IMPROVED CONSTRAINT HANDLING APPROACH FOR PREDICTIVE FUNCTIONAL CONTROL USING AN IMPLIED CLOSED-LOOP PREDICTION

Author:

Abdullah MuhammadORCID,Rossiter John AnthonyORCID,Abdul Ghaffar Alia FarhanaORCID

Abstract

Predictive Functional Control is a simple alternative to the traditional PID controller which has the capability to handle process constraints more systematically. Nevertheless, the most basic form of PFC has suffered from ill-posed prediction due to its simplicity in formulation and assumption of constant future input dynamics. Although some constraints can be satisfied, nevertheless the performance may be very conservative due to this issue. The main objective of this paper is to improve the constrained performance of a PFC controller with a minimum modification of the existing formulation. Specifically, a novel constraint handling approach for PFC is proposed based on an implied closed-loop prediction. Instead of assuming a constant input as deployed in the conventional open-loop prediction, the implied closed-loop input dynamics are utilised to detect future constraint violations. In addition, a future perturbation is introduced into the prediction structure as an extra degree of freedom for satisfying the constraints. Two simulation results confirm that the proposed approach gives far less conservative constraint handling and thus better control performance compared to the nominal PFC. Furthermore, this novel implementation also alleviates the well-known tuning difficulties and prediction inconsistency issues that are associated with conventional PFC when handling constraints. ABSTRAK: Kawalan Kefungsian Ramalan adalah alternatif mudah kepada kawalan tradisional PID yang mempunyai kekangan keupayaan bagi mengawal proses secara lebih tersusun. Namun, keadaan paling asas pada kesan PFC adalah daripada ramalan tak teraju-rapi yang disebabkan oleh formula ringkas dan anggapan dinamik input yang sama bagi masa depan. Walau kekangan ini dapat diatasi, namun prestasi akan berubah secara konservatif disebabkan oleh isu ini. Objektif utama kajian ini adalah bagi membaiki kekangan prestasi kawalan PFC dengan modifikasi minimum formula yang ada. Secara spesifik, pendekatan nobel kawalan PFC dicadangkan berdasarkan ramalan lingkaran-tertutup. Selain anggapan input tetap seperti yang dilakukan pada ramalan lingkaran-terbuka yang konservatif, dinamik input yang dibuat pada lingkaran-tertutup telah digunakan bagi mengesan kekangan masa depan yang bertentangan. Tambahan, gangguan yang bakal berlaku pada masa depan telah diperkenalkan ke dalam struktur ramalan sebagai tambahan darjah pada kebebasan bagi mengatasi kekangan. Dua dapatan simulasi kajian menyetujui pendekatan yang dicadangkan dan menyebabkan sangat kurang kekangan pengendalian pada sistem konservatif, oleh itu kawalan yang lebih bagus pada prestasi  berbanding pada PFC nominal. Selain itu, pendekatan nobel ini juga menghilangkan kesukaran pelarasan yang dikenali ramai dan ramalan isu tidak konsisten yang terdapat pada PFC konvensional apabila mengendali kekangan.

Publisher

IIUM Press

Subject

Applied Mathematics,General Engineering,General Chemical Engineering,General Computer Science

Cited by 1 articles. 订阅此论文施引文献 订阅此论文施引文献,注册后可以免费订阅5篇论文的施引文献,订阅后可以查看论文全部施引文献

同舟云学术

1.学者识别学者识别

2.学术分析学术分析

3.人才评估人才评估

"同舟云学术"是以全球学者为主线,采集、加工和组织学术论文而形成的新型学术文献查询和分析系统,可以对全球学者进行文献检索和人才价值评估。用户可以通过关注某些学科领域的顶尖人物而持续追踪该领域的学科进展和研究前沿。经过近期的数据扩容,当前同舟云学术共收录了国内外主流学术期刊6万余种,收集的期刊论文及会议论文总量共计约1.5亿篇,并以每天添加12000余篇中外论文的速度递增。我们也可以为用户提供个性化、定制化的学者数据。欢迎来电咨询!咨询电话:010-8811{复制后删除}0370

www.globalauthorid.com

TOP

Copyright © 2019-2024 北京同舟云网络信息技术有限公司
京公网安备11010802033243号  京ICP备18003416号-3