Poniższa praca przedstawia propozycję zastosowania filtracji ułamkowego rzędu sygnału określającego wielkość aktualnego zapotrzebowania klientów na produkt. Rozpatrywany model magazynu charakteryzuje się relatywnie dużym oraz zmiennym w czasie opóźnieniem dostaw. System sterowania został oparty na strukturze regulacji w sprzężeniu w przód i sprzężeniu zwrotnym. W pracy zostały porównane filtry całkowitego i niecałkowitego rzędu. Parametry filtrów oraz układu regulacji wyznaczone zostały z wykorzystaniem metod optymalizacji wielokryterialnej SPEA2. Wpływ poszczególnych filtrów na jakość układu sterowania został porównany na podstawie wskaźników określających utracone korzyści oraz zajętość powierzchni magazynowej.
EN
This paper presents proposal of using fractional order filtering of the consumer demand. Considered inventory system with variable time delay uses a feedback-feedforward control system. The paper describes integer and fractional order filters. The parameters of the filters and control system are determined using multi-objective optimisation algorithm SPEA2.The simulations results are shown and compared using two quality indicators.
Modele matematyczne, będące uproszczoną reprezentacją zachodzących zjawisk, pozwalają na prognozowanie przyszłych stanów. Jest to szczególnie istotne w odniesieniu do problemu przeciążonej infrastruktury drogowej w obszarach miejskich oraz możliwości poprawy tej sytuacji przez zastosowanie inteligentnych algorytmów sterowania. Zaproponowany autorski, dyskretny, nieliniowy model matematyczny reprezentujący przepływ ruchu ulicznego w skali makroskopowej umożliwia przeprowadzenie testowania nowych rozwiązań sterowania przed ich wdrożeniem do realnego systemu. Badania symulacyjne, przeprowadzone z wykorzystaniem środowiska MATLAB, zostały wykonane w celu weryfikacji poprawności działania modelu. Obejmują one scenariusze wolnego przepływu pojazdów oraz blokowania się drogi. Wskazana została również możliwość rozbudowy modelu o złożone ciągi dróg oraz skrzyżowań.
EN
Mathematical models, which are a simplified representation of the phenomena, allow to predict future states. This is particularly important with regard to the problem of congested road infrastructure in urban areas and the possibility of improving this situation through the use of intelligent control algorithms. The proposed discrete, nonlinear mathematical model representing traffic flow on a macroscopic scale enables the testing of new control solutions prior to implementation to the real system. MATLAB simulations are performed to validate the model. These include scenarios of a free flow of vehicles and road blockages.
W pracy zaproponowano wykorzystanie regulatora niecałkowitego rzędu w systemie magazynowym z automatycznym sterowaniem wielkością dostaw. Rozważania oparto na dyskretnym, niestacjonarnym, dynamicznym modelu systemu magazynowego ze zmiennym w czasie opóźnieniem. W układzie sterowania zamówieniami wykorzystano dyskretny regulator niecałkowitego rzędu PDμ, strukturę feedback-feedforward oraz zmodyfikowany predyktor Smitha. Parametry układu regulacji zostały wyznaczone w wyniku optymalizacji z wykorzystaniem algorytmu genetycznego. W celu oceny jakości regulacji zastosowane zostały wskaźniki jakości bazujące na ocenie zajętości powierzchni magazynowej oraz utraconych korzyści. Przedstawione zostały wyniki badań symulacyjnych dla regulatorów całkowitego oraz niecałkowitego rzędu, co umożliwiło dokonanie analizy porównawczej skuteczności działania obu regulatorów.
EN
In the paper a fractional controller is employed in the automatic control warehouse system. A discrete, non-stationary and dynamic model with variable time delay of the inventory system is assumed. The control system uses a discrete fractional order feedback-feedforward PDμ controller with Smith predictor. The parameters of the control system are determined using numerical optimization – genetic algorithm. In order to assess the control quality a two quality indicators are employed. First one bases on an assessment of occupancy of warehouse space and second one the lost benefits. The simulation results are shown for two controllers: fractional controller and for comparison for classical integer order PD controller.
W pracy przedstawiono propozycję rozwiązania problemu automatycznego sterowania wielkością zamówień dokonywanych w systemach magazynowych z dużymi opóźnieniami. Zaproponowano zastosowanie struktury regulatora niecałkowitego rzędu ze sprzężeniem w przód i w tył oraz ze zmodyfikowanym predyktorem Smitha. Uzyskane wyniki porównane zostały z dwoma alternatywnymi układami sterowania: rzędu całkowitego oraz rzędu ułamkowego o mniejszym stopniu swobody. Do wyznaczenia nastaw układu regulacji został wykorzystany algorytm optymalizacji wielokryterialnej SPEA2. Wyniki uzyskane dla poszczególnych regulatorów zostały zobrazowane w postaci frontów Pareto-optymalnych oraz wybranych odpowiedzi czasowych układu.
EN
The paper presents a new fractional order structure for making orders in the automatic control warehouse system with variable time delay. Considered control system uses a discrete feedback-feedforward fractional order PDμ, PDν controller with Smith predictor. Results are compared with two alternative controllers: integer order controller and fractional order controller with reduced complexity. In order to obtain controller parameters the multi-objective optimization algorithm SPEA2 is employed. Results are shown and compared on Pareto plot as well as the selected time responses of the system.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.