Dissertations / Theses on the topic 'Model predictive controller (MPC)'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Model predictive controller (MPC).'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
Bangalore, Narendranath Rao Amith Kaushal. "Online Message Delay Prediction for Model Predictive Control over Controller Area Network." Thesis, Virginia Tech, 2017. http://hdl.handle.net/10919/78626.
Full textMaster of Science
Mattsson, Mathias, and Rasmus Mehler. "Optimal Vehicle Speed Control Using a Model Predictive Controller for an Overactuated Vehicle." Thesis, Linköpings universitet, Fordonssystem, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-119480.
Full textClaro, Érica Rejane Pereira. "Localização de canais afetando o desempenho de controladores preditivos baseados em modelos." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2016. http://hdl.handle.net/10183/149927.
Full textThe scope of this dissertation is the development of a method to detect the models of the dynamic matrix that are affecting the performance of model-based predictive controllers. The proposed method is based on the cross correlation analysis between the nominal controller error and an estimate of the contribution of each channel to the controller output, filtered by the controller nominal sensitivity function. The method can be used in the performance assessment of controllers employing variables controlled at the setpoint and/or those controlled within ranges. This dissertation presents the results of the successful application of the method to the quadruple-tank process (JOHANSSON, 2000), for which three scenarios were evaluated. In the first scenario, the method correctly located gain and dynamic mismatches on a model-based predictive controller (MPC controller). In the second one, the method was used to evaluate the influence of an external variable to improve the performance of a controller affected by unmeasured disturbances. In the third scenario, the method located null models that should be included in the dynamic matrix of a decentralized MPC controller. The results of the three scenarios were compared with the ones obtained through the method proposed by BADWE, GUDI e PATWARDHAN (2009). The proposed method was considered more robust than the reference one for not requiring parameters estimation performed by the user to provide good results. This dissertation also includes a case study about the application of the method on the performance assessment of an industrial linear predictive controller of decentralized structure. The controller has twelve controlled variables, eight manipulated variables, and four unmeasured disturbances and is applied to a propylene-propane fractionation system of a petrochemical industry. The performance assessment allowed reducing the scope of the controller revision to nineteen channels of the models matrix, fourteen of which were null models that should be included in the controller. The efficacy of the proposed method was confirmed by repeating the model quality evaluation for all the controlled variables.
Paula, Neander Alessandro da Silva. "MPC adaptativo - multimodelos para controle de sistemas não-lineares." Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-14052009-000836/.
Full textDuring the operation of a MPC, the plant can change the operation point mainly due to management decision or due to the presence of measured or unmeasured disturbances. Thus, the model of the controller must be adapted to improve the control in the new operation conditions. In such a way, a better control policy can be achieved if a large number of models are identified at the possible operation points and it is available an adaptive controller that is capable of selecting the best model. In this work is presented a methodology of adaptive control with on-line identification of the most adequate model which belongs to a set of models previously obtained. The proposed methodology considers a two-layer controller and process excitation by a GBN signal in the LP optimization layer with the controller in closed loop mode. It is also presented the adaptive controller validation by comparing the proposed approach with two different techniques - MMPC and ARX Identification, to confirm the good results with this new methodology to the adaptive controller.
Venieri, Giulia. "Development and testing of Model Predictive Controllers for an automotive organic Rankine cycle unit." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022.
Find full textAndina, Elisa. "Complexity and Conservatism in Linear Robust Adaptive Model Predictive Control." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019.
Find full textRokebrand, Luke Lambertus. "Towards an access economy model for industrial process control." Diss., University of Pretoria, 2020. http://hdl.handle.net/2263/79650.
Full textDissertation (MEng)--University of Pretoria, 2020.
Electrical, Electronic and Computer Engineering
MEng
Unrestricted
Pitta, Renato Neves. "Aplicação industrial de re-identificação de modelos de MPC em malha fechada." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-10042012-115001/.
Full textModel identification is usually the most significant and time-consuming task of implementing and maintaining control systems based on models (MPC) concerning the complexity of the task and the importance of the model for a good performance of the controller. After being implemented the MPC tends to remain with the original model even after process changes have occurred, leading to a degradation of the controller actions. The present work shows an industrial application of closed-loop re-identification. The plant excitation methodology used here was presented in Sotomayor et al. (2009). Such technique allows for obtaining the behavior of the process variables with the MPC still working and without modifying the MPC structure, increasing automation and safety of the re-identification procedure. The system re-identified was a debutanizer column of a Brazilian refinery being the models part of the multivariable predictive control of this distillation column. The methodology was applied with reasonable success managing to obtain 6 new models to update this MPC, and resulting in improved control performance.
