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Game-theoretic decentralized model predictive control of thermal appliances in discrete-event systems framework

Saad A. Abobakr, Waselul H. Sadid et Guchuan Zhu

Article de revue (2018)

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Abstract

This paper presents a decentralized model predictive control (MPC) scheme for thermal appliances coordination control in smart buildings. The general system structure consists of a set of local MPC controllers and a game-theoretic supervisory control constructed in the framework of discrete-event systems (DES). In this hierarchical control scheme, a set of local controllers work independently to maintain the thermal comfort level in different zones, and a centralized supervisory control is used to coordinate the local controllers according to the power capacity and the current performance. Global optimality is ensured by satisfying the Nash equilibrium at the coordination layer. The validity of the proposed method is assessed by a simulation experiment including two case studies. The results show that the developed control scheme can achieve a significant reduction of the peak power consumption while providing an adequate temperature regulation performance if the system is P-observable.

Mots clés

Smart buildings, Thermal appliance control, Model predictive control, Discrete-event systems, Game theory

Sujet(s): 2500 Génie électrique et électronique > 2500 Génie électrique et électronique
2500 Génie électrique et électronique > 2509 Systèmes de contrôle
Département: Département de génie électrique
Organismes subventionnaires: CRSNG/NSERC, Ministry of Higher Education of Libya, College of Electronic Technology, Baniwaleed, Libya
Numéro de subvention: RGPIN-312116- 2013
URL de PolyPublie: https://publications.polymtl.ca/2993/
Titre de la revue: IEEE Transactions on Industrial Electronics (vol. 65, no 8)
Maison d'édition: IEEE
DOI: 10.1109/tie.2018.2793204
URL officielle: https://doi.org/10.1109/tie.2018.2793204
Date du dépôt: 17 avr. 2018 17:22
Dernière modification: 26 sept. 2024 18:42
Citer en APA 7: Abobakr, S. A., Sadid, W. H., & Zhu, G. (2018). Game-theoretic decentralized model predictive control of thermal appliances in discrete-event systems framework. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 65(8), 6446-6456. https://doi.org/10.1109/tie.2018.2793204

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