Search
Department of Control Engineering
Publications
Filters
total: 104
Catalog Publications
Year 2013
-
A biochemical multi-species quality model of a drinking water distribution system for simulation and design
PublicationDrinking Water Distribution Systems (DWDSs) play a key role in sustainable development of modern society. They are classified as critical infrastructure systems. This imposes a large set of highly demanding requirements on the DWDS operation and requires dedicated algorithms for on-line monitoring and control to tackle related problems. Requirements on DWDS availability restrict the usability of the real plant in the design phase....
-
Design and implementation principles of FIReWORK ONLINE - the VHDL autogenerator for hardware structures
PublicationThe paper presents an aspects of remote autogeneration of hardware structures. The solution is an online application, that is running on the server side and allows to design a particular filters and other selected hardware and generate its structure in the form of VHDL, dedicated to FPGA design environments. The paper also addresses the problem of parameterization of algorithms used to generate the hardware structures and current...
-
FIReWORK: FIR Filters Hardware Structures Auto-Generator
PublicationThe paper presents application called FIReWORK, that allows for automatic creation of the VHDL hardware structures of FIR filters. Automat- ically generated specialized hardware solutions dedicated to the FPGA and ASIC are commonly known as Intellectual Property Cores. The essential fu- ture of the application is easy initialization of FIR filter parameters in GUI, and then automatically design, calculate and generate the IP Core...
Year 2005
-
A method of verification diagnostics for functional safety analysis
PublicationProblemy analizy bezpieczeństwa zostały zapoczątkowane w lotnictwie i energetyce jądrowej, a obecnie wprowadzane są szeroko do różnych gałęzi przemysłu, jak przemysł chemiczny, mechaniczny, etrochemiczny, spożywczy, itp. W analizie bezpieczeństwa funkcjonalnego względem przyjętego poziomu SIL wyznacza się prawdopodobieństwa nie wypełnienia określonej funkcji na żądanie (PDF). Do tego celu stosuje się różne metody analityczne, wykorzystuje...
-
Complex multiplier based on the polynomial residue number system
PublicationPrzedstawiono próbę zaprojektowania mnożnika zespolonego 4x4 opartego na algorytmie Skavantzosa i Stouraitisa. W algorytmie stosuje siękodowanie liczb n-bitowych jako wielomianów stopnia 7 w pierścieniu wielomianów modulo (x^8-1) z n/4-bitowymi współczynnikami. Mnożenie zespolone jest wykonywane jako 8-punktowy splot cykliczny. Podanoopóżnienie i złożoność sprzętową jak również porównanie ze standardowym.rozwiązaniem.
-
Computer aided funcional safety assessment
PublicationReferat porusza wybrane zagadnienia związane z oceną bezpieczeństwa funkcjonalnego w nawiązaniu do normy międzynarodowej IEC 61508. Podkreśla się znaczenie modelowania probabilistycznego systemów elektrycznych, elektronicznych i programowalnych elektronicznych (E/E/PE). Opisuje się wyznaczanie poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL). W następnym kroku analizy weryfikuje się poziom SIL w procesie modelowania probabilistycznego...
-
Designing control and protection systems with regard to functional safety aspects.
PublicationZaproponowano zintegrowane podejście w ocenie bezpieczeństwa funkcjonalnego systemów E/E/PE. Niepewność probabilistycznych miar ryzyka dla elektrycznych, elektronicznych i programowalnych elektronicznych systemów jest reprezentowana za pomocą przedziałów, które są porównywane z przedziałowymi kryteriami probabilistycznymi zdefiniowanymi dla tych systemów przez normę IEC 61508, w postaci czterech poziomów nienaruszalności bezpieczeństwa...
Year 2007
-
ADOPTED ISOCHRONE METHOD IMPROVING SHIP SAFETY IN WEATHER ROUTING WITH EVOLUTIONARY APPROACH
PublicationThe paper is focused on adaptation of an isochrone method necessary for application to a weather routing system with evolutionary approach. Authors propose an adaptation of the isochrone method with area partitioning assuring that the route found by the adopted method would not cross land. In result, when applied to a weather routing system with evolutionary approach, this proposal facilitates creation of initial population, resulting...
-
Design of a complex multiplier based on the convolution with the use of the polynomial residue number system
Publicationzaproponowano realizację mnożnika zespolonego opartego na algorytmie dekompozycyjnym skavantzosa i stouraitisa. mnożenie zespolone jest wykonywane jako splot 8-punktowy. przedstawiono przykład obliczeniowy i architekturę mnożnika dla małych liczb.
