Zobrazit minimální záznam

Fast Model Predictive Control with Long Prediction Horizon



dc.contributor.advisorOtta Pavel
dc.contributor.authorBurant Jiří
dc.date.accessioned2017-06-07T13:22:11Z
dc.date.available2017-06-07T13:22:11Z
dc.date.issued2017-05-25
dc.identifierKOS-695599616105
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10467/68600
dc.description.abstractTato práce poskytuje krátký úvod k řešení MPC řídícího problému a představuje efektivní algoritmus pro problémy s dlouhým predikčním horizontem. Výpočetní složitost řešení MPC problému roste podstatně s délkou predikčního horizontu. V případě klasické kondenzované formulace je růst s délkou predikčního horizontu kvadratický. Tato práce prezentuje nový algoritmus, využívající specifickou strukturu problému pro dosažení pouze lineární závislosti na délce predikčního horizontu. Navíc je zde prezentována i nová metoda blokování vstupů pro MPC problém, která výrazně redukuje výpočetní složitost. Algoritmus je založen na modifikované metodě Aktivních množin, používající Schurovu metodu a metodu Nulového prostoru pro aplikaci omezení a pro řešení Newtonova kroku. Dále je využita Projekce Newtonova kroku pro aplikaci omezení. Všechny kroky algoritmu jsou detailně popsány a jejich výpočetní složitost je analyzována. Výsledný algoritmus byl otestován na sadě systémů. Výsledky prokázaly lineární růst výpočetní náročnosti a také ukázaly, že algoritmus je vhodný pro velké systémy (se stovkami optimizačních proměnných).cze
dc.description.abstractThis thesis aims to give a brief introduction into solving of the MPC control problem and develop an effective algorithm for problems with long prediction horizon. The computation cost of solving the MPC problem grows significantly with the length of the prediction horizon. In the case of classical dense formulation approach, the growth in the length of prediction is quadratic. This thesis presents a novel algorithm exploiting the special structure of the problem to obtain only linear dependency in the length of the prediction horizon. Moreover, a move blocking strategy for MPC problems in sparse form is presented to reduce the computation burden significantly. The algorithm is based on a modified Active Set method, using Range Space method and Null Space method to apply the constraints and to solve the dual Newton step. Furthermore, a Newton Projection method is used for projection of the inequality constraints. All the steps of the algorithm are described in detail, and their computation cost is analyzed. The resulting algorithm has been tested on various problems. The results prove the linear growth of the computation load and also show that the algorithm is advantageous for large systems (hundreds of optimization variables).eng
dc.language.isoENG
dc.publisherČeské vysoké učení technické v Praze. Vypočetní a informační centrum.cze
dc.publisherCzech Technical University in Prague. Computing and Information Centre.eng
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmleng
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlcze
dc.subjectPrediktivní řízení,Kvadratické programování, Metoda aktivních množin, Warm-startcze
dc.subjectModel Predictive Control,Quadratic Programming, Active Set method, Warm-starteng
dc.titleRychlé prediktivní řízení s dlouhým horizontem predikcecze
dc.titleFast Model Predictive Control with Long Prediction Horizoneng
dc.typediplomová prácecze
dc.typemaster thesiseng
dc.date.accepted2017-06-13
dc.contributor.refereeHorák David
theses.degree.disciplineSystémy a řízenícze
theses.degree.grantorkatedra řídicí technikycze
theses.degree.programmeKybernetika a robotikacze


Soubory tohoto záznamu





Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam