Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Śladami ojca. Edukacja i kariera astronomiczna Christfrieda Kircha (1694-1740)

Rogińska Justyna

Kwartalnik Historii Nauki i Techniki

|

2021

|

T. 66, nr 4

157--170

EN

The activity of Christfried Kirch (1694-1740), son of Gottfried Kirch (1639-1710), the first astronomer of the Royal Prussian Society of Sciences, has not yet received much attention in historiography. Christfried Kirch’s astronomy education - beginning with the studies with his father, to the unfulfilled plans of visits to the observatories in England and France - culminated in his acceptance as an observer of the Royal Prussian Society of Sciences on October 8, 1716. The article aims to present the development of Christfried Kirch’s career and his efforts to achieve the position once held by his father in the Society of Sciences in Berlin.

2

Diagnosis of hybrid systems through bond graph, observers and timed automata

Mhamdi Lotfi, Achbi Mohammed Said, Dhouibi Hedi, Kechida Sihem

Diagnostyka

|

2020

|

Vol. 21, No. 3

113--125

EN

Despite technological advances and progress in industrial systems, the fault diagnosis of a system remains a very important task. In fact an effective diagnosis contributes not only to improved reliability but also to a decrease in maintenance costs. This paper presents an approach to a diagnosis of hybrid systems thanks to the use of Bond Graphs, Observer and Timed Automata. Dynamic models (in normal and failing mode) are generated by an observer based methods as well as through state equations generated by the Bond Graphs model. The procedure of fault localization through a method based on the observer does not allow locating faults with the same signature of failure. Thus the diagnosis technique for the localization of these defects will be based on the time analysis using Timed Automata. The proposed approach is then validated by simulation tests in a two tanks hydraulic system.

3

Quadratic performance analysis of switched affine time-varying systems

Li W., Huang C., Zhai G.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2018

|

Vol. 28, no. 3

429--440

EN

We analyze quadratic performance for switched systems which are composed of a finite set of affine time-varying subsystems, where both subsystem matrices and affine vectors are switched, and no single subsystem has desired quadratic performance. The quadratic performance indexes we deal with include stability, tracking and L2 gain. We show that if a linear convex combination of subsystem matrices is uniformly Hurwitz and another convex combination of affine vectors is zero, then we can design a state-dependent switching law (state feedback) and an output-dependent switching law (output feedback) such that the entire switched affine system is quadratically stable at the origin. In the case where the convex combination of affine vectors is nonzero, we show that the tracking control problem can be posed and solved using a similar switching strategy. Finally, we consider the L2 gain analysis problem for the switched affine time-varying systems under state feedback.

4

An interval estimator for chlorine monitoring in drinking water distribution systems under uncertain system dynamics, inputs and chlorine concentration measurement errors

Łangowski R., Brdys M. A.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2017

|

Vol. 27, no. 2

309--322

EN

The design of an interval observer for estimation of unmeasured state variables with application to drinking water distribution systems is described. In particular, the design process of such an observer is considered for estimation of the water quality described by the concentration of free chlorine. The interval observer is derived to produce the robust interval bounds on the estimated water quality state variables. The stability and robustness of the interval observer are investigated under uncertainty in system dynamics, inputs, initial conditions and measurement errors. The bounds on the estimated variables are generated by solving two systems of first-order ordinary differential equations. For that reason, despite a large scale of the systems, the numerical efficiency is sufficient for the on-line monitoring of the water quality. Finally, in order to validate the performance of the observer, it is applied to the model of a real water distribution network.

5

Full-order observers for linear fractional multi-order difference systems

Wyrwas M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2017

|

Vol. 65, nr 6

891--989

EN

The paper is devoted to the construction of observers for linear fractional multi–order difference systems with Riemann–Liouville– and Grünwald–Letnikov–type operators. Basing on the Z-transform method the sufficient condition for the existence of the presented observers is established. The behaviour of the constructed observer is demonstrated in numerical examples.

6

Determining the observer parameters for back EMF estimation for selected types of electrical motors

Urbanski K.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2017

|

Vol. 65, nr 4

439--447

EN

In the paper a procedure for determining the observer parameters for selected types of electrical motors is discussed. The procedure is based on the identity observer developed by Luenberger. The paper presents determining the parameters using calculation examples for the DC motor and also for the permanent magnet synchronous motor (PMSM), which utilize the extended state vector to estimate the back electromotive force (BEMF). Presented observer for PMSM does not need to use the information about load torque. The main task of this study is to show how to utilize these general theory to a specified type of motors. Such procedure avoids the use of time-consuming methods of the parameters selection, which are based on random algorithms or the computational intelligence.

7

A new sensorless speed control structure for PMSM using reference model

Urbanski K.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2017

|

Vol. 65, nr 4

489--496

EN

In the paper a new sensorless control structure for the PMSM drive is presented. Such a structure is especially recommended for speed in the range of single revolutions per second (excluding standstill). The method uses a back EMF observer for position estimation. However, there is no need to estimate the speed. This is a big advantage because of possible irregularity of estimated back EMF in this speed range, which makes the calculation of speed difficult or impossible. The proposed structure is similar to the model following control, but the reference model attempts to track the motor operating point. The main idea is to utilize as a reference a model of the whole drive, including speed and current controllers and motor model. Such a model produces reference voltage for the real inverter. However, an extra unit – called rotator – is needed to provide precise control of direct axis current, which is sensitive to the improper position of the voltage vector. The rotator acts as a kind of compensator for error of position estimation.

8

Reconstruction of the unmeasured signals in a two-mass system – filtering analysis

Sieklucki G., Pracownik A., Orzechowski T.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2016

|

Nr 49

99--104

EN

The paper describes full-order observer for a two-mass electric drive with a flexible shaft. The following state variables: the load machine speed, load torque (disturbance) and torsional torque are estimated. Optimization of the observer is based on the LQ problem. The selection of Q matrix in a performance index is determined by observability condition for LQ problem. This approach leads to minimal nonzero elements in the weight matrix. The Bode diagrams for designed observers are shown and analyzed. The experimental results confirm the usefulness of presented method in the industrial applications.

PL

W większości przypadków do modelowania układów napędowych przyjmuje się pewne uproszczenia polegające na założeniu absolutnej sztywności połączeń pomiędzy silnikiem a maszyną roboczą. Wówczas mechaniczną część układu napędowego można traktować jako jedną masę zastępczą. Otrzymany model matematyczny układu 1-masowego może być dla pewnych zastosowań przemysłowych niewystarczająco dokładny. Ponadto, prędkość maszyny roboczej, moment obciążenia i moment skręcający jest trudno zmierzyć. Oznacza to konieczność odtworzenia tych sygnałów. W artykule opisano obserwatora pełnego rzędu dla napędu z połączeniem sprężystym. Następujące zmienne stanu: prędkość maszyny roboczej, moment obciążenia (zakłócenie) oraz moment skręcający są odtwarzane. Optymalizacja obserwatora jest oparta na problemie LQ. Wybór macierzy Q we wskaźniku jakości jest zrealizowany na podstawie macierzy obserwowalności. Charakterystyki Bodego prezentowanych obserwatorów zostały przedstawione i przeanalizowane. Wyniki eksperymentalne potwierdzają przydatność metody w zastosowaniach przemysłowych.

9

Obserwator siły elektromotorycznej w silniku z magnesami trwałymi o strumieniu poprzecznym

Sobieraj T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 6

53--56

PL

W artykule przedstawiono metodę wyznaczania siły SEM w dwufazowym silniku z magnesami trwałymi o strumieniu poprzecznym podczas normalnej pracy układu napędowego. Algorytm wykorzystuje sygnały, które są mierzalne zewnętrznie, bez ingerencji w konstrukcję silnika (na przykład bez montowania dodatkowych czujników wewnątrz silnika). Jako platformę sprzętową zastosowano przekształtniki laboratoryjne (własne konstrukcje falowników). Nisko poziomowe bloki sterowania falowników (przełączanie kluczy, zabezpieczenia, pomiary, algorytmy sterowania) zostały oparte na module FPGA. Akwizycja sygnałów pomiarowych została zrealizowana na platformie dSpace. Praca zawiera wyniki symulacji i badań eksperymentalnych na odpowiednio zaprojektowanym stanowisku laboratoryjnym.

EN

In the paper author presents the method of back-EMF calculation in the permanent magnet transverse flux motor during normal operation of drive system. The algorithm uses externally measurable signals without interfering with the structure of the motor (e.g. without adding additional sensors inside the motor). Hardware platform is based on laboratory power inverters. Low-level control blocks (switching keys, protections, measurement, control algorithms) of the inverter uses an FPGA module. Measurements are implemented on dSpace platform. The work contains simulations and the results of experiments.

10

Synteza obserwatora pełnego rzędu singularnych układów dyskretnych niecałkowitego rzędu

Kociszewski R.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2016

|

R. 20, nr 4

9--13

PL

W pracy rozpatrzono zagadnienie syntezy obserwatora pełnego rzędu dla układów liniowych dyskretnych singularnych niecałkowitego rzędu. Sformułowano analityczne kryteria istnienia obserwatora i podano sposób wyznaczania macierzy wzmocnień obserwatora. Rozważania teoretyczne, do których wykorzystano liniowe nierówności macierzowe (LMI) zilustrowano przykładem liczbowym.

EN

The paper is devoted to observer synthesis for linear singular discrete-time fractional systems. The problem of finding a nonnegative gain matrix of the observer such that the observer is asymptotically stable is formulated and solved by the use of linear matrix inequality (LMI) method. The proposed approach to the observer synthesis is illustrated by theoretical example.

11

Robust sensor fault estimation for descriptor-LPV systems with unmeasurable gain scheduling functions: Application to an anaerobic bioreactor

López-Estrada F. R., Ponsart J. C., Theilliol D., Astorga-Zaragoza C. M., Camas-Anzueto J. L.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2015

|

Vol. 25, no. 2

233--244

EN

This paper addresses the design of a state estimation and sensor fault detection, isolation and fault estimation observer for descriptor-linear parameter varying (D-LPV) systems. In contrast to where the scheduling functions depend on some measurable time varying state, the proposed method considers the scheduling function depending on an unmeasurable state vector. In order to isolate, detect and estimate sensor faults, an augmented system is constructed by considering faults to be auxiliary state vectors. An unknown input LPV observer is designed to estimate simultaneously system states and faults. Sufficient conditions to guarantee stability and robustness against the uncertainty provided by the unmeasurable scheduling functions and the influence of disturbances are synthesized via a linear matrix inequality (LMI) formulation by considering H∞ and Lyapunov approaches. The performances of the proposed method are illustrated through the application to an anaerobic bioreactor model.

12

A Hamiltonian approach to fault isolation in a planar vertical take-off and landing aircraft model

Rodriguez-Alfaro L. H., Alcorta-Garcia E., Lara D., Romero G.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2015

|

Vol. 25, no. 1

65--76

EN

The problem of fault detection and isolation in a class of nonlinear systems having a Hamiltonian representation is considered. In particular, a model of a planar vertical take-off and landing aircraft with sensor and actuator faults is studied. A Hamiltonian representation is derived from an Euler–Lagrange representation of the system model considered. In this form, nonlinear decoupling is applied in order to obtain subsystems with (as much as possible) specific fault sensitivity properties. The resulting decoupled subsystem is represented as a Hamiltonian system and observer-based residual generators are designed. The results are presented through simulations to show the effectiveness of the proposed approach.

13

Człowiek, jako użytkownik i obserwator przestrzeni miasta

Orchowska A.

Środowisko Mieszkaniowe

|

2014

|

nr 13

180--185

PL

Artykuł dotyczy relacji, jakie zachodzą pomiędzy człowiekiem a przestrzenią publiczną miasta. Kształtując środowisko miejskie człowiek determinuje swoje zachowania i reakcje w przestrzeni. Kreując przestrzeń człowiek dokonuje swego rodzaju manipulacji zasobami środowiska miejskiego dla wykorzystania jego walorów i uzyskania określonych celów środowiskowych. Każde miejsce przestrzeni miasta podlega naszej ocenie. Pieszy użytkownik w sposób szczególny reaguje na walory miejsca, ze względu na swój bliski kontakt z ukształtowanym otoczeniem. Może być obserwatorem środowiska, jako turysta lub też fizycznie korzystać z jego możliwości, jako mieszkaniec i przeżywać przestrzeń w sposób osobisty.

