Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 28

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  systemy nieliniowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Quadrotors represent an effective class of aerial robots because of their abilities to work in small areas. We suggested in this research paper to develop an algorithm to control a quadrotor, which is a nonlinear MIMO system and strongly coupled, by a linear control technique (PID), while the parameters are tuned by the Genetic Algorithm (GA). The suggested technique allows a decentralized control by decoupling the linked interactions to effect angles on both altitude and translation position. Moreover, the using a meta-heuristic technique enables a certain ability of the system controllers design without being limited by working on just the small angles and stabilizing just the full actuated subsystem. The simulations were implemented in MATLAB/Simulink tool to evaluate the control technique in terms of dynamic performance and stability. Although the controllers design (PID) is simple, it shows the effect of the proposed technique in terms of tracking errors and stability, even with large angles, subsequently, high velocity response and high dynamic performances with practically acceptable rotors speed.
PL
Biologiczna oczyszczalnia ścieków jest skomplikowanym systemem sterowania. Jednym z istotnych i kosztownych procesów tam zachodzących jest napowietrzanie ścieków. Prawidłowy jego przebieg ma decydujący wpływ na stopień oczyszczenia ścieków i koszty operacyjne pracy oczyszczalni. W związku z tym prowadzone są prace badawcze nad optymalizacją procesów biologicznych, pozwalającą redukować koszty, np. zużycie energii. W artykule opracowano model decyzyjny, a następnie rozwiązano zadanie optymalizacji - wyznaczenia optymalnej wartości zadanej stężenia tlenu. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki optymalizacji dla oczyszczalni ścieków typu SBR.
EN
A biological wastewater treatment plant is a complex control system. One of the important and costly processes is the aeration of wastewater. The correct of the process has a decisive influence on the degree of sewage treatment and the operating costs of the treatment plant. Therefore, research works are being carried out on optimisation of biological processes, allowing to reduce costs, e.g. energy consumption. In the paper, a decision model was developed and then the task of optimization - determining the optimal set point of dissolved oxygen was solved. In the simulation studies the optimization results for wastewater treatment plant type SBR were presented.
PL
Biologiczna oczyszczalnia ścieków jest złożonym nieliniowym systemem sterowania. Jednym z istotnych i kosztownych procesów tam zachodzących jest napowietrzanie ścieków. Prawidłowy jego przebieg ma decydujący wpływ na stopień oczyszczenia ścieków i koszty operacyjne pracy oczyszczalni. W związku z tym prowadzone są prace badawcze nad nowymi strukturami i algorytmami sterowania. Powinny się one odznaczać wysoką efektywnością i niewielkim zapotrzebowaniem na energię elektryczną. W artykule zaprojektowano nowy adaptacyjny układ sterowania stężeniem tlenu uwzględniający instalację napowietrzającą jako system dostarczający powietrze do oczyszczalni ścieków. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki sterowania dla biologicznej oczyszczalni ścieków typu SBR.
EN
Biological wastewater treatment plant is a complex, nonlinear control system. One of the most important and expensive processes conducted is aeration. It’s valid flow has a deciding impact on the level of wastewater purification. Therefore a number of research are carried out to develop new control structures and algorithms. They should be characterized by high efficiency and low energy consumption. In the paper a novel adaptive control strategy of dissolved oxygen is employed. It considers aeration system as a source of the oxygen to the plant. Simulation tests presents control results for the biological wastewater treatment plant type SBR.
EN
The determination of the dynamic properties of materials is a complicated process. Ordinary static tension or compression tests often reveal a dependence between the elastic properties and the deformation velocity (which in such tests has an initially fixed constant value). This means that the rheological model of materials may be complicated, often going beyond the generally used linear viscoelastic model. The identification method presented in this paper can be helpful in determining the form of the rheological model of a material. The method consists in an appropriate analysis of the load-deformation dependences determined for a wide range of velocities of the motion of a concentrated mass attached to a flexible element made of the tested material. The method is based on the rheological Zener model appropriately extended to enable the evaluation of mechanical material properties also at high strain rates. Therefore a solid fraction, a nonlinear spring function and a nonlinear damping function are additionally included in the model. The forms of the functions are not fixed a priori, but are developed by the presented method. The method was verified on a numerical example as well as on a real material object.
