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集中于区域供热网络的双曲线系统的模型降阶。 (英语) Zbl 1472.93019号

摘要:本文提出了一个生成区域供热网络计算快速代理模型的框架。一个合适的模型是由一个指数为1的双曲微分代数方程二次状态给出的,显示了数百个待近似的输出。我们证明了一个全局能量矩阵的存在性,该矩阵满足Lyapunov不等式,确保了简化模型的稳定性。通过将代数变量作为动态传输的参数,必须简化时变(LTV)问题。我们提出了一种在频域中使用贪婪策略将线性约简有效地结合到全局代理模型中的方案。该方案的数值有效性在不同的、现有的大规模网络中得到了验证。

MSC公司:

93B11号机组 系统结构简化
93C20美元 偏微分方程控制/观测系统
93磅70 网络控制
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参考文献:

[1] 霍夫兰,S。;Gravdahl,J.T。;Willcox,K.E.,《通过模型简化实现大规模系统的显式模型预测控制》,J.Guid。控制动态。,31, 4, 918-926 (2008)
[2] 本纳,P。;Sachs,E。;Volkwein,S.,PDE约束优化的模型降阶,PDE限制优化趋势,303-326(2014),Springer·Zbl 1327.49043号
[3] R.J.LeVeque,守恒定律的数值方法,数学讲座,Birkhäuser,第二版,OCLC:552210683(1992)·Zbl 0847.65053号
[4] Rezaie,B。;Rosen,M.A.,《区域供暖和制冷:技术和潜在改进回顾》,Appl。能源,93,2-10(2012)
[5] 轮辋,D。;Moe,S。;LeVeque,R.J.,双曲型偏微分方程模型简化的输运反转,SIAM/ASA J.不确定性。数量。,6, 1, 118-150 (2018) ·Zbl 1398.65084号
[6] van der Schaft,A.J。;Maschke,B.M.,图上的Port-hamilton系统,SIAM J.控制优化。,51, 2, 906-937 (2013) ·Zbl 1268.05099号
[7] 艾格,H。;库格勒,T。;Liljegren Sailer,B。;北卡罗来纳州马尔海内克。;Mehrmann,V.,《关于传输网络中阻尼波传播的结构保护模型简化》,SIAM J.Sci。计算。,40、1、A331-A365(2018)·Zbl 1383.65110号
[8] 本纳,P。;Hinze,M。;ter Maten,E.J.W.,《电路模拟的模型简化》,电气工程讲义,第74卷(2011年),施普林格荷兰
[9] 纳米集成电路设计的系统简化,(Benner,P.,《工业数学》,第20卷(2017),Springer)·Zbl 1367.65003号
[10] 梅赫曼,V。;施密特,M。;Stolwijk,J.J.,《稳态气体输送优化中的模型和离散化误差自适应性》,越南数学杂志。(2018) ·Zbl 1406.35254号
[11] Gugat,M。;Leugering,G。;马丁。;施密特,M。;Sirvent,M。;Wintergerst,D.,基于MIP的混合整数PDE约束气体传输问题的瞬时控制,计算。最佳方案。申请。,70, 1, 267-294 (2018) ·Zbl 1391.49040号
[12] 汉特,F.M。;Leugering,G。;马丁。;Schewe,L。;Schmidt,M.,《管道和运河网络中气体和流体流动优化控制问题的挑战:从建模到工业应用》,(Manchanda,P.;Lozi,R.;Siddiqi,A.H.,《工业数学和复杂系统》(2016),新加坡施普林格出版社),77-122·Zbl 1396.76078号
[13] 盖勒,B。;科尔布,O。;朗·J。;Leugering,G。;马丁。;Morsi,A.,动态运输网络优化的混合整数线性模型,数学。方法操作。研究,73,339-362(2011)·Zbl 1245.90070号
[14] B.van der Heijde,M.Fuchs,C.Ribas Tugores,G.Schweiger,K.Sartor,D.Basciotti,D.Müller,C.Nytsch-Geusen,M.Wetter,L.Helsen,《区域供热和制冷系统基于动态方程的热工水力管道模型》,Energy Convers。管理。151 (2017) 158-169.
[15] Giraud,L。;梅拉贝特,M。;Baviere,R。;Valle,M.,《使用动态模拟和混合整数线性规划对区域供热系统进行优化控制》,第十二届国际Modelica会议论文集,捷克共和国布拉格,141-150(2017)
[16] Sandou,G。;字体,S。;Tebbani,S。;希雷特,A。;蒙登,C。;Tebbani,S。;Hiret,A。;Mondon,C.,复杂区域供热网络的预测控制,7372-7377(2005),IEEE
[17] 巴维雷,R。;Valle,M.,《大型区域供热网络的最佳温度控制》,《能源媒体》,149,69-78(2018)
[18] Guelpa,E。;托罗,C。;Sciacovelli,A。;梅利,R。;Sciubba,E。;Verda,V.,《通过快速流体动力学模拟实现大型区域供热网络的优化运行》,《能源》,102,586-595(2016)
