model predictive controller
در نشریات گروه برق-
کنترل بار-فرکانس در ریزشبکه ایزوله بسیار مهم است، با اغتشاش بار، فرکانس ریزشبکه نوسان پیدا می کند و این نوسان باید توسط سیستم کنترل بار-فرکانس (کنترل ثانویه) میرا گردد. در این مقاله تعداد کنترل کننده ها مورد استفاده برای منابع ذخیره انرژی موجود در ریزشبکه کاهش پیدا کرده است (پیچیدگی کمتر) و از کنترل پیش بین مدل (MPC) که پارامترهای وزن آن با استفاده از الگوریتم ترکیبی جدید ازدحام ذرات مبتنی بر دیوانگی-جستجوی الگوبهینه شده (HCRPSO-PS)، برای کنترل بار-فرکانس در ریزشبکه دو ناحیه ای استفاده شده است. نتایج کنترل کننده پیشنهادی، در چند سناریو مختلف و با در نظر گرفتن تغییرات بار و منابع تولید پراکنده ریزشبکه با روش های مانند کنترل کننده PID بهینه شده با الگوریتم رفتار اجتماعی عنکبوت (SSO) و کنترل کننده پیش بین مدل که پارامترهای وزن آن با الگوریتم ازدحام ذرات مبتنی بردیوانگی (CRPSO) (برای نشان دادن کارایی الگوریتم ترکیبی جدید)، مقایسه شده است و موثر بودن روش پیشنهادی از لحاظ سرعت پاسخ و کاهش فراجهش و فرجهش، کنترل کننده کمتر (پیچیدگی کمتر) نشان داده شده است. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار متلب انجام شده است.
کلید واژگان: کنترل بار-فرکانس، ریزشبکه دو ناحیه ای، کنترل پیش بین مدل بهینه شده، کاهش تعداد کنترل کنند ها، منابع ذخیره انرژی، ازدحام ذرات مبتنی بر دیوانگی-جستجوی الگوبهینهJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:19 Issue: 1, 2022, PP 125 -137Load-frequency control in an isolated microgrid is very important.By turbulence the load, the frequency of the microgrid begins to oscillate which must be damped using the load-frequency control system (secondary control). In this paper, we have reduced the number of utilized controllers for the power supplies in the microgrid (less complexity) and we have incorporated the Model Predictive Controller (MPC), whose weight parameters are optimized using the novel Hybrid Craziness based Particle Swarm Optimization-Pattern Search (HCRPSO-PS) algorithm, for controlling the load-frequency in a two-area microgrid. The results of the proposed controller, in a number of different scenarios, are compared with other methods such as the PID controller optimized with the Social Spider Optimization (SSO) algorithm and the model predictive controller whose weight parameters are obtained using the Craziness based Particle Swarm Optimization (CRPSO) algorithm (to demonstrate the efficiency of the novel hybrid algorithm), considering load variations and the distribution of the sources in the microgrid. We have demonstrated the efficiency of the proposed method in terms of response speed, overshoot/undershoot reduction and control complexity(less complex). Simulations are performed using MATLAB software
Keywords: Load-frequency control, two area Microgrid, Model Predictive Controller, reduced the number of utilized controllers, power supplies, Hybrid Craziness based Particle Swarm Optimization-Pattern search -
در این مقاله از کنترل کننده پیش بین (MPC)1 برای کنترل سیستم ترکیبی قدرت، شامل سلول خورشیدی و سیستم ذخیره سازی انرژی (باتری) استفاده شده است. سیستم ترکیبی استفاده شده در این مقاله متصل به شبکه الکتریکی می باشد. در طراحی سیستم کنترل کننده مسائل مختلفی نظیر مسائل اقتصادی و فنی در نظر گرفته شده است. مسائل اقتصادی شامل بیشینه سازی سود حاصل از فروش انرژی به شبکه از طریق فروش انرژی در ساعات گرانی انرژی می باشد. مسائل فنی شامل بهبود پاسخ دینامیکی و هموارسازی توان خروجی سلول خورشیدی و همچنین بیشینه سازی عمر باتری ها از طریق به حداقل رسانیدن سیکل شارژ و دشارژ مربوط به آن ها می باشد. همچنین برای بهینه کردن نتایج حاصل از کنترل کننده پیش بین، از الگوریتم بهینه سازی ذرات برای بدست آوردن ضرایب بهینه تابع هدف استفاده شده است. کنترل کننده پیشنهادی ضمن اینکه به طور اتوماتیک و دینامیکی خود را با تغییرات خروجی سلول خورشیدی تطبیق می دهد قادر به پاسخ گویی به درخواست های بیرونی، مثل سیگنال های قیمت یا ارضا محدودیت های سیستم قدرت یا درخواست های اپراتور می باشد. در نهایت هم نتایج شبیه سازی سیستم با کنترل کننده پیشنهادی و نتایج سیستم با کنترل کننده PID ارائه و مقایسه شده است.