5
EN
The paper deals with the problem of robust fault-tolerant control for non-linear discrete-time systems. The main part of this paper describes sensor a fault diagnosis scheme using virtual sensors, which recover the measurement of the fault sensor based on the fault-free ones. The virtual sensor is designed in such a way that a prescribed attenuation level is achieved with respect to the fault estimation error while guaranteeing the convergence of the robust observer underlying the virtual sensor. The subsequent part of the paper deals with the design of robust controller as well as the proposed fault-tolerant control scheme. The final part of the paper shows the experimental results regarding the multi-tank system, which confirm the effectiveness of proposed approach.
PL
Artykuł przedstawia problem odpornego sterowania tolerującego uszkodzenia układem nieliniowym w czasie dyskretnym. Głowna część artykułu opisuję diagnostykę czujników pomiarowych z wykorzystaniem wirtualnych czujników. Wirtualny czujnik został zaprojektowany w taki sposób, aby dla określonego poziomu tłumienia zakłóceń uzyskać możliwie mały błąd estymacji stanu oraz zapewnić dobra zbieżność obserwatora, na którym bazuje wirtualny czujnik. Kolejna część artykułu opisuję metodę projektowania odpornego regulatora oraz proponowaną metodę detekcji uszkodzeń. W końcowej części artykułu przedstawiono wyniki eksperymentalne dotyczące układu wielu zbiorników. Zastosowany układ wielu zbiorników charakteryzuję się nieliniowością, przez co może zostać wykorzystany do weryfikacji przedstawionych w artykule techniki sterowania tolerującego uszkodzenia. Przedstawione wyniki potwierdzają skuteczność proponowanego podejścia bazującego na detekcji uszkodzeń czujników pomiarowych z wykorzystaniem wirtualnych czujników pomiarowych. Wyniki obrazują działanie układu w przypadku wystąpienia uszkodzenia przy braku sterowania tolerującego uszkodzenia oraz działanie układu w przypadku zastosowania sterowania tolerującego uszkodzenia.
PL
Biologiczna oczyszczalnia ścieków jest złożonym nieliniowym systemem sterowania. Jednym z istotnych i kosztownych procesów tam zachodzących jest napowietrzanie ścieków. Prawidłowy jego przebieg ma decydujący wpływ na stopień oczyszczenia ścieków i koszty operacyjne pracy oczyszczalni. W związku z tym prowadzone są prace badawcze nad nowymi strukturami i algo-rytmami sterowania. Powinny się one odznaczać wysoką efektywnością i niewielkim zapotrzebowaniem na energię elektryczną. W artykule zaprojektowano kaskadowy układ sterowania stężeniem tlenu uwzględniający instalację napowietrzającą jako system dostarczający powietrze do oczyszczalni ścieków. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki sterowania dla biologicznej oczyszczalni ścieków w Nowym Dworze Gdańskim.
EN
A biological wastewater treatment plant is a complex, nonlinear control system. Aeration is one of the most important and expensive processes conducted in it. Its valid flow has a deciding impact on the level of wastewater purification. Therefore a number of research are carried out to develop new control structures and algorithms. They should be characterized by high efficiency and low energy consumption. In the paper a novel cascade control strategy of dissolved oxygen is employed. It considers the aeration system as a source of the oxygen to the plant. Simulation tests present control results for the case study of the wastewater treatment plant located at Nowy Dwór Gdański. The paper is divided into 4 sections. Section 1 contains a short introduction to the main issues of research. The structure and models of the wastewater treatment plant at Nowy Dwor Gdanski and the aeration system are described in Section 2. Section 3 presents a nonlinear cascade control algorithm. The simulation results and analysis are described in Section 4. Section 5 concludes the paper.
