Browsing by Author "Mohamed. A. Rahim"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    Enhancement of Large-Scale Plants Performance Using Distributed Model Predictive Control
    (2018-12-15) Mohamed. A. Rahim; M. Ramasamy
    Distributed model predictive controllers (DMPC) achieve control performances close to that of centralized predictive controllers when applying cooperative schemes as their predictive models include the sub-system interaction models and some form of communication exist between them. The objective of reducing the global cost function is efficiently achieved when deploying the cooperative DMPC scheme, leading to high control performance index (CPI) as compared to non-cooperative and decentralized schemes. In this paper, an efficient cooperative MPC algorithm is introduced that is able to drive the process to achieve plant-wide performance close to that of centralized schemes. The performance of the proposed algorithm is evaluated with respect to various control frameworks in terms of set point tracking, disturbance rejection and inappropriate selection of input/output pairs in decentralized framework. Keywords: Cost function; Centralized MPC; Decentralized; Optimization; المستخلص: يحقق نموذج التحكم التنبؤي الموزع اداءا مماثلا لنموذج التحكم المركزي عند تطبيق طرق التعاون وربط المعلومات وذلك لاحتواء النماذج التنبؤئية في هذه الحالة علي معلومات تخص التداخل بين النماذج وتبادل المعلومات بينهم. ان الهدف من انقاص الدالة العامة للتكاليف يمكن الحصول عليه عند تطبيق استخدام نموذج التحكم التنبؤي الموزع التعاوني مما يؤدي الي زيادة معامل اداء التحكم بالمقارنة مع نموذج التحكم التنبؤي الموزع غير التعاوني. هذه الورقة تقدم خوارزمية لنموذج تحكم تنبؤي موزع تعاوني ذو اداء عالي بامكانه جعل العملية الصناعية قادرة على محاكاة اداء نموذج التحكم المركزي لكل المنشاة الصناعية. تم تقييم اداء الخوارزمية المقترحة بالمقارنة مع عدد من الطرق المستخدمة من ناحية تتبع نقطة ضبطها المرجعية وازالة تاثير الاضطرابات وعدم الاختيار الصحيح لمدخلات ومخرجات في التحكم اللامركزي. الكلمات المفتاحية: دالة التكلفة – التحكم التنبؤي المركزي – التحكم التنبؤي اللامركزي- الامثلة.
  • Thumbnail Image
    Item
    Improvement of Controller Performance Index (CPI) using Distributed MPC Algorithms
    (2019-03) Mohamed. A. Rahim; M. Ramasamy
    Distributed model predictive controllers (DMPC) help in controlling large-scale plants more efficiently than decentralized predictive controllers. Distributed model predictive controllers (DMPC) help in controlling large-scale plants more efficiently than decentralized predictive controllers. In this paper a cooperative distributed model predictive control strategy for linear systems is presented in comparison to centralized and decentralized control. The proposed scheme will definitely compensate the possible lack of accuracy in addition to computational efficiency associated with model-based techniques for the geographically distributed controllers. The key benefit of the proposed control strategy is the ability to converge to the centralized optimal solution (Pareto optimum) and produce a control feedback which in turn insures the closed-loop stability. A process of two subsystems is presented for simplicity; nevertheless, the strategy offers the flexibility for being extended to any finite number of subsystems. Keywords- Cooperative DMPC; Distributed MPC; Subsystem interactions; Controller performance index; Optimization; Large –scale plants المستخلص: يساعد نموذج التحكم التنبؤي الموزع في التحكم في المنشاءات الصناعية الكبيرة بصورة اكثر كفاءة من المتحكمات التنبؤية غير المركزية. تقدم هذه الورقة نموذج التحكم التنبؤي الموزع التعاوني للانظمة الخطية بالمقارنة مع اداء المتحكمات التنبؤية المركزية و اللامركزية. الطريقة المقترحة في هذا البحث من المؤكد ان تعوض النقص المتوقع في دقة النماذج الرياضية وكفاءة الحسابات المتعلقة بتكوين النماذج للمتحكمات الموزعة جغرافيا. ان الفائدة الاساسية من طريقة التحكم المقترحة هو امكانية الوصول لحل مركزي مثالي (قيمة باريتو المثلى) وتكوين تحكم بمعلومات مرجعية تضمن استقرارية الانظمة ذات التحكم المغلق. في هذا البحث تم عرض نظام ثنائي للتبسيط ولكن على الرغم من ذلك فان نموذج التحكم التنبؤي الموزع الذي تم عرضه يمكنه ان يطبق بمرونة في عدد لا نهائي من الانظمة. الكلمات المفتاحية: نموذج التحكم التنبؤي الموزع التعاوني – تداخل الانظمة – معامل اداء المتحكم – الامثلة – المنشاءات الصناعية الكبيرة.