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约束非线性系统的多经济准则词典MPC。 (英语) Zbl 1384.93043号

摘要:过程系统中的许多控制问题都具有多目标优化问题的特点,这些问题涉及多个目标函数,并且常常相互冲突,例如经济效益和环境问题。本文考虑一类非线性系统受状态和控制约束,且多个经济准则相互冲突的多目标模型预测控制(MO-MPC)问题。利用字典优化方法,我们提出了一种保证稳定性的优先MO-MPC方案,用于经济优化。在每个采样时间,通过求解一组有序的单目标优化控制问题来计算MPC作用。在经济准则优化的背景下,建立了一些充分条件以确保MO-MPC的递归可行性和渐近稳定性。通过耦合槽系统和自由基聚合过程的两个多目标控制实例,说明了所提出的MPC方案的有效性,并通过一些对比实验对其性能进行了评估。

MSC公司:

93B40码 系统理论中的计算方法(MSC2010)
93立方厘米 控制理论中的非线性系统
90C29型 多目标规划
93D20型 控制理论中的渐近稳定性
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参考文献:

[1] 秦圣杰。;Badgwell,T.A.,《工业模型预测控制技术调查》,《控制工程实践》。,11, 7, 733-764 (2003)
[2] 福布斯,M.G。;Patwardhan,R.S。;哈马达,H。;Gopaluni,R.B.,《工业中的模型预测控制:挑战和机遇》,IFAC-PapersOnLine,48,531-538(2015)
[3] 罗林斯,J.B。;Mayne,D.Q.,《模型预测控制:理论与设计》(2009),Nob Hill Publishing,LLC
[4] 马勒,R.T。;Arora,J.S.,《工程多目标优化方法综述》,结构。多磁盘。最佳。,26, 6, 369-395 (2004) ·Zbl 1243.90199号
[5] Ehrgott,M.,《多准则优化》(2005),施普林格柏林-海德堡:施普林格-柏林-海德堡纽约·Zbl 1132.90001号
[6] 瓦莱里奥,M。;Van Impe,J。;Logist,F.,通过多目标优化调整NMPC控制器,计算。化学。工程师,61,38-50(2014)
[7] 泰勒,M.L。;Morari,M.,控制和监控问题中的命题逻辑,Automatica,35565-582(1999)·Zbl 0925.93245号
[8] Flores-Tlacahuac,A。;莫拉莱斯,P。;Rivera-Toledo,R.,一类化学反应器的多目标非线性模型预测控制,工业工程化学。研究,51,5891-5899(2012)
[9] 维托,D。;Scattolini,R.,《多目标控制问题的滚动时域方法》,(第46届IEEE会议决策与控制会议论文集。第46届EEE会议决策与管理会议论文集,新奥尔良(2007)),6029-6034
[10] Bemporad,A。;Pena,D.M.,多目标模型预测控制,Automatica,452823-2830(2009)·Zbl 1192.93069号
[11] 扎瓦拉,V.M。;Flores-Tlacahuac,A.,《多目标预测控制的稳定性:乌托邦跟踪方法》,Automatica,48,10,2627-2632(2012)·Zbl 1271.93059号
[12] Maree,J.P。;Imsland,L.,《关于循环过程操作的多目标经济预测控制》,J.process control,24,8,1328-1336(2014)
[13] 他,D。;Wang,L。;Yu,L.,过程系统的多目标非线性预测控制:双模跟踪控制方法,《过程控制》,25,142-151(2015)
[14] Meadowcraft,T.A。;Stephanopulos,G.,模块化多变量控制器:I稳态特性,AIChE J.,381254-1278(1992)
[15] 瓦达·J。;斯拉普肖,O。;Johansen,T.A。;Mayne,D.Q.,《模型预测控制中的最优优先不可行处理:参数抢占式多目标线性规划方法》,J.Optim。理论应用。,109, 2, 385-413 (2001) ·兹伯利0983.93017
[16] Kerrigan,E。;Maciejowshi,J.,《利用优先约束和目标设计模型预测控制器》,(IEEE国际计算机辅助控制系统设计研讨会论文集(2002)),33-38
