طراحي كنترل كننده پيش بين مقيد بر اساس برنامه ريزي چند پارامتري براي واحد بويلر يك پالايشگاه گاز

Constrained Model Predictive Controller Design Based on Multi-parametric Programming for the Boiler Unit of a Gas Refinery

يكی از نقاط عطف در سير تكامل كنترل پيش بين استفاده از روش های برنامه ريزی چند پارامتری در حل مسائل بهينه سازی در كنترل پيش بين مقيد و دستيابی به حل صريح بوده است. با اين وجود تاكنون از كنترل كننده پيش بين مقيد مبتنی بر برنامه ريزی چند پارامتری به صورت گسترده در صنعت استفاده نشده است. در اين مقاله پس از توضيح مختصر شيوه كنترل مذكور به مدل سازی بويلر يك پالايشگاه گاز و خطی سازی مدل غير خطی بدست آمده حول نقطه كار آن خواهيم پرداخت. سپس با بكار گيری روش كنترل مذكور نشان داده خواهد شد كه كنترل كننده پيش بين مقيد مبتنی بر برنامه ريزی چند پارامتری نسبت به كنترل كننده PID عملكرد بسيار بهتری دارد در حاليكه از لحاظ محاسباتی دارای سرعت بسيار بيشتری نسبت به كنترل كننده پيش بين مقيد معمولی می‌باشد.

One of the breakthroughs in the progress of model predictive control is usage of the multi-parametric programming methods in solving the optimization problems in the constrained model predictive control algorithms to obtain explicit solutions. However, constrained model predictive control based on multi-parametric programming has not yet been applied widely in industries. In this paper, after a brief description of this method, nonlinear modeling of the boiler is considered and the obtained model is linearized at a working point. Then, the mentioned control method is applied and it is shown that the constrained model predictive control with multi-parametric programming has a much better performance with respect to the PID control, while it is computationally much faster with respect to the ordinary constrained model predictive control.