[19] del Hoyo Arce,I。;Herrero López,S。;洛佩斯·佩雷斯,S。;Rämä,m。;Klobut,K。;Febres,J.A.,《区域供热和制冷网络快速建模模型》,更新。维持。能源评论,82,1863-1873(2018)
[20] Antoulas,A.,《大尺度动力系统近似》(2005),工业和应用数学学会·Zbl 1112.93002号
[21] 库茨,J.N。;Brunton,S.L。;Luchtenburg,D.M。;罗利,C.W。;Tu,J.H.,《关于动态模式分解:理论和应用》,J.Compute。Dyn,1,2391-421(2014)·Zbl 1346.37064号
[22] Proctor,J.L。;Brunton,S.L。;Kutz,J.N.,带控制的动态模式分解,SIAM J.Appl。动态。系统。,142-161年1月15日(2016年)·Zbl 1334.65199号
[23] Abgrall,R。;Amsallem,D。;Crisovan,R.,《通过字典实现(L^1)范数最小化和近似的稳健模型简化:非线性双曲问题的应用》,Adv.model。模拟。工程科学。,3, 1, 1-16 (2016)
[24] Haasdonk,B。;Ohlberger,M.,参数化线性发展方程有限体积近似的简化基方法,ESAIM Math。模型。数字。分析。,42, 2, 277-302 (2008) ·Zbl 1388.76177号
[25] Reiss,J。;舒尔茨,P。;塞斯特亨,J。;Mehrmann,V.,《移位本征正交分解:多重输运现象的模式分解》,SIAM J.Sci。计算。,40、3、A1322-A1344(2018)·Zbl 1446.65212号
[26] Ohlberger,M。;Rave,S.,通过冻结方法对参数化发展方程进行非线性约化基近似,C.R.数学。,351, 23, 901-906 (2013) ·兹比尔1281.65117
[27] M.I.艾哈迈德。;本纳,P。;戈亚尔,P。;Heiland,J.,基于矩匹配的Navier-Stokes型二次双线性广义系统模型降阶:NS型QBDAEs基于矩匹配模型降阶,ZAMM,97,10,1252-1267(2017)
[28] 本纳,P。;戈亚尔,P。;Gugercin,S.,\(马塔尔{H} _2\)-二次双线性控制系统的准最优模型降阶,SIAM J.矩阵分析。申请。,39, 2, 983-1032 (2018) ·Zbl 1418.93048号
[29] Rewieski,M。;怀特,J.,基于轨迹分段线性逼近的非线性动力系统模型降阶,线性代数应用。,4152426-454(2006年)·Zbl 1105.93020号
[30] 古吉丁,S。;Polyuga,R。;比蒂,C。;van der Schaft,A.,基于插值法{H} _2\)port-hamiltonian系统的模型简化,与2009年第28届中国控制会议联合举行的第48届IEEE决策与控制会议(CDC)论文集,5362-5369(2009)
[31] R.A.Horn,C.R.Johnson,矩阵分析,剑桥大学出版社,第二版(1985)·Zbl 0576.15001号
[32] 波利加,R.V。;van der Schaft,A.,通过无穷远处的矩匹配对port-hamilton系统进行保结构模型简化,Automatica,46,4,665-672(2011)·Zbl 1193.93085号
[33] 古吉丁,S。;波利加,R.V。;比蒂,C。;van der Schaft,A.,用于port-hamilton系统模型简化的保结构切向插值,Automatica,48,9,1963-1974(2012)·Zbl 1257.93021号
[34] 美国鲍尔。;比蒂,C。;本纳,P。;Gugercin,S.,参数化模型约简的插值投影方法,SIAM J.Sci。计算,33,5,2489-2518(2011)·Zbl 1254.93032号
[35] 本纳,P。;古吉丁,S。;Willcox,K.,参数动力系统基于投影的模型简化方法综述,SIAM Rev.,57,4,483-531(2015)·Zbl 1339.37089号
[36] Breiten,T。;比蒂,C。;Gugercin,S.,近最佳加权频率插值模型简化,系统。控制信函。,78, 8-18 (2015) ·Zbl 1320.93028号
[37] 古吉丁,S。;安托瓦拉斯,A.C。;比蒂,C.,(mathcal{H} _2\)大型线性动力系统的模型简化,SIAM J.矩阵分析。申请。,30, 2, 609-638 (2008) ·Zbl 1159.93318号
[38] Cheng,X。;Kawano,Y。;Scherpen,J.M.A.,《保留结构的二阶网络系统简化》,IEEE Trans。自动。控制,62,10,5026-5038(2017)·Zbl 1390.93187号
[39] Borsche,R。;Kall,J.,双曲守恒律网络与常微分方程和集总参数模型耦合的高阶数值方法,J.Compute。物理。,327, 678-699 (2016) ·Zbl 1373.35192号
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