کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7104092 1460334 2018 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Formal controller synthesis for wastewater systems with signal temporal logic constraints: The Barcelona case study
ترجمه فارسی عنوان
سنتز کنترل کننده رسمی برای سیستم های فاضلاب با محدودیت های منطق زمانی: مطالعه موردی بارسلونا
کلمات کلیدی
سنتز رسمی، منطق موقتی سیگنال، مدل پیش بینی کنترل کنترل قوی یکپارچه سازی یکپارچه خطی / برنامه دوجنسی، مدیریت فاضلاب،
ترجمه چکیده
ما یک رویکرد برای سنتز کنترل رسمی سیستم فاضلاب بارسلونا را ارائه می دهیم. هدف کنترل کننده این است که به حداقل رساندن سرریز در سیستم و کاهش آلودگی محیط زیست (آلودگی). با توجه به تاثیرات ناگهانی و غیر قابل پیش بینی تغییرات آب و هوایی در آب و هوای مدیترانه، ما پیشنهاد می کنیم استراتژی کنترل پیش بینی کننده مدل قوی باشد. این رویکرد، ورودی های کنترل (به عنوان مثال، جریان ها از طریق محرک های شبکه) را ایجاد می کند که سیستم را در پیش بینی آب و هوای نامطمئن ایجاد می کند. ورودی های کنترل به صورت آنلاین به روز می شوند تا اندازه گیری های جدید در دسترس از سیستم و اختلالات را شامل شود. ما منطق زمانی را به عنوان مکانیسم رسمی برای بیان رفتار مطلوب سیستم استفاده می کنیم. معانی کمی از منطق سپس برای رمزگذاری رفتار مطلوب در هر دو مجموعه محدودیت ها و تابع هدف از مشکل بهینه سازی استفاده می شود. ما یک رویکرد راه حل برای بدست آوردن بهینه سازی بدست آمده را پیشنهاد می دهیم که بر مبنای تبدیل دینامیک غیرخطی سیستم به یک مدل دینامیکی منطقی مخلوط است. سپس، نمونه برداری از مونت کارلو و اصلاح دوگانه را برای دریافت یک مسئله برنامه ریزی خطی یا درجه دوم مختلط مختلط استخراج می کنیم. رویکرد پیشنهادی برای تصفیه پساب سیستم بارسلون برای نشان دادن اثربخشی آن اعمال می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی تکنولوژی و شیمی فرآیندی
چکیده انگلیسی
We present an approach for formal controller synthesis of the Barcelona wastewater system. The goal of the controller is to minimize overflow in the system and to reduce environmental contamination (pollution). Due to the influence of sudden and unpredictable weather changes within the Mediterranean climate, we propose robust model predictive control strategy. This approach synthesizes control inputs (i.e., flows through network actuators) that make the system robust to uncertainties in the weather forecast; control inputs are updated in an online fashion to incorporate the newly available measurements from the system and the disturbances. We employ signal temporal logic as a formal mechanism to express the desired behavior of the system. The quantitative semantics of the logic is then used to encode the desired behavior in both the set of constraints and the objective function of the optimization problem. We propose a solution approach for the obtained worst-case optimization, which is based on transforming the nonlinear dynamics of the system into a mixed logical dynamical model. Then, we employ Monte Carlo sampling and dual reformulation to get a mixed integer linear or quadratic programming problem.The proposed approach is applied to a catchment of the Barcelona wastewater system to illustrate its effectiveness.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Process Control - Volume 69, September 2018, Pages 179-191
نویسندگان
, , , ,