Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 102

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 6 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  process control
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 6 next fast forward last
EN
Classical model predictive control (MPC) algorithms need very long horizons when the controlled process has complex dynamics. In particular, the control horizon, which determines the number of decision variables optimised on-line at each sampling instant, is crucial since it significantly affects computational complexity. This work discusses a nonlinear MPC algorithm with on-line trajectory linearisation, which makes it possible to formulate a quadratic optimisation problem, as well as parameterisation using Laguerre functions, which reduces the number of decision variables. Simulation results of classical (not parameterised) MPC algorithms and some strategies with parameterisation are thoroughly compared. It is shown that for a benchmark system the MPC algorithm with on-line linearisation and parameterisation gives very good quality of control, comparable with that possible in classical MPC with long horizons and nonlinear optimisation.
EN
This article presents the results of numerical research on the dumping of oscillatory phenomena occurring in the continuous bioethanol production process. Proportional and proportional-integral types of controllers were tested for this purpose. Numerical analysis showed that the appropriate selection of the Kc value makes it possible to suppress the oscillations in the system. The introduction of the integral term improves the performance of control system. Using numerical calculations, it was shown that the PI controller is effective at dumping the occurring oscillations. The presence of the integral term allows the reduction of the gain coefficient value. After the proper selection of parameters, the PI controller effectively supresses the oscillations present in the system.
PL
W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki badań numerycznych, dotyczących tłumienia zjawisk oscylacyjnych występujących w procesie produkcji bioetanolu metodą ciągłą. Przebadano w tym celu regulator typu proporcjonalnego oraz proporcjonalno-całkującego. Analiza numeryczna wykazała, iż odpowiedni dobór wartości współczynnika wzmocnienia Kc umożliwia tłumienie zjawisk oscylacyjnych w układzie. Wykazano także, iż wprowadzenie członu całkującego poprawia jego działanie. Za pomocą obliczeń symulacyjnych wykazano, że regulator proporcjonalno-całkujący dobrze radzi sobie z tłumieniem występujących oscylacji. Obecność członu całkującego pozwala na zredukowanie wartości współczynnika wzmocnienia. Po odpowiednim doborze parametrów, regulator PI skutecznie tłumi obecne w układzie oscylacje.
EN
The Internet of Production (IoP) describes a vision in which a broad range of different production data is available in real-time. Based on this data, for example, new control types can be implemented, which improve individual manufacturing processes directly at the machine. A possible application scenario is a tool deflection compensation. Although the problem of tool deflection is well known in the industrial field, a process-parallel compensation is not common in industrial applications. State-of-the-art solutions require time and cost consuming tests to determine necessary cutting parameters. An NC-integrated compensation that adapts the tool path in real-time will make these tests obsolete and furthermore enables higher chip removal rates. In this paper, a control-internal real-time compensation of tool deflection is described, which is based on a process-parallel measurement of process forces. The compensation software is designed as an extension to the NC kernel and thereby integrated into the position control loop of an in-series NC. The compensation movements are generated by manipulating the reference values of the feed axes. The approach is investigated by experiments with linear axis movements. During these tests, a significantly reduction of geometrical machining errors is possible.
EN
This paper proposes a new method for the analysis of continuous and periodic event-based state-feedback plus static feedforward controllers that regulate linear time invariant systems with time delays. Measurable disturbances are used in both the control law and triggering condition to provide better disturbance attenuation. Asymptotic stability and L2-gain disturbance rejection problems are addressed by means of Lyapunov–Krasovskii functionals, leading to performance conditions that are expressed in terms of linear matrix inequalities. The proposed controller offers better disturbance rejection and a reduction in the number of transmissions with respect to other robust event-triggered controllers in the literature.
EN
The article presents an innovative concept of improving the monitoring and optimization of industrial processes. The developed method is based on a system of many separately trained neural networks, in which each network generates a single point of the output image. Thanks to the elastic net method, the implemented algorithm reduces the correlated and irrelevant variables from the input measurement vector, making it more resistant to the phenomenon of data noises. The advantage of the described solution over known non-invasive methods is to obtain a higher resolution of images dynamically appearing inside the reactor of artifacts (crystals or gas bubbles), which essentially contributes to the early detection of hazards and problems associated with the operation of industrial systems, and thus increases the efficiency of chemical process control.
