Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Likelihood parcticle filter and its proposed modifications

Michalski J., Kozierski P., Zietkiewicz J., Giernacki W.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2018

|

T. 43

81--93

EN

In this paper, three methods, namely: Hybrid Kalman Filter, Hybrid Kalman Particle Filter, and Likelihood Particle Filter for state estimation have been presented. These algorithms have been applied to three nonlinear objects and one linear object (one- and multivariable systems) and have been compared with Bootstrap Particle Filter. Moreover, authors proposed three modifications of Likelihood Particle Filter, intended for different types of objects. Operation of three particle Filter algorithms, namely Bootstrap Particle Filter, Hybrid Kalman Particle Filter and Likelihood Particle Filter, have been compared for a different number of particles, and the results have been presented together with Extended Kalman Filter, Unscented Kalman Filter and Hybrid Kalman Filter algorithm. It has been shown that Hybrid Kalman Particle Filter gives better results than Bootstrap Particle Filter for a low number of particles. Furthermore, Likelihood Particle Filter provides better than other examined methods output match (through suitable choice of estimated state variables). For the linear object, Kalman Filter algorithm is the best.

PL

W pracy zostały przedstawione trzy metody estymacji: hybrydowy filtr Kalmana, hybrydowy cząsteczkowy filtr Kalmana oraz wiarygodny filtr cząsteczkowy. Algorytmy zostały zastosowane do trzech obiektów nieliniowych oraz jednego obiektu liniowego (systemy jedno- i wielowymiarowe) oraz zostały porównane z filtrem cząsteczkowym – algorytmem Bootstrap. Ponadto autorzy zaproponowali trzy modyfikacje wiarygodnego filtru cząsteczkowego przeznaczone do konkretnego typu obiektów. Działanie algorytmów filtru cząsteczkowego, Bootstrap, hybrydowego cząsteczkowego filtru Kalmana oraz wiarygodnego filtru cząsteczkowego zostały porównane przy różnej liczbie cząsteczek oraz zestawione z rozszerzonym filtrem Kalmana, bezśladowym filtrem Kalmana oraz hybrydowym filtrem Kalmana. Można zauważyć, że hybrydowy cząsteczkowy filtr Kalmana daje lepsze wyniki od algorytmu Bootstrap dla mniejszej liczby cząsteczek. Poza tym wiarygodny filtr cząsteczkowy zapewnia najlepsze spośród badanych metod dopasowanie wyjść (przez wybór estymowanych zmiennych stanu). Dla obiektu liniowego algorytm filtru Kalmana działa najlepiej.

2

Acoustic model training, using Kaldi, for automatic whispery speech recognition

Kozierski P., Sadalla T., Drgas Sz., Dąbrowski A., Ziętkiewicz J., Giernacki W.

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2018

|

Vol. 16

109--114

EN

The article presents research on the automatic whispery speech recognition. The main task was to find dependences between a number of triphone classes (number of leaves in decision tree) and the total number of Gaussian distributions and therefore, to determine optimal values, for which the quality of speech recognition is best. Moreover, it was found, how these dependences differ between normal and whispery speech, what was not done earlier, and this is the innovative part of this work. Based on the performed experiments and obtained results one can say that the number of triphone classes (number of leaves) for whispered speech should be significantly lower than for normal speech.

3

UAV Propulsion Analysis System with Reconfigurable Controller Feature

Aszkowski P., Błoszyk K., Bondyra A., Gąsior P., Giernacki W.

Measurement Automation Monitoring

|

2017

|

Vol. 63, No. 5

171--173

EN

In this paper, a custom measuring system for propulsion units of multi-rotor UAV is presented. Designed solution provides measurements of thrust, rotational speed and power consumption of popular electric propulsion systems consisting of BLDC motor, electronic speed controller (ESC) and various propellers. The method is applicable to both single and twin (coaxial) configurations of rotors. Thanks to the use of a precision 6-axis force/torque sensor and sensorless method of speed measurement it is possible to record performance of propulsion with convenient PC software. The system is equipped with complete galvanic isolation between power and sensory circuits. A unique feature of presented solution is the possibility of remote reconfiguration of various controllers, governing speed or thrust of the propeller. Possible applications of the presented test rig are: estimating the performance of UAV design (flight time, power consumption, payload capabilities), mathematical modelling of electric propulsion and analysis of faulty states of rotor operation.

