基于性能触发的双层结构模型预测控制

被引：2

作者：

王琳 ^{[1
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邹媛媛 ^{[1
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李少远 ^{[1
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]}

机构：

[1] 上海交通大学自动化系

[2] 系统控制与信息处理教育部重点实验室

来源：

上海交通大学学报 | 2018年 / 52卷 / 10期

基金：

上海市自然科学基金;

关键词：

模型预测控制; 双层控制结构; 动态实时优化; 事件触发; 不确定性;

D O I：

10.16183/j.cnki.jsjtu.2018.10.022

中图分类号：

TP273 [自动控制、自动控制系统];

学科分类号：

080201 ; 0835 ;

摘要：

双层控制结构广泛应用于工业过程控制,针对实际系统中不确定性导致的性能下降和控制不可行的问题,提出一种事件触发的动态实时优化(Dynamic Real-Time Optimization,D-RTO)与模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)双层结构.上层采用经济模型预测控制(Economic MPC,EMPC)对目标函数进行优化,计算最优参考轨迹并传给下层;下层采用MPC使系统跟踪上层轨迹;通过构建基于性能指标的事件触发条件来及时补偿不确定性造成的系统性能损失,无需等到D-RTO的下一次优化.当实际系统性能指标与上层优化的性能指标之差超出阈值时,需要重新求解EMPC,并基于当前状态更新参考轨迹.在此基础上,进一步分析了事件触发的D-RTO与MPC双层控制结构的可行性和闭环稳定性.数值模拟实验验证了方法的有效性.

引用

页码：1324 / 1332

页数：9

共 13 条

[1]

预测控制[M]. 国防工业出版社 , 席裕庚, 2013

[2]

Model predictive control: Recent developments and future promise[J] . David Q. Mayne. &nbspAutomatica . 2014 (12)

[3]

Implementation of advanced control for a heat-integrated distillation column system. ZHU X,HONG W,WANG S. Industrial Electronics Society,2004.IECON 2004.30th Annual Conference of IEEE . 2004

[4]

Dynamic real-time optimization of industrial polymerization processes with fast dynamics. PONTES K V,WOLF I J,EMBIRUU M,et al. Industrial&Engineering Chemistry Research . 2015

[5]

Optimal operation of a process by integrating dynamic economic optimization and model predictive control formulated with empirical model. TUAN T T,TUFA L D,MATALIB M I A,et al. Archives of Control Sciences . 2018

[6]

Real-time economic optimization for an integrated plant via a dynamic optimization scheme. T. Tosukhowong,J. H. Lee. Proceedings of 2004 American Control Conference . 2004

[7]

Globally optimal dynamic real time optimization without model mismatch between optimization and control layer. Wang X Q,Mahalec V,Qian F. Computers&Chemical Engineering . 2017

[8] An introduction to a dynamic plant-wide optimization strategy for an integrated plant [J].

Tosukhowong, T ;

Lee, JM ;

Lee, JH ;

Lu, J .

COMPUTERS & CHEMICAL ENGINEERING, 2004, 29 (01) :199-208

[9] Optimization and control of polymerization processes [J].

Dünnebier, G ;

van Hessem, D ;

Kadam, JV ;

Klatt, KU ;

Schlegel, M .

CHEMICAL ENGINEERING & TECHNOLOGY, 2005, 28 (05) :575-+

[10]

RTO: An overview and assessment of current practice[J] . Mark L. Darby,Michael Nikolaou,James Jones,Doug Nicholson. &nbspJournal of Process Control . 2011 (6)

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