Languages and Tools for Optimization of Large-Scale Systems
Författare
Summary, in Swedish
Popular Abstract in Swedish
Modellering och simulering är etablerade tekniker för att lösa designproblem inom många olika ingenjörsdiscipliner idag. Dedicerade språk, såsom Modelica, och effektiva mjukvaror finns också tillgängliga. I denna avhandling presenteras en språklig utvidgning av Modelica, Optimica, som är avsedd för formulering av dynamiska optimeringsproblem. För att demonstrera användningen av Optimica har mjukvara utvecklats för ändamålet. Denna mjukvara inkluderar en modulärt utbyggbar kompilator, JModelica-kompilatorn, samt en utvidgning som stöder Optimica.
Ett Modelica-bibliotek för modellering av torkpartier i pappersmaskiner, DryLib, har utvecklats. Klasserna i biblioteket möjliggör strukturerad och hierarkisk modellering av torkpartier för applikationsanvändare, samtidigt som de erbjuder flexibilitet och utbyggbarhet för expertanvändare. Ett parameteroptimeringsproblem, ett modellreduktionsproblem samt ett optimeringsbaserat reglerproblem som baseras på DryLib redovisas i avhandlingen.
Ett uppstarts-problem för en plattreaktor har formulerats i Optimica, och en lösning har beräknats med hjälp av Optimica-kompilatorn. Vidare har den resulterande lösningens robusthet kvantifierats med Monte Carlo-Simuleringar.
I många styrsystem är det nödvändigt att beakta interaktion med en användare, eller operatör. I denna avhandling presenteras en regulator för manuell reglering av inverterade pendlar, där insignalen är begränsad. Regulatorn är baserad på nåbara mängder och garanterar semi-global stbilitet för alla referens-trajektorier.
En robot bestående av en pendelkropp på två hjul har utvecklats. Ett distribuerat styrsystem, inkluderande signalbehandlingsalgoritmer och en stabiliserande styrlag har implementerats.
Modellering och simulering är etablerade tekniker för att lösa designproblem inom många olika ingenjörsdiscipliner idag. Dedicerade språk, såsom Modelica, och effektiva mjukvaror finns också tillgängliga. I denna avhandling presenteras en språklig utvidgning av Modelica, Optimica, som är avsedd för formulering av dynamiska optimeringsproblem. För att demonstrera användningen av Optimica har mjukvara utvecklats för ändamålet. Denna mjukvara inkluderar en modulärt utbyggbar kompilator, JModelica-kompilatorn, samt en utvidgning som stöder Optimica.
Ett Modelica-bibliotek för modellering av torkpartier i pappersmaskiner, DryLib, har utvecklats. Klasserna i biblioteket möjliggör strukturerad och hierarkisk modellering av torkpartier för applikationsanvändare, samtidigt som de erbjuder flexibilitet och utbyggbarhet för expertanvändare. Ett parameteroptimeringsproblem, ett modellreduktionsproblem samt ett optimeringsbaserat reglerproblem som baseras på DryLib redovisas i avhandlingen.
Ett uppstarts-problem för en plattreaktor har formulerats i Optimica, och en lösning har beräknats med hjälp av Optimica-kompilatorn. Vidare har den resulterande lösningens robusthet kvantifierats med Monte Carlo-Simuleringar.
I många styrsystem är det nödvändigt att beakta interaktion med en användare, eller operatör. I denna avhandling presenteras en regulator för manuell reglering av inverterade pendlar, där insignalen är begränsad. Regulatorn är baserad på nåbara mängder och garanterar semi-global stbilitet för alla referens-trajektorier.
En robot bestående av en pendelkropp på två hjul har utvecklats. Ett distribuerat styrsystem, inkluderande signalbehandlingsalgoritmer och en stabiliserande styrlag har implementerats.
Avdelning/ar
Publiceringsår
2007
Språk
Engelska
Publikation/Tidskrift/Serie
PhD Thesis TFRT-1081
Fulltext
Dokumenttyp
Doktorsavhandling
Förlag
Department of Automatic Control, Lund Institute of Technology, Lund University
Ämne
- Control Engineering
Nyckelord
- Paper Machine Modeling
- Plate Reactor
- Languages for Physical Modeling
- Compiler Construction
- Dynamic Optimization
- Modelica
- Optimica
- Manual Control
- Automation
- robotics
- control engineering
- Automatiska system
- robotteknik
- reglerteknik
Status
Published
Handledare
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISSN: 0280-5316
- ISSN: 0280-5316
Försvarsdatum
30 november 2007
Försvarstid
10:15
Försvarsplats
Room M:B, M-building, Ole Römers väg 1, Lund University Faculty of Engineering
Opponent
- Lorenz T. Biegler (Professor)