PL
Sterowanie układami napędowymi nowoczesnych samochodów to prężnie rozwijająca się dziedzina inżynierii. Wzrost wymagań względem ekologii, ekonomii i bezpieczeństwa osób wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań, zarówno technologicznych jak i związanych z automatyzacją procesów. W artykule przedstawiono dynamiczny model układu napędowego samochodu z silnikiem spalinowym o zapłonie iskrowym. Zbudowano układ regulacji prędkości obrotowej oparty na nieliniowym sterowaniu predykcyjnym. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki sterowania modelem pojazdu marki Golf III.
EN
Control of propulsion systems of modern cars is a rapidly growing field of engineering. New policies in the terms of ecology, economy and safety of persons forced to search for new solutions, both technological and automation of processes. Both car companies and research centers around the world deal with the designing of appropriate models that can be used to simulate the behavior of vehicles. This paper presents a dynamic model of the propulsion system of a car with an internal combustion engine with spark ignition. It was built for a speed control system based on nonlinear predictive control. The controller is applied to the model of Golf III. The paper is divided into 5 sections. Section 1 contains a short introduction to the issues of this paper. The structure and synthesis of the dynamical nonlinear model of the propulsion system of a Golf III car are dealt with in Section 2. A nonlinear model predictive controller is derived in Section 3. Simulation tests and discussion of the results are presented in Section 4. Section 5 concludes the paper.
PL
Oczyszczalnia ścieków jest złożonym przemysłowym systemem sterowania. Stężenie tlenu jest podstawowym parametrem wpływającym na efektywność zachodzenia procesów biologicznych w oczyszczalni ścieków. W artykule dokonano przeglądu podstawowych algorytmów sterowania stężeniem tlenu z użyciem dodatkowych pomiarów wybranych związków azotu. Przedstawiono prace badawcze z ostatnich kilkunastu lat i dokonano ich oceny.
EN
Wastewater treatment plant is a complex industrial system. The dissolved oxygen is a key parameter for biological processes at wastewater treatment plant. The paper reviews dissolved oxygen concentration control algorithms using additional measurements of selected compounds of nitrogen. The paper presents research in the last few years and made their evaluation.
PL
W pracy przedstawiono syntezę kryterium identyfikacji, na podstawie uwarunkowań fizycznych. Został opisany model nieliniowego układu dynamicznego sił tarcia suchego oraz wiskotycznego i przeprowadzono badania symulacyjne. Zbadano różne przeszkody w tej dziedzinie. Przedstawiono brak możliwości zwykłych podejść do syntezy identyfikacji układu. Rozważono wymagania dla nowego kryterium. Na podstawie tych wymagań zaproponowano nowe podejście do syntezy kryterium identyfikacji. Nowe kryterium opiera się na całkowaniu wielkości fizycznych, oraz pozwala na rzetelne porównanie sygnałów wyjściowych modelu i obiektu, w przypadku złożonego systemu nieliniowego. Dokonano analizy oraz przetestowano wykorzystanie histerezy techniką opartą filtracji. Wymagane uzupełnienia do podstawowej metody identyfikacji przeszukiwania adaptacyjnego zostały wprowadzone. Proponowana metoda pozwala na identyfikację nieliniowych układów, dla których bezpośrednie wykorzystanie błędu w identyfikacji jest niemożliwe. Opisano wykorzystanie przedstawionej metody identyfikacji dla układu z tarciem suchym. Rezultaty przeprowadzonych symulacji udowodniają przydatność tego podejścia.
