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Versão: 0.2.2

Roadmap

Estado atual — v0.2.0​

A biblioteca está completa e testada (184 testes, Python 3.10–3.12, cobertura 90 %).

MóduloStatus
synapsys.core — TransferFunction, StateSpace, TransferFunctionMatrix (contínuo + discreto)Concluído
synapsys.algorithms — PID (anti-windup), LQR (Q/R validados)Concluído
synapsys.agents — PlantAgent, ControllerAgent, FIPA ACL, SyncEngineConcluído
synapsys.transport — SharedMemory (zero-copy), ZMQ (PUB/SUB, REQ/REP)Concluído
synapsys.api — tf(), ss(), c2d(), step(), bode(), feedback() (SISO + MIMO)Concluído
synapsys.hw — Interface definida, sem implementações concretasPendente

v0.1.0 ✅ — Fundação​

  • LTI SISO (TransferFunction, StateSpace), PID, LQR, multi-agente, memória compartilhada, ZMQ, abstração de hardware.

v0.2.0 ✅ — MIMO​

  • TransferFunctionMatrix — matriz de funções de transferência MIMO com álgebra de operadores, to_state_space(), polos/zeros/estabilidade.
  • feedback() MIMO — malha fechada em espaço de estados para plantas StateSpace e TransferFunctionMatrix.
  • Zeros de transmissão via matriz de Rosenbrock.
  • Validação de semi-definição positiva de Q no lqr().
  • Anotações de tipo covariantes no LTIModel para mypy/pyright.

v0.3 — Análise avançada​

  • Atraso de transporte — aproximação de Pade pade(T, n)
  • Margem de fase e ganho — margin(G)
  • Root locus — rlocus(G)
  • Alocação de polos — place(A, B, poles)
  • LQI — LQR com ação integral
  • Observadores — filtro de Kalman e Luenberger

v0.4 — Controle avançado​

  • MPC — Model Predictive Control com restrições
  • Controle adaptativo — MRAC para plantas com parâmetros variantes
  • Reconfiguração em tempo real — troca de lei sem parar a simulação

v0.4 — Infraestrutura distribuída​

  • Semáforos OS — proteger SharedMemoryTransport em multi-process
  • Barreira lock-step entre processos — multiprocessing.Barrier
  • Protocolo de clock distribuído — coordenar agentes em máquinas diferentes
  • Tolerância a falhas — ZOH quando o par desconecta

v0.5 — Hardware​

  • Serial/UART — ESP32, STM32
  • OPC-UA — PLCs e sistemas SCADA
  • FPGA/FPAA — co-simulação analógico-digital
  • ROS 2 bridge — integração com robótica

v1.0 — Interface gráfica​

  • JSON netlist parser — diagrama de blocos via JSON/YAML
  • REST API — FastAPI expondo o motor de simulação
  • Editor visual web — React + React Flow drag-and-drop
  • Scope em tempo real — WebSocket para streaming no browser

Ideias de longo prazo​

  • Antifragilidade — algoritmos que melhoram sob perturbações
  • Digital twins — sincronização com planta física
  • Compilação para C — exportar lei de controle para embarcado
  • Integração com Julia — solvers de EDOs de alta performance