MPC 1 MPC n . . . . . SubSystem 1 SubSystem n . . . . .
7Hình 3.3: Sơ đồ điều khiển phi tập trung
Những ưu điểm của phương pháp điều khiển dự báo tựa mô hình (MPC) trong việc tối ưu hệ thống đa biến và xử lý các ràng buộc khiến cho nó trở thành một công nghệ điều khiển được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều nhà máy sản xuất.
Tuy nhiên với một hệ thống có quy mô lớn, thì việc sử dụng một bộ điều khiển MPC tập trung là không thật sự phù hợp. Vì khi đó bộ điều khiển đòi hỏi phải xử lý một khối lượng tính toán rất lớn khi số lượng biến vào/ra tăng lên. Hơn nữa, việc sử dụng một bộ điều khiển duy nhất cho cả hệ thống dẫn tới sự không linh hoạt, gây nhiều khó khăn cho việc vận hành và bảo trì. Thêm vào đó, việc để một bộ điều khiển cho hệ có hàng trăm đầu vào ra là không hợp lý, nếu sảy ra sự cố 1 vòng sẽ dẫn đến toàn hệ thống.
Một phương án thích hợp hơn cho trường hợp này là sử dụng các bộ điều khiển dự báo phi tập trung cho từng đối tượng con (DMPC). Với giải pháp này, toàn bộ hệ thống lớn được chia nhỏ một cách phù hợp để tạo thành nhiều hệ thống con, có mối liên hệ với nhau và được điều khiển bởi cấu trúc điều khiển phân tán. Mỗi hệ thống
Chương 3: Điều khiển dự báo mô hình phi tuyến
43
con được điều khiển bởi một bộ điều khiển khu vực, các bộ điều khiển khu vực này có thể liên kết trao đổi thông tin với nhau ta. Nếu giải thuật hoạt động trong mỗi bộ điều khiển khu vực là điều khiển dự báo như hình 3.1 chúng ta gọi toàn bộ hệ thống lớn này là điều khiển dự báo phi tập trung. Mũi tên gạch chấm thể hiện sự trao đổi thông tin giữa các bộ điều khiển, trong đề tài này ta tập trung vào việc các bộ MPC không tương tác với nhau.
Trong điều khiển dự báo phi tập trung, mỗi bộ điều khiển dự báo khu vực liên kết trao đổi thông tin với các bộ điều khiển khác thông qua mạng lưới này. Sự ảnh hưởng của các bộ điều khiển khác đến việc dự báo cho bộ điều khiển mà ta đang xét được coi như một khâu truyền thẳng.