管道网络中天然气动态的线性系统分析与最优控制
最优化与控制
2025-07-24 v6 动力系统
摘要
我们设计了非线性与自适应线性模型预测控制(MPC)技术,以最小化天然气管道网络中由压缩机驱动的动力学运行成本。我们建立了局部线性系统的稳定性,并推导了非线性与线性系统解之间误差的严格界。这些界用于量化在何种条件下线性MPC可替代非线性MPC而不会显著损失预测精度。此外,我们证明并在数值上验证了线性MPC的计算成本比求解基线最优控制问题低数个数量级。我们在非平凡网络上进行了数值模拟,表明所提出的MPC能够有效适应变化的负荷条件,同时保持近95%的最优性。
引用
@article{arxiv.2305.06658,
title = {Linear System Analysis and Optimal Control of Natural Gas Dynamics in Pipeline Networks},
author = {Luke S. Baker and Sachin Shivakumar and Dieter Armbruster and Rodrigo B. Platte and Anatoly Zlotnik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.06658},
year = {2025}
}