PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Block-structured models composed of nonlinear fuzzy dynamic and static parts : a case study
Bazydło P., Marusak P.
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
|
2018
|
Vol. 12, No. 1
50--60
EN
The paper addresses issues of the dynamic fuzzy Takagi- Sugeno models identification for multi-step ahead prediction. In the case of highly nonlinear models, standard Takagi-Sugeno models may be hard to identify if they should be designed for recurrent prediction generation. In such a case, alternative fuzzy block-structured models composed of fuzzy dynamic and fuzzy static parts may be useful. Two main benefits of the proposed models are: (1) possibility to speed-up model tuning procedure, (2) potential to fine-tune an already available, standard Takagi-Sugeno model. The benefits offered by the proposed models are illustrated using the example of identification of a nonlinear process – a system consisting of two tanks of different shapes (cylindrical and conical ones).
2
Content available remote Wpływ sterowania elektronicznym zaworem rozprężnym i wydajnością sprężarki na parametry pracy pompy ciepła typu powietrze-woda
Rubik M., Ziętek P., Tatjewski P., Marusak P., Ławryńczuk M., Szumski M., Szumski M.
Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
|
2018
|
T. 49, nr 10
404--410
PL
W ostatnich latach w Polsce zaobserwować można rosnące zainteresowanie pompami ciepła. Szczególnie duży wzrost dotyczy rynku pomp ciepła typu powietrze-woda, czego przyczyną mogą być malejące ceny oraz brak konieczności wykonywania instalacji dolnego źródła ciepła. Efektywność pompy ciepła maleje wraz ze wzrostem różnicy temperatury pomiędzy dolnym i górnym źródłem ciepła, stąd w przypadku powietrznych pomp ciepła, szczególnie celowe wydaje się dążenie do udoskonalenia działania urządzenia i zmniejszenia zapotrzebowania na energię napędową. Nowoczesne pompy ciepła typu powietrze/woda są zazwyczaj wyposażane w elektroniczny zawór rozprężny oraz wysokosprawne sprężarki sterowane inwerterowo. Właściwe płynne sterowanie otwarciem zaworu rozprężnego oraz wydajnością sprężarki wydaje się być jedną z kluczowych kwestii do rozwiązania w celu osiągnięcia maksymalnej efektywności energetycznej sprężarkowych pomp ciepła typu powietrze-woda. W artykule przedstawiono dane dotyczące rynku pomp ciepła w Polsce. Poruszono zagadnienie efektywności energetycznej urządzeń z uwzględnieniem wpływu sterowania elektronicznym zaworem rozprężnym oraz wydajnością sprężarki. Opisano stanowisko badawcze, które zostało zaprojektowane i wykonane w celu przeprowadzenia badań sprężarkowej pompy ciepła typu powietrze-woda i opracowania regulatora, którego zadaniem byłaby minimalizacja zużycia energii przez urządzenie. Przedstawiono wyniki badań obrazujące zmiany parametrów pracy pompy ciepła będące rezultatem sterowania zaworem i sprężarką oraz opisano wiele spostrzeżeń i problemów technicznych, jakie wystąpiły w trakcie prowadzenia prac badawczych. Przeprowadzone badania i analizy potwierdziły, że kluczową rolę w zapewnieniu prawidłowej pracy pompy ciepła odgrywa właściwe sterowanie otwarciem zaworu rozprężnego oraz prędkością obrotową wału napędowego sprężarki.
EN
In Poland increasing interest in the heat pumps is observed last years. A particularly large is increase in the air-water heat pumps market. The reason can be a lower price and no need to execute the heat source installation. Heat pump efficiency decreases together with the increase of difference between the heat source temperature and the heat sink temperature, therefore in the case of the air to water heat pumps it is especially important to strive to improve the operation of the units and to reduce the energy consumption. Modern air-to-water heat pumps are usually equipped with an electronic expansion valve and high efficiency inverter compressor. Proper continuous control of the expansion valve opening and the compressor performance seems to be one of the key issue to solve in order to achieve maximum energy efficiency of the compressor type air-to-water heat pumps. The article presents current data on the heat pump market in Poland. The issues of energy efficiency taking into account the impact of electronic expansion valve and compressor speed control are discussed. The test stand designed and executed in order to test the air-to-water heat pump and to develop the controller minimizing the energy consumption was described. The results of test showing the changes of parameters of the heat pump caused by the expansion valve and compressor control were presented. In addition a number of observations and technical problems, which occurred in the course of research were described. Research and analyses confirmed that a key role in ensuring the correct and efficient operation of the heat pump plays a proper control of the expansion valve and the speed of the compressor.