EN
In this paper an identification criterion synthesis, based on a physical background is offered. Model of a nonlinear dynamic system this viscous and dry friction forces is described and simulated. Various obstacles in this area are researched. Impossibility of ordinary approaches to identification system synthesis is shown. Requirements for new criterion are considered. Bases on these requirements a new approach to identification criterion synthesis is proposed. New criterion is based on integral physical values, and allows to reliable compare output of model and object in case of complex nonlinear system. Usage of hysteresis based filtration technique is considered and tested. Required addition to base adaptive-searching identification method is done. Proposed method allow to identify nonlinear systems, for which direct use of a identification error is impossible. Usage of the offered identification method for system with dry friction is described. Results of simulation prove the usability of this approach.
PL
Układ napędowy samochodu z silnikiem spalinowym jest złożonym obiektem fizycznym. W artykule omówiono budowę modelu matematycznego wykorzystującego fizykę poruszania się pojazdu. Następnie wykonano identyfikacjęi parametrów modelu, opracowano model symulacyjny i przeprowadzono jego weryfikację stosując rzeczywiste danych. Przeanalizowano uzyskane wyniki.
EN
The propulsion system of an internal combustion engine car is a complex physical object. In the paper its mathematical model based on the physics of the vehicle movement was constructed. Next, the identification of the model's parameters was made. A simulation model was worked out and its verification was carried out using real data. The obtained results were analyzed.
PL
Popularną metodą rozdziału ciekłych mieszanin wieloskładnikowych jest rektyfikacja, stosowana w różnych gałęziach przemysłu. W artykule rozważana jest mieszanina etanol-woda. Przedstawiono powszechnie stosowany nieliniowy model dwuskładnikowej kolumny rektyfikacyjnej, dokonano jego dyskretyzacji i zaimplementowano w środowisku MATLAB/Simulink. Następnie zaprojektowano układ sterowania wykorzystując nieliniowy algorytm predykcyjny. W badaniach symulacyjnych przeanalizowano wpływ zmian parametrów algorytmu sterowania i zakłóceń na jakość sterowania.
EN
Distillation is the most common unit operation in different branches (e.g. petrochemical, chemical, paper, food and pharmaceutical) of industry. A two product (ethanol-water) distillation process is considered in the paper. There is presented a widely used model of two product distillation column [5]. Next, a nonlinear predictive algorithm is designed. The model predictive technology has achieved a strong position in the industrial process control. The proposed control system is validated by simulations in MATLAB/Simulink environment. The influence of control parameters and disturbances is analysed. The paper is organized as follows. Section 1 contains an introduction to the issues of this paper. The distillation column is described in Section 2. Section 3 presents the dynamical nonlinear model of a distillation column. The nonlinear predictive algorithm is designed in the next section. The simulation results and analysis are presented in Section 5. Finally, the conclusions are drawn.
PL
W artykule zaprojektowano wielowymiarowy nieliniowy algorytm predykcyjny do sterowania stężeniem tlenu w przepływowej biologicznej oczyszczalni ścieków w Kartuzach. W badaniach symulacyjnych w środowisku Matlab/Simulink przeanalizowano wpływ zmian parametrów algorytmu sterowania na jakość sterowania.
EN
The paper addresses control design for dissolved oxygen in the biological wastewater treatment plant. The multivariable nonlinear predictive controller is developed and its performance is investigated. The controller is applied to wastewater treatment plant at Kartuzy. The proposed control system is validated by simulation in Matlab/Simulink environment. The influence of control parameters is analyzed.
EN
In this paper, we propose the possibility of solution of parametric optimisation problem with a trust region algorithm. Problem of parameter optimisation is reformulated into initial condition optimisation resulting in analytical formulas for gradients and Hessian which are then subsequently used in the trust region algorithm. An example of nonlinear series DC motor controller optimisation is presented along with some numerical results.
PL
W pracy przedstawiono możliwości rozwiązania problemu optymalizacji parametrycznej za pomocą algorytmu typu trust region. Problem optymalizacji parametrów sprowadzono do problemu optymalizacji warunków początkowych, otrzymując analityczne wzory na gradient i Hesjan, które są następnie wykorzystane w algorytmie trust region. Przedstawiono również przykład optymalizacji regulatora dla nieliniowego silnika szeregowego wraz z wynikami numerycznymi.