Jansson, Lovisa, and Amanda Nilsson. "Evaluation of Model-Based Design Using Rapid Control Prototyping on Forklifts." Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-158715.
Full textSyftet med detta examensarbete är att utvärdera Rapid Control Prototyping vil-ket är en del av modellbaserad utveckling som gör det möjligt att enkelt testamodeller av styralgoritmer direkt på det riktiga systemet. Utvärderingen är gjordgenom att testa två olika regulatorer, en P-regulator med parameterstyrning ochen linjär modelbaserad prediktionsregulator (mpc), för sänkningen av gafflarnapå en truck.De två regulatorerna testas först i en simuleringsmiljö. I arbetet används två olikasimuleringsmodeller: en fysikalisk där endast mindre parameterjusteringar görsoch en estimerad black-box modell. Efter att regulatorerna utvärderas i simule-ringsmiljön testas de även på en riktig truck med hjälp av automatisk kodgenere-ring och exekvering på en dedikerad hårdvaruplattform.De konstruerade regulatorerna har olika för- och nackdelar eftersom en är olinjäroch envariabel, P-regulatorn, och en är linjär men flervariabel,mpc:n. P-regulatornhar en mjuk rörelse i alla lägen utan att bli för långsam, till skillnad frånmpc:n.Nackdelen med P-regulatorn, jämfört medmpc:n är att det inte finns någon ga-ranti för att P-regulatorn håller hastighetsbegränsningen sommpc:n gör.P-regulatorns bättre prestanda överväger garantin om att hålla hastighetsbegräns-ningen och därför dras slutsatsen att olinjäriteterna i systemet överväger effekter-na av det faktum att det också är flervariabelt. En annan slutsats är att modell-baserad utveckling och Rapid Control Prototyping gör det möjligt att testa fleraolika idéer på en riktig gaffeltruck utan att spendera för mycket tid på implemen-tationen.
Cruz, Diego Déda Gonçalves Brito. "Detecção de erros planta-modelo em sistemas de controle preditivo (MPC) utilizando técnicas de informação mútua." Universidade Federal de Sergipe, 2017. https://ri.ufs.br/handle/riufs/5028.
Full textModel predictive control (MPC) strategies have become the standard for advanced control applications in the process industry. Significant benefits are generated from the MPC's capacity to ensure that the plant operates within its constraints more profitably. However, like any controller, after some time under operation, MPCs rarely function as when they were initially designed. A large percentage of performance degradation of MPC is associated with the deterioration of model that controller uses to predict process outputs and calculate inputs. The objective of the present work is implementation of mathematical methods that can be used to detect model-plant mismatch in linear and nonlinear MPC systems. In this work, techniques based on cross correlation, partial correlation and mutual information are implemented and tested by numerical simulation in case studies characteristic of the petrochemical industry, represented by linear and nonlinear models, operating under MPC control. The results obtained through the applying the techniques are analyzed and compared as to their efficiency is not intended to offer their potential for real industrial applications.
Estratégias de controle preditivo (MPC) têm-se tornado o padrão para aplicações de controle avançado na indústria de processos. Os benefícios significativos são gerados a partir da habilidade do controlador MPC de assegurar que a planta opere dentro das restrições de forma mais lucrativa. Porém, como todo controlador, depois de algum tempo em operação, os MPCs raramente funcionam como quando foram inicialmente projetados. Uma grande porcentagem da degradação do desempenho dos controladores MPC está associada à deterioração do modelo que o controlador usa para fazer a predição das saídas do processo e calcular as entradas. O objetivo do presente trabalho é a implementação de métodos matemáticos que possam ser utilizados para a detecção de erros planta-modelo em sistemas de controle MPC lineares e não lineares. Neste trabalho, técnicas baseadas em correlação cruzada, correlação parcial e informação mútua são implementadas e testadas por simulação numérica em estudos de caso característicos da indústria petroquímica, representados por modelos lineares e não lineares, operando sob controle MPC. Os resultados obtidos através da aplicação das técnicas são analisados e comparados quanto à sua eficiência no objetivo proposto avaliando seu potencial para aplicações industriais reais.
Silva, Guilherme Moura Afonso da. "Reconciliação dinâmica de dados baseada em estimadores em uma malha de controle MPC." Universidade Federal de Sergipe, 2017. https://ri.ufs.br/handle/riufs/5026.
