Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Reconfigurable smart metamaterial for energy transfer control in alternating magnetic fields

Steckiewicz Adam, Stypułkowska Aneta

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 5

art. no. e149169

EN

The paper presents a metamaterial with reconfigurable effective properties, intended to operate in alternating magnetic fields. The structure of a resonator, based on a series connection of a planar inductor and a lumped capacitor, is expanded using an additional capacitor with a MOSFET transistor. Due to the presence of the controllable active element, it is possible to dynamically change the phase of the current flowing through a meta-cell and shift a frequency response within an assumed range. Since the transistor is driven by the unipolar square wave with a changeable duty cycle and time delay, two closed-loop controllers were utilized to achieve a smart material, able to automatically attain and maintain the imposed resonant frequency. As a result, the complex effective magnetic permeability of the metamaterial can be smoothly changed, during its operation, via an electrical signal, i.e. by adjusting the parameters of a control signal of the active element. The design of the meta-cell, as well as the measuring, data operation and control part, are presented in detail. An illustrative system is examined in terms of achieving the user-defined resonance point of the metamaterial. Transient responses with estimated settling times and steady-state errors and the effective permeability characteristics for the exemplary cases are shown. The meta-cell is also tested experimentally to validate the theoretically determined effective properties.

2

Zliczanie szybkich obiektów z wykorzystaniem kamery zdarzeniowej

Bialik Kamil, Kowalczyk Marcin, Błachut Krzysztof, Kryjak Tomasz

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 1

79--84

PL

W pracy zaproponowano wykorzystanie kamery zdarzeniowej jako komponentu systemu wizyjnego umożliwiającego zliczanie szybko przemieszczających się obiektów - w tym przypadku spadających ziaren kukurydzy. Kamery te przesyłają informacje o zmianach jasności poszczególnych pikseli i charakteryzują się niską latencją, brakiem rozmycia związanego z ruchem, poprawnym działaniem w różnych warunkach oświetleniowych, a także bardzo niskim zużyciem energii. Zaproponowany algorytm zliczający analizuje zdarzenia w czasie rzeczywistym. Działanie rozwiązania zademonstrowano na stanowisku składającym się ze zsypu z podajnikiem wibracyjnym, który umożliwiał regulację liczby spadających ziaren. Celem układu sterowania z regulatorem PID było utrzymanie stałej średniej liczby spadających obiektów. Zaproponowane rozwiązanie poddane zostało szeregowi testów, mających na celu określenie poprawności działania opracowanej metody. Na ich podstawie można potwierdzić słuszność użycia kamery zdarzeniowej do liczenia małych, szybko poruszających się obiektów, i związanego z tym szerokiego spektrum potencjalnych zastosowań przemysłowych.

EN

This paper proposes the use of an event camera as a component of a vision system that enables counting of fast-moving objects - in this case, falling corn grains. These cameras transmit, in an asynchronous manner, information about the change in brightness of individual pixels and are characterised by low latency, no motion blur, and correct operation in different lighting conditions, as well as very low power consumption. The proposed counting algorithm processes events in real time. The operation of the solution was demonstrated on a stand consisting of a chute with a vibrating feeder, which allowed the number of falling grains to be adjusted. The objective of the control system with a PID controller was to maintain a constant average number of falling objects. The proposed solution was subjected to a series of tests to determine the correctness of the developed method operation. On their basis, the validity of using an event camera to count small, fast-moving objects and the associated wide range of potential industrial applications can be confirmed.

3

Prototyp kaskadowego autopilota okrętowego zaimplementowany w środowisku CPDev

Świder Zbigniew

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 1

61--66

PL

Autopiloty okrętowe można podzielić na konwencjonalne, zdolne jedynie do utrzymywania zadanego kursu, oraz zaawansowane, które dodatkowo mogą utrzymywać statek na „ścieżce” łączącej zadane punkty nawigacyjne na trasie. W artykule przedstawiono strukturę prototypowego autopilota statku zaimplementowanego w środowisku CPDev oraz wzory pozwalające wyznaczyć nastawy regulatora kursu (PIDH) oraz ścieżki (PIDT) w regulacji kaskadowej. Dla każdego z nich przyjęto pojedyncze parametry projektowe określające dynamikę zamkniętej pętli regulacji. Reguły te zastosowano w oprogramowaniu prototypu autopilota, stworzonego we współpracy z holenderską firmą projektującą systemy sterowania i wizualizacji dla statków.

EN

Ship autopilots can be divided into conventional, only capable of maintaining a given heading, and advanced, which can additionally follow a „track” connecting the given navigation points along the ship’s route. The article presents the structure of the prototype autopilot of the ship implemented in the CPDev environment and the formulas allowing to determine the settings of the course controller (PID) and track controller (PI) in the cascade control. For each of them, individual design parameters were adopted to define the dynamics of the closed control loop. These rules were applied in the software of the autopilot prototype, created in cooperation with a Dutch company designing control and visualization systems for ships.

4

Jednolite projektowanie regulatorów kursu i ścieżki dla autopilota statku

Stec Andrzej, Świder Zbigniew, Trybus Leszek

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 1

45--50

PL

Przedstawiono jednolity sposób doboru nastaw PID dla regulatora kursu i regulatora śledzenia ścieżki, które występują w kaskadowym układzie autopilota statku. Jednolitość projektowania jest możliwa dzięki temu, że w odniesieniu do każdego regulatora sterowany przez niego obiekt wygląda jak integrator ze stałą czasową. W przypadku regulatora kursu jest to znany model Nomoto. Dzięki eliminacji przez regulator stałej czasowej obiektu, układ zamknięty staje się układem 2-go rzędu. Założono, że układ ten ma mieć podwójną stałą czasową różniącą się w zadanym stosunku od stałej czasowej obiektu. Pokazano, że tak zaprojektowany regulator kursu lepiej tłumi zakłócenia środowiskowe niż regulator z wzorcowymi nastawami.

EN

Uniform approach to selection of PID settings for heading and path tracking controllers that create a cascade control system for ship autopilot is presented. Uniformity of the design follows from observation that for each of the controllers the controlled plant looks like an integrator with time constant. In case of the heading controller, the plant is represented by the known Nomoto model. Due to elimination of the plant time constant by the controller, each of the closed loop systems becomes of 2nd order. One assumes that such system should have a double time constant, different in a prescribed ratio from time constant of the controlled plant. It is shown that the heading controller designed in this way suppresses disturbances better than the controller with standard settings.

5

Reliable energy supply and voltage control for hybrid microgrid by PID controlled with integrating of an EV charging station

Nasri Elmehdi, Jarou Tarik, Benchikh Salma, El Koudia Younes

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 4

art. no. 2023409

EN

The integration of an electric vehicle (EV) charging station into the DC-microgrid requires management control of the energy supply and the voltage variation. The hybrid energy sources of the microgrid consist of battery storage, wind energy, and photovoltaic (PV) energy sources. To optimize power generation from renewable energy sources such as wind and PV, the source-side converters (SSCs) are regulated by the leading edge intelligent PID technique. This strategy enhances the quality of power delivered to the DC-microgrid. The microgrid comprises AC/DC loads, battery storage, EV charging stations, backup power from the main grid, and renewable energy supplies comprising wind and solar energy. The proposed control system relies on monitoring the state of charge of the battery and utilizing renewable energy sources to supply loads efficiently. The final results of the simulation obtained from the simulation software MATLAB and Simulink are used to validate the effectiveness of the suggested energy control technique, which performs well in terms of accurate control and maintaining a stable energy supply even under various load and weather conditions.

6

Comparative analysis of different inverters and controllers to investigate performance of electrosurgical generators under variable tissue impedance

Mahdi Ali Jafer, Abood Saber Hussban, Mohammed Ridha Ali, Mohammed Mohammed Jamal

Acta Innovations

|

2023

|

no. 48

61--74

EN

Electrosurgical generators (ESGs) are currently the most widely used surgical technology for clinical operations. The main disadvantage of ESGs is their output power is irregular due to the variable tissue impedance. The heat dissipation caused by the high amount of thermal energy generated leads to medical complications for both patient and surgeon. In this research, various inverter topologies and power controllers are investigated to specify the best structure that ensures best performance. The type of inverter topologies investigated are three level and five level, while the PID structures investigated are integer order (IO-PID) and fractional order (FO-PID). The simulation results indicate that FO-PID with five level inverters is better than IO-PID with three level inverters in terms of minimum heat dissipation rate and THD of the output voltage and current.

7

The identification of open loop recording curve on heat exchanger to determine PID control parameters and eliminate overshot occurrence

Roni Kiagus Ahmad, Taufik Taufik, Martini Sri, Elfidiah Elfidiah, Cekdin Cekmas

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 7

56--60

EN

The changes in heat exchanger characteristics due to dirt sediment and the effect of corrosion on the conduction pipe can cause difficulty to control the system properly. To anticipate sudden changes in heat exchanger characteristics, this study then tried to identify the open loop recording curve on the heat exchanger in the form of a temperature curve and create a PID controller simulation program. The identification method used in this work was the C.L. Smith method. The simulation test results indicated that some changes in the process variables have occurred following the set point. In this case, the simulation often found some overshoot phenomena which would bring negative impact. In order to avoid the impact, the occurrence of overshoot must be reduced or eliminated.

PL

Zmiany w charakterystyce wymiennika ciepła spowodowane osadzaniem się brudu i wpływem korozji na rurę przewodzącą mogą powodować trudności w prawidłowym sterowaniu systemem. Aby przewidzieć nagłe zmiany w charakterystyce wymiennika ciepła, w ramach tego badania podjęto próbę zidentyfikowania krzywej rejestracji w pętli otwartej na wymienniku ciepła w postaci krzywej temperatury i stworzenia programu symulacyjnego regulatora PID. Metodą identyfikacji wykorzystaną w tej pracy była metoda C.L. Metoda Smitha. Wyniki testów symulacyjnych wykazały, że pewne zmiany w zmiennych procesowych wystąpiły po wartości zadanej. W tym przypadku symulacja często wykazywała pewne przeregulowania, które miałyby negatywny wpływ. Aby uniknąć uderzenia, należy ograniczyć lub wyeliminować występowanie przeregulowania.

8

Genetic PID and Feedforward controllers for DC-DC chopper converter

Obeidat Mohammad A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 7

30--35

EN

DC voltage choppers such as buck, boost, and buck/boost are widely used in electrical power applications. Since these choppers are connected directly between DC source such as solar photovoltaic PV systems or batteries, a disturbance or dc source fluctuations may occur at the input of chopper circuits. Therefore, the control systems must be designed and developed in order to reduce such an increase or decrease in voltage. In this paper, two control strategies have been studied and analyzed to reduce system disturbance and minimize the error resulted from noise. The first strategy uses both feedback and feedforward controllers, in this strategy the controllers are designed based on linearization system. The second strategy uses genetic algorithm to tune the integrated proportional, integral, and differentiator PID feedback controller parameters directly for the nonlinear system. The results show that, the genetic PID controller has better performance than the Feedforward/Feedback controller. The mathematical model of the chopper-controlled system using both strategies and the simulation results are extracted using Matlab/Simulink 2018.

PL

Przerywacze napięcia stałego, takie jak buck, boost i buck/boost, są szeroko stosowane w zastosowaniach elektroenergetycznych. Ponieważ przerywacze te są połączone bezpośrednio między źródłami prądu stałego, takimi jak fotowoltaiczne systemy fotowoltaiczne lub akumulatory, na wejściu obwodów przerywacza mogą wystąpić zakłócenia lub wahania źródła prądu stałego. Dlatego też układy sterowania muszą być projektowane i rozwijane w celu ograniczenia takiego wzrostu lub spadku napięcia. W niniejszym artykule zbadano i przeanalizowano dwie strategie sterowania w celu zmniejszenia zakłóceń systemu i zminimalizowania błędu wynikającego z hałasu. Pierwsza strategia wykorzystuje zarówno regulatory sprzężenia zwrotnego, jak i sprzężenia do przodu, w tej strategii regulatory są projektowane w oparciu o system linearyzacji. Druga strategia wykorzystuje algorytm genetyczny do dostrojenia parametrów zintegrowanego regulatora proporcjonalnego, całkowego i różniczkowego ze sprzężeniem zwrotnym PID bezpośrednio dla systemu nieliniowego. Wyniki pokazują, że genetyczny regulator PID ma lepszą wydajność niż regulator sprzężenia zwrotnego/zwrotnego. Model matematyczny systemu sterowanego chopperem wykorzystujący obie strategie i wyniki symulacji są wyodrębniane za pomocą Matlab/Simulink 2018.

9

Application of SIMATIC S7-1200 controllers for the water level control system in water reservoirs

Kieczmerski Paweł, Rogowski Krzysztof

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 10

23--27

EN

The article describes the implementation process of the automatic control system controlling the water level in water reservoirs. The control plant, which is a laboratory model RT-010 by GUNT Hamburg, was described as well as the method of obtaining a parametric mathematical model for simulation purposes. Next, based on the obtained numerical and experimental results, an automatic control system was made consisted of two SIMATIC S7-1200 controllers, the HMI Comfort TP700 panel and SCALANCE X208 communication module. The parametric model was verified in MATLAB/Simulink, while the TIA Portal software was used to test automatic control system.

PL

W artykule opisano proces syntezy układu regulacji automatycznej poziomu wody w zbiorniku wodnym. Obiektem regulacji był model laboratoryjny RT-010 produkcji GUNT Hamburg składający się z dwóch zbiorników wodnych. Analiza obejmowała stworzenie modelu parametrycznego badanego obiektu, syntezę układu automatycznej regulacji w oparciu o dwa sterowniki SIMATIC S7-1200 oraz panel dotykowy HMI Comfort TP700 i moduł komunikacyjny SCALANCE X208. Na podstawie stworzonego modelu obiektu dobrano nastawy regulatora PID oraz zweryfikowano eksperymentalnie poprawność działania układu oraz jakość regulacji.

10

Krok dyskretyzacji i nastawy PID w dyskretnym serwomechanizmie napięciowym

Bożek Andrzej, Trybus Leszek

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2022

|

R. 26, nr 1

5--10

PL

Przedstawiono metodę doboru kroku dyskretyzacji i nastaw dyskretnego regulatora PID dla modelu serwomechanizmu z silnikiem sterowanym napięciowo, opisanym jako integrator ze stałą czasową. Założeniem metody jest lokalizacja potrójnego bieguna układu zamkniętego, aby zapewnić gładkie przebiegi regulacyjne. Daną projektową stanowi czas regulacji. Zbadano, w jakim stopniu filtracja składowej różniczkującej regulatora skraca wymagany krok dyskretyzacji. Rozważono także rozszerzony problem projektowy z zadanym dodatkowo stopniem filtracji.

EN

A method for selection of discretization step and discrete PID controller settings is presented for a model of servo with voltage controlled motor, described by an integrator with time constant. The method assumes a triple pole location of the closed-loop system to provide smooth control transients. Settling time is a design data. Influence of filtering degree in controller derivative component on reduction of discretization step is examined. Extended design problem with the filtering degree being an additional requirement is also considered.

