Robust energy- and power-based control design: Port Hamiltonian and Brayton-Moser systems

Promotie: dhr. D.A. Dirksz, 13.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Robust energy- and power-based control design: Port Hamiltonian and Brayton-Moser systems

Promotor(s): prof.dr. J.M.A. Scherpen

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Modelgebaseerd ontwerpen

Het onderzoek van Danny Dirksz is gericht op het robuuster maken van regel-automaten voor niet-lineaire systemen. Regeltechniek wordt ook wel 'the hidden technology' genoemd. De meeste moderne apparaten hebben een regelsysteem, dat bestaat uit een microcomputer binnen het product of proces. Die meet bepaalde toestanden van het product of proces en zorgt ervoor dat fouten in het gedrag worden gecompenseerd. Het proefschrift van Dirksz gaat vooral over de wiskunde die in een dergelijke microcomputer zit.

Een recente trend in de industrie is modelgebaseerd ontwerpen, met centraal in het ontwerpproces een model van een fysisch systeem. Modelgebaseerd ontwerpen maakt een snelle en kosteneffectieve ontwikkeling van dynamische systemen mogelijk. Het ontwerpen van regelsystemen is hierbij een technische discipline die grotendeels afhankelijk is van systeemmodellen.

De technologische ontwikkelingen staan niet stil, waardoor systemen steeds complexer worden. Het modelleren wordt daarbij moeilijker, waardoor het ontwerpen van regelsystemen ook moeilijker wordt. Lineaire technieken voor het ontwerpen van regelsystemen zijn nog steeds populair, maar het wordt wel steeds moeilijker om lineaire methoden toe te passen op de steeds complexer wordende systemen. De complexiteit van systemen hangt namelijk vaak samen met niet-lineariteiten in de systeemdynamica.

Daarom zijn in de laatste tientallen jaren verschillende niet-lineaire regelmethoden ontwikkeld die rekening houden met de niet-lineariteiten in een systeem. Dirksz behandelt energiegebaseerde en vermogensgebaseerde regelmethoden voor fysische systemen. Deze twee methoden zijn niet-lineaire regelmethoden gebaseerd op het veranderen van respectievelijk de energiefunctie en de potentiaalfunctie van een systeem in de gewenste vorm. De energiegebaseerde methode is gebaseerd op de poort-Hamiltonse beschrijving van systemen en de vermogensgebaseerde methode op de Brayton-Moser systeembeschrijving. Eén van de belangrijkste bijdragen van dit proefschrift is het robuuster maken van energie- en vermogensgebaseerd regelen door de twee methoden uit te breiden met integrerende en adaptieve regeling.

Danny Dirksz (Aruba, 1982) studeerde Industrial Engineering and Management aan de RUG. Hetb onderzoek werd uitgevoerd bij de afdeling Discrete Technologie en Productie Automatisering. Dirksz gaat verder in het onderzoek als postdoc aan de TU Eindhoven.