点；言語実装の観点；ワークフローの設計；ライブラリのアーキテクチャ設計；参考資料）；第３章　行列計算のライブラリ化とＣ＋＋実装（効率の良い行列計算を実現するには；行列クラスの定義；スパース行列の定義；行列の除算；インタフェースの定義；参考資料）；第４章　制御工学計算のライブラリ化とＣ＋＋実装（状態空間によるシステム表現；ＰｙｔｈｏｎからＣ＋＋コードを自動生成；カルマンフィルタの実装；参考資料）；第５章　モデル予測制御計算のライブラリ化とＣ＋＋実装（線形時不変、制約なしＭＰＣの実装；線形時不変、制約ありＭＰＣの実装；線形時変、制約なしＭＰＣの実装；参考資料）；Ａｐｐｅｎｄｉｘ　開発環境の構築とＮＭＰＣ実装

新帯　俊信(シンタイ　トシノブ)
電気電子工学系の大学院修士課程修了。メーカーに就職後、制御理論・制御工学、強化学習などを活用し、電力変換器や移動体などの制御設計と開発に従事。先行開発から量産開発まで、効率良く開発を進める「モデルベース開発」の基盤技術構築に貢献。数社転職の後、現在は自動車業界の大手メーカーにて自動運転制御機能の開発設計に従事（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）