Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A hierarchical observer for a non-linear uncertain CSTR model of biochemical processes

Czyżniewski Mateusz, Łangowski Rafał

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2024

|

Vol. 34, no. 1

45--64

EN

The problem of estimation of unmeasured state variables and unknown reaction kinetic functions for selected biochemical processes modelled as a continuous stirred tank reactor is addressed in this paper. In particular, a new hierarchical (sequential) state observer is derived to generate stable and robust estimates of the state variables and kinetic functions. The developed hierarchical observer uses an adjusted asymptotic observer and an adopted super-twisting sliding mode observer. The stability of the proposed hierarchical observer is investigated under uncertainty in the system dynamics. The stability analysis of the estimation error dynamics is carried out based on the methodology associated with linear parameter-varying systems and sliding mode regimes. The developed hierarchical observer is implemented in the Matlab/Simulink environment and its performance is validated via simulation. The obtained satisfactory estimation results demonstrate high effectiveness of the devised hierarchical observer.

2

Metody strojenia regulatorów typu PID z wykorzystaniem technologii syntezy regulatorów od stanu

Czyżniewski Mateusz, Łangowski Rafał, Zubowicz Tomasz

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2019

|

Nr 68

9--12

PL

Układy sterujące typu PID są jednymi z najbardziej popularnych regulatorów wykorzystywanych w układach regulacji. W związku z tym znanych jest szereg metod doboru wartości ich parametrów (nastaw). Obok różnych metod inżynierskich czy analitycznych strojenia tego typu regulatorów, dostępne są również podejścia bazujące na optymalizacji. Wskaźnikiem jakości znajdującym w nich zastosowanie jest np. całka z kwadratu uchybu. W artykule przedstawiono alternatywny sposób wyznaczania nastaw regulatora z rodziny PID bazujący na rozwiązaniu liniowokwadratowego zadania optymalizacji wykorzystującego kryterium energetyczne. Uszczegóławiając, pokazano możliwość transformacji optymalnych nastaw regulatora bazującego na sprzężeniu zwrotnym od stanu obiektu w nastawy regulatora w klasycznym układzie regulacji. Jako aplikację wykorzystano nieliniowy matematyczny model dynamiki podwójnego odwróconego wahadła.

EN

The PID-type regulators are one of the most commonly used in control systems. Therefore, there are many different methods of selecting values of their parameters. Apart from various engineering or analytical methods of tuning such controllers, there are also approaches based on optimisation. In the latter case, a typical performance index is integral square error (ISE). In this paper, an alternative method of PID parameters tuning has been presented. This approach is based on a solution of the linear-square optimisation task with energy-based performance index. In the result, a state-feedback controller is obtained. Subsequently, the state-feedback gains are translated into PID regulator parameters. The proposed approach has been illustrated using a non-linear mathematical model of a double inverted pendulum.

3

A comprehensive approach to double inverted pendulum modelling

Andrzejewski Kamil, Czyżniewski Mateusz, Zielonka Maciej, Łangowski Rafał, Zubowicz Tomasz

Archives of Control Sciences

|

2019

|

Vol. 29, No. 3

459--483

EN

The problem of mathematical modelling and indication of properties of a DIP has been investigated in this paper. The aim of this work is to aggregate the knowledge on a DIP modelling using the Euler-Lagrange formalism in the presence of external forces and friction. To indicate the main properties important for simulation, model parameters identification and control system synthesis, analytical and numerical tools have been used. The investigated properties include stability of equilibrium points, a chaos of dynamics and non-minimum phase behaviour around an upper position. The presented results refer to the model of a physical (constructed) DIP system.