Zastosowanie regulacji predykcyjnej w mechatronice

• Autorzy: Domek S. , Marchelek K.

Warianty tytułu

EN

Application of predictive control to mechatronics

• Konferencja: Modelowanie w mechanice/Sympozjum [XLIV; 2005; Gliwice; Polska]
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono dedykowany do zastosowań w mechatronice algorytm regulacji predykcyjnej wykorzystujący metodę dynamicznej linearyzacji wokół przewidywanej trajektorii stanu. W algorytmie tym aproksymuje się stacjonarny, nieliniowy względem punktu pracy obiekt modelem lokalnie liniowym, zmiennym w czasie. Lokalne modele wyznaczane są na podstawie przewidywanych przyszłych wartości stanu i wejścia obiektu na horyzoncie predykcji. Takie podejście pozwala wyznaczyć optymalne sterowanie "off line", jest efektywne obliczeniowo, a także uwzględnia ograniczenia sygnatów sterujących, poprzez ich włączenie do zmiennej na horyzoncie sterowania macierzy wejść modelu.

EN

In the paper a predictive control method dedicated to application to mechatronics, which employs dynamic linearization around the predicted state trajectory, is presented. In the proposed algorithm a time-invariant, nonlinear process is approximated by its time-variant, locally linear model. Local models are determined from a predicted future process state and input within the prediction horizon. Such an approach enables optimal control to be found off-line, is effective from the computational point of view, and also enables input constraints to be taken into account by its including into the model input matrix.

Słowa kluczowe

PL

regulacja predykcyjna

EN

predictive control

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Stosowanej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2005
• Tom: z. 29
• Strony: 63--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Domek S.

• Instytut Automatyki Przemysłowej Politechnika Szczecińska, 71-126 Szczecin, ul. 26 Kwietnia 10 tel. [phone]

autor

Marchelek K.

Bibliografia

• [1] Blet N., Megias D., Serrano J., De Prada C.: Nonlinear MPC versus MPC. using on-line linearisation - comparative study, Proc. 15th Triennial World Congress, Barcelona 2002.
• [2] Camacho E. F., Bordons C.:- Model predictive control in the process industry. Advances in industrial control. Springer Verlag. 1995.
• [3] Chen H., Algówer F.: A quasi-infinite horizon nonlinear model predictive control scheme with guaranteed stability. Automatica 1998, vol. 34, nr. 10, s. 1205-1217.
• [4] Chodźko М., Domek S., Marchelek К., Parus A.: Badania układu sterowania aktywnego eliminatora drgań systemu O-PS. Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2004, nr 23, s. 75-82.
• [5] Cutler С. R., Ramaker B. L.: Dynamie Matrix Control - a computer control algorithm. Proc. Joint American Control Conference, San Francisco 1980.
• [6] Domek S.: Indirect adaptive CRHPC algorithm for systems of the Hammerstein form. Proc. 17th IASTED Int. Conf. on Modeling, Identification and Control, Grindelwald 1998, s. 322-324.
• [7] Domek S., Tarasiejski L.: Robust Predictive Model Following Control. Przegląd Elektrotechniczny 2003, nr 11, s. 847-850.
• [8] Domek S., Tarasiejski L.: Nonlinear model predictive control method of nonaffine control systems. Proc. XV International Conference on Systems Science, Wrocław 2004, vol. 2, s. 15-22.
• [9] Grimble M. J., Ordys A. W.: Nonlinear predictive control for manufacturing and robotic applications. Proc. 7th IEEE Conf. on Methods and Models in Automation and Robotics, Międzyzdroje 2001, s. 579-592.
• [10] Królikowski A.: Sterowanie adaptacyjne z ograniczeniami sygnału sterującego. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2004.
• [11] Lee Y. I„ Kouvaritakis В., Cannon М., Constrained receding horizon predictive control for nonlinear systems, Automatica 2002, vol. 38, s. 2093-2102.
• [12] Li W. C., Biegler L. Т.: Multistep, Newtontype control strategies for constrained, nonlinear processes. Chem. Eng. Res. Des. 1889, vol. 67, s. 562-577.
• [13] Maciejowski J. М.: Predictive control with constraints. Prentice Hall. 2002.
• [14] Michalska H., Mayne D.: Robust receding horizon control of constrained nonlinear systems. IEEE Transactions on Automatic Control 1993, Vol. 38, s. 1623-1632.
• [15] Muhta R. K., Cluett W. R., Penlidis A.: Nonlinear model-based predictive control of control nonaffine systems. Automatica 1997, Vol. 33, No. 5, s. 907-913.
• [16] Rossiter J. A.: Model based predictive control. A practical approach. CRC Press. 2003
• [17] Tatjewski P.: Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych. Struktury i algorytmy. Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit. 2002.
• [18] Wang W., Henriksen R.: Generalized predictive control of nonlinear systems of the Hammerstein form. Proc. 2nd European Control Conference, Groningen 1993, s. 926- 931.
• [19] Youssef A., Ordys A., Grimble М.: Comparison of nonlinear predictive control techniques for a ducted fun model. Proc. 9th IEEE Conf. on Methods and Models in Automation and Robotics, Międzyzdroje 2003, s. 519-524.