4

Influence of time delay on fractional-order PI-controlled system for a second-order oscillatory plant model with time delay

Sadalla T., Horla D., Giernacki W., Kozierski P.

Archives of Electrical Engineering

|

2017

|

Vol. 66, nr 4

693--704

EN

The paper aims at presenting the influence of an open-loop time delay on the stability and tracking performance of a second-order open-loop system and continuoustime fractional-order PI controller. The tuning method of this controller is based on Hermite- Biehler and Pontryagin theorems, and the tracking performance is evaluated on the basis of two integral performance indices, namely IAE and ISE. The paper extends the results and methodology presented in previous work of the authors to analysis of the influence of time delay on the closed-loop system taking its destabilizing properties into account, as well as concerning possible application of the presented results and used models.

5

Allophones in automatic speech recognition

Kozierski P., Sadalla T., Dąbrowski A., Giernacki W.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2016

|

T. 41

47--53

EN

The common approach to the speech recognition problem is the use of phonemes as basic parts of speech. The authors proposed allophones usage instead. For rarer allophones the conversion into other allophones (4 selection methods) has been proposed. Based on the obtained results one can say that effective use of the additional information from allophonic notation will not be possible without modification of currently used algorithms.

PL

Typowym podejściem do zagadnienia rozpoznawania mowy jest branie pod uwagę fonemów, jako podstawowych części mowy. Zamiast tego autorzy zaproponowali wykorzystanie alofonów. Dla najrzadziej występujących alofonów zaproponowano ich zamianę na inne alofony – zaproponowano 4 metody wyboru głosek do zamiany. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że efektywne wykorzystanie dodatkowych informacji, jakie niosą alofony, nie będzie możliwe bez modyfikacji obecnie dostępnych algorytmów.

6

An adequate mathematical model of four-rotor flying robot in the context of control simulations

Gardecki S., Giernacki W., Goslinski J., Kasinski A.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2014

|

Vol. 8, No. 2

9--16

EN

In this paper a model of the dynamics of four-rotor flying robot is described in details. Control design must be preceded by the modeling and subsequent analysis of the robot behavior in simulator. It is therefore necessary to develop the mathematical model as accurate as it is possible. The paper contains a detailed derivation of the mathematical model in the context of physics laws affecting the quadrocopter. The novelty of presented notation is an extention of Coriolis forces in linear acceleration and the gyroscopic effect on angular acceleration. In the validation phase, the mathematical model was verified with the use of proposed control algorithms. Simulation studies have demonstrated the adequacy of a MATLAB model to properly reflect the real quadrocopter dynamics. This would allow for its use in the simulator and afterwards to implement and verify of control laws on the real fourrotor flying robot.

7

The influence of drive unit on measurement error of ultrasonic sensor in multi - rotor flying robot

Gardecki S., Gośliński J., Giernacki W.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2013

|

Vol. 7, No. 2

12--17

EN

The article describes the impact of the drive units on the data obtained from ultrasonic sensors. These sensors are mounted on the multi-rotor flying robot. In experiments, previously designed ultrasonic sensor was used. On purpose of this study special testbed, consisted of a dynamometer and manipulator from KUKA company was created. In the research the influence of the location of the drive unit on the aforementioned sensor was measured. For this purpose, the sensor was placed in front, behind and in the line of the rotating propeller. The obtained results allowed to identify places where there are the least interference from the drive units that affect the ultrasonic sensor. Thanks to this, the results of measurements of the obstacles distance from a flying robot were improved.

8

Projektowanie układu regulacji odpornej wspomagane algorytmem CDM

Giernacki W.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 4

56-60

PL

W pracy przedstawiono nową metodę syntezy układu regulacji odpornej. Scharakteryzowano podstawy metody diagramu współczynnikowego (ang. Coefficient Diagram Method) w kontekście projektowania układu oraz analizy jego właściwości. Omówiono sposoby poprawy jakości regulacji z wykorzystaniem diagramu współczynnikowego - narzędzia umożliwiającego kompleksową kontrolę odporności, stabilności i dynamiki układu. Zamieszczono przykład syntezy układu regulacji odpornej z obiektem stabilnym minimalnofazowym oscylacyjnym przy użyciu algorytmu CDM i analizę właściwości układu w oparciu o diagram współczynnikowy. Wyniki badań symulacyjnych potwierdziły skuteczność proponowanego rozwiązania.

EN

In a paper a new method of synthesis of robust control system is presented. Basis of Coefficient Diagram Method in the system designing context and its properties analysis, were characterized. Methods of control quality improvement on the basis of the coefficient diagram - a tool which the complex control of robustness, stability and system's dynamics enables, were discussed. The example of robust control system synthesis for oscillatory minimum-phase plant by CDM algorithm and system properties analysis by coefficient diagram, were placed. The results of simulations confirmed the effectiveness of the proposed solution.

9

Algorytm odpornego sterowania adaptacyjnego - DACDM

Giernacki W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 12

1100-1104

PL

W artykule przedstawiono studium przypadku nad nową, autorską metodą odpornego sterowania adaptacyjnego - DACDM. Celem proponowanego algorytmu jest wyznaczenie regulatora odpornego na niepewność parametryczną, pracującego w układzie adaptacyjnym. Novum w syntezie regulatora stanowi wykorzystanie trójstopniowej kontroli odporności układu. Przeprowadzone badania numeryczne potwierdzają skuteczność proponowanego rozwiązania.

EN

The paper presents a case study on a new, original, robust adaptive control method - DACDM [1]. The design of a controller robust to parametric uncertainty and working in the adaptive system is an aim of proposed algorithm. The DACDM procedure combines advantages of both control techniques - robust and adaptive. A novelty in the controller synthesis is the use of three stage system robustness control (by the use of coefficient diagram [2], optional step of the robustness index optimization [3], the use of adaptation mechanisms [4]). The case study is performed for the linear model SMFNO (stable, minimum-phase, non-oscillatory) described by equation 1 in the structure of the control system of Figure 1. The proposed algorithm from Figure 2 uses table 2 [5] for the selection of controller structure and design specifications [2] specified by equations 4 and 6. The use of the equation 16 enables to introduce the averaged model to the adaptive control system and the change of parametric uncertainty vector. The case study highlights the clarity of the design procedure. The coefficient diagram analysis (Fig.3) and results of conducted numerical studies (Fig. 4, Fig. 5, Fig. 8) confirm the effectiveness of the proposed solution in relation to the selected SMFNO model.

10

Analiza porównawcza jakości śledzenia i odporności układów zaprojektowanych metodami DACDM i lokowania biegunów

Giernacki W.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2011

|

T. 36

29-43

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i ich analizę porównawczą w kontekście oceny jakości śledzenia sygnału zadanego i odporności układu na niepewność parametryczną. Syntezę dyskretnych układów regulacji adaptacyjnej przeprowadzono przy użyciu metod: diagramu współczynnikowego (DACDM) oraz lokowania biegunów (PP) dla czterech modeli obiektów: SMF1, SMF2, NSMF oraz SNMF. Sprawdzono wpływ ograniczenia amplitudy sygnału sterującego oraz zakłóceń na jakość śledzenia i odporność układu. Za miarę oceny przyjęto wartości całkowych wskaźników jakości (I1-I5). Badania numeryczne przeprowadzono w środowisku MATLAB 7.0, a ich wyniki zaprezentowano w tabelach porównawczych.

EN

In this paper the results of simulation research and their comparative analysis in the context of opinion about the tracking quality of set signal and system's robustness for parametric uncertainty, were presented. The synthesis of discrete adaptive control systems was conducted with the use of methods: coefficient diagram (DACDM) and pole placement (PP) for four type of models: SMF1, SMF2, NSMF and SNMF. The impact of the control signal amplitude saturation and the disturbance on control quality and system's robustness, was verified. As the measure of opinion, the values of integral quality indices (I1-I5), were accepted. Numerical research were conducted in MATLAB 7.0 environment and their analysis was presented in comparative tables.

