Using Receding Horizon Minimization of Output Errors in Time Domain for Model Predictive Control of Multivariable Paper Drying Systems

Kim Quyen Tran1, , Quoc Khanh Bui2, Doan Phuoc Nguyen2
1 Tuy Hoa Industrial College, Nguyen Tat Thanh Street, Tuy Hoa, Phu Yen
2 Hanoi University of Science and Technology, No.1 Dai Co Viet, Hai Ba Trung, Hanoi

Main Article Content

Abstract

The paper proposes a model predictive control method for MIMO system, in which the difference system equations are used for output prediction. The proposed control method is based on piecewise minimizing of output tracking errors in time domain. The structure of proposed controller is similar to that of conventional GPC, except that its system output prediction and minimization of tracking error will be carried out directly in time domain instead of frequency domain. Hence the issue of Diophantine equation can be avoided but the tracking control performance is acceptable and stability is still guaranteed. Moreover, the decoupling and disturbance attenuation behavior of the proposed controller is better than the conventional GPC. To demonstrate these assertions, the paper presents an application of proposed method to control the multivariable paper drying system and then compares the resulted system control performance with the one using the output feedback controller in comparison with the feedforward controller for conventional GPC.

Article Details

References

[1] Tài liệu thiết kế và kỹ thuật vận hành hệ thống sấy Bài bằng (nâng cấp lần 2), 2014.
[2] Bùi Quốc Khánh, et al. (2014): Điều khiển quá trình. NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội.
[3] Đỗ Thị Tú Anh, Nguyễn Doãn Phước (2013): Giới thiệu về điều khiển dự báo hệ truyền nhiệt. Hội nghị Khoa học Công nghệ Điện tử Đại học Công nghiệp Thái Nguyên.
[4] Trần Kim Quyền, Bùi Quốc Khánh, Lê Khắc Trường, Động học quá trình sấy giấy đa biến, tạp chí Tự động hóa ngày nay, chuyên san Điều khiển và Tự động hóa số 1, tháng 12 năm 2014, pp 58-63.
[5] Trần Kim Quyền, Lê Khắc Trường, Phạm Văn Tuyên: Động học quá trình cân bằng giữ - Zerolevel trong buồng sấy giấy. Tạp chí Tự động hoá ngày nay, chuyên san Điều khiển và Tự động hóa số 12, tháng 4/2015, pp36-41.
[6] Trần Kim Quyền, Doãn Quang Vinh, and Lê Khắc Trường: Điều khiển đa biến tách kênh cho buồng sấy giấy. 2015, Hội nghị tự động hoá Toàn quốc, VCCA 2015.
[7] Camacho, E. and Bordons, C. (1999): Model predictive control. Springer.
[8] Holkar, K.K. and Waghmare, L.M.(2010): An overview of model predictive control. Int. Journal of Control and Automation, Vol. 3, No. 4, December 2010, pp. 47-64.
[9] Maciejowski, M.J. (2011): Predictive control with constrains. Prentice Hall.