Dear students // Vážení studenti,
as a follow-up of the summer intership announcement with OptimWise s.r.o. company, which I placed here a month ago, let me also inform you that with Dr. Petr Havel (founder of the OptimWise company) we agreed to propose a diploma thesis project oriented towards advanced industrial control (mainly MPC). You will find it in KOS system but I describe it here too.
The title of the thesis/project is: Model-based predictive control for industrial melting furnace; in Czech: Prediktivní řízení založené na modelu (MPC) pro průmyslovou tavicí pec.
While most of you are going to work on a diploma project next spring, the fall semester gives an opportunity to do some more work in the domain. The plan is that the two of us are going to co-supervise the project, hence you will have both an industrial and academic support.
Let me know, if you are interested. We can arange a meeting with Petr Havel easily and answer your questions.
Some more detailed instructions are currently only in Czech but you could certainly manage to translate it if the title catches your attention. The project is certainly wellcoming a student who does not speak Czech:
Pokyny pro vypracování: Cílem diplomové práce je vytvořit MPC regulátor průmyslové pece, která taví a ohřívá vstupní materiál. Cílem regulace je připravovat kontinuálně odebíranou taveninu o požadované teplotě pro další zpracování a přitom optimalizovat (minimalizovat) náklady na energii s využitím měnících se cen energií v průběhu dne a tepelně akumulačních vlastností procesu. Regulátor by měl být implementován v prostředí Matlab/Simulink na dodaném simulačním modelu pece. Práce bude vedena expertem z průmyslu a v případě slibných výsledků je potenciál aplikace na reálné průmyslové peci.
Dílčí pokyny k vypracování:
- Seznamte se poskytnutým modelem průmyslové pece a základními principy tavení v peci, které budou sděleny zadavatelem.
- Na základě informací od zadavatele formulujte konkrétní MPC optimalizační úlohu pro tento typ průmyslové výroby, tj. převeďte zadané technologické požadavky na konkrétní optimalizační kritérium a omezující podmínky.
- Zvolte vhodný způsob implementace MPC regulace v prostřední Matlab/Simulink tak, aby bylo možné simulovat různé scénáře provozu a regulace.
- Proveďte simulaci MPC regulace a zhodnocení výsledků pro několik zadavatelem definovaných scénářů (např. různé ceny energií, různé požadavky na kvalitu regulace, omezení na rychlost změn teplot žárovzdorné vyzdívky pece apod.)
Seznam doporučené literatury:
- Borrelli, Francesco, Alberto Bemporad, a Manfred Morari. Predictive Control for Linear and Hybrid Systems. Cambridge, New York: Cambridge University Press, 2017.
- Raković, Saša V., a William S. Levine, ed. Handbook of Model Predictive Control. Control Engineering. Birkhäuser Basel, 2019.
- Rawlings, James B., David Q. Mayne, a Moritz M. Diehl. Model Predictive Control: Theory, Computation, and Design. 2. vyd. Madison, Wisconsin: Nob Hill Publishing, LLC, 2017.