EN
A power approach to estimation of electromechanical complexes controllability using instantaneous power method has been offered. It has been determined that power controllability characterizes the quality of energy conversion processes in the system, reflects manifestation of nonlinear properties of the object. A mathematical procedure for determination of power losses for the whole power channel of electromechanical complex power conversion has been developed. It has been shown that formation of balance equations of separate instantaneous power components underlies the estimation of electromechanical complexes power controllability.
PL
Zaproponowano sposób oszacowania sterowności zespołów elektromechanicznych przy użyciu metody mocy chwilowej. Zostało określone, że sterowność mocy charakteryzuje jakość energii w procesie jej przekształcania oraz przedstawia własności nieliniowe obiektu. Rozwinięto procedurę matematyczną dla określenia start mocy w całym kanale mocy układów elektromechanicznych. Pokazano, że utworzenie równań równowagi dla składników mocy chwilowej leźy u podłoża oszacowania sterowności układów elektromechanicznych.
PL
Napowietrzanie ścieków to jeden z najważniejszych i najdroższych procesów biologicznego oczyszczania ścieków. Wzrost wymagań związanych ze stopniem oczyszczenia ścieków wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań w zakresie technologii oraz w sterowaniu tymi procesami. W artykule zbudowano dynamiczny model instalacji napowietrzającej, a następnie zaprezentowano nowy sposób sterowania tym obiektem. Jako metodę wybrano technologię sterowania predykcyjnego. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki sterowania instalacją pracującą w oczyszczalni ścieków w Nowym Dworze Gdańskim.
EN
Aeration is an important and expensive activity that is carried out during wastewater treatment plant operation. New environmental policies and regulations enforce more efficient operation of the wastewater treatment plant. Aeration is used in different kind of plant operations. Biological processes carried out in wastewater treatment plant require the dissolved oxygen concentration to have sufficiently high level to maintain microorganisms in activated sludge. The paper presents design, implementation and simulation of a novel type of nonlinear model predictive controller for aeration system tracking in a wastewater treatment plant. The controller is applied to the wastewater treatment plant in Nowy Dwor Gdanski. The paper is divided into 6 sections. Section 1 contains a short introduction to the issues of this paper. The structure of the wastewater treatment plant in Nowy Dwor Gdanski and the aeration system are described in Section 2. Section 3 presents synthesis of the dynamical nonlinear model of the aeration system. A nonlinear model predictive controller is derived in Section 4. Simulation tests and discussion of the obtained results are described in Section 5. Section 6 concludes the paper.
16
Content available remote Napowietrzanie w oczyszczalni ścieków - od modelu do sterowania
PL
W artykule przedstawiono dynamiczny model instalacji napowietrzającej, a następnie opracowano nieliniowy predykcyjny układ sterowania tym obiektem. Przedstawiono wyniki sterowania instalacją pracującą w oczyszczalni ścieków w Kartuzach.
EN
The paper addresses control design for an aeration system in the wastewater treatment plant. The nonlinear predictive controller is developed and its performance is investigated. The controller is applied to wastewater treatment plant at Kartuzy.
17
Content available Discrete Fractional Order Artificial Neural Network
EN
In this paper the discrete time fractional order artificial neural network is presented. This structure is proposed for simulating the dynamics of non-linear fractional order systems. In the second part of this paper several numerical examples are shown. The final part of the paper presents the discussion on the use of fractional or integer discrete time neural network for modelling and simulating fractional order non-linear systems. The simulation results show the advantages of the proposed solution over the classical (integer) neural network approach to modelling of non-linear fractional order systems.
PL
Artykuł przedstawia prace badawcze prowadzone w ostatnich latach w zespole Laboratorium Sterowania, Katedry Automatyki. Prace dotyczą nowych zagadnień i algorytmów przetwarzania sygnałów pomiarowych dla celów dokładnej obserwacji stanu oraz nowych metod sterowania rozproszonego i sterowania optymalnego w układach nieliniowych, takich jak kompleksowe procesy wymiany masy i energii (proces destylacji, proces dystrybucji energii cieplnej, układ zbiorników, nagrzewnica powietrza), lewitacja magnetyczna, wahadło zawieszone na wózku, ciężki łańcuch obciążony masą, trójwymiarowa suwnica i manipulator-robot.
EN
The paper presents research works conducted during last years by the team of Control Laboratory in the Department of Automatics. Researches are concerned with new algorithms of measurement signal processing for exact state observation as well as new distributed control methods and optimal control of nonlinear systems such as: mass and energy exchange systems (distillation process, heat energy distribution process, tank system, air blow heater), magnetic levitation, pendulum on a cart system, heavy chain with payload, 3D crane and robot - manipulator.
PL
Celem pracy jest omówienie zagadnienia współpracy algorytmów regulacji predykcyjnej z nieliniową optymalizacją ekonomiczną. Problem ten jest szczególnie istotny wówczas, gdy dynamika zmian zakłóceń jest porównywalna z dynamiką procesu, ponieważ zastosowanie klasycznej warstwowej (hierarchicznej) struktury sterowania z rzadko powtarzaną optymalizacją ekonomiczną może nie być efektywne. Omawiane są dwie klasy struktur. W pierwszym przypadku stosuje się pomocniczą optymalizację ekonomiczną, której zadaniem jest aktualizacja punktu pracy poprzedzająca każdą interwencję algorytmu regulacji predykcyjnej. W dodatkowym liniowym lub kwadratowym zadaniu optymalizacji ekonomicznej stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową, liniowo-kwadratową lub odcinkowo-liniową aproksymację modelu. W drugim przypadku zadanie optymalizacji ekonomicznej i algorytm regulacji predykcyjnej są zintegrowane w pojedynczym problemie optymalizacji. Aby ograniczyć nakład obliczeń stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową lub liniowo-kwadratową aproksymację modelu, dzięki czemu otrzymuje się zadanie optymalizacji ekonomicznej w postaci problemu programowania kwadratowego.
EN
The paper is concerned with co-operation of model predictive control (MPC) algorithms with nonlinear economic optimisation. The problem is particularly important when dynamics of disturbances is comparable with dynamics of the process itself, since in such cases application of the classical multilayer (hierarchical) structure with infrequent economic optimisation may be not efficient. Two classes of control structures are investigated. In the first class an additional simplified optimisation is used which recalculates the operating point as frequently as the MPC controller executes. In the supplementary linear or quadratic programming optimisation problem approximate linear, linear-quadratic (updated on-line) or piecewise-linear models of the process are used. In the second class the economic optimisation and MPC manipulated variables computational load, approximate linear or linear-quadratic (updated on-line) models are used, then the resulting optimisation problem is of quadratic programming type.
PL
W artykule dokonano syntezy sterowania nieliniowego układu śledzenia trajektorii, w sytuacji braku znajomości nieliniowej funkcji modelu obiektu, opartego na metodzie reżimu ślizgu. Wskazano, że zaprezentowane podejście daje się bezpośrednio uogólnić w sposób bardziej znacznie zaawansowany, polegający na adaptacyjnej aproksymacji nieznanej funkcji z pomocą AI aproksymatorów. Działanie systemu zilustrowano na przykładzie zadania stabilizacji kursu statku.
EN
The paper refers to the tracking system nonlinear control synthesis via the sliding mode control where it is assumed that there is an unknown nonlinear function in the object model. It has been pointed out that the presented approach may be directly generalized to the much more advanced case, consisting in adaptive approximation of unknown function by means of AI aproximators. The system operation has been illustrated with an example of ship course keeping problem.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.