Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  Smith predictor
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This paper proposes a generalized fractional controller for integer order systems with time delay. The fractional controller structure is so adopted to have a combined effect of fractional filter and Smith predictor. Interestingly, the resulting novel controller can be decomposed into fractional filter cascaded with an integer order PID controller. The method is applied to two practical examples i.e. liquid level system and Shell control fractionator system. The closed-loop responses resulting from the proposed method are compared with that of the available methods in the literature. For quantitative evaluations of the proposed method, Integral Absolute Error (IAE) and Integral Square Control Input (ISCI) performance criteria are employed. The proposed method effectively enhances the closed-loop response by improving the IAE values, reducing the control effort inputs to achieve the desired output. The disturbance rejection and robustness tests are also carried out. The robustness test reveals a significant improvement in the maximum absolute sensitivity measure. That is displayed in numerical simulations of the paper.
PL
W pracy dokonano optymalizacji wielokryterialnej dla układu automatycznego sterowania systemem zamówień uzupełniających dla magazynu z dużymi opóźnieniami dostaw i przy zmiennym w czasie zapotrzebowaniu rynku. Na potrzeby analizy przyjęty został dynamiczny dyskretny model magazynu ze zmiennym w czasie opóźnieniem. Jako element sterujący wykorzystana została struktura układu sterowania z predyktorem Smitha oraz pętlami ujemnego sprzężenia zwrotnego i sprzężenia w przód. Do optymalizacji układu wykorzystano algorytm ewolucyjny SPEA2. W pracy zawarto definicję problemu, wyniki obliczeń i symulacji dla przyjętych zmian zapotrzebowania rynku.
EN
The paper presents multi-criteria optimization for the supplementary orders automatic control system for the warehouse with large supplies delays and the time-varying market demand. The system is described by dynamic discrete-time warehouse model with variable time delay. Feedback-feedforward controller structure with Smith predictor is employed to meet the control requirements. Improved Strength Pareto Evolutionary Algorithm (SPEA2) is used to find the optimal two-criteria solution. The work contains problem statement, the results of calculations and computer simulations for the assumed scenario for the market demand.
EN
Inventory optimization is critical in inventory control systems. The complexity of real-world inventory systems results in a challenging optimization problem, too complicated to solve by conventional mathematical programing methods. The aim of this work is to confront: a perpetual inventory system found in the literature and inventory system with PD control and Smith predictor proposed by the authors. To be precise, the two control systems for inventory management are analyzed with different shipping delays and compared. With regard to complexity of the proposed control system, we use a SPEA2 algorithm to solve optimization task for assumed scenario of the market demand. The objective is to minimize the inventory holding cost while avoiding shortages. A discrete-time, dynamic model of inventory system is assumed for the analysis. In order to compare the results of systems, Pareto fronts and signal responses are generated.
PL
W pracy przyjęto dyskretny, stacjonarny, dynamiczny model systemu magazynowego ze stałym w czasie opóźnieniem dostaw. Głównym celem jest przeprowadzenie analizy porównawczej dwóch systemów automatycznego sterowania zamówieniami: ciągłego systemu sterowania magazynem z adaptacyjnym poziomem zamówienia (ang. Perpetual Inventory System with adaptive order level) oraz systemu sterowania magazynem z regulatorem proporcjonalno-różniczkującym oraz predyktorem Smitha z adaptacyjnym poziomem referencyjnym zapasów dla trzech różnych opóźnień dostaw. Optymalne nastawy układów regulacji zostały dobrane za pomocą algorytmu ewolucyjnego dla problemów optymalizacji wielokryterialnej: SPEA2 (ang. Strength Pareto Evolutionary Approach). W symulacji uwzględniono dwa kryteria minimalizacji: koszt utrzymania zapasów (ang. Holding Cost) oraz koszt niedoboru zapasu (ang. Shortage Cost). Wyniki badań symulacyjnych zaprezentowano za pomocą wykresów oraz tabel w środowisku MATLAB/Simulink.
PL
W pracy przedstawiono wyniki analizy literaturowej zagadnień związanych ze sterowaniem przepływem materiałów w systemach magazynowych. Na podstawie zaproponowanego dyskretnego, niestacjonarnego, dynamicznego modelu systemu magazynowego ze zmiennym w czasie opóźnieniem stworzono układ sterowania. Przedstawiona koncepcja usprawnienia przepływu towarów wykorzystuje predyktor Smitha z regulatorem PID. Do doboru optymalnych nastaw parametrów układu regulacji zastosowany został algorytm genetyczny. Wskaźnik jakości skonstruowano na bazie: kosztów tworzenia i utrzymania zapasów oraz utraconych zysków, tj. różnic między zapotrzebowaniem a sprzedażą produktów. Wskaźnik ten odzwierciedla, jak system sterowania zamówieniami nadąża za zmieniającymi się potrzebami rynku. Problem ten jest istotny w przedsiębiorstwach produkcyjnych i handlowych, które dążą do minimalizacji czasu realizacji operacji magazynowych i maksymalizacji przepustowości magazynu przy zapewnieniu ciągłości procesu produkcyjnego i sprzedaży. Sformułowano opis matematyczny systemu sterowania oraz problemu optymalizacji. Dokonano jego implementacji stosując algorytm genetyczny. Przedstawione zostały wyniki badań symulacyjnych ukazujące jakość zaproponowanego układu regulacji w środowisku MATLAB/Simulink.
EN
There are a number of theorems and techniques that view inventory management from variant perspectives. The recent progress in research has resulted in innovative and more general techniques that can reduce the supply chain costs fundamentally. Modern inventory control is anchored in vastly advanced and complex models, which require considerable computational efforts. In this paper, we use a mathematical model of a warehouse system with time-varying delivery delay and adapt control system in order to apply it to the problem of goods flow in inventory systems. On the basis of the analysis of the inventory system, we propose a control system, then made its initial verification in the way of computer simulation in MATLAB/Simulink. The concept of improving the flow of materials is based on the structure of the Smith predictor and the PID controller. We perform optimization studies using genetic algorithm. Two quality indicators are subjected to minimization: the total costs of creating and maintaining inventories and differences between the demand and sales of products – the value of providing on whether the storage system keep up with the changing needs of the market (avoid stoppages). In this article, we mainly want to show that our idea of control system is able to achieve a high service level with maintaining a given inventory capacity to avoid redundancy.
EN
In this paper a new flow control strategy for connection-oriented communication networks is presented. It utilises methods of control theory, in particular the Smith predictor and dead-beat control, to achieve desirable dynamics of the considered network. In contrast to a number of earlier proposals in which the controller command is interpreted as the rate transmission, in our solution it is interpreted as the quantity of data that the controlled node is expected to send. This allows us to model a single virtual connection with non-persistent data source as a time-delay system in which the delay may temporarily exceed its assumed boundary. Favourable properties of the proposed control strategy are formulated as mathematical theorems and thoroughly discussed.
EN
In this paper we address the problem of efficient control of continuous-review perishable inventory systems. In the considered systems the goods at a distribution center used to fulfill unknown, variable demand deteriorate at a constant rate, and are replenished with delay from a remote supply source. We develop a new supply policy which incorporates the Smith predictor for dead-time compensation. A number of properties of the designed policy is formulated, and strictly proved. In particular, we show that the policy guarantees that the assigned storage space at the distribution center is never exceeded which means that the cost of emergency storage is eliminated. Moreover, we show that with appropriately chosen controller parameters all of the demand imposed at the distribution center is realized from the readily available resources, thus ensuring the maximum service level.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję zastosowania w układzie z predyktorem Smitha regulatora o automatycznie dostrajanych nastawach. Regulator ten wykorzystuje do identyfikacji parametrów układu przekaźnik sterowany wywołujący w układzie zamkniętym drgania harmoniczne, a następnie wykorzystując utworzony model procesu dobiera również nastawy regulatora.
EN
In this paper an autotuning controller of control system with Smith predictor is presented. Plant model transfer function (FOPDT) and Pl controller settings are estimated using the parameters of ultimate cycle which is generated by relay - feedback test.
8
Content available remote Parallel compensator versus Smith predictor for control of the plants with delay
EN
In the paper the parallel compensator considered in [1] is applied to control of the plants with delay and compared with Smith predictor. It is noted that Smith predictor removes only the delay, while the parallel compensator also changes the dynamics of the replacement plant; the latter may be in some degree of freedom shaped by the designer. Owing to this the transients of the system with parallel compensator are significantly faster. Accounting implementability, the control saturations are introduced in control algorithms. Additionally it is shown that using parallel compensator we may apply a relay control to the plants with delay and nonminimum phase zeros, which is impossible by using Smith predictor. Several results of simulations are described which confirm these observations.
