Reduced-order methods for nonlinear model predictive control
Reduced-order methods for nonlinear model predictive control
批准号:
274852524
负责人:
Professor Dr. Stefan Volkwein
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2015
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2014-12-31 至 2020-12-31
中文摘要
在与同事Lars Grüne(拜罗伊特)和托马斯默勒(Thomas Meurer)的联合项目中,开发了用于建筑物运行的能源管理的模型预测PDE控制。为此目的,使用模型预测控制(MPC)策略。在非线性MPC的降阶方法项目中,我们推导出了MPC算法中应使用的方法,用于快速且足够准确地解决MPC每次迭代中出现的优化问题。将通过特定问题的后验误差分析控制准确度。此外,从非线性优化的信赖域框架,以估计降阶模型的质量,并在必要时修改降阶模型。由于建筑运营中出现的偏微分方程组是参数依赖的,非线性和时变的,我们将使用降基方法来计算降阶模型。我们将分析降阶模型的近似误差与模型预测控制的总体目标之间的相互作用,以获得计算控制的最优性或稳定性。此外,线性化将进行调查,使有效的降阶方法的线性二次控制问题的应用。一个重要的特例是平坦系统。在这种情况下,只有静态(而不是动态)非线性优化问题的解决方案是必要的。因此,我们感兴趣的降阶方法,保持平坦性的发展。所有策略都将针对建筑运营中出现的基准问题进行测试。
英文摘要
In the joint project Model predictive PDE control for energy efficient building operation with the colleagues Lars Grüne (Bayreuth) and Thomas Meurer control strategies for the energy management of building operation are developed. For that purpose model predictive control (MPC) strategies are utilized. In the project Reduced-order methods for nonlinear MPC we derive methods which should be utilized within a MPC algorithm for a fast and sufficiently accurate solution of the optimization problems arising in each iteration of the MPC. The accuracy will be controlled by a problem-specific a-posteriori error analysis. Moreover, a trust-region framework from nonlinear optimization is applied in order to estimate the quality of the reduced-order model and to modify the reduced-order model if necessary. Since the arising system of partial differential equations in building operation is parameter-dependent, nonlinear and time-variant, we will use the reduced-basis method for the computation of the reduced-order model. We will analyze the interplay of the approximation error by the reduced-order model and the overall goal of the model predictive control to attain optimality or stability properties for the computed controls. Also linearizations will be investigated that allow the application of efficient reduced-order approaches for linear-quadratic control problems. An important special case is given by flat systems. In this case only solutions of static (instead of dynamic) nonlinear optimization problems are necessary. Therefore, we are interested in the development of reduced-order methods which preserve the flatness property. All strategies will be tested for a benchmark problem arising in building operation.
期刊论文(2)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Performance estimates for economic model predictive control and their application in proper orthogonal decomposition-based implementations
经济模型预测控制的性能估计及其在基于适当正交分解的实现中的应用
DOI:
10.3934/mcrf.2021013
发表时间:
2021
期刊:
Mathematical Control & Related Fields
影响因子:
1.2
作者:
[L. Grüne, L. Mechelli, S. Pirkelmann, S. Volkwein]
通讯作者:
S. Volkwein
DOI:
10.1016/j.camwa.2021.09.004
发表时间:
2021-01
期刊:
Comput. Math. Appl.
影响因子:
--
作者:
[Julian Andrej;L. Grüne;L. Mechelli;T. Meurer;S. Pirkelmann;S. Volkwein]
通讯作者:
Julian Andrej;L. Grüne;L. Mechelli;T. Meurer;S. Pirkelmann;S. Volkwein
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
基于Order的SIS/LWE变体问题及其应用
-
批准号:--
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:53万元
-
批准年份:2022
-
负责人:杨少军
-
依托单位:
体内亚核小体图谱的绘制及其调控机制研究
-
批准号:32000423
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:温增麒
-
依托单位:
水稻H3K27me3标记基因的三维基因组结构解析及其调控抽穗期的机理研究
-
批准号:32070612
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:李兴旺
-
依托单位:
CTCF/cohesin介导的染色质高级结构调控DNA双链断裂修复的分子机制研究
-
批准号:32000425
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:寿佳
-
依托单位:
一个全基因组尺度示踪染色质环重新生成的方法
-
批准号:32070611
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:徐晨欢
-
依托单位:
异染色质修饰通过调控三维基因组区室化影响机体应激反应的分子机制
-
批准号:31970585
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:卞迁
-
依托单位:
骨髓间充质干细胞成骨成脂分化过程中染色质三维构象改变与转录调控分子机制研究
-
批准号:31960136
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:40.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:滕兆伟
-
依托单位:
染色质三维结构等位效应的亲代传递研究
-
批准号:31970586
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:彭城
-
依托单位:
染色质三维构象新型调控因子的机制研究
-
批准号:31900431
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:李贵鹏
-
依托单位:
转座因子调控多能干细胞染色质三维结构中的作用
-
批准号:31970589
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:60.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:ANDREW P·HUTCHINS
-
依托单位: