Technische Universiteit Delft
Controle
23 mei 2006 door M&C
Promotie van dhr. P-J.A.T.M. van Overloop: "Model predictive control
on open water systems"
26 juni 2006 | 12:30 uur
plaats: Aula TU Delft
hr. P-J.A.T.M. van Overloop | werktuigkundig ingenieur
promotoren | Prof.ir. R. Brouwer (fac CiTG) en prof.ir. O.H. Bosgra
(fac 3mE)
Model predictive control on open water systems
De mens is dagelijks afhankelijk van water, met name voor drinkwater
en voedselvoorziening. Ook dient de mens zich te verdedigen tegen een
teveel aan water. Om die reden worden waterstromen gemanipuleerd.
Hiertoe worden regelbare kunstwerken, zoals schuiven en pompen
gebruikt. De manier waarop deze kunstwerken worden ingesteld,
afhankelijk van de wensen van de gemeenschappen van mensen, betreft
het onderzoeksgebied van de meet- en regeltechniek, binnen het
waterbeheer, ook wel operationeel waterbeheer genaamd. In het
promotieonderzoek Model Predictive Control on open Water Systems is de
relatief nieuwe regelmethodiek Model Predictive Control geconfigureerd
voor toepassing op het waterkwantiteitsbeheer van open watersystemen,
met name op irrigatie en grote drainagesystemen. Deze regelmethodiek
is vergeleken met de klassieke regelmethodieken Feedback en
Feedforward om de potentie ervan aan te tonen, vooral voor de
problematiek rondom het beheer van open watersystemen. De methodiek
maakt gebruik van een intern model van het watersysteem, dat optimale
regelacties berekent over een voorspelhorizon. Binnen de uitgevoerde
optimalisatie wordt rekening gehouden met de beperkingen die gelden
voor de kunstwerken. De optimalisaties worden iedere regeltijdstap
herhaald, waarbij alleen de eerstvolgende set van regelacties wordt
uitgevoerd. Hierdoor ontstaat een geregeld watersysteem met een
continue optimale handhaving van het regeldoel, rekening houdend met
verwachtingen, zoals extreme neerslag of irrigatiebehoefte en met de
beperkingen die gelden in het watersysteem. De regelmethodiek is
toegepast op nauwkeurige open watermodellen en op werkelijke irrigatie
en drainage systemen. De resultaten van deze testen tonen duidelijk de
meerwaarde aan ten opzichte van de klassieke regelmethodieken. Door de
generieke opzet van de methodiek, geeft deze de mogelijkheid tot
uitbreiden naar tal van aanliggende werkgebieden, zoals
waterkwaliteit, waterkrachtopwekking en toepassing op andere type
watersystemen zoals reservoir en rioolstelsels.