PL
W artykule przedstawiono nowatorską koncepcję usprawnienia monitoringu i optymalizacji procesów przemysłowych. Opracowana metoda bazuje na systemie osobno wytrenowanych wielu sieci neuronowych, w którym każda sieć generuje pojedynczy punkt obrazu wyjściowego. Dzięki zastosowaniu metody elastic net zaimplementowany algorytm redukuje z wejściowego wektora pomiarowego zmienne skorelowane i nieistotne, czyniąc go bardziej odpornym na zjawisko zaszumienia danych. Przewagą opisywanego rozwiązania nad znanymi metodami nieinwazyjnymi jest uzyskanie wyższej rozdzielczości obrazów dynamicznie pojawiających się wewnątrz reaktora artefaktów (kryształów lub pęcherzy gazowych), co zasadniczo przyczynia się do wczesnego wykrycia zagrożeń i problemów związanych z eksploatacją systemów przemysłowych, a tym samym zwiększa efektywność sterowania procesami chemicznymi.
EN
The paper presents some aspects of a development project related to Industry 4.0 that was executed at Nemak, a leading manufacturer of the aluminium castings for the automotive industry, in its high pressure die casting foundry in Poland. The developed data analytics system aims at predicting the casting quality basing on the production data. The objective is to use these data for optimizing process parameters to raise the products’ quality as well as to improve the productivity. Characterization of the production data including the recorded process parameters and the role of mechanical properties of the castings as the process outputs is presented. The system incorporates advanced data analytics and computation tools based on the analysis of variance (ANOVA) and applying an MS Excel platform. It enables the foundry engineers and operators finding the most efficient process variables to ensure high mechanical properties of the aluminium engine block castings. The main features of the system are explained and illustrated by appropriate graphs. Chances and threats connected with applications of the data-driven modelling in die casting are discussed.
7
Content available remote Badanie zdolności jakościowej procesów z jednostronną granicą tolerancji
PL
Nieodłącznym elementem nadzoru nad procesami produkcyjnymi jest badanie ich zdolności jakościowej. Przeważnie analizowane są procesy o dwustronnej granicy tolerancji. Problem pojawia się, kiedy ograniczenia dla procesów są jednostronne. Nie można wówczas wykorzystać standardowej procedura oceny zdolności jakościowej procesu. W pracy przedstawiona zostanie metodyka oceny zdolności procesów przy jednostronnej granicy tolerancji na rzeczywistym procesie produkcyjnym. Przedstawiona metodyka zostanie zastosowana do analizy zdolności jakości procesu z jednostronną granicą tolerancji.
EN
An inherent element of supervision over production processes is the study of their qualitative capability. Most processes are analyzed with a both side specification limit. The problem arises when the process restrictions are one-sided. The standard process quality assessment process cannot be used then. The paper will present the methodology for assessing the capability of processes at the one side specification limit on the actual production process. The presented methodology will be used to analyze the process quality capability with a one-sided specification limit.
EN
In this article, the dynamic responses of heat exchanger networks to disturbance and setpoint change were studied. Various control strategies, including: proportional integral, model predictive control, passivity approach, and passivity-based model predictive control were used to monitor all outlet temperatures. The performance of controllers was analyzed through two procedures: 1) inducing a ±5% step disturbance in the supply temperature, or 2) tracking a ±5°C target temperature. The performance criteria used to evaluate these various control modes was settling time and percentage overshoot. According to the results, the passivity-based model predictive controllers produced the best performance to reject the disturbance and the model predictive control proved to be the best controller to track the setpoint. Whereas, the ensuing performance results of both the PI and passivity controllers were discovered to be only acceptable..
EN
Production-related preliminary damage and residual stresses have significant effects on the functions and the damage development in fiber composite components. For this reason, it is important, especially for the safety-relevant components, to check each item. This task becomes a challenge in the context of serial production, with its growing importance in the field of lightweight components. The demand for continuous-reinforced thermoplastic composites increases in various industrial areas. According to this, an innovative Continuous Orbital Winding (COW) process was carried out within the framework of the Federal Cluster of Excellence EXC 1075 “MERGE Technologies for Multifunctional Lightweight Structures”. COW is aiming for mass-production-suited processing of special semi-finished fiber reinforced thermoplastic materials. This resource-efficient and function-integrated manufacturing process contains a combination of thermoplastic tape-winding with automated thermoplastic tape-laying technology. The process has a modular concept, which allows implementing other special applications and technologies, e.g. integration of different sensor types and high-speed automated quality inspection. The results show how to control quality and improve the stability of the COW process for large-scale production. This was realized by developing concepts of a fully integrated quality-testing unit for automatic damage assessment of composite structures. For this purpose, the components produced in the COW method have been examined for imperfections. This was performed based on obtained results of non-destructive or destructive materials testing.