کلید واژگان: سلول خورشیدی، باتری، تولید پراکنده برق، مدیریت انرژی، هموار سازی توان خروجی سلول خورشیدی، کنترل کننده پیش بین (MPC)In this paper, Model Predictive Controller has been used for controlling the hybrid power system, which contains grid connected photovoltaic and energy storage systems (battery) considering the economic issues like optimization of profit from selling energy to grid by way of selling energy to grid during the high cost of energy and with regard to technical issues like improved dynamic response and smoothing power output of photovoltaic system and also maximization the batteries life by way of minimization the cycle of the change and discharge is used and such for optimization the results of model Predictive Control, PSO algorithm is used to obtain the coefficient of the objective function suggested controller. In addition, the suggested controller adapts itself. Dynamically and automatically and yet is able to respond external requests like price signals or satisfy the constraints of the power system or request of operator. Finally the simulation results of system with the proposed controller and result of PID controller is presented and compared.Keywords: Solar cell, battery, distributed power generation, energy management, power smoothing, output of solar cell, Model Predictive Controller
-
سیستم تهویه مطبوع خودرو یک بار اضافی به موتور خودرو تحمیل می کند که باعث افزایش مصرف سوخت و اتلاف آن می شود. بنابراین هر گونه بهینه سازی در عملکرد آن، تاثیر مستقیم بر کارایی خودرو و مصرف سوخت آن می گذارد. چند ورودی – چند خروجی بودن سیستم تهویه مطبوع و وجود محدودیت روی متغیرهای آن باعث شده که روش کنترل پیش بین مبتنی بر مدل روش موثری به حساب آید. تاکنون به طور وسیعی این روش کنترلی برای سیستم مذکور پیاده سازی شده است. در این مقاله یک روش کنترل پیش بین بر مبنای توابع اورتونرمال برای سیستم تهویه خودرو ارائه شده است; مدل سیستم با جا دادن انتگرال گیر تغییر یافته، در تابع هزینه تغییرات ورودی و خروجی ها جریمه شده اند و توابع مبنای اورتونرمال به ساختار کنترل کننده پیش بین مبتنی بر مدل افزوده شده اند. در روش کنترلی ارائه شده نسبت به روش پیش بین مرسوم، هم عملکرد سیستم تهویه خودرو بهبود یافته هم به دلیل کاهش بار محاسباتی از زمان اجرای شبیه سازی ها کاسته شده است.کلید واژگان: سیستم تهویه مطبوع خودرو، کنترل پیش بین مبتنی بر مدل، توابع اورتونرمالAir conditioning system (A/C) of the car imposes an additional load on the engine, increasing fuel consumption and losses. Therefore, any improvement in its performance has a direct impact on vehicle performance and fuel consumption. The automotive A/C system is a Multi Input- Multi Output (MIMO) plant and There are constraints on its variables So the method of Model Predictive Control (MPC) as an effective method. So far the MPC method is implemented largely for this system. In this paper a predictive control method based on orthonormal functions is provided for automotive air conditioning system. System's model has been changed with an embedded integrator, inputs and outputs changes are highly penalized in cost function and Laguerre orthonormal basis functions are added in MPC's structure and it will be shown that in the proposed control method compared to the conventional MPC method, the automotive air conditioning system performance has been improved and because of reduced computational load the runtime of simulations implementation has been reduced.Keywords: Automotive air conditioning system, Model Predictive Controller, Orthonormal functions
-