Full textThe data reconciliation in process control is extremely important regarding the industries because from this it is possible to obtain a greater efficiency in the performance in industrial process control meshes aiming at a lower cost and a higher quality of the product. In this work we approach data estimation techniques for the implementation of an online dynamic data reconciliation system in order to reduce the noise and the measurement uncertainties that are submitted in the process variables. The techniques used here are: the Kalman Filter, the Preditor-Corrector DDR Algorithm, the Moving Horizon Estimator (MHE) and the Constrained Extended Kalman Filter (CEKF). The analysis is performed by applying the dynamic data reconciliation system in a simulated process, characteristic of the chemical industry, operating under MPC (Model Predictive Control). The performance of the MPC controller is also enhanced by the use of the reconciled data in the feedback control loop.
A reconciliação de dados em controle de processos é extremamente importante no que diz respeito às indústrias, pois a partir dessa é possível obter uma maior eficiência no desempenho em malhas de controle de processos industriais visando à minimização dos custos e maximizando a qualidade do produto. Neste trabalho abordam-se técnicas de estimação de dados para a implementação de um sistema de reconciliação dinâmica de dados on-line a fim de reduzir os ruídos e as incertezas de medições a que estão submetidas às variáveis do processo. As técnicas aqui empregadas são: o Filtro de Kalman, o Algoritmo DDR Preditor-Corretor, o Estimador de Horizonte Móvel (MHE) e o Filtro de Kalman Estendido com Restrições (CEKF). As análises são efetuadas aplicando o sistema de reconciliação dinâmica de dados em um processo simulado, característico da indústria química, operando sob controle preditivo (MPC). Também é efetuado o aprimoramento no desempenho do controlador MPC utilizando os dados reconciliados na malha de realimentação do controlador.
Fontes, Nayanne Maria Garcia Rego. "Monitoramento e avaliação de desempenho de sistemas MPC utilizando métodos estatísticos multivariados." Universidade Federal de Sergipe, 2017. http://ri.ufs.br:8080/xmlui/handle/123456789/5037.
Full textMonitoring of process control systems is extremely important for industries to ensure the quality of the product and the safety of the process. Predictive controllers, also known by MPC (Model Predictive Control), usually has a well performance initially. However, after a period, many factors contribute to the deterioration of its performance. This highlights the importance of monitoring the MPC control systems. In this work, tools based on multivariate statistical methods are discussed and applied to the problem of monitoring and Performance Assessment of predictive controllers. The methods presented here are: PCA (Principal Component Analysis) and ICA (Independent Component Analysis). Both are techniques that use data collected directly from the process. The first is widely used in Performance Assessment of predictive controllers. The second is a more recent technique that has arisen, mainly in order to be used in fault detection systems. The analyzes are made when applied in simulated processes characteristic of the petrochemical industry operating under MPC control.
O monitoramento de sistemas de controle de processos é extremamente importante no que diz respeito às indústrias, para garantir a qualidade do que é produzido e a segurança do processo. Os controladores preditivos, também conhecidos pela sigla em inglês MPC (Model Predictive Control), costumam ter um bom desempenho inicialmente. Entretanto, após um certo período, muitos fatores contribuem para a deterioração de seu desempenho. Isto evidencia a importância do monitoramento dos sistemas de controle MPC. Neste trabalho aborda-se ferramentas, baseada em métodos estatísticos multivariados, aplicados ao problema de monitoramento e avaliação de desempenho de controladores preditivos. Os métodos aqui apresentados são: o PCA (Análise por componentes principais) e o ICA (Análise por componentes independentes). Ambas são técnicas que utilizam dados coletados diretamente do processo. O primeiro é largamente utilizado na avaliação de desempenho de controladores preditivos. Já o segundo, é uma técnica mais recente que surgiu, principalmente, com o intuito de ser utilizado em sistemas de detecção de falhas. As análises são feitas quando aplicadas em processos simulados característicos da indústria petroquímica operando sob controle MPC.
Mörhed, Joakim, and Filip Östman. "Automatic Parking and Path Following Control for a Heavy-Duty Vehicle." Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-144496.
Full textAndré, Simon. "Design and Optimization of Controllers for an Electro-Hydraulic System." Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-107620.
Full textNg, Desmond Han Tien. "Stochastic model predictive control." Thesis, University of Oxford, 2011. http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:b56df5ea-10ee-428f-aeb9-1479ce9a7b5f.
Full textBarsk, Karl-Johan. "Model Predictive Control of a Tricopter." Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-79066.