Year 2018
-
Algorytmy wykrywania krawędzi w obrazie
PublicationWykrywanie krawędzi jest pierwszym etapem w cyfrowym przetwarzaniu obrazów. Operacja ta polega na usunięciu informacji takich jak kolor czy też jasność, a pozostawieniu jedynie krawędzi. Efektem tej operacji jest znaczna redukcja ilości danych do dalszej analizy. Pozwala to na zastosowanie w następnych etapach bardziej złożonych algorytmów rozpoznawania obiektów na podstawie kształtu. W artykule zaprezentowano zastosowanie algorytmów...
-
Comparison of edge detection algorithms for electric wire recognition
PublicationEdge detection is the preliminary step in image processing for object detection and recognition procedure. It allows to remove useless information and reduce amount of data before further analysis. The paper contains the comparison of edge detection algorithms optimized for detection of horizontal edges. For comparison purposes the algorithms were implemented in the developed application dedicated to detection of electric line...
-
Implementacja w FPGA algorytmu detekcji krawędzi obrazu w czasie rzeczywistym
PublicationW artykule przedstawiono projekt architektury oraz implementację układową toru przetwarzania wstępnego obrazu z modułem detekcji krawędzi. Układ został zaimplementowany w FPGA Intel Cyclone. Zrealizowany moduł wykorzystuje pięć wybranych algorytmów wykrywania krawędzi, w tym Robertsa, Sobela i Prewitt.
-
Implementation of multi-operand addition in FPGA using high-level synthesis
PublicationThe paper presents the results of high-level synthesis (HLS) of multi-operand adders in FPGA using the Vivado Xilinx environment. The aim was to estimate the hardware amount and latency of adders described in C-code. The main task of the presented experiments was to compare the implementations of the carry-save adder (CSA) type multi-operand adders obtained as the effect of the HLS synthesis and those based on the basic component...
Year 2009
-
Analiza możliwości zastosowania środowiska SCILAB do wspomagania projektowania podsystemów energetycznych statków = Analysis of capability of using SCILAB for adding design of power ship subsystems
PublicationW artykule przedstawiono koncepcję wykorzystania środowiska symulacyjnego Scilab, modeli matematycznych oraz badań symulacyjnych przy projektowaniu podsystemów energetycznych statku. Zredagowano przykładową strukturę zawierającą model wysokoprężnego silnika oraz model śruby okrętowej. Przedstawione procedury oraz modele matematyczne zostaną włączone do systemu ekspertowego wspomagającego projektowanie statków. This paper deals...
-
FPGA realization of fir filter in residue arithmetic
Publicationw pracy zaprezentowano realizację fpga przepływowego filtru fir o stałych współczynnikach w arytmetyce resztowej z użyciem 8 5-bitowych modułów o łącznym zakresie liczbowym 37.07 bita. zastosowano formębezpośrednią fir. mnożenia wykonywane są przy użyciu odczytu z pamięci. sumowania w każdym z kanałów są realizowane przy zastosowaniu wielopoziomowej struktury sumatora opartego o 4-operandowe sumatory csa. w stopniu końcowym wykonywane...
-
FPGA realization of the high-speed residue-to-binary converter based on the Chinese Remainder Theorem
Publication...
Year 2004
-
Analiza strukturalna systemu zabezpieczeniowego z uwzględnieniem kryteriów bezpieczeństwa funkcjonalnego.
PublicationPrzedstawiono wybrane zagadnienia związane z oceną bezpieczeństwa funkcjonalnego w nawiązaniu do normy międzynarodowej IEC 61508. Zarysowano dobór właściwej struktury systemu zabezpieczeniowego , projektowanego w oparciu o sterowniki PLC dla odpowiedniego poziomu nienaruszalności bwezpieczeństwa SIL, wynikającego z przeprowadzonej wstępnie oceny ryzyka.
-
Computation of the convolution with use of the polynomial residue number system.
PublicationPrzedstawiono użycie wielomianowych systemów resztowych do obliczania splotu w cyfrowych układach dużej skali integracji VLSI.
-
Czynniki ludzkie w analizie bezpieczeństwa funkcjonalnego.
PublicationW normie IEC 61508 podkreśla się w wielu miejscach potrzebę uwzględnienia czynników ludzkich w analizie bezpieczeństwa funkcjonalnego, ale zawarto tylko w minimalnym stopniu wskazówki jak powinno się postępować i jakie metody analizy stosować. W artykule porusza się niektóre kwestie metodyczne dotyczące analizy czynników ludzkich w ocenie systemów związanych z bezpieczeństwem, w tym analizy niezawodności człowieka (HRA). Proponuje...