3
Content available Opracowanie i konstrukcja regulatora pompy ciepła typu powietrze-woda: modelowanie obiektu
Tatjewski P., Ławryńczuk M., Marusak P., Rubik M., Ziętek P., Szumski M., Szumski M.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2015
|
R. 19, nr 1
21--28
PL
W artykule opisano metodę tworzenia modelu pompy ciepła, który docelowo zostanie wykorzystany do opracowania urządzenia sterującego. Ze względu na szybkie działanie obiektu, skoncentrowano się na opracowaniu modelu statycznego obiektu. Model ten jest złożony z szeregu równań, które opisują poszczególne elementy pompy ciepła, czyli: sprężarkę, skraplacz, zawór rozprężny oraz parowacz. Pomimo stosunkowo bogatej literatury, w której zostały opisane modele poszczególnych elementów pompy ciepła, ich połączenie w jeden model nie jest niestety działaniem prostym i, ze względu na stosunkowo duży stopień skomplikowania zagadnienia, wymaga opracowania funkcji (najczęściej w postaci wielomianów), które opisują zmiany parametrów modelu. Ponadto okazało się być potrzebne zastosowanie algorytmu otrzymywania wartości wyjść, który bazuje na metodzie iteracji prostych. Dzięki opisanemu w referacie podejściu, została uzyskana dobra jakość modelowania, o czym świadczą wyniki przeprowadzonych eksperymentów. Podczas tych badań, przebiegi zmiennych odwzorowujących pracę obiektu zostały porównane z danymi pozyskanymi z rzeczywistego obiektu (pompy ciepła).
EN
A method of design of a heat pump model for developing optimizing control device is described. The control plant is fast, therefore a static control plant model is considered. The model consists of many equations describing elements of the heat pump, namely: a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator. Despite relatively rich literature describing models of the elements of the heat pump, connection of these models into one is not a simple task. Due to the complexity of the problem some functions describing changes of parameters of the control plant must be obtained (in most cases polynomials are used as these functions). Moreover, as the complexity of the model is considerable an algorithm based on direct iteration method must be used to obtain output values. Thanks to the approach which was described in the paper, good quality of modeling was obtained, what is well illustrated by results of comparison of variables obtained from the model with data collected from the real plant.
4
Content available Współdziałanie regulacji predykcyjnej i bieżącej optymalizacji punktu pracy w strukturach sterowania z modelami Wienera
Ławryńczuk M., Marusak P., Tatjewski P.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2010
|
R. 14, nr 2
470-480
PL
Numerycznie efektywne struktury sterowania alternatywne do klasycznej, warstwowej struktury sterowania są przedmiotem badań. W pierwszej strukturze dodano pomocnicze, liniowe zadanie optymalizacji punktu pracy. W drugiej strukturze, zadania optymalizacji punktu pracy i regulacji predykcyjnej są integrowane w jednym zadaniu optymalizacji kwadratowej. Użycie w tych strukturach modelu Wienera dodatkowo je upraszcza dzięki możliwości łatwego otrzymania liniowych aproksymacji dynamiki i statyki procesu.
EN
Two numerically efficient control system structures alternative to the classical one are considered. In the first one the supplementary Steady State Target Optimization (SSTO) is performed at each sampling instant. In the second one set-point optimization and predictive control are integrated into one optimization task. In the proposed approaches, thanks to using a Wiener process model, both predictive control and set-point optimization problems are simplified. Using the nonlinear model a linear dynamic and linear static approximations are easily obtained and used both for set-point optimization and predictive control.
5
Content available remote Fail-bounded implementations of the numerical model predictive control algorithms
Gawkowski P., Lawryńczuk M., Marusak P., Sosnowski J., Tatjewski P.
Control and Cybernetics
|
2010
|
Vol. 39, no. 4
1117-1134
EN
Methods of fault-hardening software implementations of the numerical Model Predictive Control (MPC) algorithms are discussed in the paper. In particular, Generalized Predictive Control (GPC) algorithms are considered. The robustness of these algorithms with respect to faults is crucial for process safety and economic efficiency, as faults may result in major control performance degradation or even destabilization. Therefore, fault-hardening of GPC algorithms is an important issue. The fault sensitivity of the non-fault-hardened algorithms implementations and the effectiveness of the fault hardening procedures are verified in experiments with a software implemented fault injector. These experiments refer to the control system of a chemical plant. Experience with fault simulations resulted in some methods of fault-hardening which are described in detail. Improvement of the dependability of the GPC algorithms is commented for each of the proposed fault-hardening mechanism.
6
Content available remote Regulatory predykcyjne z założoną trajektorią przyrostów sterowania i uwzględnianiem ograniczeń nałożonych na wyjścia obiektu regulacji
Marusak P.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2009
|
R. 13, nr 2
496-505
PL
W artykule przedstawiono metody uwzględniania ograniczeń nałożonych na wartości wyjść obiektu regulacji w algorytmach predykcyjnych z trajektorią przyszłych przyrostów sterowania opisaną pewną z góry założoną funkcją. Rozważono przy tym zarówno numeryczne, jak i analityczne wersje algorytmów. Zaproponowane mechanizmy uwzględniania ograniczeń nałożonych na wyjścia obiektu regulacji są stosunkowo proste a w sprzyjających okolicznościach, umożliwiają uwzględnianie tych ograniczeń na całym horyzoncie predykcji, także w przypadku algorytmów w wersji analitycznej.
EN
A method of taking into consideration constraints put on output variables in predictive control algorithms with presumed trajectory of control changes is presented in the paper. Thanks to different choices of function describing this trajectory one can influence behavior of the predictive controller. Thus, the algorithms under consideration offer bigger freedom of shaping properties of the controllers than the conventional algorithms. The proposed mechanisms of taking into consideration output constraints are relatively simple. Moreover, in favorable conditions, they make possible to take these constraints into consideration on the whole prediction horizon also in the case of analytical algorithms.
7
Content available Fault Sensitivity of Explicit DMC and GPC Algorithms
Gawkowski P., Ławryńczuk M., Marusak P.
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
|
2009
|
Vol. 3, No. 1
52-56
EN
This paper studies dependability of software implementation of DMC (Dynamic Matrix Control) and GPC (Generalised Predictive Control) Model Predictive Control (MPC) algorithms. Explicit formulation of algorithms is considered in which the control laws are calculated off-line. Dependability is evaluated using software implemented fault injection approach. Tests are performed in the control system of a remotely controlled robot vehicle used in nuclear plants.
8
Content available remote Rozmyte modele Takagi-Sugeno w układach zintegrowanej regulacji predykcyjnej i optymalizacji punktu pracy
Marusak P.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2008
|
R. 12, nr 2
571--580
PL
Układy ze zintegrowanymi zadaniami regulacji predykcyjnej i optymalizacji punktu pracy są stosowane w przypadku, gdy zmienność zakłóceń jest porównywalna z dynamiką obiektu sterowania. W strukturach tych, w zadaniu zintegrowanej optymalizacji, są używane dwa modele obiektu: model dynamiczny z problemu optymalizacji algorytmu predykcyjnego oraz zlinearyzowany model statyczny. Zmiana zaproponowana w artykule polega na użyciu rozmytego modelu dynamicznego obiektu zarówno do celów regulacji, jak i optymalizacji punktu pracy. Podejęcie takie, przyczynia się do uproszczenia zadania, a może przynieść rozwiązania bardzo bliskie do otrzymanych w przypadku użycia dwóch modeli. Zosta ło to pokazane na przykładzie układu sterowania nieliniowego reaktora chemicznego z odpowiedzią odwrotną.
XX
Control systems with integrated predictive control and set-point optimization are used in cases when variability of disturbances is comparable with dynamics of the control plant. In these structures, in the optimization problem solved by the integrated predictive controller, two control plant models are used: a dynamic model from optimization problem of a predictive algorithm and linearized steady-state model. The idea proposed in the paper consists in application of only one fuzzy (nonlinear) dynamic control plant model for realization of both tasks: predictive control and set-point optimization. Such an approach gives simplification of the problem and may give results very close to those obtained when two models are used. It is demonstrated using an example of a control system of a nonlinear chemical reactor with inverse response.
9
Content available remote Regulatory predykcyjne z założoną trajektorią przyrostów sterowania i uwzględnianiem ograniczeń sygnału sterującego
Marusak P.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2008
|
R. 12, nr 2
581--590
PL
W artykule zaproponowano nowe sformułowanie algorytmów predykcyjnych. W podejściu tym, zakłada się, że trajektoria przyszłych przyrostów sterowania jest opisana pewną z góry założoną funkcją. Dzięki doborowi różnych postaci tej funkcji, można zmieniać zachowanie układu regulacji. Zyskuje się więc kolejną, oprócz tradycyjnych, metodę strojenia algorytmów, a tym samym, większą swobodę wpływania na właściwości regulatora predykcyjnego. Ponadto, dzięki użyciu zaproponowanego podejścia, istnieje możliwość uwzględniania w algorytmie, w prosty sposób, ograniczeń nałożonych na sygnały sterujące. Warto też podkreślić, że w przypadku algorytmów w wersji analitycznej jest możliwe uwzględnianie ograniczeń na całym horyzoncie sterowania.
EN
A new formulation of predictive control algorithms is proposed in the paper. The idea of the approach consists in assumption that future trajectory of changes of a control signal is presumed in advance. Thanks to such an approach it is easy to take control signal constraints into consideration. Moreover, in the case of analytical predictive controllers, it is possible to take these constraints into consideration on the entire control horizon. Except typically available methods of predictive algorithm tuning, in the case of those presented here, thanks to appropriate choice of a trajectory of future control signal changes, it is possible to influence behavior of the control system. Thus, a designer has more freedom to tune the control algorithm.
10
Content available remote Układy sterowania z regulatorami predykcyjnymi tolerujące uszkodzenia elementów wykonawczych: modyfikacja warstwy optymalizacji
Marusak P.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2007
|
R. 11, nr 2
PL
Celem zaproponowanych w referacie mechanizmów jest umożliwienie kontynuacji funkcjonowania układu sterowania do czasu usunięcia awarii elementu wykonawczego. Nie ograniczono się przy tym jedynie do wprowadzania stosownych zmian w regulatorze predykcyjnym, ale wprowadzono je również w warstwie optymalizacji ekonomicznej towarzyszącej zwykle regulatorom predykcyjnym. Dzięki temu, wykorzystywany jest dokładny model statyczny obiektu sterowania podczas niwelowania skutków awarii. Wpływa to dodatnio na jakość sterowania pomimo łatwości zastosowania tego skutecznego mechanizmu. Zalety proponowanego podejścia uwidoczniły się podczas testów prowadzonych w układzie sterowania nieliniowego obiektu o wielu wejściach i wielu wyjściach.
EN
The main goal of the mechanisms proposed in the paper is to make continuation of the control system operation possible till the actuator fault is fixed. The mechanisms consist not only in introduction of some changes into the predictive controller, but also in doing a modification in the economic optimization layer that usually accompanies the predictive controllers. Thanks to such an approach the exact static process model is used during fault accommodation. It brings benefits to the control performance despite easiness of the mechanism application. The advantages of the proposed approach can be clearly seen in the results of tests performed in the control systems of nonlinear MIMO plant.
11
Content available remote Układy regulacji predykcyjnej tolerujące uszkodzenia elementów wykonawczych: dokładna stabilizacja wybranego wyjścia
Marusak P.
Pomiary Automatyka Robotyka
|
2007
|
R. 11, nr 2
PL
W referacie zaproponowano mechanizmy, które można wykorzystać w celu poprawy jakości sterowania w układach z regulatorami predykcyjnymi, w przypadku wystąpienia awarii elementów wykonawczych. Celem prowadzonych działań jest umożliwienie kontynuacji funkcjonowania układu regulacji do czasu usunięcia awarii. Skoncentrowano się przy tym na problemie określenia możliwości i sposobu zapewnienia możliwie dokładnej stabilizacji kluczowych zmiennych wyjściowych. Stosowne zmiany są wprowadzane do wskaźnika jakości algorytmu regulacji predykcyjnej oraz, w razie potrzeby, są modyfikowane ograniczenia. Skuteczność proponowanych rozwiązań została przetestowana w układzie regulacji nieliniowego obiektu o wielu wejściach i wielu wyjściach. Zwrócono przy tym uwagę na potrzebę analizy charakterystyk statycznych obiektu w celu określenia możliwości realizacji postawionego przed algorytmem zadania. Wskazano także pożytki płynące z tej analizy a owocujące wskazówkami pomocnymi przy wprowadzaniu zmian do algorytmów regulacji.
EN
In the paper the mechanisms, that can be employed in order to improve quality of operation of the predictive control systems after actuator fault appearance, were proposed. The aim is to make continuation of the control system operation possible till the fault is fixed. The efforts were focused on the problem of assessing possibility of key output variables stabilization and the way it can be achieved. The efficiency of the proposed approach was tested in the control system of the MIMO plant. The focus of attention was the analysis of the static control plant characteristics in order to assess possibilities of the task realization by the controller. The importance of such an analysis is even bigger because it can deliver the design directions helpful in introducing the changes into the predictive algorithm.
12
Content available Struktury i algorytmy współdziałania regulacji predykcyjnej i bieżącej optymalizacji ekonomicznej
Ławryńczuk M., Marusak P., Tatjewski P.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
2007
|
R. 53, nr 10
55-61
PL
Celem pracy jest omówienie zagadnienia współpracy algorytmów regulacji predykcyjnej z nieliniową optymalizacją ekonomiczną. Problem ten jest szczególnie istotny wówczas, gdy dynamika zmian zakłóceń jest porównywalna z dynamiką procesu, ponieważ zastosowanie klasycznej warstwowej (hierarchicznej) struktury sterowania z rzadko powtarzaną optymalizacją ekonomiczną może nie być efektywne. Omawiane są dwie klasy struktur. W pierwszym przypadku stosuje się pomocniczą optymalizację ekonomiczną, której zadaniem jest aktualizacja punktu pracy poprzedzająca każdą interwencję algorytmu regulacji predykcyjnej. W dodatkowym liniowym lub kwadratowym zadaniu optymalizacji ekonomicznej stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową, liniowo-kwadratową lub odcinkowo-liniową aproksymację modelu. W drugim przypadku zadanie optymalizacji ekonomicznej i algorytm regulacji predykcyjnej są zintegrowane w pojedynczym problemie optymalizacji. Aby ograniczyć nakład obliczeń stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową lub liniowo-kwadratową aproksymację modelu, dzięki czemu otrzymuje się zadanie optymalizacji ekonomicznej w postaci problemu programowania kwadratowego.
EN
The paper is concerned with co-operation of model predictive control (MPC) algorithms with nonlinear economic optimisation. The problem is particularly important when dynamics of disturbances is comparable with dynamics of the process itself, since in such cases application of the classical multilayer (hierarchical) structure with infrequent economic optimisation may be not efficient. Two classes of control structures are investigated. In the first class an additional simplified optimisation is used which recalculates the operating point as frequently as the MPC controller executes. In the supplementary linear or quadratic programming optimisation problem approximate linear, linear-quadratic (updated on-line) or piecewise-linear models of the process are used. In the second class the economic optimisation and MPC manipulated variables computational load, approximate linear or linear-quadratic (updated on-line) models are used, then the resulting optimisation problem is of quadratic programming type.
13
Content available remote Stability analysis of nonlinear control systems with unconstrained fuzzy predictive controllers
Marusak P., Tatjewski P.
Archives of Control Sciences
|
2002
|
Vol. 12, no. 3
267-288
EN
Stability analusis of nonlinear control systems with unconstrained fuzzy predictive controllers using input-output plant models (e.g. DMC, GPC) and nonlinear plants with delays is discussed in the paper. The idea is precisely explained using an example of control systems with fuzzy DMC (FDMC) controllers. The considered FDMC controller is based on analytical formulation of the DMC predictive control algorithm and Takagi-Sugeno fuzzy modeling. The atability analysis of the closed-loop nonlinear control system is based on a transformation of its description to the appropriate stste-space form. Theh the Tanaka-Sugeno stability criterion can be applied, consisting in solving a set of Lyapunov-type inequalities. The design procedure including the stability analysis is illustrated on examples.
14
Badania symulacyjne ciągłego modelu tarcia coulombowskiego
Marusak A., Marusak P.
Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska
|
1999
|
z. 9
185-192
PL
W pracy przedstawiono rezultaty badań symulacyjnych ciągłego modelu tarcia coulombowskiego (MVF) zaproponowanego przez A. Marusaka [1]. Model MVF opiera się na opisie zjawiska tarcia (przy prędkości zerowej) za pomocą funkcji wieloznacznej i jest wyjątkowo efektywny przy symulowaniu drgających układów z tarciem - świadczą o tym również wyniki badań przedsta­wione w pracy. Zaprezentowane badania MVF przeprowadzono w układach: *jedno- i dwu-masowych, * z tarciem pojedynczym i podwójnym, * autonomicznych i nieautonomicznych, * przy pobudzaniu prędkościowym i siłowym.
EN
Simulation study on mechanical systems with Coulomb friction and with vibrations could be troublesome and difficult because friction phenomenon is complicated. Continuous multivalued model of coulomb friction (MVF) had been proposed by A. Marusak [1]. The MVF model rely on description of friction phe­nomenon by multivalued function at zero velocity. This model is very efficacious at simulation of vibrated systems with Coulomb friction. Next results of simula­tion researches on MVF are presented in the paper and have pointed at it also. The researches of the MVF have been carried out in following systems: * one- and two-mass system, * with single and double friction, * autonomous and non-autonomous systems, * at velocity and force type extortion.
15
Content available Szczególne zalety algorytmu regulacji Dynamix Matrix Control (DMC)
Marusak P., Pułaczewski J.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
1999
|
R. 45, nr 12
39-43
PL
Przedstawiono nowe, łatwiejsze do zrozumienia wprowadzanie algorytmu DMC, należącego do grupy algorytmów predykcyjnych wielowarunkowych, oparte na koncepcji pośredniego pomiaru dostrajalnego, pozwalającego uzyskać wymagany kompromis między szybkościa i odpornoscią regulacji. przedstawiono także dwa najważniejsze warianty projektowania algorytmu DMC: - z pomiarem i prognozą głównego zakłócenia oraz - wariant dotyczący regulacji wielowymiarowej. Pokazano również, bardzo ważny dla zastosowań przemysłowych, sposób osiągnięcia odporności algorytmu na ograniczenia wartości sygnałów sterujących.
EN
In the paper a new easier to understand way of deriving DMC algorithm is presented. This algorithm belongs to the group of multiconditional, predictive algorithms. The process of deriving is based on indirect meas-urement of disturbance. The role of tuning parameter is dis-cussed. This parameter allows to achieve required compromise between speed and robustness of control. in the paper, two most important variants of DMC algorithm design are presented: - the first, involving measurement and prediction of the main disturbance and - the second related to multivariable control. The way of important of the algorithm robustness in the case of control signal saturation, so important in industry, is given.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.