EN
Screw presses are energy-restricted forming machines that use rotational energy stored in a flywheel for forming, which is converted into a linear movement by a threaded screw. Screw presses are widely used for forging steel, aluminum and brass. In a direct-driven electrical screw press, a reversible electric motor is mounted directly on the screw and on the press frame above the flywheel. With directly driven screw presses, the blow energy can be exactly dosed from one blow to the next. However, so far no prior work is known which uses the blow energy as a control input in a targeted manner to influence the properties of the forging. The purpose of the present work is to lay the foundations for property control through blow energy dosing during forging on screw presses. Process control becomes increasingly interesting due to ever increasing customer demands and needs for resource-efficient production. A major challenge is the variation of process parameters, e.g. temperature variations in the furnace, during transport or due to inherent uncertainty in the heat transfer to the dies and the environment. If the process conditions are changing the deviations from the planned process trajectory may lead to an insufficient die filling or undesired final properties. Forged parts require high precision considering the part geometry and material properties. During forming two mechanisms in terms of forming temperature take place: heat conduction due to contact with tools and heat dissipation due to plastic deformation. The heat transfer acts as disturbance, the impact energy can be used as control input. In this work, investigations into process control by impact energy dosing are put forward using FE (finite element) simulations.
EN
The proportional-integral-derivative (PID) controllers have experienced series of structural modifications and improvements. Example of such modifications are set-point weighting and fractional ordering. While the former is to achieve two-degree-of-freedom (2DOF) ability of set-point tracking and disturbance rejection, the latter is to ensure smooth control action. Therefore, this paper reviews various forms of PID controllers and provides a comparative analysis of 2DOF PID and 2DOF fractional order PID (FOPID) controllers. The paper also discusses the conversion of one PID form to another. For the comparative analysis of the various controllers, a class of unstable systems are considered. Simulation result shows that in most cases the conversion from one form to another does not significantly affect the performance of the system. It is also observed that the 2DOF controllers (2DOF PID and 2DOF FOPID) improved significantly the performance of the ordinary PID controllers.
12
EN
Many industrial machine vision problems, particularly real-time control of manufacturing processes such as laser cladding, require robust and fast image processing. The inherent disturbances in images acquired during these processes makes classical segmentation algorithms uncertain. Among many convolutional neural networks introduced recently to solve such difficult problems, U-Net balances simplicity with segmentation accuracy. However, it is too computationally intensive for usage in many real-time processing pipelines. In this work we present a method of identifying the most informative levels of detail in the U-Net. By only processing the image at the selected levels, we reduce the total computation time by 80%, while still preserving adequate quality of segmentation.
PL
Statystyczne sterowanie procesem (SPC) znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, ale w przemyśle żelazostopowym nie jest powszechnie stosowane. Proponuje się zastosowanie procedur SPC jako narzędzi do stabilizacji parametrów procesu wytopu żelazokrzemu w piecach rezystancyjno-łukowych. Idea ta polega na ciągłej obserwacji parametrów procesu i porównywaniu z ustalonymi normami za pomocą kart kontrolnych. Jeżeli proces ma tendencję do wykraczania poza ustalone granice, zadaniem systemu SPC jest wykrywanie i sygnalizowanie nieprawidłowości. Konsekwentne stosowanie tych metod w połączeniu z istniejącym systemem kontroli i sterowania piecem rezystancyjno-łukowym powinno wpłynąć na ograniczenie przyczyn zaburzeń procesu, oraz wynikających stąd strat. Przedstawiono podstawy teoretyczne SPC, oraz sposób konstrukcji kart kontrolnychdo liczbowej oceny właściwości procesu.
EN
Statistical process control (SPC) is widely applied in the automotive industry, but in the ferroalloys industry is not widely used. It has been proposed to use SPC procedures as a tool to stabilize the parameters of the ferrosilicon submerged arc furnaces. This idea is based on the continuous monitoring of process parameters and comparing with the set of standards by using control charts. If the process tends to exceed the established boundaries, the task of SPC system is to detect and signal the irregularities. The consistent application of these principles in conjunction with the existing system of monitoring and control of the submerged arc furnace should result in reducing the causes of disturbance of the process, and resulting therefrom losses. It has been presented the theoretical basis of the SPC and construction of control cards for the numerical assessment of the process.
