Implementación de Control Óptimo con Penalización Terminal Usando Algoritmos Metaheurísticos
Autores: Minzu, Viorel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Implementación de Control Óptimo con Penalización Terminal Usando Algoritmos Metaheurísticos
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Automatización industrial
Palabras clave
Algoritmo
Penalización terminal
Estructura de seguimiento
Modelo de proceso
Entradas de control
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Los problemas de control óptimo se pueden resolver mediante un algoritmo basado en metaheurísticas (MbA) que produce una solución en bucle abierto. El mecanismo de control de horizonte móvil puede integrar un MbA para generar una solución en bucle cerrado. Cuando el índice de rendimiento incluye un término que depende del estado final (penalización terminal), el tiempo de predicción puede superar un período de muestreo. Este artículo tiene como objetivo evitar predecir la penalización terminal. La secuencia de las variables de estado de la mejor solución se convierte en una trayectoria de referencia; esta se utiliza por una estructura de seguimiento que incluye el proceso real, un modelo de proceso (PM) y un controlador de seguimiento (TC). La trayectoria de referencia debe ser seguida tanto como sea posible por la trayectoria real. El TC realiza una predicción de un paso adelante y calcula las entradas de control a través de un procedimiento de minimización. Por lo tanto, se evita el cálculo de la penalización terminal. Se presenta un ejemplo de una estructura de seguimiento. El TC también puede utilizar un MbA para su procedimiento de minimización. La implementación se presenta en dos versiones: utilizando un algoritmo de recocido simulado y un algoritmo evolutivo. Las simulaciones han demostrado que el enfoque propuesto es realista. La estructura de seguimiento funciona bien o no, dependiendo de la precisión del PM en reproducir el proceso real.
Descripción
Los problemas de control óptimo se pueden resolver mediante un algoritmo basado en metaheurísticas (MbA) que produce una solución en bucle abierto. El mecanismo de control de horizonte móvil puede integrar un MbA para generar una solución en bucle cerrado. Cuando el índice de rendimiento incluye un término que depende del estado final (penalización terminal), el tiempo de predicción puede superar un período de muestreo. Este artículo tiene como objetivo evitar predecir la penalización terminal. La secuencia de las variables de estado de la mejor solución se convierte en una trayectoria de referencia; esta se utiliza por una estructura de seguimiento que incluye el proceso real, un modelo de proceso (PM) y un controlador de seguimiento (TC). La trayectoria de referencia debe ser seguida tanto como sea posible por la trayectoria real. El TC realiza una predicción de un paso adelante y calcula las entradas de control a través de un procedimiento de minimización. Por lo tanto, se evita el cálculo de la penalización terminal. Se presenta un ejemplo de una estructura de seguimiento. El TC también puede utilizar un MbA para su procedimiento de minimización. La implementación se presenta en dos versiones: utilizando un algoritmo de recocido simulado y un algoritmo evolutivo. Las simulaciones han demostrado que el enfoque propuesto es realista. La estructura de seguimiento funciona bien o no, dependiendo de la precisión del PM en reproducir el proceso real.