PL
Artykuł opisuje adaptacyjny układ regulacji dla liniowego, skończenie wymiarowego, asymptotycznie stabilnego obiektu SISO z wolnozmiennym opóźnieniem transportowym, które może występować na jego wyjściu lub wejściu. W układzie prowadzona jest ciągła identyfikacja opóźnienia, a jego estymatę wykorzystuje się w linii opóźniającej, stanowiącej element predyktora Smitha. Zastosowanie adaptacji poszerza obszar stabilności systemu i polepsza jakość regulacji. Opisywany układ może być zastosowany w rozproszonych układach regulacji, w których źródłem opóźnień jest obecność sieci telekomunikacyjnej przesyłającej dane. Warunkiem uzyskania dobrych wyników sterowania jest odpowiedni charakter opóźnień, mianowicie ich wolnozmienność.
EN
The paper describes an adaptive control system for a linear finite-dimensional and asymptotically stable SISO plant with a slowly changing delay time at the input or output. The estimate of a dead time obtained by a continuous identification is used in a delay line, which is a part of a Smith predictor. Use of the adaptation enlarges the stability region and increases the performance of a system. The described setup can be used for distributed control systems where delays are introduced by the communication network. This approach succeeds if delays in the network vary slowly with time.
PL
Artykuł prezentuje oryginalne podejście do problemu redukcji oscylacji chwilowej szybkości strumienia audiowizualnego transmitowanego w sieci IP. Założono zgodność modelowanego systemu adaptacji strumieni z powszechnie stosowanym zestawem protokołów RTP-RTCP, zaproponowano włączenie do systemu sterującego zmodyfikowanego predyktora Smitha. Układ obejmujący źródło strumienia, najsilniej obciążony węzeł sieci oraz odbiornik został przedstawiony w postaci modelu nieliniowego układu z czasem dyskretnym. Zaproponowano aproksymację modelu układu nieliniowego do postaci zgodnej z kryteriami LTI oraz zastosowanie elementów teorii układów LTI do analizy dynamicznych własności układu. Zaproponowana metoda optymalizacyjna umożliwia estymację wartości parametrów układu zapewniających jego stabilność oraz skuteczną redukcję wahań wartości chwilowej dwukierunkowego opóźnienia transmisji.
EN
The paper presents an original control-theoretic approach to a problem of stream rate oscillation cancellation. The main objective was to develop a method that is applicable to an audiovisual streaming system operating in an IP network. A proposed model represents functions of a real stream adaptation system based on the widely used RTP/RTCP protocol set. The proposed oscillation cancellation system includes a proportional controller supported by a modified Smith predictor. A discrete-time, nonlinear, time-variant model of a complete system (including a stream source, a network and a stream receiver) has been simplified into an LTI-compliant form. The transformed model has been used in analysis of the system's dynamic characteristics. The criteria for the optimal system's configuration refer to representation of the transfer function's roots on the Z-transform plane. It has been demonstrated how the proposed optimization methods enable development of a rate control module which effectively cancels stream rate oscillations.
PL
W artykule zaprezentowano dwa nowe dyskretne algorytmy sterowania szybkością nadawania danych w połączeniowych sieciach teleinformatycznych. Proponowane rozwiązania wykorzystują predyktor Smitha oraz dyskretny regulator proporcjonalny. Jeden z algorytmów uwzględnia także informację o stanie sieci dostarczaną przez sprzężenie bezpośrednie od dostępnego pasma, co przyczynia się do zmniejszenia wahań czasu opóźnienia związanego z kolejkowaniem danych w węźle wąskiego gardła. Wykazano, że przy spełnieniu odpowiednich warunków przedstawione algorytmy pozwalają całkowicie wyeliminować przeciążenia sieci oraz zapewniają pełne wykorzystanie łącza. Algorytmy zachowują swoje właściwości zarówno w stanie ustalonym sieci, jak i wtedy gdy liczba nadajników oraz dostępne pasmo mogą ulegać zmianie.
EN
The paper presents two new discrete time flow control algorithms for connection oriented communication networks. The algorithms effectively combine the Smith predictor with a discrete time, proportional controller. One of the strategies proposed in the paper uses also the feed-forward compensation of the time varying available bandwidth. This helps reduce transport delay and its variance, consequently ensuring improved quality of service (QoS). It has been proved that the algorithms eliminate the risk of the bottleneck buffer overflow and assure full bandwidth utilisation. The algorithms proposed in the paper maintain these desirable properties not only in the steady state, but also when the number of data sources and the available bandwidth may change during the network operation. The algorithms can support an arbitrary bandwidth allocation, which is their important advantage when compared with other strategies proposed in the past. The favourable properties of the proposed control algorithms are strictly proved and verified by means of a simulation example.