-
Jakość i bezpieczeństwo oprogramowania systemu E/E/PE .
PublicationPrzedstawiono wymagania dla bezpieczeństwa oprogramowania systemu E/E/PE w cyklu życia według EN 61508 - 3 oraz problemy związane z projektowaniem, budową, weryfikacją i walidacją modułów oprogramowania. Ukazano również problematykę związaną z integrowaniem oprogramowania ze sprzętem i wymaganiami dotyczącymi certyfikacji systemu.
-
Komputerowe badania automatycznych synchronizatorów prądnic.
PublicationPrzedstawiono istotę synchronizacji w systemie elektroenergetycznym, zwróco-no uwagę na konsekwencje nieprawidłowego prowadzenia tego procesu, opisanonowoczesne urządzenia diagnostyczno-badawcze automatycznych synchronizatoróworaz podano przykładowe okna podsystemu wizualizacji wybranych urządzeń zuwzględnieniem przebiegów istotnych parametrów prosecu synchronizacji prą-dnic.
-
Koncepcja automatycznego sterowania procesem neutralizacji ścieków silnie kwaśnych w zakładach farmaceutycznych.
PublicationPrzedstawiono koncepcję sterowania urządzeniami instalacji neutralizacji ścieków w oczyszczalniach farmaceutycznych. Zaprezentowano metodę zobojętniania mleczkiem wapiennym. Zaproponowano kompleksowy algorytm sterowania, całym procesem, o charakterystycznej budowie blokowej. Każdy składnik algorytmu może być dowolnie modyfikowany bez ingerencji w pozostałe.
Year 2012
-
Analiza widmowa w czasie rzeczywistym prądów udarowych transformatora z zastosowaniem procesora FFT w technologii FPGA
PublicationW artykule przedstawiono krótkookresową analizę widmową prądu załączeniowego i prądu zwarciowego transformatora w czasie rzeczywistym z zastosowaniem procesora FFT zrealizowanego w FPGA. Określono tez teoretyczne przebiegi prądów dla przyjetego modelu transformatora. Przeprowadzono ponadto analizę wymagań związanych z obliczaniem prądu w czasie rzeczywistym.
-
Analysis of magnetic signals of vehicles aided by matched filtering with FPGA FFT processor
PublicationW artykule przedstawiono system analizy i identyfikacji pojazdów oparty na pomiarze indukcji magnetycznej. Do tego celu jest stosowany zestaw czujników magnatycznych pracujących bezprzewodowo, który pozwala na monitorowanie ruchu pojazdów na lotniskach, w potrach i punktach kontroli granicznej. System taki może być zastosowany do wykrywania i identyfikacji pojadów zawierających elementy ferromagnetyczne, które zaburzają pole magnetyczne...
-
Design and realization of two-operand modular adders in the FPGA
PublicationW pracy zaprezentowano strukturę sumatorów modularnych w środowisku Xilinx z użyciem rodziny układów Virtex-6. Rozważono dwa typy sumatorów, jeden dla modułów 5-bitowych i drugi dla 6-bitowych. Zaprojektowano ich struktury i podano eksperymentalne wyniki implementacji.
-
Dobór parametrów silnika indukcyjnego dużej mocy
PublicationW artykule przedstawiono trzy typy statycznych modeli matematycznych silników klatkowych oraz metodę estymacji parametrów, przy wykorzystaniu algorytmów genetycznych. Korzystając z kryteriów: suma kwadratów, suma wartości bez-względnych oraz całkowego, oceniono przydatność badanych modeli. Opracowane modele matematyczne zostały wykorzystane przy doborze algorytmów sterownia sterów strumieniowych. Po-kazano metodykę doboru parametrów...
-
FPGA implementation of reverse residue conversion based on the new Chinese Remainder Theorem II- Part I
PublicationW pracy opisano implementację algorytmu konwersji z systemu resztowego do systemu binarnego opartą na nowej formie chińskiego twierdzenia o resztach określanego jako CRT II.Nowa forma CRT nie wymaga operacji modulo M , gdzie M jest zakresem liczbowym systemu resztowego, jednak wymagana jest pewna liczba mnożników. W środowisku FPGA jest zwykle dostępne są mnożniki, stąd mogą być one wykorzystane do realizacji konwertera. Głównym...
-
FPGA implementation of reverse residue conversion based on the new Chinese Remainder Theorem II- Part II,- Experimantal results
PublicationW pracy opisano realizację sprzętową konwertera z systemu resztowego do systemu binarnego. Konwerter jest oparty na nowej formie chińskiego twierdzenia o resztach CRT II. Teoretyczne aspekty takiej konwersji przedstawiono w części I. Implementację konwertera wykonano w środowisku Xilinx FPGA. Zaprezentowano ogólną architekturę konwertera, a także opisano realizację wybranych bloków. Podano ilość koniecznych zasobów sprzętowych...
-
Inrush and short circuit current identification based on real-time spectral analysis with the use of the FPGA FFT processor
PublicationW artykule przedstawiono krótkookresową analize widmową prądu załączeniowego i prądu zwarciowego transformatora w czasie rzeczywistym z zastosowaniem procesora FFT zrealizowanego w FPGA. Otrzymane widmo ułatwia rozróżnienie rodzaju prądu, co może być zastosowanei do lepszego sterowania zabezpieczneiem różnicowo-prądowym. Określono tez teoretyczne przebiegi prądów dla przyjetego modelu transformatora. Przeprowadzono ponadto analizę...
-
Measurement of magnetic signals of vehicles with denoising by matched filtering with FPGA FFT processor
PublicationW artykule przedstawiono realizację systemu do analizy i identyfikacji pojazdów oparty na pomiarze indukcji magnetycznej. Proponowany system może być zastosowany do wykrywania i identyfikacji pojadów zawierających elementy ferromagnetyczne, które zaburzają pole magnetyczne ziemi. Zaburzenie to można zmierzyć przy zastosowaniu trójosiowych magnetometrów transduktorowych, pracującyh w układzie różnicowycm. Zastosowano w systemie...
Year 2011
-
Badania symulacyjne rozruchu silnika indukcyjnego steru strumieniowego statku
PublicationW artykule przedstawiono możliwości zastosowania modeli matematycznych elementów składowych steru strumieniowego statku oraz wykorzystania badań symulacyjnych przy doborze algorytmów sterowania. Przedstawione procedury oraz modele matematyczne zostaną włączone do systemu ekspertowego wspomagającego projektowanie statków.
-
Fpga implementation of the two-stage high-speed fir filter in residue arithmetic
Publicationw pracy przedstawiono implementację szybkiego, dwustopniowego kaskadowego filtru fir w technologii fpga z użyciem arytmetyki resztowej. zastosowanie arytmetyki resztowej pozwala na uzyskanie dużych częstotliwości potokowania w związku z użyciem małych mnożników. zalety arytmetyki resztowej są ograniczane w pewnym stopniu koniecznością wykonywania skalowania po pierwszym stopniu filtru celem uniknięcia nadmiaru arytmetycznego. w...
-
FPGA realization of high-speed multi-stage FIR filter in residue arithmetic
PublicationW pracy przedstawiono implementację szybkiego wielostopniowego, kaskadowego filtru FIR w technologii FPGA. Zastosowanie arytmetyki resztowej pozwala na uzyskanie dużych częstotliwości próbkowania w zwiżaku z użyciem małych mnożników. Zalety wynikające z uzycia arytmetyki resztowej sa w pewnym stopniu ograniczne koniecznością wykonania skalowania przy kaskadowym połaczeniu filtrów FIR, tak aby uniknąć nadmiaru arytmetycznego. W...
Year 2017
-
BEZDOTYKOWY POMIAR TEMPERATURY Z WYKORZYSTANIEM MATRYCY IR Z KOMPENSACJĄ BŁĘDU BAZUJĄC NA WYZNACZANIU ODLEGŁOŚCI OD OBIEKTU
PublicationArtykuł przedstawia metody doboru parametrów algorytmu kompensacji błędu pomiaru temperatury przy użyciu czujnika termowizyjnego. W pracy przedstawiono analizę parametrów fizycznych obiektu oraz ich wpływ na dobór sensora do bezdotykowego pomiaru temperatury. Zaprezentowano również koncepcję urządzenia wyposażonego w termowizyjny czujnik matrycowy do autonomicznego pomiaru temperatury obiektu z automatyczną kompensacją błędu na...
-
HIGH LEVEL SYNTHESIS IN FPGA OF TCS/RNS CONVERTER
PublicationThe work presents the design process of the TCS/RNS (two's complement–to– residue) converter in Xilinx FPGA with the use of HLS approach. This new approach allows for the design of dedicated FPGA circuits using high level languages such as C++ language. Such approach replaces, to some extent, much more tedious design with VHDL or Verilog and facilitates the design process. The algorithm realized by the given hardware circuit is...