Full textElgharib, Ahmed Omar Ahmed. "Différentes stratégies de contrôle pour le système d'éolienne connecté PMSG." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2022. http://www.theses.fr/2022AIXM0647.
Full textRenewable energy is considered as a viable alternative to conventional fossil fuel generators globally. One of the appealing and promising renewable energy sources is wind energy. This renewable energy source offers an excellent substitute for the generation of traditional electricity. Wind turbines based on PMSG are best suited for stand-alone applications due to their reliability. This research work proposes some efficient control methods associated with wind energy control. It is focused more on the readjustment of some available control approaches as the improvement of NSSFC (nonlinear static state feedback controller) and NDSFC (nonlinear dynamic state feedback controller) to increase the controller performance for such a system. In sequence with that, this work moves forward to another controller(NPIC) which has been added to this system by presenting a sensor-less control technique of direct driven PMSG wind turbine. Afterwards, PI Controller is studied in this work by integrating genetic algorithm that has significant impact on the efficiency and execution of wind turbine applications and their whole system. Model predictive control (MPC) is thelast controller that has been explored. All of these controllers are using PMSG, discussed under different operating ranges of wind speed. Several experimental tests were applied to wide variety of configurations in order to validate the simulation results produced. This research aims to serve as a detailed reference for future studies on the control of wind turbine systems
Asar, Isik. "Model Predictive Control (mpc) Performance For Controlling Reaction Systems." Master's thesis, METU, 2004. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12605001/index.pdf.
Full texts connected in series. In the reactor, the boric acid concentration in the fourth reactor is controlled by manipulating the sulfuric acid flow rate fed to the reactor. The transfer functions of the process and disturbance (colemanite flow rate) are obtained experimentally by giving step changes to the manipulated variable and to the disturbance. A model-based and constrained SISO-MPC is designed utilizing linear step response coefficients. The designed controllers are tested for performance in set point tracking, disturbance rejection and robustness issues for the two case studies. It is found that, they are satisfactory except in robustness issues for disturbance rejection in boric acid system.
Morinelly, Sanchez Juan Eduardo. "Adaptive Model Predictive Control with Generalized Orthonormal Basis Functions." Research Showcase @ CMU, 2017. http://repository.cmu.edu/dissertations/1091.
Full textGreer, William Bryce. "Advanced Linear Model Predictive Control For Helicopter Shipboard Maneuvers." Diss., Virginia Tech, 2019. http://hdl.handle.net/10919/95031.
Full textDoctor of Philosophy
This dissertation proposes and, using simulation, analyzes control algorithms and their use on helicopter shipboard operations. Various benefits and advances for controls in this area are suggested, tested, and discussed. The control methods presented and implemented, while not limited to these use cases, are particularly well suited for them. One control algorithm is used for controlling flight near the landing point on a ship and performing a soft touchdown on the ship. The algorithm is tested in simulation. Another algorithm is used to control a helicopter initially in flight far away from the ship to slowly transition to stable flight near the ship, holding a rough position relative to the ship indefinitely at the end. This control could be used to set up the helicopter for later use of the touchdown control. This control is also tested in simulation. A method of quantifying what conditions the touchdown controller has a relatively good chance of successfully landing in is then suggested. The range of conditions for which successful touchdown has a relatively high chance of being achieved along with an analysis of that likelihood is called the landing envelope. Using the landing envelope construction method with numerous simulations, a landing envelope for the touchdown controller is obtained. The touchdown controller assumes that the helicopter’s dynamics are linear. Helicopter dynamics (like most dynamics of real systems) are nonlinear. However, under conditions near the point that dynamics are linearized about, a linear approximation is sufficiently accurate. To improve on the above landing algorithm, a method of combining multiple specific implementations of the touchdown controller to help account for nonlinearity to improve the approximation of the dynamics that the controller assumes is then suggested and performed in simulation.
Andre, do Nascimento Allan. "Robust Model Predictive Control for Marine Vessels." Thesis, KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-247883.
Full textDetta examensarbete studerar design och implementering av en robustmodellprediktiv regulator (MPC) för marina fartyg. En tub-baserad MPCär designad baserad på linjärisering av systemdynamiken runt en målpunkt,vilket garanterar local insignal-till-tillstånds stabilitet av det linjäriserade systemet.Metoden är sedan applicerad på tre olika uppgifter: dynamisk positionering,för vilken vi även kan garantera rekursiv lösbarhet för den nominellaregulatorn; riktningsstyrning; och banfötljning med en siktlinje-algoritm. Numeriskasimuleringsstudier bekräftar metodens effektivitet.
