A PLC-Embedded Implementation of a Modified Takagi–Sugeno–Kang-Based MPC to Control a Pressure Swing Adsorption Process

变压吸附 摇摆 过程(计算) 控制理论(社会学) 控制(管理) 控制工程 模型预测控制 计算机科学 吸附 材料科学 工程类 化学 人工智能 操作系统 机械工程 物理化学
作者
Teófilo Paiva Guimarães Mendes,Ana M. Ribeiro,Leizer Schnitman,Idelfonso B. R. Nogueira
出处
期刊:Processes [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:12 (8): 1738-1738
标识
DOI:10.3390/pr12081738
摘要

The paper presents a case study that applies a model predictive control (MPC) approach in a Micro850 programmable logic controller (PLC) to a laboratory pressure swing adsorption (PSA) process used for separating gas mixtures of CO2 and CH4. PLC is an industrial hardware characterized by its robustness to hazardous environments and limited computational capacities, which poses computational challenges for MPC implementation. This paper’s main contribution is the application of the modified Takagi–Sugeno–Kang-based MPC (MTSK-MPC) algorithm to this PSA unit, which provides features to investigate and implement feasible MPC designs in PLCs. The investigation consists of a sensitivity analysis of how some design parameters influence the PLC memory and the MPC implementation and a comparative evaluation of the computational processing from different MPC algorithms and simulations. The comparison comprises software-in-the-loop simulations with three algorithms in the PC: an implicit MPC, an explicit MPC, and the MTSK-MPC. Additionally, it includes a hardware-in-the-loop simulation with the implemented MTSK-MPC in Micro850. The results show that the MPC algorithms achieve close performance, tracking setpoint changes and rejecting output disturbances, with the MTSK-MPC presenting the lower processing time among the MPCs in the PC. The study concludes that the implementation of MTSK-MPC in the Micro850 is feasible.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
在水一方应助迷路的忆之采纳,获得10
刚刚
Dead Cells完成签到,获得积分10
刚刚
着急的柔完成签到,获得积分10
刚刚
有魅力的小蜜蜂完成签到,获得积分10
1秒前
慕青应助lizhaonian采纳,获得10
1秒前
耍酷的傲霜完成签到,获得积分10
2秒前
善学以致用应助jjsun采纳,获得10
3秒前
EED应助文件撤销了驳回
3秒前
小蘑菇应助年轻的烨华采纳,获得10
4秒前
4秒前
zzz发布了新的文献求助10
5秒前
研友_Zzrx6Z完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
8秒前
8秒前
汉堡包应助NOTHING采纳,获得10
8秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得50
8秒前
quhayley应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
坦率的匪应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
czh应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
10秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得50
10秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
斯文败类应助Keyl采纳,获得10
10秒前
褪黑素应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3988732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531027
关于积分的说明 11252281
捐赠科研通 3269732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804764
邀请新用户注册赠送积分活动 881869
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809021