面向不同电价策略的批量制造系统能源感知模型预测控制
最优化与控制
2025-07-01 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
制造业是能源消耗最高的行业之一，面临着不断提高的能源成本压力。本文提出了一种能源感知模型预测控制(MPC)框架，用于响应时变电价动态调度制造过程，而不影响生产目标或违反生产约束。开发了一种基于网络的制造系统模型，以捕捉复杂的物料流、批量处理以及缓冲区和机器的容量。将调度问题形式化为混合整数二次规划(MIQP)，在能源成本、缓冲区水平和生产要求之间进行权衡。案例研究评估了本文提出的MPC框架在四种工业电价方案下的表现。数值结果表明，该方法在满足生产目标和遵守生产约束的同时，减少了能源使用费用。研究结果突显了在制造调度决策中考虑详细电价结构的重要性，并为制造商在不同电价策略之间做出选择提供了实用见解。
引用
@article{arxiv.2506.22923,
title = {Energy-Aware Model Predictive Control for Batch Manufacturing System Scheduling Under Different Electricity Pricing Strategies},
author = {Hongliang Li and Herschel C. Pangborn and Ilya Kovalenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22923},
year = {2025}
}