Adaptive control vector parameterization and move blocking strategies in model-predictive control
Model öngörülü kontrol sistemlerinde adaptif kontrol vektör parametrizasyonu ve hareket bloklama
- Tez No: 352339
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DEVRİM BARIŞ KAYMAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dinamik optimizasyon, Model öngörümlü denetim, Optimal kontrol, Dynamic optimization, Model predictive control, Optimal control
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde gelişmiş bir proses kontrol algoritması olan model öngörülü kontrol (model predictive control) sistemleri incelenmiş ve kontrol yönteminin gerçek zamanlı (real time) sistemlere uygulanabilmesi için gerekli olan hesaplama süresinin azaltılmasına yönelik yöntemler araştırılmıştır. Bu hesaplama süresinin azaltılmasında kullanılan hareket bloklama (move blocking) ve adaptasyon yöntemleri konusunda literatür araştırması yapılmış ve bu yöntemler karşılaştırılmıştır. Dinamik optimizasyon problemlerinde hesaplama süresini düşürmek için karar değişkeni sayısını azaltan hareket bloklama ve adaptasyon çalışmaları yapıldığı tespit edilmiştir. Bu yüksek lisans tezinde, model öngörülü kontrol sistemleri için hesaplama süresini azaltmak için kullanılan adaptasyon ve hareket bloklama yöntemleri yapılan literatür araştırması sonucunda karşılaştırılmıştır ve belirlenen stratejilerin performansları ölçülmüştür. Literatürde performansları karşılaştırılan önemli hareket bloklama stratejilerin yanı sıra, yeni bir yöntem olarak yapı bloklama (structure blocking) stratejisi tezin amacına uygun olarak önerilmiştir. Yapı bloklama stratejisinde dinamik optimizasyon problemi adaptasyon yöntemi yardımı ile çözülmüştür. Sonuç olarak performans analizinde uygulanan stratejiler karar değişkenlerini azaltarak hesaplama süresinin azaltılabildiğini göstermiştir. Model öngörülü kontrol algoritmasında hesaplama süresini azaltan stratejilerin performans analizi için uygulanan iki senaryoda da sistemin davranışını göz önüne alarak uygulanan stratejiler iyi sonuç vermişlerdir. Hareket eden pencere bloklama stratejisini uygulayan stratejilerden de iyi sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca yapı bloklama stratejisinin performansı diğer stratejilerle karşılaştırıldığında daha iyi sonuçlar vermiştir. Özetle bu yüksek lisans tezinde, hareket bloklama ve adaptasyon yöntemlerinin literatür araştırmasının yanı sıra optimal kontrol yörüngesinin sisteme uygulanıp uygulanamayacağı araştırılmış ve uygun görülen stratejiler uygulamaya geçirilerek performans analizleri yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
For the real time implementation of model-predictive control, the computational time to solve the optimal control problem is critical. All the calculations must be finished or terminated within the sampling time of MPC. In order to reduce the computational time, the number of decision variables for the control inputs can be reduced. To this end, adaptation and move blocking strategies can be applied. In this thesis, well-established move blocking strategies for model predictive control are compared with wavelet-based adaptation techniques. All strategies have in common that they strive to reduce the number of decision variables on the MPC horizon. While move-blocking techniques are purely heuristic, adaptation techniques allow for an (almost) optimal discretization of the controls. However, the (almost) optimal discretization of the control move via adaptation techniques may be too fine to actually implement it on actuators and infeasibilities may arise when a coarser and non-optimal grid must be realized. Different techniques to circumvent this problem are investigated. In addition, a new move blocking strategy Structure Blocking is suggested which considers the dynamics of system and uses move window blocking strategy. Consequently, the performance analysis has shown that the computational time could be reduced by reducing the number of degrees of freedom with a little sacrificing the objective value. Furthermore, when the system's transient behavior has to be considered with reference trajectory tracking rather than set-point tracking, better results are obtained by using the dynamics of the system and shifting the blocking map of the system.
Benzer Tezler
- Discrete-time adaptive control of port controlled hamiltonian systems
Port kontrollü hamilton sistemlerin ayrık zamanlı uyarlamalı kontrolü
MOHAMMED ALKRUNZ
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAPRAK YALÇIN
- Disturbance cancellation by state derivative feedback with application to ramp-connected surface effect ships
Başlık çevirisi yok
HALİL İBRAHİM BAŞTÜRK
- Mikrodalga difraksiyon tomografisi için adaptif bir görüntü oluşturma algoritması
An Adaptive reconstruction algorithm for microwave diffraction tomography
SELÇUK PAKER
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. BİNGÜL YAZGAN
- Sirkülasyon pompası uygulamalarında kalıcı mıknatıslı senkron motorun vektör kontrolü ve EEI optimizasyonu
Vector control of pmsm in circulation pump application and an adaptive approach for EEI optimization
MUTULLAH EŞER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Adaptif pı hız kontrollü sürekli mıknatıslı senkron motorun sinüzoidal darbe genişlik modülasyonlu ve uzay vektör darbe genişlik modülasyonlu vektör kontrol yöntemleri ile simülasyonu ve yöntemlerin karşılaştırılması
The simulation of adaptive pi speed controlled permanent magnet synchronous motor by vector control methods of sinusoidal pulse width modulation and space vector pulse width modulation and the comparison between the methods
AHMET İLKKAN AÇIKGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRES İSKENDER