11

Algorytm regulacji odpornej ADRC - dobór nastaw i sposób dyskretnej implementacji

Michalski Jacek, Retinger Marek, Kozierski Piotr, Puchalski Radosław

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2022

|

R. 26, nr 2

5--13

PL

W niniejszej pracy został przedstawiony algorytm regulacji odpornej Active Disturbance Rejection Control obiektem aerodynamicznym o dwóch stopniach swobody. Pokazano pełne wyprowadzenia równań algorytmu regulacji oraz wartości nastaw w zależności od pożądanych właściwości układu, na podstawie dynamiki obiektu oscylacyjnego drugiego rzędu. Dokonano dyskretyzacji równań algorytmu regulacji i zaproponowano jego dyskretną implementację. Testy przeprowadzono na laboratoryjnym zestawie aerodynamicznym firmy Inteco, którego model matematyczny jest silnie nieliniowy, ma dwa stopnie swobody i sprzężenia skrośne. Jakość działania oceniona została na podstawie przebiegów czasowych, a także całkowych wskaźników jakości. Przeprowadzone badania pokazują przewagę zastosowanego algorytmu nad regulacja PID dla badanego systemu. Przedstawiony algorytm regulacji cechuje się także większą przenośnością - nastawy dobierane są tylko w oparciu o rząd obiektu i teoretycznie raz dobrane są właściwe, niezależnie od modelu matematycznego. Zaproponowane równania dyskretne mogą zostać zaimplementowane z użyciem dowolnego języka programowania dla teoretycznie dowolnego obiektu, przy uwzględnieniu rzędu jego dynamiki.

EN

This paper presents the robust Active Disturbance Rejection Control method in an aerodynamical object with two degrees of freedom. Full derivation of control algorithm equations and the settings values depending on the desired properties of the system, based on the dynamics of the second order oscillating object, have been shown. The equations of the control algorithm were discretized and its discrete implementation was proposed. The tests were carried out on the Inteco aerodynamical laboratory kit, whose mathematical model is strongly non-linear, has two degrees of freedom and crosscoupling. The quality of operation was assessed on the basis of time graphs as well as integral quality indices. The conducted research shows the advantage of the applied algorithm over PID control for the tested system. The presented control algorithm is also more portable - the settings are selected only on the basis of the object order and once selected are correct regardless of the mathematical model. The proposed discrete equations can be implemented using any programming language theoretically for any object, taking into account the order of its dynamics.

12

The implementation of a coefficient diagram method based polynomial controller for a non-linear process with a distributed control system in a chlorine scrubber system

Murugan T. Maris, Shankar T.R. Kiruba

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2022

|

T. 38, z. 4

231--255

EN

The seawater desalination process is emerging as a substantial source of fresh water by removing salt and minerals from an infinite supply of seawater effectively. The first stage in a desalination plant is the use of chlorine gas to sterilize the microorganisms in the water. During excess chlorine leakage, an alert is activated, employees are relocated away from the site for a specific period, and dampers will be manually opened. This will cause unsafe working conditions and a waste of time. To overcome this problem, this paper proposes a coefficient diagram method based proportional integral derivative (CDM-PID) control strategy for the tune the control parameter with the distributed control system (DCS) interfaced conical tank. During operation, a 10% NaOH solution is injected into the top of the scrubber column using an ethylene-ter-polymer (ETA) designed distributor to ensure that the solution is evenly distributed across the packing surface. The three control strategies are compared to tune the control parameter with the DCS interfaced conical tank. Instead of the sodium hydroxide tank in the chlorine scrubber system, this work presents the pilot plant of DCS interfaced with two conical tank interacting systems with different liquid level heights. Here, the proposed CDM-PID controller is compared with the standard Ziegler-Nichols (ZN)-ultimate cycling method, and the internal model control (IMC) method. The results demonstrated that the proposed CDM-PID approach is superior to existing approaches in terms of low oscillation, settling period, and high robustness.

