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Suboptimale Modellprädiktive Regelung mit einem Freiheitsgrad für unterlagerte Regelkreise

Suboptimale Modellprädiktive Regelung mit einem Freiheitsgrad für unterlagerte Regelkreise ZusammenfassungIn diesem Beitrag wird eine suboptimale modellprädiktive Regelung mit stabilisierenden Endbedingungen und einem ableitungsfreien Optimierungsalgorithmus für eine bestimmte Klasse nichtlinearer Systeme vorgestellt. Repräsentativ für diese Systemklasse stehen insbesondere elektromagnetische Aktuatoren. Durch die Kombination eines Freiheitsgrades auf dem ersten variablen Abschnitt des Prädiktionshorizonts mit endlichen Stellmengen können die rekursive Durchführbarkeit der Regelung und die asymptotische Stabilität der Gleichgewichtslage auf Basis der Erkenntnisse aus der klassischen suboptimalen modellprädiktiven Regelung nachgewiesen werden. Die vorgestellte Optimierungsstrategie ist mit überschaubarem Aufwand implementierbar, bedarf keiner externen Programmbibliotheken und adressiert somit industrielle Anwendungen. Die theoretischen Herleitungen werden durch numerische Auswertungen sowie dem Vergleich zur klassischen modellprädiktiven Regelung gestützt. http://www.deepdyve.com/assets/images/DeepDyve-Logo-lg.png at - Automatisierungstechnik de Gruyter

Suboptimale Modellprädiktive Regelung mit einem Freiheitsgrad für unterlagerte Regelkreise

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Publisher
de Gruyter
Copyright
© 2021 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston
ISSN
2196-677X
eISSN
2196-677X
DOI
10.1515/auto-2021-0034
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Abstract

ZusammenfassungIn diesem Beitrag wird eine suboptimale modellprädiktive Regelung mit stabilisierenden Endbedingungen und einem ableitungsfreien Optimierungsalgorithmus für eine bestimmte Klasse nichtlinearer Systeme vorgestellt. Repräsentativ für diese Systemklasse stehen insbesondere elektromagnetische Aktuatoren. Durch die Kombination eines Freiheitsgrades auf dem ersten variablen Abschnitt des Prädiktionshorizonts mit endlichen Stellmengen können die rekursive Durchführbarkeit der Regelung und die asymptotische Stabilität der Gleichgewichtslage auf Basis der Erkenntnisse aus der klassischen suboptimalen modellprädiktiven Regelung nachgewiesen werden. Die vorgestellte Optimierungsstrategie ist mit überschaubarem Aufwand implementierbar, bedarf keiner externen Programmbibliotheken und adressiert somit industrielle Anwendungen. Die theoretischen Herleitungen werden durch numerische Auswertungen sowie dem Vergleich zur klassischen modellprädiktiven Regelung gestützt.

Journal

at - Automatisierungstechnikde Gruyter

Published: Jul 27, 2021

Keywords: Suboptimale modellprädiktive Regelung; beschränkte Steuerungsfreiheitsgrade; endliche Stellmengen; asymptotische Stabilität; suboptimal model predictive control; move-blocking; finite control input sets; asymptotic stability

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