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Eficiencia orientada al MPC: utilizando estructura anidada para lograr operación y control óptimos

Autores: Xu, Jiahong; Xu, Lihong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Eficiencia orientada al MPC: utilizando estructura anidada para lograr operación y control óptimos


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Operación
Control
Estrategia
Rendimiento
Modelo predictivo de control orientado a la eficiencia
Global

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La operación y control óptimos, que pueden resultar en el rendimiento óptimo de la operación global de los procesos industriales, ha sido un tema candente en los diseños recientes de estrategias de control. Sin embargo, las estrategias de control existentes, como la optimización en tiempo real (RTO), la optimización dinámica en tiempo real (DRTO) y el control predictivo basado en modelos económicos (EMPC), tienen sus propias limitaciones y solo pueden generar un rendimiento de operación subóptimo. Con el fin de mejorar aún más el rendimiento de la operación global en línea, en este documento se propone un nuevo tipo de estrategia de control llamada control predictivo basado en el rendimiento orientado a la eficiencia (EfiMPC). El objetivo del EfiMPC se discute primero, y luego se propone la estrategia ideal de EfiMPC con una estructura anidada, donde la capa interna es la construcción fuera de línea de una región terminal orientada a la eficiencia, y la capa externa es la optimización directa del rendimiento de la operación transitoria. Esta región terminal orientada a la eficiencia puede garantizar un rendimiento de operación dinámico en la perspectiva de lazo cerrado, y así se puede obtener un mejor rendimiento de operación global. También se propone una estrategia práctica de EfiMPC, que reemplaza la construcción fuera de línea de la región terminal orientada a la eficiencia con la optimización en línea del rendimiento de operación dinámico promedio en la capa interna, y se discuten la factibilidad recursiva y la estabilidad en lazo cerrado de EfiMPC práctico. Finalmente, se utilizó una aplicación CSTR para probar la superioridad de la estrategia de EfiMPC propuesta, y los resultados de la simulación muestran que EfiMPC puede obtener el mejor rendimiento de operación global en comparación con las otras tres estrategias de control; así, se demuestra la efectividad de EfiMPC.

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