EN

This article applies to relations that take place between the man and the public space of the city. Shaping the urban environment determines human behavior and its reactions in space. Creating the space a man somehow manipulates the resources of the urban environment to use its assets and achieve specific environmental objectives. The whole urban space is a subject of our assessment. Pedestrians specifically respond to values of the place, due to their close contact with the previously shaped environment. It can be an observer of the environment, as a tourist or take a physical advantage of its capabilities, as a resident and “feel” it in a personal way.

14

Odtwarzanie prędkości PMSM z wykorzystaniem obserwatora siły elektromotorycznej

Urbański K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 6

172--177

PL

W celu określenia położenia wału silnika synchronicznego z magnesami trwałymi, dla zakresu niezerowych prędkości, można wykorzystać np. metody bazujące na odtwarzaniu wartości chwilowych sił elektromotorycznych. Na ich podstawie wyznaczane jest położenie wału. Wyliczanie prędkości bezpośrednio z wartości położenia, wymusza zazwyczaj stosowanie filtrów w pętli sterowania prędkością, co wprowadza dodatkowe opóźnienie, skutkujące pogorszeniem dynamiki napędu. W pracy przedstawiono sposób wyznaczenia prędkości nieposiadający powyższej cechy.

EN

To determine the position of the motor shaft the permanent magnet synchronous, in the case of non-zero speed, for example, you can use the method based on estimation instantaneous value of electromotive force. On their basis, the shaft position is determined. Calculating the velocity directly from the position, typically forces the use of filters in the speed control loop, which introduces an additional delay, resulting in the decreasing of the drive dynamics. The paper presents a method of determining a speed, which do not have that drawback.

15

Obserwatory prędkości dla bezczujnikowego sterowania maszynami prądu przemiennego

Krzemiński Z.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 5

1--7

PL

Przedstawiono model matematyczny uogólnionej maszyny elektrycznej rozszerzony przez wprowadzenie dodatkowych zmiennych. Na podstawie modelu rozszerzonego opracowano strukturę obserwatora prędkości maszyny uogólnionej. Zaprezentowano struktury obserwatorów prędkości dla poszczególnych rodzajów maszyn prądu przemiennego. Pokazano, że prędkość kątową wirnika można odtwarzać dla różnych typów maszyn stosując odpowiednie zmienne stanu w modelach matematycznych wykorzystanych do utworzenia rozszerzonego obserwatora prędkości.

EN

A mathematical model of generalized electrical machine extended by introduction of additional variables has been presented. On a basis of extended model a structure of speed observer for the generalized machine has been developed. Structures of speed observers for each kind of AC machines has been presented. It has been shown, that angular rotor velocity may be estimated for different types of machines applying proper state variables in mathematical models used to create extended speed observer.

16

Reduced-order fractional descriptor observers for fractional descriptor continuous-time linear system

Kaczorek T.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2014

|

Vol. 62, nr 4

889--895

EN

Fractional descriptor reduced-order observers for fractional descriptor continuous-time linear systems are proposed. Necessary and sufficient conditions for the existence of the observers are established. The design procedure of the observers is given and is demonstrated on two numerical examples.

17

State Observer based Adaptive Fuzzy Backstepping Compensation Control of Passive Torque Simulator

Ullah N., Wang S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 2a

160--165

EN

Passive Torque Simulator (PTS) is an important ground based hardware tester simulator used for qualification of flight actuation system under aerodynamics torque loading .In this work extra torque disturbance due to actuator motion under test is analyzed and fuzzy Backstepping control with online parameters tuning scheme is proposed. Since extra torque affects both transient and steady state performance of the control loop, high gain adaptive control is investigated to improve the transient response of PTS torque tracking. Finally fuzzy Back stepping control with online parameters tuning scheme is proposed to improve torque tracking performance of load simulator both in transient and steady state. Simulations results show the validity of proposed control.