Kestner, Brian. "Model predictive control (MPC) algorithm for tip-jet reaction drive systems." Diss., Atlanta, Ga. : Georgia Institute of Technology, 2009. http://hdl.handle.net/1853/31802.
Full textCommittee Chair: Mavris, Dimitri; Committee Member: German, Brian; Committee Member: Healy, Tim; Committee Member: Rosson, Randy; Committee Member: Tai, Jimmy. Part of the SMARTech Electronic Thesis and Dissertation Collection.
Elliott, Matthew Stuart. "Decentralized model predictive control of a multiple evaporator HVAC system." [College Station, Tex. : Texas A&M University, 2008. http://hdl.handle.net/1969.1/ETD-TAMU-3001.
Full textFriedbaum, Jesse Robert. "Model Predictive Linear Control with Successive Linearization." BYU ScholarsArchive, 2018. https://scholarsarchive.byu.edu/etd/7063.
Full textKemppainen, Josefin. "Model Predictive Control for Heavy Duty Vehicle Platooning." Thesis, Linköpings universitet, Institutionen för systemteknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-78963.
Full textSyftet med platooning är att flera tunga fordon kör tätt efter varandra i ett fordonståg. Varje fordon regleras autonomt i longitudinell riktning och är utrustad med WiFi. Detta bidrar till att fordonen kan kommunicera med varandra och denna kommunikation, även kallad Vehicle-to-Vehicle (V2V) - communication, leder till att det relativa avståndet mellan fordonen kan minskas, vilket i sin tur leder till minskat luftmotstånd och därmed minskad bränsleförbrukning. Detta examensarbete är en del av ett större projekt som består av ytterligare två examensarbeten. De andra två hanterar estimeringen av sensordata samt behandlar förlorat sensordata och tidssynkronisering av de olika sensorerna som används. Syftet med detta examensarbete är att utveckla och utvärdera en MPC regu- lator i platooning sammanhang. Huvudfokuset ligger på implementeringen, både centraliserad och distribuerad MPC, och integreringen med de två andra delsystemen. Resultaten från enbart MPC utvärderas i termer av bränsleförbrukning och även beräkningskapactiet, då MPC är känt för att vara väldigt beräkningskrävan- de och är ofta en begränsning för hårdvaran. Den största delen av resultaten är baserade på hela systemet och täcker olika scenarion som exempelvis dålig WiFi uppkoppling och att icke−sändande fordon intar platoonen. En jämförelse av hur mycket energi motorn förbrukade har gjorts mellan ett tungt fordon som kör med farthållaren påslagen och ett tungt fordon som kör i en platoon. Med ett relativt avstånd på 10 meter, varierande hastighet och icke brusiga signaler kan bränsleförbrukning minskas med ett medel på approximativt 11%.
Norstedt, Erik, and Olof Bräne. "Model Predictive Climate Control for Electric Vehicles." Thesis, Uppsala universitet, Avdelningen för systemteknik, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-446435.
Full textSha'Aban, Yusuf. "Regulatory level model predictive control." Thesis, University of Manchester, 2015. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/regulatory-level-model-predictive-control(1cca6fc1-8473-4191-8edd-06ddb0884040).html.
Full textSundbrandt, Markus. "Control of a Ground Source Heat Pump using Hybrid Model Predictive Control." Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-71369.
Full textSimon, Daniel. "Fighter Aircraft Maneuver Limiting Using MPC : Theory and Application." Doctoral thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-139945.
Full textGustavsson, Andreas. "Dynamic modeling and Model Predictive Control of a vapor compression system." Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-76352.
Full textLundh, Joachim. "Model Predictive Control for Active Magnetic Bearings." Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-81325.
Full textDet här examensarbetet diskuterar möjligheten att positionsreglera en rotor som leviteras på aktiva magnetlager. Reglerstrategin som används är modellbaserad prediktionsreglering vilket är en online-metod där ett optimeringsproblem löses i varje sampel. Detta gör att regulatorn blir mycket beräkningskrävande. Samplingstiden för systemet är mycket kort för att fånga dynamiken hos rotorn. Det betyder att regulatorn inte ges mycket tid att lösa optimeringsproblemet. Olika metoder för att lösa QP-problem betraktas för att se om det är möjligt att köra regulatorn i realtid. Dessutom diskuteras hur valet av prediktionshorisont, reglerhorisont och straff på sluttillståndet påverkar regleringen. Simuleringar som visar karakteristiken av dessa val har utförts.
Toschi, Alessandro. "Integration of Model Predictive Control for autonomous racing." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022.
Find full textMancino, Francesco. "An embedded model predictive controller for optimal truck driving." Thesis, KTH, Reglerteknik, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-205649.
Full textEn algoritm för hastighetsstyrning baserad på modell-prediktiv reglering har utvecklats och testats på befintlig styrsystem i ett Scania lastbil. Genom att använda en enkel modell av fordonet och kunskap om lutningen på vägen framför den kunde man sänka bränsleförbrukningen med nästan 1% i vissa sträckor, jämfört med en regelbaserad farthållare. Problemet är formulerat som en optimerings-problem där bränsleförbrukning och total restid måste minimeras. För att hitta den optimala lösningen användes dynamisk programmering och hela koden är skriven så att den kan exekveras på en Scania styrenehet. Koden är kan köras parallellt med den mjukvara som är installerad på styrenheten. Simuleringar utfördes i en miljö utvecklad i Simulink. Två test-körningar på E4 motorvägen utfördes.
Carlsson, Rickard. "A practical approach to detection of plant model mismatch for MPC." Thesis, Linköping University, Automatic Control, 2010. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-56581.
Full textThe number of MPC installations in industry is growing as a reaction to demands of increased efficiency. An MPC controller uses an internal plant model to run real-time predictive optimization of future inputs. If a discrepancy between the internal plant model and the plant exists, control performance will be affected. As time from commissioning increases the model accuracy tends to deteriorate. This is natural as the plant changes over time. It is important to detect these changes and re-identify the plant model to maintain control performance over time. A method for identifying Model Plant Mismatch for MPC applications is developed. Focus has been on developing a method that is simple to implement but still robust. The method is able to run in parallel with the process in real time. The efficiency of the method is demonstrated via representative simulation examples.An extension to detection of nonlinear mismatch is also considered, which is important since linear plant models often are used within a small operating range. Since most processes are nonlinear this discrepancy is inevitable and should be detected.
Ökade krav på effektivitet gör att industrin söker efter mer avancerad processtyrning. MPC har växt fram som en kandidat. En MPC regulator änvänder en modell av systemet för att samtidigt som systemet körs utföra en optimering av framtida styrsignaler. Om modellen innehåller felaktigheter kan reglerprestandan påverkas. En modell försämras normalt då tiden från idrifttagning växer eftersom systemet förändras med tiden. Det är av största vikt att upptäcka dessa förändringar och sedan uppdatera modellen för att reglerprestandan inte ska påverkas. Avsikten är att utveckla en metod för att upptäcka modellfel med fokus på att den ska vara enkel att implementera. Det ska även vara möjligt att använda metoden parallellt med en process. För att utvärdera metoden så körs den på ett antal representativa simuleringsexempel. Det har även varit en avsikt att utveckla en metod för detektion av ickelinjära modellfel. Motivet till det är att linjära modeller används för att beskriva ickelinjära processer och då är modellfel naturliga.
Hellström, Erik. "Explicit use of road topography for model predictive cruise control in heavy trucks." Thesis, Linköping University, Department of Electrical Engineering, 2005. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-2843.
Full textNew and exciting possibilities in vehicle control are revealed by the consideration of topography through the combination GPS and three dimensional road maps. This thesis explores how information about future road slopes can be utilized in a heavy truck with the aim at reducing the fuel consumption over a route without increasing the total travel time.
A model predictive control (MPC) scheme is used to control the longitudinal behavior of the vehicle, which entails determining accelerator and brake levels and also which gear to engage. The optimization is accomplished through discrete dynamic programming. A cost function is used to define the optimization criterion. Through the function parameters the user is enabled to decide how fuel use, negative deviations from the reference velocity, velocity changes, gear shifts and brake use are weighed.
Computer simulations with a load of 40 metric tons shows that the fuel consumption can be reduced with 2.5% with a negligible change in travel time, going from Link¨oping to J¨onk¨oping and back. The road slopes are calculated by differentiation of authentic altitude measurements along this route. The complexity of the algorithm when achieving these results allows the simulations to run two to four times faster than real time on a standard PC, depending on the desired update frequency of the control signals.
Juhlin-Henricson, Teddy. "Implementation and Analysis of a Clothoid-based Model Predictive Controller." Thesis, KTH, Skolan för elektro- och systemteknik (EES), 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-187688.
Full textUnder de senaste åren har självkörande fordon blivit populärare som forskningsområde, och det blir allt mer populärt. Ett område inom självkörande fordon är att den ska följa efter en bana, även kallat path following, vilket är området som projektet fokuserat på. En av de populära kontrollerna för att styra fordonet är predikterande modell-kontroller (model predictive control), för den hittar en den optimala kontrol signalen baserat på modellen av fordonet och dess framtida bettende inom prediktions horisonten - som täcker ett område framför bilen. För att öka täckningsgraden av det här området kan en använda en ny kontroller - den klotoidbaserade predikterande modell-kontroller (clothoid-based model predictive controller). Den klotoidbaserade predikterande modell-kontroller är en linjärt tidsvarierande predikterande modell-kontroller (linear time-varying model predictive controller) som använder sig av en klotoidbaserad fordonsmodel för att hitta den optimala inputsignalen baserat på fordonets beteende vid knut-punkterna (kink-points). Knut-punkterna är punkter som används för att skapa klotoiderna, och avståndet mellan punkterna kan vara långt. Därför är det möjligt att täcka ett större område framför fordonet med en mindre prediktions horisont. I den här uppsatsen är kontroller implementerad i Smart Mobility Laboratory på Kungliga Tekniska Högskolan, så att den kan bli evaluerad och testad för användning i framtiden. Kontrollern används på˚ en 1 : 32 skalenlig radiostyd lastbild som är övervakad av ett rörelse detektionssystem, och lastbilen är radio fjärrstyrd via en dator. Resultatet av implementeringen är en ny kontroller för radiostyrd lastbil med en snabb kontroller algorithm med en maximal medelavvikelse från banan på 0.117m.
Braghieri, Giovanni. "Application of robust nonlinear model predictive control to simulating the control behaviour of a racing driver." Thesis, University of Cambridge, 2018. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/275524.
Full textNorén, Christoffer. "Path Planning for Autonomous Heavy Duty Vehicles using Nonlinear Model Predictive Control." Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-95547.
Full textSjögren, Sofia, and Nina Wollinger. "Slutfasstyrning av robot : en jämförelse mellan LQ och MPC." Thesis, Linköping University, Department of Electrical Engineering, 2007. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-10539.
Full textArbetet har utförts på Saab Bofors Dynamics i Karlskoga och dess syfte var att undersöka om det är möjligt att använda modellbaserad prediktionsreglering, MPC, vid slutfasstyrning av en viss typ av robot. Som referensram används linjärkvadratisk reglering, LQ, eftersom denna reglermetod har undersökts tidigare och visat sig fungera bra vid slutfasstyrning, dock för en annan typ av robot. Anledningen till att man vill undersöka om det är möjligt att använda MPC är att styrlagen enkelt tar hand om begränsningar på systemet på ett direkt och intuitivt sätt.
Styrlagarnas uppgift är att styra en robot i dess slutfas då det finns krav och önskemål på roboten som bör vara uppfyllda. Till exempel finns det begränsningar på styrsignalen samt önskemål om att träff ska ske i en viss träffpunkt och även med en viss träffvinkel. För att utvärdera resultaten undersöks och jämförs de två styrlagarnas prestanda och robusthet.
För att kunna utvärdera styrlagarnas egenskaper och jämföra dem implementeras de båda i en befintlig detaljerad simuleringsmiljö, som har utvecklats på Saab Bofors Dynamics i Karlskoga.
De prestanda och robusthetstester som har utförts uppvisar små skillnader på de två styrlagarna och slutsatsen blir därmed att det är möjligt att använda modellbaserad prediktionsreglering vid slutfasstyrning av en viss typ av robot eftersom det sedan tidigare är känt att linjärkvadratisk reglering är en bra styrlag att använda. För att se vilken av de två styrlagarna som är bäst vid slutfasstyrning av en viss typ av robot behöver det göras vissa ändringar och mer detaljerade undersökningar utföras.
Xu, Shuqi. "Learning Model Predictive Control for Autonomous Racing : Improvements and Model Variation in Model Based Controller." Thesis, KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-247881.
Full textI detta arbete, presenteras en förbättrad inlärning baserad modell prediktivkontroll (LMPC) för autonom racing, styralgoritm är referens fritt och har visatsig att kunna förbättra varvtid genom att lära sig ifrån historiska data från tidigarevarv. En terminal kostnad och en samplad säker mängd är lärde ifrån historiskdata för att garantera rekursiv genomförbarhet och icke-avtagande prestanda vidvarje varv.förbättringar har presenterats för implementering av LMPC på autonom racingpå ett mer effektivt och pålitligt sätt. Förbättringar har gjorts på tre aspekter.Först, för system identifiering, föreslår vi att samlar feature data i delrummet,så att storlek på samlade datamängd reduceras och tiden som krävs för attköra sorteringsalgoritm minskas. För det andra, föreslår vi olika strategierför förbättrade modellnoggrannheten, såsom LMS med/utan lyft och Gaussianprocess regression. För det tredje, För att reducerar komplexitet för algoritm,metoder som kombinerar olika modellbygg strategier föreslogs. Att körastyrenhet på ett multi-rate sätt har också föreslagits till för att reduceraalgoritmkomplexitet då inkrementet av styrfrekvensen är nödvändigt.Prestanda av olika systemidentifiering har jämförts, bland annat, Newtonslag, klassisk systemidentifierings metoder och strategier från maskininlärning.Faktorer som eventuellt kan påverka konvergens av LMPC resultat har ocksåundersökts. Såsom, prediktions horisont, styrfrekvensen.Experimentresultat på en 1:10 skalad RC-bilen visar effektiviteten hos föreslagnaförbättringarna och skillnaderna i olika systemidentifierings strategier.
Mann, Gustav, and Jakob Luedtke. "Implementation of a Model Predictive Controller in a Spark-Ignition Engine." Thesis, Linköpings universitet, Fordonssystem, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-176534.
Full textAndersson, Amanda, and Elin Näsholm. "Fast Real-Time MPC for Fighter Aircraft." Thesis, Linköpings universitet, Reglerteknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-148580.
Full textOsunnuyi, Olufemi Adetunji. "Model predictive control of an exothermic batch reactor using near infrared (NIR) spectroscopic measurements as feedback." Thesis, University of Manchester, 2014. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/model-predictive-control-of-an-exothermic-batch-reactor-using-near-infrared-nir-spectroscopic-measurements-as-feedback(adf06eb7-438d-4635-a9a4-e2f5f0872693).html.
Full textFreiwat, Sami, and Lukas Öhlund. "Fuel-Efficient Platooning Using Road Grade Preview Information." Thesis, Uppsala universitet, Avdelningen för systemteknik, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-270263.
Full textRogalsky, Dennis Wayne. "Quantifying plant model parameter effects on controller performance /." Thesis, Connect to this title online; UW restricted, 1999. http://hdl.handle.net/1773/9843.
Full textEvans, Martin A. "Multiplicative robust and stochastic MPC with application to wind turbine control." Thesis, University of Oxford, 2014. http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:0ad9b878-00f3-4cfa-a683-148765e3ae39.
Full textOzbek, Murat Olus. "Inferential Model Predictive Control Of Poly(ethylene Terephthalate) Degradation During Extrusion." Master's thesis, METU, 2003. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12607497/index.pdf.
Full text500 rpm, 3.85 &ndash
8.16 g/min and 270 &ndash
310 oC respectively. Singular value decomposition (SVD) technique is used for the best pairing between the manipulated &ndash
controlled variables, where screw speed is taken as the manipulated variable and molecular weight of the product is taken as the controlled variable. PID and model predictive controller (MPC) are designed utilizing the dynamic models in the feedback inferential control algorithm. In the simulation studies, the performance of the designed inferential control system, where molecular weight (Mv) of the product is estimated from the measured intrinsic viscosity ([&
#951
]) of the product, is investigated. The controller utilizing PID and MPC control algorithms are found to be robust and satisfactory in tracking the given set points and eliminating the effects of the disturbances.
Forel, Alexandre. "Distributed Model Predictive Operation Control of Interconnected Microgrids." Thesis, KTH, Reglerteknik, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-206145.
Full textFörnybara energikällor har ökat under senaste åren. Det innebär nya utmaningar förevolutionen av elektriska nät. Microgrids är en bottom-up ansats för produktion ochintegrering av förnybar energi.Energiförsörjning av flera sammankoppladeMicrogrids studeras in detta arbete genommodellbaserad prediktiv kontroll (MPC). Ett optimeringsproblem formuleras på de enskildaenheterna med Alternating DirectionMethod ofMultipliers (ADMM) och parallellberäkningar härledas.Microgrids samarbetar för att nå en global lösning av neighbourto-neighbour kommunikation.Distribuerad energiförsörjning av microgrids analyseras och två kontroll algorithmerutformas.
Hyatt, Phillip Edmond. "Robust Real-Time Model Predictive Control for High Degree of Freedom Soft Robots." BYU ScholarsArchive, 2020. https://scholarsarchive.byu.edu/etd/8453.
Full textSelvatici, Luca. "Distributed cooperative MPC for aerial robots: a ROS 2 implementation." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021.
Find full text