21 research outputs found
Stochastic Model Predictive Control with Dynamic Chance Constraints
No full textThis work introduces a stochastic model predictive control scheme for dynamic chance constraints. We consider linear discrete-time systems affected by unbounded additive stochastic disturbance. To synthesize an optimal controller, we solve two subsequent stochastic optimization problems. The first problem concerns finding the maximal feasible probabilities of the dynamic chance constraints. After obtaining the probabilities, the second problem concerns finding an optimal controller using stochastic model predictive control. We solve both stochastic optimization problems by reformulating them into deterministic ones using probabilistic reachable tubes and constraint tightening. We prove that the developed algorithm is recursively feasible and yields closed-loop satisfaction of the dynamic chance constraints. In addition, we will introduce a novel implementation using zonotopes to describe the tightening analytically. Finally, we will end with an example illustrating the method's benefits.</p
Capacitive Position Transducers: Theoretical Aspects and Practical Applications
No full textMechanical Maritime and Materials Engineerin
Een relatief goedkope methode voor de fabricage van twee-dimensionale kunststof windtunnelmodellen met ingegoten drukleidingen
No full textAerospace Engineerin
SySCoRe 2.0:Toolset for formal control synthesis of continuous-state stochastic systems and temporal logic specifications
No full textWe present SySCoRe 2.0, a MATLAB toolset that synthesizes controllers for stochastic systems to satisfy temporal logic specifications. Starting from a system description and a co-safe temporal logic specification, SySCoRe provides all necessary functions for synthesizing a robust controller and quantifying the associated formal robustness guarantees. It distinguishes itself from other available tools by supporting both stochastic model order reduction techniques and space discretizations, and by being applicable to nonlinear dynamics and complex co-safe temporal logic specifications over infinite horizons. To achieve this, SySCoRe generates a finite abstraction from a possibly reduced-order version of the provided model and performs probabilistic model checking. Then, it establishes a probabilistic coupling between the original model and its finite abstraction encoded in an approximate simulation relation, based on which a lower bound on the satisfaction probability is computed. The error computed by SySCoRe does not grow linearly in the horizon of the specification, thus it provides non-trivial lower bounds for infinite-horizon specifications and unbounded disturbances. SySCoRe exploits a tensor representation to facilitate an efficient computation of transition probabilities in the finite abstraction. We showcase these features on several benchmarks and compare the performance of the toolset with existing tools and with the previous version of SySCoRe.</p
DISPLACEMENT SENSOR
No full textAbstract of WO 9641999 (A1) There is described a measuring system for detecting a positional variation of an object (V), comprising: a reference device (10) defining an X-direction; a first group (30) of at least three sensor members (31, 32, 33) for providing measuring signals indicative of a positional variation in a Z-direction relative to the reference device; a second group (40) of at least two sensor members (41, 42; 43, 44) for providing measuring signals indicative of a positional variation in a Y-direction relative to the reference device
Ketenintegratie als alternatief voor fysieke havenuitbreiding
No full textIndien de haven de opslagcapaciteit voor goederen wil verhogen, is fysieke uitbreiding hiervoor een mogelijke oplossing. De bewustwording van schaarse ruimte en milieu, leiden ertoe dat deze oplossing zoveel mogelijk dient te worden uitgesteld. Oplossingen dienen gezocht te worden in het beter benutten van de bestaande opslagcapaciteit, waarbij de ruimteproductiviteit (TEU/ha/jaar) verhoogd wordt. Het doel van dit onderzoek is het inventariseren van deze oplossingen en het analyseren van deze mogelijkheden als alternatief voor fysieke capaciteitsmaatregelen. Evan de oplossingen is het verlagen van de verblijftijd van de containers op de zeehaven waardoor de opslagruimte beter kan worden benut. Door de verblijftijd te verlagen kunnen meer containers gebruik maken van dezelfde containerplaats. Andere mogelijkheden voor het beter benutten van de opslagruimte zijn het