Distributed model predictive control for constrained piecewise affine system with control coupling and its application in quadruple-tank
Palabras clave:
Sistema por zonas afines, control distribuido, control predictivo basado en modelo, programación cuadrática mixta entera, sistema de cuatro tanquesResumen
Para mejorar el diseño de un controlador
predictivo basado en un modelo para sistemas no
lineales, se propone en este trabajo un modelo
distribuido cooperativo (DMPC) por zonas afines
(PWA) aplicado a un sistema compuesto por varios
subsistemas restringidos. El esquema distribuido
se aplica para ahorrar tiempo de cálculo de la
solución. Para optimizar el rendimiento de todo
el sistema, la cooperación tiene en cuenta la
mayor parte de los objetivos de todo el sistema.
El objetivo final, positivo e invariante, junto
con el sistema en bucle cerrado se fijaron para
garantizar la estabilidad. El problema óptimo
de cada subsistema se transformó en una
programación cuadrática mixta entera (MIQP)
resuelto para obtener las acciones de control.
El método propuesto descompone el problema
de optimización de todo el sistema no lineal en
varios MIQPs de menor dimensión de tal manera
que el tiempo de cálculo se pueda reducirse
drásticamente. Otra ventaja de la estrategia de
optimización no lineal DMPC es que un problema
no convexo podría ser sustituido por MIQPs
finitos, pudiéndose obtener una aproximación
al óptimo global en lugar de a un óptimo local.
Finalmente se presenta un ejemplo numérico y la
simulación de un sistema de cuatro tanques con el
fin de poder evaluar el método propuesta.