PL

Proces odsalania wody morskiej staje się znaczącym źródłem świeżej wody dzięki skutecznemu usuwaniu soli i minerałów z nieskończonych zasobów wody morskiej. Pierwszym etapem w zakładzie odsalania jest użycie chloru gazowego do sterylizacji mikroorganizmów w wodzie. Podczas nadmiernego wycieku chloru zostanie aktywowany alarm, pracownicy zostaną na pewien czas przeniesieni z terenu zakładu, a klapy zostaną ręcznie otwarte. Spowoduje to niebezpieczne warunki pracy i stratę czasu. Aby rozwiązać ten problem, w niniejszym artykule zaproponowano strategię sterowania opartą na metodzie wykresu współczynników proporcjonalno-całkująco-różniczkujących (Coefficient Diagram Method-Proportional Integral Derivative – CDM-PID) w celu dostrojenia parametru sterowania za pomocą zbiornika stożkowego połączonego z rozproszonym systemem sterowania (Distributed Control System – DCS). Podczas pracy do góry płuczki wstrzykuje się 10% roztwór NaOH za pomocą dystrybutora zaprojektowanego z etylenu-ter-polimeru (Ethylene-Ter-Polymer – ETA), aby zapewnić równomierne rozprowadzenie roztworu na powierzchni wypełnienia. Trzy strategie sterowania są porównywane w celu dostrojenia parametru kontrolnego za pomocą zbiornika stożkowego połączonego z DCS. Zamiast zbiornika wodorotlenku sodu w systemie płuczki chloru, w niniejszej pracy przedstawiono Instalację Pilotażową DCS połączoną z dwoma współpracującymi ze sobą stożkowymi układami zbiorników o różnych wysokościach poziomu cieczy. Tutaj, proponowany regulator CDM-PID jest porównywany ze standardową metodą Zieglera-Nicholsa (ZN)-Ultimate Cycling oraz metodą kontroli modelu wewnętrznego (Internal Model Control – IMC). Wyniki pokazały, że proponowane podejście CDM-PID przewyższa istniejące podejścia pod względem niskich oscylacji, okresu osiadania i wysokiej odporności.

13

Elektromechaniczne sprzężenie zwrotne dla niskotonowych głośników dynamicznych z kaskadowym połączeniem dwóch regulatorów PID

Łysek Tomasz

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2022

|

Vol. 63, Nr 10

24--32

PL

Artykuł zawiera projekt nowej metody redukcji zniekształceń nieliniowych w torze sygnałowym. Publikacja prezentuje opis elektronicznego systemu służącego do redukcji zniekształceń nieliniowych w niskotonowych głośnikach dynamicznych, schemat blokowy oraz schemat ideowy zmodyfikowanego systemu elektromechanicznego sprzężenia zwrotnego a także wyniki pomiarów zniekształceń nieliniowych. Projekt ten stanowi nowe podejście do projektowania tego typu układów. Układ wykorzystuje kaskadowe połączenie dwóch regulatorów PID. Układ podrzędny realizuje sprzężenie prądowe natomiast układ nadrzędny realizuje sprzężenie przyspieszeniowe. Prezentowany układ elektroniczny pozwala na znaczącą redukcję zniekształceń nieliniowych w zakresie najniższych częstotliwości pasma akustycznego. Wyniki pomiarów potwierdzają prawidłowe działanie metody redukcji zniekształceń zaproponowanej w tej publikacji.

EN

This article includes the development of a new method of reducing nonlinear distortion in the signal path. The paper presents the description of the electronic system used to reduce the nonlinear distortion in low-frequency dynamic loudspeakers, the block diagram and the schematic diagram of the modified motional feedback system and the measurement results of non-linear distortion. This project is a new approach to the design of this type of circuit. The system uses a cascade connection of two PID-controllers. The slave controller implements the current feedback, while the master controller implements the acceleration feedback. The presented electronic circuit allows for a significant reduction of nonlinear distortion at the lowest frequencies of the acoustic band. The measurement results confirmed the correctness of the nonlinear distortion reduction method proposed in this publication.

14

Tuning PID and PI-PI servo controllers by multiple pole placement

Bożek Andrzej, Trybus Leszek

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 1

art. no. e139957

EN

Tuning rules for PID and PI-PI servo controllers are developed using a pole placement approach with a multiple pole, i.e. a triple one in the case of PID and a quadruple for PI-PI. The controllers involve complex roots in the numerators of the transfer functions. This is not possible in the classical P-PI structure which admits real roots only. The settling time of the servos determined by the multiple time constant is the only design parameter. Nomograms to read out discrete controller settings in terms of the time constant and control cycle are given. As compared to the classical structures, the upper limit on the control cycle is now twice longer in the case of PID, and four times in the case of PI-PI. This implies that the settling times can be shortened by the same ratios. Responses of a PLC-controlled servo confirm the validity of the design.