verhogen van de bezettingsgraad van de opslagruimte en het effici inrichten van het haventerrein. Het verlagen van de verblijftijd is als onderwerp gekozen in deze studie. Het verlagen van de verblijftijd kan worden bereikt door het toepassen van een prijsstructuur of door ketenintegratie. Ketenintegratie berust op het afstemmen van logistieke activiteiten binnen de totale keten, waarvan de haven onderdeel uitmaakt. Het hanteren van een prijsstructuur waar bijvoorbeeld voor containers met een langere verblijftijd meer moet worden betaald, kan er toe leiden dat containers verloren gaan naar concurrerende havens. Ketenintegratie kan op verschillende manieren plaatsvinden. De verschillende integratievormen zijn in deze studie doorlopen en getoetst aan een drietal uitgangspunten. Deze zijn: ten eerste een verhoging van de ruimteproductiviteit door een verlaging van de verblijftijd. Ten tweede, gebruik maken van bestaande faciliteiten in de keten. Ten derde, de ontvanger bepaalt de doorlooptijd; de tijdsduur vanaf het aankomstmoment van de container op de haven tot afleveringsmoment op de eindbestemming in deze studie. Met name dit laatste uitgangspunt belemmert de toepassing van integratievormen die kunnen leiden tot een lagere verblijftijd van de containers op de haven. Het verlagen van de verblijftijd kan mogelijk worden bereikt als de containers verplaatst worden naar een inlandterminal of een andere zeeterminal. Het effect op de ruimteproductiviteit door het verplaatsen van de containeropslag naar inlandterminal is met een simulatiemodel onderzocht. De simulaties zijn uitgevoerd met een dagelijks bezoek van een 200 TEU binnenvaartschip waarbij ruim 63000 TEU naar een gebied in het achterland moet worden getransporteerd. De invloed van de inputvariabelen, maximale acceptabele verblijftijd, doorlooptijd van de containers, maximale bezettingsgraad en vaartijd van het schip op de verblijftijd van de containers op de haven is onderzocht met diverse simulaties. De resultaten van de simulaties zijn vervolgens vertaald naar ruimteproductiviteit. Significante reductie in verblijftijd wordt gesignaleerd bij het verhogen van de bezettingsgraad van het binnenvaartschip van 80 naar 90% bij zowel een maximale acceptabele doorlooptijd en verblijftijd van 5 dagen als bij een variabele verblijftijd van 3-7 dagen. Hierdoor verdubbelt de ruimteproductiviteit van 24000 naar 54000 TEU/ha/jr. Bij een variabele doorlooptijd van 3-7 dagen vindt een significante reductie in verblijftijd plaats indien de bezettingsgraad van het schip stijgt van 50 naar 60% bij een vaartijd van 5 dagen. Ook hier verdubbelt de ruimteproductiviteit. In het algemeen geldt dat de laagste verblijftijd wordt behaald indien het 200 TEU schip een beladingsgraad van 100% hanteert. Voor wat betreft de vaartijd blijkt het volgende: bij een variabele doorlooptijd van 3-7 dagen en een bezettingsgraad van 60%, hebben inlandterminals die op 5 dagen vaarafstand liggen een gunstiger effect op de ruimteproductiviteit vergeleken met inlandterminals die op 1 t/m 4 dagen vaarafstand liggen. Bij een bezettingsgraad van 100% is dit juist tegenovergesteld. Het verlagen van de verblijftijd van containers door de opslag naar inlandterminals te verplaatsen is een alternatief voor fysieke uitbreiding van de haven. De maatschappelijke en economische gevolgen van deze verplaatsing dienen nader onderzocht te worden voor zowel de haven als inlandterminals.Civil Engineering and Geoscience
Risk-Aware MPC for Stochastic Systems with Runtime Temporal Logics
Full text linkThis paper concerns the risk-aware control of stochastic systems with temporal logic specifications dynamically assigned during runtime. Conventional risk-aware control typically assumes that all specifications are predefined and remain unchanged during runtime. In this paper, we propose a novel, provably correct model predictive control scheme for linear systems with additive unbounded stochastic disturbances that dynamically evaluates the feasibility of runtime signal temporal logic specifications and automatically reschedules the control inputs accordingly. The control method guarantees the probabilistic satisfaction of newly accepted specifications without sacrificing the satisfaction of the previously accepted ones. The proposed control method is validated by a robotic motion planning case study.</p
Numerical Study of Flow around Bypass Pigs
