Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Phase-based Extremum Seeking Control
KTH, School of Electrical Engineering (EES).
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Extremsökande reglering (ESC) är en modellfri adaptiv reglermetod som kan användas för att lokalisera den optimala arbetspunkten i olinjära processer. Det har nyligen visats att det finns problem med traditionell ESC om det reglerade systemet är dynamiskt. I den här avhandlingen behandlar vi en ny metod för extremsökande reglering som är applicerbar för både statiska och dynamiska system. Metoden är baserad på att reglera processens arbetspunkt tills det lokala fasskiftet hos processen når ⇡/2. Resultatet är baserat på det faktum att fasskiftet hos processer generellt förändras kraftigt kring optimum, och för låga frekvenser motsvarar optimum ett fasskift på ⇡/2radianer. Regulatorstrukturen som används liknar en faslåst slinga (PLL). Ett olinjärt Kalmanfilter används för att estimera fasen och en integrerande regulator används för att justera arbetspunkten tills fasen når det önskade fasskiftet. Resultaten är illustrerade i ett exempel där den nya regulatorstrukturen används för att optimera produktionen i en kemisk reaktor.

Abstract [en]

Extremum Seeking Control (ESC) is a model-free adaptive control method to locate and track the optimal working point for nonlinear plants. However, as shown recently, traditional ESC methods may not work well for dynamic systems. In this thesis, we consider a novel ESC loop to locate the optimal operating point for both static and dynamic systems. Considering that the phase-lag of the system undergoes a large shift near a steady-state optimum and reaches the value of ⇡/2attheoptimaloperatingpoint, thenovelESC applies the phase-lag of the target system to track the optimum. An ex-tended Kalman filter is used to ensure the accuracy of the phase estimation. The structure of a phase locked loop (PLL) is employed in combination with an integral controller to lock the phase near ⇡/2, such that the target system will operate near the optimal working point. The controller is demonstrated by application to optimization of the substrate conversion in a chemical re-actor.

Place, publisher, year, edition, pages
2016.
Series
EES Examensarbete / Master Thesis, TRITA-EE 2016:157
Keyword [en]
extremum seeking control, phase estimation, phase locked loop, dynamic system, online optimization.
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-196714OAI: oai:DiVA.org:kth-196714DiVA: diva2:1047712
Examiners
Available from: 2016-11-22 Created: 2016-11-18 Last updated: 2016-11-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2457 kB)16 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2457 kBChecksum SHA-512
e0e32c39cfd75ce3ba333a94a00d2765f5b1614d5010e83f0e1617ebccb5cca8d7a78bedb40c63193d8b34d573dcead6dc78cc7dc81607efe38e139d77120932
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering (EES)
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 16 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 28 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link