EN
In this paper, congestion control in a connection-oriented network supporting multiple data flows is considered. In the examined network the feedback information is received by each source once every M data packets sent by this source round trip time earlier. Since the rate is modified only, when this information becomes available, the transfer speed changes at irregularly spaced time instants. A new, nonlinear controller effectively combining the Smith predictor with the feed-forward compensation is proposed. Conditions for data loss elimination and full bottleneck link bandwidth utilization are formulated and strictly proved with explicit consideration of irregularities in the feedback information availability. Furthermore, due to the employed feed-forward compensation, the variation of the data transfer delay is reduced, which ensures favorable Quality of Service in the network.
EN
The paper presents a new discrete time flow control algorithm for connection oriented communication networks. The algorithm effectively exploits the Smith predictor, the discrete time proportional controller with saturation and the feed-forward compensation. The proposed control strategy helps avoid the bottleneck node buffer overflow and ensures full utilisation of the available bandwidth. The algorithm maintains its favourable properties even if the number of data sources, and virtual connections, changes during the network operation.
14
Content available remote Problemy realizacji cyfrowej predyktora Smitha w środowisku sterownika PLC
PL
W pracy omówiono problemy praktycznej realizacji cyfrowej, w środowisku sterownika PLC, algorytmu regulacyjnego typu predyktor Smitha, stosowanego do regulacji układów z dużym opóźnieniem. Omówiono struktury rozważanego algorytmu sterowania w aspekcie ich realizacji praktycznej z wykorzystaniem standardowych narzędzi programowych PLC: języka drabinkowego i listy instrukcji. Stwierdzono, że predyktor Smitha, w dokładnej postaci omówionej w literaturze, jest trudny w realizacji w środowisku PLC, natomiast dobra jakość regulacji przy zachowaniu poprawności numerycznej oraz prostoty realizacji jest zapewniona przy zastosowaniu realizacji przybliżonej.
EN
In the paper the problems of the PLC realisation of the special control algorithm so called Smith predictor were discussed. The algorithm block structures were analysed in the aspect of the practical implementation in the PLC with the standard programming tools (LD and IL languages) use. The main conclusions of the work can be formulated as follows: firstly, the exact theoretical structure of the Smith predictor is difficult to realisation at PLC and is badly numerical conditioned. Secondly, the correct control with the meeting of the numerical correctness and simplicity is provided by the approximate realisation.
15
Content available remote Praktyczna realizacja predyktora Smitha z wykorzystaniem sterownika PLC
PL
Predyktor Smitha jest przykładem algorytmu specjalnego, przeznaczonego do sterowania procesów przemysłowych z dużym opóźnieniem. Realizacja tego algorytmu w technice analogowej napotykała na duże trudności ze względu na konieczność realizacji czystego bloku opóźniającego. W technice cyfrowej realizacja tego algorytmu jest znacznie prostsza, przy czym najbardziej celowe wydaje się zastosowanie do tego celu typowych urządzeń przemysłowych. W pracy omówiono praktyczną realizację predyktora Smitha z wykorzystaniem sterownika PLC w typowej konfiguracji. Jako eksperymentalny obiekt regulacji wykorzystano obiekt typu cieplnego, którego dynamika może być dobrze opisana transmitancją z opóźnieniem. Omawiany algorytm sterowania został zaimplementowany na sterowniku SIEMENS SIMATIC S7-300 w konfiguracji umożliwiającej sterowanie procesów ciągłych. Podczas budowy oprogramowania sterownika zastosowano standardowe narzędzia dopuszczone przez normę IEC 1131-3: język drabinkowy, język wysokiego rzędu oraz standardowe elementy organizacyjne oprogramowania: bloki organizacyjne, bloki funkcyjne i funkcje.
EN
The Smith - predictor is a special control algorithm, which is used for control of the time - delay systems. The practical realisation of this control algorithm requires us to build the pure delay element. The realisation of this element without digital technology use is very difficult, but with the digital technology use is simple and the most suitable is to apply this control algorithm at the typical industrial controller. In the paper a method of practical realisation of this control algorithm at the typical PLC is shown. As the experimental control plant was the heat object used. The dynamics of this object can be well described by the transfer function with time delay. The Smith predictor was implemented at the PLC SIEMENS SIMATIC S7 - 300 with the analog input/output channels. During implementation of Smith predictor the standard tools for PLC-s programming were used: the functions, the function blocks, the ladder diagram language and the structured text language.
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.