RU
Целью исследований было определение условии устойчивости нелинейных обектов управления процессом. В работе подробно описывается механизм моделирования и идентификации существенно нелинейных динамических характеристик объекта, а также оптимизация полученной математической модели на основе составленного интегрального квадратичного критерия качества, целью которой является определение оптимальных значений управляющих переменных. Обьект имеет две входные переменные y0(t), g0(t); две выходные y1(t), g1(t) и две управляющие переменные u1(t), u2(t). Также описан процесс аппроксимации значений управляющих переменных рядами Фурье и вывода условий, при использовании которых можно определить границы устойчивости рассматриваемого объекта. Аппроксы мацию выходных переменных проводились с использованием ряда Вольтера. Для определения области устойчивости был использован критерий устойчивости систем по Ляпунову. Был описан механизм определения функции Ляпунова, область определения которой и является областью устойчивости исследуемого объекта управления.
PL
Celem badań było określenie warunków stateczności nieliniowego obiektu sterowania. W związku z tym opracowano: matematyczny model obiektu opisującego z dostateczną, dla przemysłowej eksploatacji, dokładnością charakterystyki sterowanego obiektu, struktury kryteriów jakości identyfikacji dynamicznych charakterystyk, aby w procesie minimalizacji otrzymać wyrażenia do obliczenia optymalnych wartości kontrolowanych zmiennych. Na bazie teorii optymalizacji z wykorzystaniem szeregów Furiera określono granice występowania optymalnych charakterystyk dynamicznych, w przedziale których system będzie zachowywał się statecznie. Model obiektu sterowania składa się z dwu zmiennych wejściowych y0(t), g0(t), dwu zmiennych wyjściowych y1(t), g1(t) i dwu zmiennych sterowania u1(t), u2(t). Na podstawie informacji o badanym obiekcie sterowania przytoczono przykład budowy modelu na podstawie teorii szeregów Woltera. Na etapie optymalizacji sformułowano integralne kryteria jakości do określenia wartości optymalnych kontrolowanych zmiennych. Algorytm obliczania optymalnych wartości zbudowano w oparciu o teorię rachunku wariacyjnego. Zastosowanie tej teorii uzupełnia badanie systemu pod kątem stateczności. Do określenia obszaru stateczności wykorzystano kryteria stateczności Lapunowa. Opisano mechanizm wyznaczania funkcji Lapunowa, obszar której jest przestrzenią stateczności sterowanego obiektu.
EN
The aim of the study was to determine the conditions of stability of a nonlinear object control. For this purpose, by the mathematical model of the object was compiled describing with sufficient precision for industrial production of characteristics of the controlled object, the structure of the quality criteria for the identification of dynamic characteristics to obtain in the process of minimization expressions for the optimal values of the controlled variables. On the basis of optimization theory with the use of Fourier ranks defined the boundaries of the occurrence of optimal dynamic characteristics, between which the system will behave sedately. Object Model Control consists of two input variables y0(t), g0(t); two output variables y1(t), g1(t) and two control variables u1(t), u2(t). On the basis of information about the examined object control quoted example of the construction of a model based on the theory of Voltaire ranks. At the stage of the optimization formulated integral quality criteria to determine optimal values of controlled variables. The algorithm for calculating the optimal values was constructed on the basis of the theory of variational calculus. Application of this theory complements the study of the system for stability. Lyapunov stability criteria was used to determine the space stability. A mechanism for determining the Lyapunov function was described, the area which is the space stability of the controlled object.
PL
W artykule scharakteryzowano wpływ wybranych parametrów procesu wytłaczania i środowiska pracy na jakość wytworzonych rur. W celu określenia częstotliwości i przyczyn występowania wad wytłoczyn wykorzystano takie narzędzie doskonalenia jakości, jak diagram Ishikawy. Zanalizowano 10 dominujących wad powstałych podczas procesu wytłaczania. Podjęto próbę ustalenia intensywności występowania wad oraz możliwości ich eliminacji.
EN
In article was characterized the impact of extrusion process parameters and work environment on the quality of manufactured pipes. In order to determine the causes of defects of extrudates was used for quality improvement tools such as Ishikawa diagram. They analyzed 10 dominant defects occurring during the extrusion process. An attempt was made to determine the intensity of defects and their possible elimination.