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu ruchu siłownika w czasie testu, na zakłócenia pomiaru momentu obciążenia na potrzeby symulatora obciążenia aerodynamicznego w systemie siłowników (ang. Passive Torque Simulator). W algorytmie wykorzystano sterowanie oparte na logice rozmytej z krokiem wstecz i parametrami dobieranymi online.

18

Position estimation for PMSM drive equipped with the motor choke

Urbanski K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 4

237-241

EN

The paper presents results of studies on the sensorless drive with permanent magnet synchronous motor (PMSM) supplied through the motor choke. The position is estimated using a modified Luenberger observer. Its modification consists in using a PII2 correction function instead a proportional one, which gives smaller estimation errors. The advantages of that observer structure are simple structure and the good performance of the drive despite the fact that the presence of the choke was not taken into account in the observer structure.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań napędu bezczujnikowego z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych zasilanego poprzez dławik silnikowy. Wykorzystano zmodyfikowany obserwator Luenbergera. Modyfikacja polega na rozbudowie funkcji korekcji o dodatkowe integratory – co wpływa m.in. na zmniejszenie błędu odtwarzania położenia. Istotną cechą takiego obserwatora jest możliwość pracy napędu bez uwzględnienia w strukturze obserwatora obecności dławika w torze zasilania.

19

Observer synthesis for linear discrete-time systems with different fractional orders

Kociszewski R.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 2

376-381

EN

The paper is devoted to observer synthesis for linear discrete-time positive fractional systems with different fractional orders. The problem of finding a nonnegative gain matrix of the observer such that the observer is positive and asymptotically stable is formulated and solved by the use of linear programming (LP) and linear matrix inequality (LMI) methods. The proposed approach to the observer synthesis is illustrated by theoretical example. Numerical calculations and simulations have been performed in the MATLAB/Simulink program environment.

PL

W pracy rozpatrzono problem syntezy obserwatorów dla dodatnich układów dyskretnych różnych niecałkowitych rzędów w równaniu stanu. Wykorzystując podejście oparte na typowym zadaniu programowania liniowego (LP) oraz zadaniu sformułowanym w ramach liniowych nierówności macierzowych (LMI) pokazano, że jest możliwe uzyskanie dodatniego asymptotycznie stabilnego obserwatora. Są to warunki dostateczne, alternatywne w stosunku do podanych w [5, 18] dla układów niedodatnich. Zaprojektowany obserwator poprawnie estymuje (odtwarza) zmienne stanu przyjętego do rozważań dyskretnego układu niecałkowitego rzędu. Wyniki obliczeniowe uzyskano w środowisku programowym MATLAB z wykorzystaniem biblioteki Optimization oraz pakietów SeDuMi i YALMIP. Rezultaty symulacyjne uzyskano przy wykorzystaniu dodatkowej biblioteki Fractional States Space Toolkit.

20

Nonlinear state observers and extended Kalman filters for battery systems

Rauh A., Butt S. S., Aschemann H.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2013

|

Vol. 23, no. 3

539--556

EN

The focus of this paper is to develop reliable observer and filtering techniques for finite-dimensional battery models that adequately describe the charging and discharging behaviors. For this purpose, an experimentally validated battery model taken from the literature is extended by a mathematical description that represents parameter variations caused by aging. The corresponding disturbance models account for the fact that neither the state of charge, nor the above-mentioned parameter variations are directly accessible by measurements. Moreover, this work provides a comparison of the performance of different observer and filtering techniques as well as a development of estimation procedures that guarantee a reliable detection of large parameter variations. For that reason, different charging and discharging current profiles of batteries are investigated by numerical simulations. The estimation procedures considered in this paper are, firstly, a nonlinear Luenberger-type state observer with an offline calculated gain scheduling approach, secondly, a continuous-time extended Kalman filter and, thirdly, a hybrid extended Kalman filter, where the corresponding filter gains are computed online.