11

The comparative analysis of a control quality in systems with compensation of windup effect

Giernacki W.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2009

|

No 59

55-60

EN

This paper contains the comparative analysis of influence of the anti-windup compensators applying on the control quality. In the framework with the PID type controller (as well as with the chosen type of a plant) at amplitude constraints of control signal, four type of the windup phenomenon compensators were shown. The numerical possibilities of the MATLAB / Simulink environment permitted to build control models and to conduct the synthesis of PID controller sets - based on Simulink Response Optimization Toolbox. The simulatons results and their analysis were presented.

12

Nowe spojrzenie na problem strojenia regulatora PID - charakterystyka metod i narzędzi komputerowego modelowania

Giernacki W., Ziętkiewicz J.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2007

|

T. 32

75-84

PL

W niniejszej pracy przedstawiono nowe spojrzenie na problem strojenia regulatora PID. Wykorzystano algorytmy genetyczne jako alternatywę dla metody Zieglera-Nicholsa i nieoptymalnych metod bazujących na wiedzy eksperckiej. Problem poszukiwania nastaw regulatora został sprowadzony do problemu optymalizacji, w którym całkowe wskaźniki jakości (IAE, ISE, ITAE) stanowią optymalizowane funkcje (funkcje przystosowania). Ponadto, krótko omówiono narzędzia komputerowego modelowania dostępne w MATLAB 7.0/SIMULINK. Zaprezentowano wyniki symulacyjne oraz analizę porównawczą metod strojenia regulatora dla wybranego obiektu regulacji. Strojenie regulatora metodą algorytmów genetycznych dawało w efekcie najlepszą jakość regulacji.

EN

A new look at the problem of PID controller tuning is shown in the article. Genetic algorithms were used as an alternative for Ziegler-Nichols method and for suboptimal methods basing on expert's knowledge. The search problem of optimal controller parameters was formulated to an optimization problem, in which the quality integral indices (IAE, ISE, ITAE) establish the optimized functions (fitness functions). Furthermore, the methods implemented in MATLAB 7.0/SIMULINK environment were concisely discussed. It demonstrates tests results and comparative analysis of controller tuning metods with selected control plant. PID controller tuning by genetic algorithms method generated the best control quality.

13

Analiza i synteza regulatora rozmytego PID dla problemu śledzenia

Giernacki W.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2007

|

T. 32

67-74

PL

Artykuł demonstruje analizę i syntezę rozmytego regulatora typu FPID. Przedstawiono teoretyczne aspekty zagadnienia sterowania rozmytego. Na przykładzie układu regulacji z obiektem oscylacyjnym porównano jakość śledzenia sygnału referencyjnego przez sygnał wyjściowy w układzie z regulatorem FPID zamodelowanym przy użyciu biblioteki Fuzzy Logic Toolbox środowiska MATLAB 7.0 ze śledzeniem w układzie z klasycznym regulatorem PID, którego nastawy dobrano w oparciu o pakiet MATLAB 7.0/Simulink Response Optimization. Analiza jakości śledzenia bazująca na uzyskanych przebiegach symulacyjnych i całkowych wskaźnikach jakości (IAE, ISE) pokazała zalety i wady stosowania proponowanego rozwiązania.

EN

This paper demonstrates the analysis and synthesis of the FPID controller. Theoretical aspects of fuzzy control issue have been presented - one comparing control system with minimumphase stable oscillatory plant the quality of reference signal tracking by the output signal in system with FPID controller (implemented by using Fuzzy Logic Toolbox library of MATLAB 7.0 environment) with classic PID controller, which tunes were chosen in support with MATLAB 7.0/Simulink Response Optimization. The tracking quality analysis basing on simulating courses and integral quality indices (IAE, ISE) demonstrated the applying advantages and disadvantages of the proposed solution.