15

Control of PID parameters by iterative learning based on neural network

Karkar Nora, Nadjet Zarroug, Yamina Tighilt, Benmhamed Khier

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 4

158--161

EN

Iterative learning refers to the development, analysis and implementation of methods that allow a machine to evolve through a learning process, and thus perform tasks that are difficult or impossible to perform by more conventional algorithmic.Learning is a dynamic and iterative process for modifying the parameters of a network in response to the stimuli it receives from its environment. The type of learning is determined by how parameter changes occur. In this article , we contribute to the design and development of an algorithm, that can optimize the parameters of a PID controller for the control of repetitive system, using the iterative learning approach based on neural network. The theoretical are illustrated by simulation. The results of simulations prove clearly the efficiency of the control by iterative learning based on neural network.

PL

Uczenie się iteracyjne odnosi się do rozwoju, analizy i wdrażania metod, które pozwalają maszynie rozwiązywać problem w procesie uczenia się, a tym samym wykonywać zadania, które są trudne lub niemożliwe do wykonania przy użyciu bardziej konwencjonalnego algorytmu. Rodzaj uczenia się zależy od tego, jak zachodzą zmiany parametrów. W tym artykule zaprojektowano i opracowano algorytmu, który może zoptymalizować parametry regulatora PID, wykorzystując podejście iteracyjnego uczenia się w oparciu o sieć neuronową. Wyniki symulacji jednoznacznie dowodzą skuteczności sterowania poprzez iteracyjne uczenie się w oparciu o sieć neuronową.

16

Prototyp zaawansowanego autopilota okrętowego zaimplementowany w środowisku CPDev

Świder Zbigniew

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2021

|

R. 25, nr 1

13--18

PL

Autopiloty okrętowe można podzielić na konwencjonalne, zdolne jedynie do utrzymywania zadanego kursu, oraz zaawansowane, które dodatkowo mogą śledzić „ścieżkę” łączącą zadane punkty nawigacyjne na trasie statku. W artykule przedstawiono strukturę prototypowego autopilota statku zaimplementowanego w środowisku CPDev oraz wzory pozwalające wyznaczyć nastawy regulatora kursu (PID) oraz trasy (PI) w regulacji kaskadowej. Dla każdego z nich przyjęto pojedyncze parametry projektowe określające dynamikę zamkniętej pętli regulacji. Reguły te zastosowano w oprogramowaniu prototypu autopilota, stworzonego we współpracy z holenderską firmą projektującą systemy sterowania i wizualizacji dla statków.

EN

Ship autopilots can be divided into conventional, only capable of maintaining a given course, and advanced, which can additionally follow a “track” connecting the given navigation points along the ship’s route. The article presents the structure of the prototype autopilot of the ship implemented in the CPDev environment and the formulas allowing to determine the settings of the course controller (PID) and track controller (PI) in the cascade control. For each of them, individual design parameters were adopted to define the dynamics of the closed control loop. These rules were applied in the software of the autopilot prototype, created in cooperation with a Dutch company designing control and visualization systems for ships.

17

Climatic Chamber for the Credibility Evaluation of Profilometric Measurements Construction and Control

Grochalski Karol, Wieczorowski Michał, Pawlus Paweł, Jakubek Bartosz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 3

135--140

EN

The paper shows the construction and control of a climatic chamber used for the credibility evaluation of the profilometic measurements. The paper presents a control model using a PID controller and a solution for air circulation. The data regarding the influence of environmental temperature changes on the three-dimensional representation of the surface realized by means of a tactile profilometer were presented. This work shows the temperature characteristics of a climatic chamber.

18

The method of estimating kinematic road excitation with use of real suspension responses and model

Klockiewicz Zbyszko, Ślaski Grzegorz

Vibrations in Physical Systems

|

2019

|

Vol. 30, nr 2

art. no. 2019214

EN

The paper deals with the problem of vertical kinematic excitations in road vehicle dynamics simulation, with the main focus on reconstruction of random excitations using measured dynamic responses of a car suspension. The possibility of causing excitations adequately in terms of chosen conditions of exploitation and in reliable way is crucial to properly asses ride comfort, ride safety as well as rattle space and fatigue strength of suspension elements. The paper presents a method of generating equivalent kinematic excitation allowing for reconstruction of suspension dynamic responses in simulation. The method uses unsprung mass accelerations acquired during test rides and a model of vertical suspension dynamics. The method uses estimated displacements of unsprung mass as a preliminary approximation of kinematic excitation and tracking control system with a PID controller, which causes corrections of kinematic excitations transforming it to the form that allows for faithful reconstruction of unsprung mass accelerations and, in turn, kinematic excitations. The paper presents the basic structure of kinematic excitations’ reconstruction system as well as a method of tuning PID controller’s coefficients so that the error in estimation is minimized. Research and verification of results were done using a sine chirp signal and constant frequency sine waves. The similarity of estimated road profiles is high with error no larger than 8% of the original signal’s amplitude.

19

The use of mathematical modeling for the construction of a control system for a climate chamber

Banaś Marian, Filipowicz Mariusz, Lalik Krzysztof, Kleszcz Sławosz, Podlasek Szymon, Turlej Tymoteusz, Kozek Mateusz

New Trends in Production Engineering

|

2019

|

Vol. 2, Iss. 1

562--569.

EN

Due to the introduced political instruments, as well as the increase in awareness and standard of living, mechanical ventilation is becoming more and more popular in Poland. The growing market and standards force the manufacturers of air handling units to constantly improve the quality of their products. In order to verify the operation of these devices, it is necessary in a specially adapted for this object called the climate chamber. Due to the strict regulations regarding the working conditions of the said facilities, it is necessary to apply the processes of advanced control systems in the process of regulation. These processes are aimed at establishing stable parameters of air supplied to the tested objects, ventilation and air-conditioning units such as: temperature, humidity, flux. Due to the need for precise control and operation of the installation in industrial conditions, it was decided to use the PID controller. The article deals with the optimization of the heating and cooling system, because the temperature parameter was a problematic element in the proper operation of the climate chamber. Both the heating and cooling systems have been described and executive elements have been emphasized, thanks to which it was possible to control the flow of circulating factors. The procedure of selection and implementation of the regulator's settings and its influence on the operation of the climate chamber was also analyzed.

20

The application of isodromic equation for calculation of PID-controller integrated component

Prokhorenko Andriy, Samoilenko Dmytro, Kravchenko Serhii, Orliński Piotr, Talanin Dmytro

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 2

91--94

EN

A functional feature of the application of electronics used for the automatic control of internal combustion engines is necessity in the proportional conversion of ECU electrical signals into the mechanical processes based on corresponding elements motion. For such conversion of information actuating mechanisms are used, referred as actuators. Actuators in the form of electrical machines (stepper or precision electric motors) or electric apparatuses (electromagnets and solenoids) are the mostly widespread in ICE. As a physical object of the research, the unit of Heinzmann, model StG 6-02V that is based on a DC electric drive controlled by a pulse-width modulation signal, was selected in the current work. It has a toothed gearbox and a non-contact reverse positional connection. This actuator provides an output torque of 6 Nm and 36-degree range of output shaft rotational angle. The functional scheme of the electronic system of automatic control of a diesel engine based on mentioned device is developed. The PID regulator with feedback is used to control the actuator. A design formula that can be incorporated in the controller algorithm to calculate the integral component of the PID regulator was also obtained. Values of empirical coefficients were determined in this formula. The results of experimental confirmation of the correctness of the approach taken are presented. Thus, the new formula for determining the integral component of the PID regulator differs positively from the well-known solutions because the new approach is free from storing the whole array of previous data with discrepancy in the controller’s RAM, that simplifies the application of the developed algorithm greatly and speeds up the computational capability of the controller.