Skip to main content
SUPERVISOR
Javad Askari,Yadollah Zakeri hoseinabadi,Saeid Hosseinia
جواد عسگری مارنانی (استاد راهنما) یداله ذاکری حسین ابادی (استاد مشاور) سعید حسین نیا (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ehsan Bijami
احسان بی جامی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Modifications of Shuffled Frog Leaping Algorithm and Imperialist Competitive Algorithm and Their Application in Model Predictive Controller Design
Model Predivtive Control Model Predictive Control (MPC), which was developed in late 1970’s, is one of the most important computer algorithms which has received much attention as a powerful tool for the control of industrial process systems. The reason for this success can be attributed to the fact that model predictive control is the most general way of posing the process control problem in the time domain. The basic concept of model predictive control is to calculate a sequence of future control signals in such a way that it minimizes a multistage cost function defined over a prediction horizon. The performance index to be optimized is the expectation of quadratic function measuring the distance between the predicted system output and some reference sequence over the horizon plus a quadratic function measuring the control effort. In fact, model predictive control uses a model to predict the future outputs of the system, in a definite prediction horizon, in discrete time domain. Then, a sequence of control inputs is obtained using this model and minimizing a defined objective function. The objective function related to predictive control method, for obtaining an optimum control input, is expressed in the form of second order function. In this thesis, two heuristic optimization algorithms including Shuffled Frog Leaping (SFL) Algorithm and Imperialist Competitive Algorithm (ICA) have been used in order to minimize the objective function and bettering optimization in Generalized Predictive Control (GPC) method. For this purpose, first the SFL and ICA algorithm are introduced. Then after applying several modifications on these algorithms, their weaknesses are covered and three new algorithms are proposed: a New Hybrid Shuffled Frog Leaping (NHSFL) algorithm, a Modified Shuffled Frog Leaping (MSFL) algorithm and a Modified Imperialist Competitive Algorithm (MICA). Following, to show the effectiveness of the proposed modified algorithms, these algorithms are tested on two different complicated engineering problems known as Economic dispatch (ED) and Generation Expansion Planning (GEP) problem which are two of the most important problems to be solved in the operation and planning of a power system. Finally, the proposed algorithms introduced in this dissertation, are used for optimization in generalized predictive control algorithm and two predictive control algorithms are introduced: Model predictive Control Based on New Hybrid Shuffled Frog Leaping (MPC-NHS) and Model predictive Control Based on Modified Imperialist Competitive Algorithm (MPC-MI). Also, in order to verify the effectiveness and ability of the proposed extended MPC algorithms, the MPC-NHS and MPC-MI are Keywords: Shuffled frog leaping algorithm, Imperialist competitive algorithm, Model predictive control, Economic Dispatch, Generation expansion planning,, SVC.
کنترل پیش بین یکی از مهمترین الگوریتم های کنترل کامپیوتری است که هم از نظر تئوری و هم در عمل در سال‌های اخیر بسیار موفقیت آمیز بوده است.کنترل پیش بین یک روش کنترلی عمومی برای پاسخ به مسائل کنترل در حوزه زمان است که براساس عمل پیش بینی رفتار آینده سیستم عمل می کند. در واقع کنترل پیش بین از یک مدل برای پیش بینی خروجی های آتی سیستم در یک افق پیش بینی مشخص به صورت زمان گسسته استفاده می کند. سپس دنباله ای از ورودی کنترل با استفاده از این مدل و مینیمم سازی یک تابع هدف مشخص بدست می آید. تابع هدف مربوط به روش‌های کنترل پیش بین، برای به دست آوردن یک ورودی کنترل بهینه، توسط یک تابع درجه دو بیان می شود. در این پایان نامه از دو الگوریتم بهینه سازی شهودی جهش قورباغه‌های بهم آمیخته (SFL) و الگوریتم رقابت استعماری (ICA) برای بهینه سازی تابع هدف و بهبود بهینه سازی در الگوریتم کنترل پیش بین تعمیم یافته استفاده شده است. در این راستا، پس از معرفی دو الگوریتم SFL و ICA، با اعمال اصلاحاتی در این دو الگوریتم ، نقاط ضعف آنها برطرف شده و سه الگوریتم جدید NHSFL، MSFL و MICA معرفی شده اند. در ادامه به منظور نشان دادن توانایی این نسخه‌های بهبود یافته ، از آنها برای حل دو مسئله پیچیده مهندسی، مسئله توزیع اقتصادی بار و مسئله برنامه ریزی توسعه تولید، استفاده شده است. در نهایت از الگوریتم‌های پیشنهاد شده در این پایان نامه، به عنوان بهینه ساز در الگوریتم کنترل پیش بین تعمیم یافته استفاده شده و دو الگوریتم کنترل پیش بین MPC-NHS و MPC-MI معرفی خواهند شد. سپس با استفاده از این الگوریتم‌های پیش بین توسعه داده شده، طراحی همزمان دو پایدارساز سیستم قدرت و یک کنترل کننده مکمل برای جبرانگر استاتیکی توان راکتیو، برای میرا کردن نوسانات درون ناحیه ای دو سیستم قدرت نمونه انجام شده و نتایج حاصل از آنها با پایدارسازهای کلاسیک پیش فاز-پس فاز مقایسه می شود. کلمات کلیدی: 1- کنترل پیش بین 2- الگوریتم جهش قورباغه‌ها 3-الگوریتم رقابت استعماری 4- مسئله پخش بار اقتصادی 5- مسئله برنامه ریزی توسعه تولید 6- پایدار ساز سیستم قدرت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی