Reduced-order methods for nonlinear model predictive control
非线性模型预测控制的降阶方法
基本信息
- 批准号:274852524
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 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
- 起止时间:2014-12-31 至 2020-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
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.
在与同事Lars gr<s:1> ne (Bayreuth)和Thomas Meurer的联合项目模型中,对节能建筑运行的预测PDE控制策略进行了开发。为此,采用了模型预测控制(MPC)策略。在“非线性MPC的降阶方法”这个项目中,我们推导了在MPC算法中用于快速和足够精确地解决MPC每次迭代中出现的优化问题的方法。准确度将由特定于问题的后验误差分析来控制。此外,为了估计降阶模型的质量,并在必要时对降阶模型进行修正,采用了非线性优化中的信任域框架。由于建筑作业中产生的偏微分方程组是参数相关的、非线性的和时变的,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逼近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,将研究线性化,使有效的降阶方法应用于线性二次控制问题。平坦系统给出了一个重要的特例。在这种情况下,只有解决静态(而不是动态)非线性优化问题是必要的。因此,我们对保持平面性的降阶方法的发展很感兴趣。所有策略都将在楼宇运作中测试一个基准问题。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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:
- 影响因子:1.2
- 作者:L. Grüne;L. Mechelli;S. Pirkelmann;S. Volkwein
- 通讯作者:S. Volkwein
Parallelized POD-based suboptimal economic model predictive control of a state-constrained Boussinesq approximation
- DOI:10.1016/j.camwa.2021.09.004
- 发表时间:2021-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 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
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr. Stefan Volkwein其他文献
Professor Dr. Stefan Volkwein的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
相似国自然基金
基于Order的SIS/LWE变体问题及其应用
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:53 万元
- 项目类别:面上项目
体内亚核小体图谱的绘制及其调控机制研究
- 批准号:32000423
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
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
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
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
- 批准年份:2019
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
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
- 批准年份:2019
- 资助金额:40.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
染色质三维结构等位效应的亲代传递研究
- 批准号:31970586
- 批准年份:2019
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
染色质三维构象新型调控因子的机制研究
- 批准号:31900431
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
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
- 批准年份:2019
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
Poisson Order, Morita 理论,群作用及相关课题
- 批准号:19ZR1434600
- 批准年份:2019
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于Kummer扩张的代数几何码的若干问题研究
- 批准号:11701317
- 批准年份:2017
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
RUI: Development of Fast Methods for Solving the Boltzmann Equation through Reduced Order Models, Machine Learning, and Optimal Transport
RUI:开发通过降阶模型、机器学习和最优传输求解玻尔兹曼方程的快速方法
- 批准号:
2111612 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Reduced-Order and Low-Rank Methods for Parameter-Dependent Partial Differential Equations
参数相关偏微分方程的降阶和低秩方法
- 批准号:
1819115 - 财政年份:2018
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Advancing Knowledge of Atomization: Numerical Methods, Physics Extraction, and Reduced-Order Models
职业:推进雾化知识:数值方法、物理提取和降阶模型
- 批准号:
1749779 - 财政年份:2018
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Optimization methods for mathematical programs with equilibrium constraints in function spaces based on adaptive error control and reduced order or low rank tensor approximations
基于自适应误差控制和降阶或低秩张量近似的函数空间中具有平衡约束的数学程序的优化方法
- 批准号:
314151277 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
CAREER: Reduced-order Methods for Big-Data Challenges in Nonlinear and Stochastic Optimization
职业:非线性和随机优化中大数据挑战的降阶方法
- 批准号:
1637473 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Reduced-order Methods for Big-Data Challenges in Nonlinear and Stochastic Optimization
职业:非线性和随机优化中大数据挑战的降阶方法
- 批准号:
1254446 - 财政年份:2013
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Reduced Order Methods for Computational Fluid Dynamics
计算流体动力学的降阶方法
- 批准号:
432189-2012 - 财政年份:2012
- 资助金额:
-- - 项目类别:
University Undergraduate Student Research Awards
Reduced-Order Constrained Optimization for Rapid IMRT and VMAT Treatment Planning
快速 IMRT 和 VMAT 治疗计划的降阶约束优化
- 批准号:
8234172 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Reduced-Order Constrained Optimization for Rapid IMRT and VMAT Treatment Planning
快速 IMRT 和 VMAT 治疗计划的降阶约束优化
- 批准号:
8444578 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Reduced-Order Constrained Optimization for Rapid IMRT and VMAT Treatment Planning
快速 IMRT 和 VMAT 治疗计划的降阶约束优化
- 批准号:
8066714 - 财政年份:2010
- 资助金额:
-- - 项目类别: