Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kluczowe elementy jazdy autonomicznej na przykładzie elektrycznego pojazdu demonstracyjnego EVE

Skruch P., Długosz M., Cieśla A.

Napędy i Sterowanie

|

2015

|

R. 17, nr 11

96--102

PL

W pracy przedstawiono kluczowe elementy składające się na system automatycznego sterowania pojazdem autonomicznym, który może być traktowany jako rodzaj wyspecjalizowanego robota mającego do wykonania zadanie podróży z punktu A do punktu B. Do kluczowych elementów jazdy autonomicznej należy zaliczyć: czujniki i systemy percepcji otoczenia, platformy sterowania i obliczeniowe, architekturę elektryczno-elektroniczną pojazdu, systemy łączności, doświadczenie użytkowników, wsparcie infrastruktury oraz systemy bezpieczeństwa i ochrony. Elementy jazdy autonomicznej zostały zilustrowane na przykładzie demonstracyjnego pojazdu elektrycznego EVE.

EN

The paper presents essential elements of the control system for autonomous vehicles, which can be considered as a sort of specialized robot having a task to go from point A to point B. The key elements of autonomous driving include: sensors and perception systems, computing platforms and control systems, electrical-electronic architecture, connectivity to other vehicles and elements of infrastructure, user experience, off board support and services, functional safety and security. The key elements are illustrated on demo electric car EVE.

2

Mathematical methods for verification of microprocessor-based PID controllers for improving their reliability

Skruch P., Długosz M., Mitkowski W.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 3

327--333

EN

Proportional-Integral-Derivative (PID) control is the most common control algorithm used in industry. The extensive use of electronics and software has resulted in the situation where the digital PID controller using a microprocessor as well as its software implementation replaces existing pneumatic, mechanical and electromechanical solutions. The reliability of the software system is assured by detection and removal of errors that can lead to failures. The paper presents mathematical methods for verification and testing of microprocessor-based PID controllers that can be used to increase the reliability of the system. The presented methodology explores the concept of testing with a model as an oracle.

PL

Regulator PID (regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący) jest najbardziej rozpowszechnionym i najczęściej stosowanym typem regulatora w przemyśle. Intensywny rozwój elektroniki i informatyki spowodował, że cyfrowe regulatory PID budowane na bazie mikroprocesora z odpowiednim oprogramowaniem zastąpiły dotychczasowe rozwiązania pneumatyczne, mechaniczne i elektromechaniczne. Zagwarantowanie niezawodności układu elektronicznego z oprogramowaniem polega między innymi na wykrywaniu i usuwaniu błędów, które mogą prowadzić do awarii. W pracy przedstawiono matematyczne metody weryfikacji mikroprocesorowych regulatorów PID mające na celu wykrycie błędów w systemie i w konsekwencji zwiększenie jego niezawodności poprzez zmniejszenie prawdopodobieństwa wystąpienia awarii. Metody testowania opierają się na tak zwanym podejściu modelowym, to znaczy, wykorzystują model systemu jako wzorzec zachowania.

3

A thermal model of the building for the design of temperature control algorithms

Skruch P.

Automatyka / Automatics

|

2014

|

Vol. 18, no. 1

9--21

EN

This paper presents an efficient and effective method for modeling the temperature dynamics in buildings. The method relies on the simultaneous application of heat transfer and engineering thermodynamics principles. The model takes into consideration dissipated thermal power from the room (heat loses by conduction and ventilation) and applied thermal power to the room (radiator, solar, and internal heat gains). The model parameters can be determined uniquely from the geometry of the building and thermal properties of construction materials. The model can be used to research and validate the algorithms for thermal control in the building. An exemplary building structure is used to verify the theoretical analysis and mathematical formulation. The example includes creating the model, calculating the parameters, designing the temperature control algorithm, and making the simulations.

PL

W pracy przedstawiono efektywne i skuteczne podejście do modelowania dynamiki zmian temperatury w pomieszczeniach budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej. Konstrukcja modelu matematycznego opiera się na jednoczesnym wykorzystaniu podstawowych zasad termodynamiki oraz praktycznych metod inżynieryjnych dotyczących obliczania parametrów cieplnych elementów konstrukcyjnych budynku. Model uwzględnia moc cieplną traconą przez pomieszczenie (ciepło tracone przez przewodnictwo oraz wentylację) oraz moc cieplną dostarczoną do pomieszczenia (ciepło z instalacji grzewczej, promieniowanie słoneczne, wewnętrzne zyski ciepła). Parametry modelu są obliczane z geometrii budynku i na podstawie właściwości termicznych materiałów budowlanych. Model może być wykorzystany do projektowania i analizy algorytmów sterowania procesem ogrzewania pomieszczeń. Praca zawiera również przykład modelu matematycznego, który został zbudowany przy wykorzystaniu rozważanego podejścia dla jednokondygnacyjnego budynku mieszkalnego. W symulacjach komputerowych zbadano zmiany temperatury w poszczególnych pomieszczeniach przy typowej instalacji grzewczej, w której ogrzewanie pomieszczeń jest sterowane przez niezależnie działające baterie termostatyczne.

4

Bezprzewodowy system automatyki domowej pracujący w standardzie sieci Z-Wave

Długosz M., Chronowski J., Baranowski J., Piątek P., Mitkowski W., Skruch P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 7-8

100--106

PL

W ostatnich latach można zaobserwować wzrost popularności urządzeń, które wykorzystują bezprzewodową transmisję danych. Standardy komunikacji bezprzewodowej, takie jak Wi-Fi, Bluetooth, RFID, są powszechnie wykorzystywane w wielu urządzeniach codziennego użytku. Ta technologiczna zmiana nie ominęła także szeroko pojętych systemów automatyki domowej. Jeszcze do niedawna w tego typu układach sterownia prym wiodły różnego rodzaju przewodowe standardy komunikacji. Są to standardy opracowywane specjalnie pod zastosowania w układach automatyki domowej (np. BACNet, KNX), czy też adaptacje przemysłowych standardów sieci przesyłu danych (np. CAN). Aktualnie istnieje kilka zdefiniowanych standardów komunikacji bezprzewodowej, które można wykorzystać w układach automatyki domowej, są to np.: EnOcean, INSTEON, MyriaNed, One-Net, ZigBee. W pracy zaprezentowano kilka przykładowych urządzeń wykorzystujących do komunikacji standard Z-Wave. Są to typowe urządzenia, które wykorzystuje się w układach automatyki domowej i są ogólnodostępne na rynku. Wybrane urządzenia zostały przebadane pod kątem dostępnej funkcjonalności, możliwości budowy systemu automatyki domowej, niezawodności działania, możliwości implementowania nietypowych rozwiązań czy też algorytmów sterowania.

EN

This article contains a brief description of one of the standards for wireless networks, Z-Wave, which is used to build home automation system. At first short description of Z-Wave standard is presented. In next sections a few typical devices are presented (like: switch, dimmer, multi sensor, central unit, radiator thermostat), which are used in home automation systems. Each of these devices is briefly described taking into account the their advantages and disadvantages. Next sections present solution to log temperature value on to remote server, control method a group of lights, and temperature inside room. The simple energy consumption monitor is also presented. At the end of the article includes some conclusions on the future of home automation systems built using wireless standards such as Z-Wave.

5

Fractional-order models of the supercapacitors in the form of RC ladder networks

Mitkowski W., Skruch P.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2013

|

Vol. 61, nr 3

581--587

EN

In the paper, mathematical models of the supercapacitors are investigated. The models are based on electrical circuits in the form of RC ladder networks. The elementary cell of the network may consist of resistances and capacitances that are connected in series or parallel. The dynamic behavior of the circuit is described using fractional-order differential equations and its properties are analyzed. The identification procedure with quadratic performance index is performed in time domain to identify the parameters of the supercapacitor models. The results of numerical simulations are compared with the results measured experimentally in the physical system. In addition, an example from the automotive industry is used for an experimental evaluation of the theoretical analysis and to present a perspective on the applicability of the approach for other industrial projects.

6

Algorytmy sterowania i zarządzania budynkami mieszkalnymi

Długosz M., Piątek P., Baranowski J., Skruch P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2011

|

R. 15, nr 12

77-85

PL

Lokal mieszkalny jest bardzo złożonym obiektem do sterowania. Wzajemnie wykluczające się wskaźniki jakości np. komfort użytkowników i poziom zużycia energii powoduje, że niezwykle trudno znaleźć odpowiednie kompromisowe rozwiązanie. Właściwości fizyczne obiektu sterowania (np. rozkład temperatury w pomieszczeniach), a także występowanie pewnych niedeterministycznych zdarzeń (np. temperatura zewnętrzna, przebywanie w lokalu pewnej grupy osób) powodują, że do sterowania należy użyć kilku algorytmów, które mogą ze sobą współpracować (np. wymiana danych). Z jeden strony układy sterowania, np. temperaturą w pomieszczeniach, powinny zapewnić odpowiedni komfort osób w nim przebywających, z drugiej strony dąży się do tego, aby minimalizować koszty takiego sterowania. Optymalizując koszt energii grzewczej, należy uwzględniać fakt, czy w lokalu przebywają jakieś osoby albo czy też np. któreś z okien jest otwarte. Można określić także szereg innych zadań sterowania które podnoszą bezpieczeństwo i komfort mieszkańców, np. alarmy, symulacja obecności domowników, wykrywanie zalania lokalu lub pożaru. W ramach niniejszej pracy przedstawione są zagadnienia badane w ramach projektu "Algorytmy sterowania i zarządzania budynkami mieszkalnymi". W artykule omawiane są wstępne zagadnienia związane z modelowaniem, problematykę sieci bezprzewodowych w automatyce budynkowej oraz zagadnienia testowania systemów. Pracę kończy podsumowanie i literatura.

EN

Housing unit is a very complex control process. Mutualy exclusive performance indices such as users comfort and energy minimisatian causes difficulities in finding a compromise solution. Object physical properties (e.g. temperature distribution in rooms) and presence of certain non doterministic factors (e.g. outside temperature, presence of group of people) cause, that control system needs to constitute of a number of cooperating algorithms (for example for data exchange). From one side temperature control systems should provide comfort for the users, on the other hand it is desired to minimise the costs of control. Optimisation of heating energy needs to consider the presence of people, whether for example a window is open. Also many different control tasks can be formulated which will improve the safety and comfort of users for example alarms, presence simulation, flooding or fire detection. This paper presents the areas investigated in the research project "Control and management algorithms for housing buildings". Initial issues of modelling, wireles home automation networks and system testing problems are considered. Paper ends with conclusions and references.

7

Applications of mathematics in selected control and decision processes

Baranowski J., Długosz M., Ganobis M., Skruch P., Mitkowski W.

Matematyka Stosowana : matematyka dla społeczeństwa

|

2011

|

T. 12/53, nr spe

65-90

EN

In this paper we presented a selection of advanced applications of mathematics in control and game theory setting. Among the others we have discussed practical control problems with an example of DC motor, decision support application for electric market modelling, stabilisation schemes for finite and infinite dimensional systems. All these examples are interesting areas of research and at the same time present only a fraction of possibilities of control and game theory which can be later used in real life solutions.

PL

Na styku teorii i praktyki pojawia się coraz częściej nowa dyscyplina naukowa nazywana matematyką przemysłową lub technomatematyką. Nie jest to pomysł nowy. Historia nauki od dawna obserwuje usytuowanie rozważań matematycznych pomiędzy Światem abstrakcyjnych idei a światem materialnym. Ten fakt dobrze oddaje znana myśl Hugo Steinhausa: "Między duchem a materią pośredniczy matematyka" [44]. Obszarem matematyki przemysłowej jest modelowanie różnego typu obiektów rzeczywistych i następnie poszukiwanie odpowiednich metod numerycznych do rozwiązywania zbudowanych wcześniej modeli matematycznych. W konsekwencji otrzymujemy algorytmy wspomagające podejmowanie decyzji w konkretnych procesach przemysłowych. Pomiędzy dobrą teorią i praktyką występuję pewnego rodzaju sprzężenie zwrotne. Teoria pozwala skutecznie oddziaływać na świat materialny. Z kolei rozwiązania techniczne generują nowe problemy matematyczne. Burzliwy rozwój technik komputerowych umożliwił w ostatnich latach dokładniejszą analizę i syntezę układów sterowania złożonymi procesami oraz wspomaga podejmowanie decyzji w różnych obszarach stosowanych praktycznie. Odkrywanie matematycznej struktury świata pobudza przedstawicieli nauk technicznych do działania zmierzającego do celowego oddziaływania na obiekty rzeczywiste. Weryfikacja praktyczna pomysłów inżynierów w wielu przypadkach jest skuteczna i przynosi wymierne efekty. W sterowaniu układów dynamicznych z powodzeniem stosuje się często (nie jest to jedyny sposób postępowania) następujący algorytm działania (zob. np. [27, 28, 32, 33]): 1. Tworzy się model matematyczny, zwykle w postaci odpowiedniego równania różniczkowego. 2. Dokonujemy linearyzacji. 3. Projektujemy układ sterowania, np. poprzez odpowiednie sprzężenie zwrotne. Zwykle formułując odpowiedni problem LQ (problem liniowo kwadratowy). 4. Dokonujemy weryfikacji naszych działań na obiekcie rzeczywistym. Praktycznie na każdym etapie można przeprowadzać identyfikację parametrów odpowiedniego modelu. Zaprojektowany układ sterowania powinien posiadać odpowiednie własności. Wymagana jest asymptotyczna stabilność (wykładnicza) z odpowiednim obszarem przyciągania (Zasada LaSalle'a [22], s. 64). Wykorzystuje się różne pojęcia stabilność, zwykle w sensie Lapunowa, ([22] s. 34, 61) również praktyczną stabilność ([22] s. 127). Dobrze jest, by zaprojektowany układ zachował typowe własności spotykane w teorii sterowania (np. [26], s. 69, 76, 86, 90), takie jak sterowalność i obserwowalność (stabilizowalność i wykrywalność). Przy sterowaniu komputerowym układ ciągły w czasie współpracuje z urządzeniami pracującymi dyskretnie w czasie (np. z komputerem, sterownikami cyfrowymi, itp.) poprzez odpowiednie przetworniki sygnałów A/C i C/A (przetwornik analogowo-cyfrowy i cyfrowo-analogowy). Przy sterowaniu komputerowym jakość pracy układu zależy od sposobu pracy przetworników A/C i C/A (praca synchroniczna lub praca nie synchroniczna, od wielkości kroku dyskretyzacji czasu, od rozłożenia w przestrzeni poszczególnych urządzeń, itp.). Przy wyznaczaniu parametrów sprzężenia zwrotnego (również dynamicznego) wykorzystuje się odpowiednie równania Lapunowa i Riccatiego (np. [1], lub zob. np. [26,27], [21]), co ma związek z odpowiednimi problemami LQ (np. [17]). Podstawowa filozofia projektowania układów sterowania z wykorzystaniem metody linearyzacji jest zawarta w twierdzeniu Grobmana-Hartmana (np. [35]). Okazuje się, że jeżeli macierz stanu układu liniowego przybliżenia nie posiada wartości własnych na osi urojonych (oczywiście mówimy teraz o przypadku skończenie wymiarowym), to liniowe przybliżenie i układ nieliniowy w pewnym otoczeniu zera zachowuje się "podobnie" 90 J. Baranowski, M. Długosz, M. Ganobis, P. Skruch, W. Mitkowski (charakter zachowania trajektorii stanu jest taki sam, dokładniej pomiędzy trajektoriami układów istnieje w pewnym otoczeniu zera homeomorfizm, czyli odpowiednie odwzorowanie wzajemnie jednoznaczne). Analizując asymptotyczną stabilność obszar przyciągania do zera można próbować wyznaczać wykorzystując Zasadę LaSalle’a. Praca ma charakter przeglądowy i zawiera wybrane przykłady wcześniej rozważane przez autorów opracowania. Między innymi krótko omówiono: problemy sterowania silnikiem prądu stałego (rozdział 2), problemy sterowania komputerowego (rozdział 3), zagadnienia wspomagania decyzji przy modelowaniu rynku energii elektrycznej z wykorzystaniem teorii gier (rozdział 4), pewien problem optymalizacji kształtu (rozdział 5) z wykorzystaniem Zasady Maksimum Pontryagina ([39]), problemy stabilizacji systemów skończenie i nieskończenie wymiarowych (rozdział 6, 7 i 8). W przedstawionych przykładach wykorzystano różnorodny aparat matematyczny i w konsekwencji różne metody rozwiązania.