[17] 郑涛。;Wu,G。;He,D.,基于词典多目标遗传算法的非线性模型预测控制,(2007年IEEE智能与高级系统国际会议论文集)。2007年IEEE智能与先进系统国际会议论文集,马来西亚(2007),61-65
[18] 奥坎波·马丁内斯,C。;Inginndarson,A。;Puig,V。;Quevedo,J.,《使用词典最小化器对下水道网络MPC进行目标优先级排序》,IEEE Trans。控制系统。技术。,16, 1, 113-121 (2008)
[19] 北帕迪亚尔。;Bhartiya,S.,使用基于词典优化的MPC的分布参数系统中的轮廓控制,J.过程控制,19,100-109(2009)·Zbl 1198.93229号
[20] 阿尼尔库马尔,M。;北帕迪亚尔。;Moudgalya,K.,基于MPC的词典优化:模拟和实验研究,计算机。化学。工程,88,135-144(2016)
[21] 他,D。;Wang,L。;Sun,J.,关于具有目标优先级的多目标NMPC的稳定性,Automatica,57,189-198(2015)·Zbl 1330.93087号
[22] Angeli,D。;Amrit,R。;罗林斯,J.B.,《经济模型预测控制的平均性能和稳定性》,IEEE Trans。自动。控制,57,7,1615-1626(2012)·Zbl 1369.93209号
[23] 米勒,硕士。;Angeli,D。;Allgöwer,F.,《经济模型预测控制中的瞬态平均约束》,Automatica,50,11,2943-2950(2014)·Zbl 1300.93072号
[24] Ellis,M。;Christofides,P.D.,《经济模型预测控制系统的控制配置选择》,AIChE J.,60,9,3230-3242(2014)
[25] Diehl,M。;Amrit,R。;罗林斯,J.B.,经济优化模型预测控制的李亚普诺夫函数,IEEE Trans。自动。控制,56,3,703-707(2011)·Zbl 1368.93340号
[26] Amrit,R。;罗林斯,J.B。;Angeli,D.,使用具有终端成本的模型预测控制的经济优化,Annu。版本控制,35,2,178-186(2011)
[27] Alessandretti,A。;Aguiar,A.P。;Jones,C.N.,关于具有时变性能指标的连续时间经济模型预测控制方案的收敛性和性能验证,Automatica,68,305-313(2016)·兹比尔1334.93066
[28] Grüne,L.,《无终端约束的经济滚动期控制》,Automatica,49,3,725-734(2013)·Zbl 1267.93052号
[29] Grüne,L。;Stieler,M.,《无终端条件下经济MPC的渐近稳定性和瞬态优化》,《过程控制杂志》,24,1187-1196(2014)
[30] 海德丽内贾德,M。;刘杰。;Christofides,P.D.,使用Lyapunov技术对非线性过程系统进行经济模型预测控制,AIChE J.,58,855-870(2012)
[31] Ellis,M。;Christofides,P.D.,《非线性系统经济模型预测控制的有限时间和无限时间成本改进》,Automatica,50,10,2561-2569(2014)·Zbl 1301.93070号
[32] 他,D。;Sun,J。;Yu,L.,非线性系统具有收缩约束的经济MPC,国际鲁棒杂志。非线性控制,26,18,4072-4087(2016)·Zbl 1351.93104号
[33] 陈,H。;Allgöwer,F.,一种保证稳定性的准无限时域非线性模型预测控制方案,Automatica,141205-1217(1998)·Zbl 0947.93013号
[34] Ko,C.C.等人。;陈,B.M。;Chen,J.,开发基于网络的实验室,用于耦合水箱设备的控制实验,IEEE Trans。教育。,44, 1, 76-86 (2001)
[35] Daoutidis,P。;Soroush,M。;Kravaris,C.,多变量非线性过程的前馈反馈控制,AIChE J.,36,10,1471-1484(1990)
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