16
Content available remote Automotive catalyst production – challenges for chemical engineers
EN
The goal of this paper is to explain the chemical engineering backgrounds for operations participating on catalyst production in the automotive industry. It is shown that chemical engineering knowledge can help to a better understanding and optimisation of the production process. Besides the contribution mentioned above this paper brings the description of the up to date and interesting technology developed and patented by the worldwide leader in the chemical engineering - BASF. The car catalyst production process consists of two steps. Firstly, the coating slurry is produced and secondly, it is applied to the substrate. This paper focuses on the slurry production especially with regard to its dispersion, mixing, particle size reduction, and the influence of parameters affecting this process.
PL
Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie podstaw inżynierii chemicznej procesów stosowanych przy produkcji katalizatorów w przemyśle motoryzacyjnym. W pracy przedstawiono opis nowoczesnej technologii opracowanej i opatentowanej przez światowego lidera w inżynierii chemicznej - BASF. Proces produkcji katalizator samochodowy składa się z dwóch etapów: produkcja zawiesiny i nanoszenie na podłoże. W pracy opisano wytwarzanie zawiesiny ze szczególnym uwzględnieniem dyspersji, mieszania, zmniejszenia rozmiaru cząstek i oddziaływania parametrów procesowych.
EN
The modulus optimum (MO) criterion can be used for analytical design of the PID controller for linear systems with dominant dead time. However, although the method usually gives fast and non-oscillating closed-loop responses, in the case of large dead time the stability margin gets reduced and even non-stable behavior can be observed. In this case a correction of the settings is needed to preserve the stability margin. We describe and compare two methods of design of the PID controller based on the MO criterion that for the stable first-order systems with dead time preserve the stability margin, trying to keep maximum of the performance of the original MO settings.
EN
The objective of this paper is to present a modified structure and a training algorithm of the recurrent Elman neural network which makes it possible to explicitly take into account the time-delay of the process and a Model Predictive Control (MPC) algorithm for such a network. In MPC the predicted output trajectory is repeatedly linearized on-line along the future input trajectory, which leads to a quadratic optimization problem, nonlinear optimization is not necessary. A strongly nonlinear benchmark process (a simulated neutralization reactor) is considered to show advantages of the modified Elman neural network and the discussed MPC algorithm. The modified neural model is more precise and has a lower number of parameters in comparison with the classical Elman structure. The discussed MPC algorithm with on-line linearization gives similar trajectories as MPC with nonlinear optimization repeated at each sampling instant.
19
Content available remote Symulacja procesów produkcyjnych – modułowe stanowiska dydaktyczne
PL
W artykule zostały przedstawione modułowe stanowiska dydaktyczne przeznaczone dla studentów uczelni technicznych, w szczególności z kierunków: automatyka, robotyka, mechatronika i elektrotechnika. Stanowiska, ze względu na realizowane zadania, zostały podzielone na dwie grupy: obiektowe oraz sieciowe. Celem artykułu jest pokazanie, jak specjalistyczne stanowiska dydaktyczne mogą podnieść poziom wiedzy z dziedziny automatyki i systemów sterowania przyszłych inżynierów, jak ważna jest przemysłowa automatyzacja w dzisiejszych czasach oraz jak mogą wyglądać profesjonalne stanowiska dydaktyczne będące standardem laboratoriów każdej uczelni wyższej pragnącej kształcić wysoce wyspecjalizowanych inżynierów automatyków.
EN
In the paper are described modular workstations for education purposes of technical universities, especially for students of the following subjects: automation control, robotics, mechatronics and electrical engineering. The workstations are split, according to task into two groups: the „process” workstations and the industrial network workstations. The main aim of the article is to show how specialized educational workstation can increase the level of engineers’ knowledge in such fields of science, like automation control and control systems. It also explains the importance of an industrial automation in present, fast developing world and how modern workstations should look like. In the article it is highlighted, that a university, which would likes to educate future-oriented control system engineers should possess such the educational workstations.
PL
Praca stanowi literaturowy przegląd możliwości wykorzystania chromatografii gazowej (GC) jako narzędzia kontroli procesu wytłaczania materiałów polimerowych. Przedstawiono charakterystykę techniki GC oraz możliwości, jakie niesie ze sobą kontrola fazy gazowej uwalnianej podczas przetwórstwa materiałów polimerowych. Na podstawie dotychczas opublikowanych prac badawczych omówiono techniki i metody wykorzystywane do izolacji lotnych związków organicznych z fazy gazowej generowanej podczas procesu wytłaczania.
EN
A review, with 56 refs.
first rewind previous Strona / 6 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.