Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimal input signal design for fractional-order system identification

Jakowluk W.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2019

|

Vol. 67, nr 1

37--44

EN

The optimal design of excitation signal is a procedure of generating an informative input signal to extract the model parameters with maximum pertinence during the identification process. The fractional calculus provides many new possibilities for system modeling based on the definition of a derivative of noninteger-order. A novel optimal input design methodology for fractional-order systems identification is presented in the paper. The Oustaloup recursive approximation (ORA) method is used to obtain the fractional-order differentiation in an integer order state-space representation. Then, the presented methodology is utilized to solve optimal input design problem for fractional-order system identification. The fundamental objective of this approach is to design an input signal that yields maximum information on the value of the fractional-order model parameters to be estimated. The method described in this paper was verified using a numerical example, and the computational results were discussed.

2

On infinite horizon active fault diagnosis for a class of non-linear non-Gaussian systems

Punčochář I., Šimandl M.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2014

|

Vol. 24, no. 4

795--807

EN

The paper considers the problem of active fault diagnosis for discrete-time stochastic systems over an infinite time horizon. It is assumed that the switching between a fault-free and finitely many faulty conditions can be modelled by a finite-state Markov chain and the continuous dynamics of the observed system can be described for the fault-free and each faulty condition by non-linear non-Gaussian models with a fully observed continuous state. The design of an optimal active fault detector that generates decisions and inputs improving the quality of detection is formulated as a dynamic optimization problem. As the optimal solution obtained by dynamic programming requires solving the Bellman functional equation, approximate techniques are employed to obtain a suboptimal active fault detector.

3

Dobór pobudzenia testującego PWL za pomocą algorytmu SA z neuronową funkcją celu

Grzechca D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 11b

64-67

PL

W artykule przedstawiono sposób doboru pobudzenia testującego dla analogowego układu elektronicznego z wykorzystaniem algorytmu symulowanego wyżarzania (SA) z funkcją celu opartą na samoorganizującej się sztucznej sieci neuronowej (SOM). Podstawowym celem metody jest wykrycie wszelkich pojedynczych uszkodzeń parametrycznych za pomocą sygnałów mierzonych w 3 węzłach dostępnych z zewnątrz układu. Optymalizacji podlega odcinkami liniowy kształt napięcia, który podawany jest na wejście układu filtra. W artykule przedstawiono ideę wykorzystania hybrydowej metody optymalizacyjnej, która przeszukuje przestrzeń rozwiązań za pomocą algorytmu SA, natomiast ocena rozwiązania dokonywana jest na podstawie analizy SOM. Zaprojektowano pobudzenie wejściowe dla filtru aktywnego Sellen-Key’a, a ponadto przeanalizowano skuteczność metody dla różnych modeli uszkodzeń parametrycznych. Wyniki symulacji wskazują na wysoką skuteczność proponowanej metody.

EN

The paper presents a selection of the PWL test excitation for analog electronic circuit using the simulated annealing algorithm (SA) with the objective function based on self-organizing artificial neural network (SOM). The primary objective of the method is to detect any single parametric fault using signals measured at three outer accessible nodes of the system. Optimization is subjected to PWL input voltage which is fed to the input of the filter. The idea of a hybrid optimization method consists of SA algorithm (searches the space of solution) but the assessment is based on SOM analysis. It has been designed test stimuli for the filter Sellen-Key, and analyzed the effectiveness of this method for various parametric fault models. The simulation results indicate the high effectiveness of the proposed method.

4

Optymalizacja pobudzeń dla celów identyfikacji parametrów modeli zmiennych stanu

Kalicka R., Pietrenko-Dąbrowska A., Lipiński S.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 3

114-117

PL

W pracy omówiono zagadnienie optymalizacji pobudzeń dla celów identyfikacji parametrów modeli kompartmentowych systemów farmakokinetycznych opisanych w kategoriach zmiennych stanu. Przedstawiono pobudzenia optymalne zaprojektowane według kryterium A-optymalności. Zaprojektowane pobudzenia optymalne, w obrębie klasy pobudzeń o ograniczonej energii, zapewniają maksymalną osiągalną dokładność estymat parametrów. W farmakokinetyce nałożenie ograniczenia na energię pobudzenia konieczne jest w przypadku leków, których szybkie podawanie powoduje występowanie skutków ubocznych.

EN

Optimal input design for parameter estimation of compartmental state-space models of pharmacokinetic systems is presented in the paper. The results presented were obtained for two-compartmental model of procainamide pharmacokinetics. In the paper A-optimality criterion was utilised. A-optimal inputs presented, in the equienergy class of optimal inputs, ensure the best achievable accuracy of parameter estimates. The optimisation procedure delivered optimal inputs of non-positive values presented in Fig. 2. In order to ensure the applicability of the optimal inputs in drug delivery the additional constraint, lower bound was imposed on the optimal inputs. The applicable optimal inputs presented in Fig. 3 were used for parameter estimation. In the Tab. 2 the parameter estimates as well as their accuracies are presented.

5

Wykorzystanie metody symulowanego wyżarzania do doboru optymalnego pobuzenia testującego analogowe układy elektroniczne

Grzechca D., Golonek T., Rutkowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 11

121-124

PL

Zaprezentowano heurystyczną metodę optymalizującą liczbę pobudzeń testujących analogowe układy elektroniczne. Algorytm symulowanego wyżarzana został użyty jako silnik poszukiwania pobudzenia wejściowego. Wysokiej jakości test powinien mieć minimalną liczbę częstotliwości pobudzeń testowych na wejściu przy wysokiej testowalności i diagnozowalności analogowych układów elektronicznych. Przedstawione rozwiązanie pozwala odseparować układy uszkodzone od nieuszkodzonych (test go/no-go) oraz. lokalizować uszkodzone elementy. Algorytm został zaimplementowany w układzie Virtex-4 ML 403, co pozwala zastosować wymienioną platformę jako urządzenie niezależne (standalone).

EN

This paper presents heuristic optimization method to analog circuit fault test frequency selection. Simulated annealing as a search engine is applied to find stimuli excitations. The high quality test requires minimum number of stimuli frequencies, high testability and diagnosability. The algorithm produces excitations that separates faulty and healthy circuits (go/no go test) and locates a faulty element (diagnosability) in a cirucit under test. Proposed approach is verified by simulated annealing algorithm with weighted energy function. Moreover, all algorithms are implemented and tested on the Xilinx Virtex-4 ML403 PPC Platform as a standalone application.

6

An optimal input design using the sensitivity criterion for parametric identification of pharmacokinetic models

Kalicka R., Pietrenko-Dąbrowska A.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2005

|

Vol. 25, no. 2

3-18

EN

The parametric approach to the identification of the SISO state space compartmental models of pharmacokinetic systems is presented. The model structure is formulated basing on the a priori knowledge. The initial parameter estimates are calculated on the base of the output measurements collected during the intuitive experiment. They are used for designing the optimal input, which ensures the best accuracy of the parameter estimates. The sensitivity criterion is adopted and presented in terms of nonlinear programming problem with constraints. Two classes of optimal inputs are considered: equidose and equienergy inputs. The results obtained with optimal and standard inputs are presented and compared.