Metaheuristic-based parametric optimization of time-delay models and control systems
Project goals
Time-Delay Systems (TDS) represent an important area of research. The project is mainly focused on the numerical analysis of the spectrum of the TDS model, its stability and approximation of quasi-polynomials with non-commensurable delay. It also aims to develop analytical optimization models that meet specific requirements for robustness and root dominance, to design solution parameterization, to optimize zero/pole matching in the time and frequency domain, and to find the optimal solution for certain delay-independent stability conditions. Not only retarded but also neutral TDS are considered to tackle with model sensitivity to infinitesimal delay changes. These research questions form complex tasks of local multimodal and global multicriteria optimization with constraints. Advanced metaheuristics based on high-performance computing are promising algorithms for solving such problems. The analysis of the results will provide general findings about the TDS model spectrum, its dependence on the model parameters, the transfer function zeros’ role, and further use for real applications.
Keywords
MetaheuristicsTime-delay systemsGlobal-optimizationMulti-criteria optimization
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
—
Call for proposals
—
Main participants
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně / Fakulta aplikované informatiky
Contest type
M2 - International cooperation
Contract ID
21-45465L
Alternative language
Project name in Czech
Metaheuristicky založená parametrická optimalizace modelů a řídicích systémů s dopravním zpožděním
Annotation in Czech
Systémy se zpožděním (TDS) představují významnou oblast výzkumu. Projekt je zaměřen zejména na numerickou analýzu spektra TDS modelu, jeho stabilitu a aproximaci kvazi-polynomů s nesouměřitelným zpožděním. Dále cílí na vývoj analytických modelů optimalizace, které vyhoví konkrétním požadavkům na robustnost a dominanci kořenů, na návrh parametrizace řešení, na optimalizaci shody nul a pólů s požadovaným modelem v časové a frekvenční oblasti, a na nalezení optimálního řešení pro určité podmínky stability nezávislé na zpoždění. Jsou uvažovány retardované a neutrální TDS při řešení citlivosti modelů na nekonečně malé změny zpoždění. Uvedené výzkumné otázky tvoří složité úlohy lokální multimodální a globální vícekriteriální optimalizace s několika omezeními. Pokročilé metaheuristiky založené na výkonných distribuovaných výpočetních nástrojích (HPC) představují slibné a výkonné algoritmy pro řešení těchto problémů. Analýza výsledků poskytne obecné poznatky o spektru modelu TDS, jeho závislosti na parametrech modelu, významu nul přenosové funkce a přinese další využití pro reálné aplikace.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Oct 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
May 4, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GF-R
Data delivery date
Feb 19, 2024
Finance
Total approved costs
4,652 thou. CZK
Public financial support
4,652 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
4 652 CZK thou.
Public support
4 652 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Automation and control systems
Solution period
01. 10. 2021 - 31. 12. 2024