학술논문

Multi-layer model predictive control of complex water systems
Document Type
Dissertation/Thesis
Author
Source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Subject
Language
English
Abstract
Aquesta tesi està dedicada a dissenyar un controlador MPC multicapa que s'aplica a una complexa xarxa regional emprant com a principal idea el fet de què les diferents capes treballen amb diferents escales de temps i objectius de control s'aconseguiran amb el seu propi controlador. Un esquema jeràrquic de coordinació temporal de dues capes s'ha aplicat per a coordinar als controladors MPC per a les xarxes de captació i transport. Un enfocament integrat de simulació-optimizació que contribueix a asegurar que l'efecte de les dinàmiques complexes, millor representades pel model de simulació s'hagin tingut en compte, s'ha propostat per la gestió operacional temps real de les xarxes regionals. La segona part d'aquesta tesi es centra en el disseny d'un esquema de control que utilitza la combinació del control MPC lineal amb una problema de satisfacció de restriccions (CSP) per optimitzar el control operacional no-lineal de les xarxes d'aigua potable. El mètode d'agregació de xarxes (NAM) s'utilitza per simplificar una xarxa d'aigua complexa en una xarxa conceptual bidireccional equivalent abans d'utilitzar el CSP. L'enfocament proposat es simula utilitzant Epanet per representar el comportament hidràulic de la xarxa d'aigua potable. Finalment, el MPC no lineal s'utilitza per a la validació fent ús de l'eina PLIO per a la seva implementació. I també, un esquema de planificació de dues capes per a estacions de bombament en una aigua xarxa de distribució ha estat proposat en la segona part d'aquesta tesi. Els paràmetres d'ajust d'aquest algorisme són el período de mostreig de control de la capa inferior i el número de bombes en paral·lel en la estació de bombament.