8

Application of model-based approach for testing dynamic systems

Skruch P.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2011

|

T. 15, z. 1

99-110

EN

The paper presents an application of model-based approach for testing software systems with dynamic behavior. Model-based testing concept is introduced and explained. Mathematical model of the system under test is described by state space equations. Then, mathematical and implementation challenges associated with testing of the dynamic systems are briefly described. These challenges are related to notation of tests, calculation of test coverage, implementation of a test comparator and automatic generation of test cases. Some author's ideas and solutions are presented. An application example is given to illustrate theoretical analysis and mathematical formulation.

PL

Postęp technologiczny w dziedzinie elektroniki i informatyki spowodował w ostatnich latach zmiany w podejściu do projektowania systemów sterowania. Programowalne układy mikroprocesorowe stały się nieodłącznym elementem układów sterowania, zastępując rozwiązania analogowe, mechaniczne i elektromechaniczne. Modele matematyczne są nie tylko wykorzystywane w symulacjach komputerowych, w optymalnym doborze parametrów układu, w kalibracji układu, ale także z modeli generuje się kod źródłowy oraz testy. Testowanie układów sterowania polega na sprawdzeniu czy algorytm sterowania, który jest podany w postaci modelu, został prawidłowo zrealizowany w rzeczywistym układzie elektronicznym. Obecny stan wiedzy oferuje efektywne algorytmy i metody testowania dla systemów opisywanych przy użyciu algebry Boole'a, grafów czy też maszyn stanów, ale testowanie układów dynamicznych opisywanych za pomocą równań różniczkowych jest stosunkowo słabo wspierane przez odpowiednie narzędzia i metody. W pracy opisano podejście oparte na modelach, które może być wykorzystane do testowania układów dynamicznych implementowanych na maszynach cyfrowych. Rozważania teoretyczne zostały zilustrowane odpowiednim przykładem.

9

A stabilization method of inhomogeneous ladder networks with nonlinear elements

Skruch P.

Archives of Control Sciences

|

2011

|

Vol. 21, no. 3

313-329

EN

In the paper, different structures of electric ladder networks are considered: RC, RL, and RLC. Such systems are composed of resistors, inductors and capacitors connected in series. The elements of the network are not identical and have nonlinear characteristics. The network's dynamic behavior can be mathematically described by nonlinear differential equations. A class of robust feedback controls is designed to stabilize the system. The asymptotic stability of the closed-loop system is analyzed and proved by the use of Lyapunov functionals and LaSalle's invariance principle. The results of computer simulations are included to verify theoretical analysis and mathematical formulation.

10

Metody sterowania w obwodzie elektrycznym Chuy

Długosz M., Mitkowski W., Skruch P.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2010

|

z. 3

41-57

PL

W pracy zaprezentowano sposoby stabilizacji obwodu elektycznego Chuy w niestabilnych punktach równowagi. Do stabilizacji obwodu Chuy wykorzystano klasyczny regulator proporcjonalny do stanu, którego parametry dobierano w różny sposób (lokowanie biegunów, LQR). W pracy zamieszczono krótki opis, w jaki sposób można wykorzystać podejście stosowane przy projektowaniu obserwatorów do wyznaczania regulatora. Zaproponowano pewne przybliżenie nieliniowości występujące w oryginalnym obwodzie Chuy, dzięki któremu obwód Chuy może być rozpatrywany jako obwód liniowy. Rozważania teoretyczne były testowane symulacyjne, a wyniki symulacji zamieszczono w pracy. Rozważono także możliwość stabilizacji obwodu Chuy za pomocą regulatora proporcjonalnego, który może sterować tylko jedną zmienną stanu. Dla każdej ze zmiennych stanu wykreślono linie pierwiastkowego układu z takim regulatorem.

EN

In this paper various control methods of Chua's circuit are proposed. The goal is to stabilise Chua's circuit in unstable equilibria points. The paper contains description of the standard Chua's circuit, see the equation (1) and schema 1, and some modification of this circuit. The nonlinearity (2) was replaced by a piecewise-linear function (11). Figure 4 shows that this simplification is enough if state variables belong to some intervals. By using an idea borrowed from the state observer theory, the proportional full state controller (7) is constructed. The parameters of this controller are obtained by using the pole placement techniques and by solving the linear-quadratic problem. Simulation results show the effectiveness of the proposed controllers, see figures 5, 6, 7 and 8. The second part the paper contains discussion about stabilisation of Chua's circuit in unstable equilibria points by using proportional controller. However, in this case the controller can control only single variable of the state space vector. For these types of controllers, a root locus method is used to analyse the corresponding closed-loop systems (see figures 9, 10 and 11).

11

Dynamic feedback stabilization of nonlinear RC ladder network

Skruch P., Baranowski J., Mitkowski W.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2010

|

z. 1

119-133

EN

The goal of this paper is to study stabilization techniques for a class of RC ladder networks. The system is an electrical circuit that consists of nonlinear resistors and capacitors. The circuit's dynamic behavior can be modeled by nonlinear differential equations. The problem is to determine the dynamic feedback control law that asymptotically stabilizes the system. It is shown that with a linear and nonlinear dynamic feedback control, the energy of the closed-loop system asymptotically decays to zero. The asymptotic stability of the closed-loop system is proved by LaSalle's invariance principle using appropriate Lyapunov function. The results of numerical computations are included to verify theoretical analysis and mathematical formulation.

PL

W pracy rozważono zagadnienie stabilizacji dla wybranej klasy układów drabinkowych typu RC. Wybrana klasa układów obejmuje obwody elektryczne, składające się z rezystorów i kondensatorów o nieliniowych charakterystykach. Dynamika układu jest opisywana za pomocą nieliniowych równań różniczkowych. W pracy pokazano, że zastosowanie dynamicznego sprzężenia zwrotnego asymptotycznie stabilizuje system do zera. Rozważono zarówno liniowe, jak i nieliniowe sprzężenie zwrotne. Własność asymptotycznej stabilności układu zamkniętego została pokazana z wykorzystaniem odpowiednich funkcjonałów Lapunowa oraz twierdzenia LaSalle'a. Wyniki teoretyczne zostały zweryfikowane przez obliczenia numeryczne i symulacje komputerowe

12

Stabilization of a class of SISO nonlinear systems by dynamie feedback

Skruch P.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2010

|

T. 14, z. 2

197-209

PL

W pracy rozważono zagadnienie stabilizacji pewnej klasy nieliniowych układów o jednym wejściu i jednym wyjściu za pomocą dynamicznego sprzężenia zwrotnego. Cechą charakterystyczną rozważanych układów jest ich asymptotyczna stabilność już przy braku sterowania. W pracy pokazano, że zastosowanie dynamicznego sprzężenia zwrotnego pozwala wprowadzić do układu dodatkowe tłumienie i polepszyć własności dynamiczne układu. Do najważniejszych zalet zastosowanego schematu stabilizacji należy zaliczyć niski rząd dynamicznego sprzężenia zwrotnego oraz jego odporność na zmiany parametrów. Własność asymptotycznej stabilności układu została pokazana z wykorzystaniem odpowiednich funkcjonałów Lapunowa oraz twierdzenia LaSalle'a. Wyniki teoretyczne zostały zweryfikowane poprzez obliczenia numeryczne i symulacje komputerowe.

EN

The paper considers a class of single-input single-output (SISO) nonlinear systems whose behavior is defined by nonlinear differential equations. An uncontrolled system from this class is already asymptotically stable. Dynamie feedback controls are given to improve the dynamie stability perfonnance of appropriate closed-loop systems. The main advantages of the presented approach are reduced-order design of the controllers and their robustness. The asymptotic stability in the Lyapunov sense is analyzed and proved by the use of Lyapunov funetionals and LaSalle's invariance principle. The results of computer simulation are included to verify theoretical analysis and mathematical formulation.

13

Optimum design of shapes using the Pontryagin principle of maximum

Skruch P., Mitkowski W.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2009

|

T. 13, z. 1

65-78

PL

Praca dotyczy zagadnienia optymalizacji kształtu. Metody optymalnego projektowania kształtu wykorzystywane są w celu osiągnięcia określonych specyficznych cech danego przedmiotu lub zjawiska. Rozwiązanie zadania optymalizacji związane jest ze znalezieniem ekstremum funkcji celu przy ograniczeniach, które są nałożone na system. Do rozwiązania postawionego zagadnienia optymalizacji zastosowano zasadę maksimum Pontriagina. Główny nacisk położono na symulacyjne analizy numeryczne. W tym celu został opracowany program komputerowy przy użyciu pakietu MATLAB-Simulink. Wyniki analityczne i numeryczne zostały następnie zastosowane do optymalizacji kształtu różnego rodzaju belek i łuków.

14

Stabilization methods for nonlinear second-order systems

Skruch P.

Archives of Control Sciences

|

2009

|

Vol. 19, no. 2

205-216

EN

The goal of this paper is to study stabilization techniques for a system described by nonlinear second-order differential equations. The problem is to determine the feedback control as a function of the state variables. It is shown that the following controllers can asymptotically stabilize the system: linear position feedback, linear velocity feedback and a group of nonlinear feedbacks. The asymptotic stability of the closed-loop system has been proved by LaSalle's invariance principle. The results of numerical computations are included to verify theoretical analysis and mathematical formulation.

15

Stabilization of Second-order Systems by Non-linear Feedback

Skruch P.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2004

|

Vol. 14, no 4

455-460

EN

A stabilization problem of second-order systems by non-linear feedback is considered. We discuss the case when only position feedback is available. The non-linear stabilizer is constructed by placing actuators and sensors in the same location and by using a parallel compensator. The stability of the closed-loop system is proved by LaSalle's theorem. The distinctive feature of the solution is that no transformation to a first-order system is invoked. The results of analytic and numerical computations are included to verify the theoretical analysis and the mathematical formulation.

16

Control system of a rotating Timoshenko beam

Mitkowski W., Skruch P.

Archives of Control Sciences

|

2003

|

Vol. 13, no. 3

281-288

EN

In this paper the control problem of a slowly rotating Timoshenko beam is cosidered. Control system contains DC motor and Timoshenko beam which is attached to the disc of the machine. An algorithm for thr determination of the dynamical feedback is proposed. The results of numerical computation are presented.

17

Odtwarzanie sygnału analogowego z dyskretnego ciągu próbek

Skruch P.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2002

|

T. 6, z. 2

201-217

PL

W niniejszym artykule przedstawiono sposoby rekonstrukcji sygnału próbkowanego. Zostały rozważone następujące ekstrapolatory: układ podtrzymujący zerowego rzędu (ZOH), układ podtrzymujący pierwszego rzędu (FOH), układ podtrzymujący drugiego rzędu (SOH) oraz zmodyfikowany ekstrapolator pierwszego rzędu (FOHα). Pokazano również sposoby doboru parametrów ekstrapolatora polepszających jakość odtwarzanego sygnału.

EN

The paper presents the methods of reconstruction an analog signal. It was considered zero-order hold (ZOH), first-order hold (FOH), second-order hold (SOH) and modified first-order hold (FOHα) reconstruction. It was also shown how to select parameters of extrapolator in order to minimize the difference between analog and digital control.