No full textIn the oil and gas industry, pipeline networks are used to transport the production fluids from wells to production plants. During normal operation, the pipelines need regular cleaning and inspection. Typically, the pipeline maintenance is performed by pigging, which refers to using devices known as “pigs ”(Pipeline Inspection Gauges) to perform various maintenance operations of the pipeline. In order to describe the motion of the pig in the pipeline, detailed understanding of the flow around the pig is required. In this research, a CFD (computational fluid dynamics) approach was applied to model fully turbulent flow (Re ¼ 107) around various types of bypass pigs. We especially focused on the relation between the overall pressure drop, which was represented by a dimensionless pressure loss coefficient, and various dimensionless parameters describing the flow and the configuration. The pressure loss coefficient is caused by the fluid that passes through the bypass area. If the pressure loss coefficient is known, together with the friction between the moving pig and the pipe wall, the motion of the pig can be described. Moreover, often the flow in the pipeline is in multiphase (stratified flow) condition. Therefore, in this research the effect of multiphase flow around a bypass pig was also investigated. For the single phase study, two types of bypass pigs were investigated: the disk pig and the complex bypass pig. The disk pig has a fixed and relatively simple geometry, and it is based on the conventional bypass pig, with a deflector plate in front of the pig body. The complex bypass pig geometry is based on the disk pig, though now the bypass area is created by holes which can be adjusted. In reality, for these complex bypass pigs, the bypass pig velocity is controlled by adjusting the bypass area. For the conventional bypass pig, previous studies have shown that the Idelchik’s correlation for thick orifices can predict the pressure loss coefficient accurately. Thus a similar approach was applied in the disk pig study in order to obtain a theoretical correlation to predict the pressure loss coefficient for the disk pig. Indeed such a correlation was found which gives an accurate prediction for a certain parameter regime. In the complex bypass pig study, we mainly focused on the influence of the bypass area fraction on the pressure loss coefficient. Two correlations based on two approaches were suggested. It was found that these correlations can predict the overall pressure drop across the complex bypass pig accurately, especially when the opening fraction of the bypass adjusting holes was relatively large. Furthermore, for the multiphase study, the simpler pig models were investigated. First of all, the flow in front of a pig without bypass region was investigated. One of the practical purposes of this study is that we want to investigate under which condition the full pipeline perimeter gets wetted with liquid. This is important for the distribution of corrosion inhibitors. Moreover, the multiphase flow around a (conventional) bypass pig was investigated, to obtain a better understanding of the multiphase flow behaviour for bypass pigs.Energy TechnologySustainable Process and Energy TechnologyMechanical, Maritime and Materials Engineerin
Experiments and modelling for by-pass pigging of pipelines
No full text(Pipeline Inspection Gauge), which is a cylindrical device that just fits the pipe and propagates through the pipe along with the transport of fluids. While a conventional pig completely seals the pipeline and travels with the same velocity as the production fluids, a by-pass pig has an opening which allows the fluids to partially by-pass the pig. The purpose of the present study is to get a better understanding of the physics of the pigging of a pipeline with multiphase flow transport. The focus is on pigs with by-pass. An important factor in determining the ultimate travel velocity of a by-pass pig is the pressure drop over the by-pass pig, which is characterized by a pressure loss coefficient. We investigate the pressure loss coefficient of three frequently used by-pass pig geometries in a single phase pipeline with Computational Fluid Dynamics (CFD). We present a building block approach for systematic modelling of the pressure loss through the by-pass pigs, which takes the geometry and size of the by-pass opening into account. The CFD results are used to validate the simple building block approach for systematic modelling of the pressure loss through a by-pass pig. It is shown that the models for the pressure loss closely resemble the CFD results for each of the three pig geometries.Fluid Mechanic