در این مقاله یک روش جدید برای بهبود عملکرد سیستم های کنترل شده تحت شبکه درحضورتاخیرزمانی تصادفی شبکه براساس کنترل کننده پیش بین مبتنی بر مدل پیشنهاد شده است. برای این منظور یک کنترل کننده پیش بین مبتنی برمدل براساس فیدبک متغیرهای حالت توسعه داده شده است تا بتواند تاخیر زمانی تصادفی شبکه را در حضور اغتشاش به کمک قیود روی متغیر های حالت و سیگنال کنترلی از بین ببرد.هدف اصلی این مقاله کاهش اثرات مخرب تاخیر زمانی تصادفی شبکه در سیستم های کنترل شده تحت شبکه به کمک طراحی یک کنترل کننده پیش بین مدل پایه است.در نهایت توانمندی روش پیشنهاد شده بر روی یک پایلوت پلنت که ساختار ان براساس سیستم کنترل شده تحت شبکه ازجمله شبکه فیلدباس و اترنت صنعتی می باشد ارزیابی شده است.همان طور که نشان داده شده است روش پیشنهاد شده عملکرد بهتر،پاسخ سریع تر، فراجهش کمترو مقاومت بیشترداردو همچنین سیگنال کنترلی روش پیشنهاد شده تغییرات کمتری نیز دارد.کلید واژگان: کنترل پیش بین مبتنی بر مدل، سیستم های کنترل شده تحت شبکه، تاخیر زمانی شبکه، تاخیر زمانی تصادفیIn this paper, a novel methodology is proposed to improve performance of the Networked Control System (NCS) in the face of random time-delays, using Model Predictive Controller (MPC) approach. For this purpose, a new state-feedback MPC structure is developed to cope with random network time-delays when the system is subjected to uncertainties with state and control constraints. The main idea is to reduce the disturbing effect of random network time-delays on regulatory performance of the NCS using a new robust formulation in MPC design. A terminal penalty constraint has been added to the finite horizon objective function to guarantee the stability of the system stability. Finally, applicability of the presented method is evaluated in a real pilot plant within a NCS configuration, being realized by an industrial Ethernet and Foundation Fieldbus technology. It is demonstrated that the proposed online methodology is effective to provide a better performance, having faster response, smaller overshoot and stronger robustness compared to the conventional MPC method with less aggressive control actions.Keywords: Network control system, Network-induced delay, Model Predictive Controller, Random time delay
-
سیستم مدیریت زنجیره تامین، یک شبکه از واحدها یا رده های تامین کالا و تولید و انبار و توزیع و خرده فروش همراه با تاخیرهای زمانی بزرگ می باشد. هدف سسیتم کنترلی، کارکردن زنجیره تامین در نقطه کاری بهینه یعنی برآوردن تقاضا، علیرغم تنوع تقاضای مشتری است. در این پژوهش، از یک مدل سیستم مدیریت زنجیره تامین جفت شده ی اطلاعاتی مبتنی بر «نظریه بازی آشامیدنی» زمان پیوسته استفاده شد و به یک مدل سیستم مدیریت زنجیره تامین زمان گسسته ی چندطبقه- چند رده، شامل واحدهای تامین کننده و تولید کننده و انبار و توزیع کننده و خرده فروشی بسط داده شد. در این مدل دو نوع جریان دینامیکی در طول زنجیره تامین در نظر گرفته می شوند: جریان کالا از سمت تامین کننده به سوی مصرف کننده نهایی، و جریان برگشتی اطلاعات برای آگاه ساختن رده ها از تقاضای مشتری. با توجه به کارآیی کنترل کننده پیش بین مبتنی بر مدل در کار با این گونه سیستم ها که هم تاخیرهای زمانی بزرگ و هم یک ساختار دینامیکی متغیر (منتج از اغتشاش تقاضای مشتری) دارند، یک کنترل کننده پیش بین مقید متمرکز بکار گرفته شده است. همچنین برای بالابردن مقاومت سیستم در مقابل تغییرات تقاضا، یک بخش توقیف حرکت به تابع هزینه اضافه شده است.
کلید واژگان: سیستم مدیریت زنجیره تامین، تقاضا، سیستم مدیریت زنجیره تامین جفت شده ی اطلاعاتی، کنترل کننده پیش بین مبتنی بر مدل، بخش توقیف حرکتSupply chain management system (SCM) is a network of suppliers and manufacturers and warehouses and distributors and retailers, with large delay times. The control system aims at operating the supply chain at the optimal point despite the influence of demand changes. In this paper, an information coupled supply chain management system model based on “Beer Game Theory” was used and was developed to an supply chain management consist of supply, manufacture, warehouse, distribution, retailer units. Then a centralized constrained model predictive controller applied on that. Also a move suppression term added to cost function, which increased system robustness toward changes on demands.Keywords: Supply Chain Management System, Demand, Information Coupled Supply Chain Management System, Model Predictive Controller, Move Suppression Term
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.