Year 2022
-
Comparison of thresholding algorithms for automatic overhead line detection procedure
PublicationThe article presents an overview of the thresholding algorithms. It compares the algorithms proposed by Pun, Kittler, Niblack, Huang, Rosenfeld, Remesh, Lloyd, Riddler, Otsu, Yanni, Kapur and Jawahar. Additionally, it was tested how the tuning of the Pun, Jawahar and Niblack methods affects the thresholding efficiency and proposed a combination of the Pun algorithm with a priori algorithm. All presented algorithms have been implemented...
Year 2016
-
DEDYKOWANY SYSTEM MONITORINGU WARUNKÓW KLIMATYCZNYCH W CENTRUM DANYCH
PublicationKoszty utrzymania centrum danych istotnie zależą od kosztów zużycia energii elektrycznej. Zapotrzebowanie na energię elektryczną w tego typu obiektach można optymalizować poprzez monitoring warunków klimatycznych oraz odpowiednie sterowanie czasem pracy urządzeń je utrzymujących. W pracy przedstawiono analizę czynników wpływających na zużycie energii elektrycznej w centrach danych oraz ich wpływ na koszty zużycia energii. Przedstawiono...
-
Energetyczne wykorzystanie biogazu
PublicationArtykuł przedstawia przegląd sposobów wykorzystania biogazu będącego jednym z odnawialnych źródeł energii. Pokazano uproszczony schemat pozyskiwania tego surowca. Przeanalizowany został skład biogazu oraz porównano typy odpadów, z jakich może zostać on uzyskany. Zaprezentowano również możliwości wykorzystania energii zawartej w biogazie.
-
Implementation of magnitude calculation of complex numbers using improved alpha max plus beta min algorithm
PublicationThe paper presents the hardware implementation of the improved alpha max plus beta min algorithm for calculating the magnitude of complex numbers. This version of the algorithm requires the general division which is performed using a noniterative multiplicative division algorithm. We analyze in detail the division algorithm, its error and the impact of finite word-length signal representations on the assumed total computation error....
-
Improved magnitude estimation of complex numbers using alpha max and beta min algorithm
PublicationThe paper presents an improved algorithm for calculating the magnitude of complex numbers. This problem, which is a special case of square rooting, occurs for example, in FFT processors and complex FIR filters. The proposed method of magnitude calculation makes use of the modified alpha max and beta min algorithm. The improved version of the algorithm allows to control the maximum magnitude approximation error by using an adequate...
-
Internet system for supply and temperature control in server rooms
Publication.
Year 2010
-
Discrete convolution based on polynomial residue representation
PublicationThis paper presents the study of fast discrete convolution calculation with use of the Polynomial Residue Number System (PRNS). Convolution can be based the algorithm similar to polynomial multiplication. The residue arithmetic allows for fast realization of multiplication and addition, which are the most important arithmetic operations in the implementation of convolution. The practical aspects of hardware realization of PRNS...
-
FPGA realization of the high-speed residue-to-binary converter based on chinese remainder theorem
PublicationW pracy przedstawiono architekturę, realizację FPGA oraz symulację numeryczną na poziomie bitowym szybkiego konwertera z systemu resztowego do systemu binarnego dla modułów 5-bitowych opartego na chińskim twierdzeniu o resztach. Algorytm konwertera obejmuje obliczanie projekcji ortogonalnych poprzez odczyt pamięci oraz sumowanie modulo M realizowane dwustopniowo, pierwszy stopień oparty o sumatory CSA umożliwia redukcję do zakresu...
-
Implementation of discrete convolution using polynomial residue representation
PublicationConvolution is one of the main algorithms performed in the digital signal processing. The algorithm is similar to polynomial multiplication and very intensive computationally. This paper presents a new convolution algorithm based on the Polynomial Residue Number System (PRNS). The use of the PRNS allows to decompose the computation problem and thereby reduce the number of multiplications. The algorithm has been implemented in Xilinx...
-
Implementation of discrete convolution using polynomial residue representation
Publication
Year 2021
-
EFFICIENT LINE DETECTION METHOD BASED ON 2D CONVOLUTION FILTER
PublicationThe article proposes an efficient line detection method using a 2D convolution filter. The proposed method was compared with the Hough transform, the most popular method of straight lines detection. The developed method is suitable for local detection of straight lines with a slope from -45˚ to 45˚. Also, it can be used for curve detection which shape is approximated with the short straight sections. The new method is characterized...
Year 2015
-
FPGA computation of magnitude of complex numbers using modified CORDIC algorithm
PublicationIn this work we present computation of the magnitude of complex numbers using a modified version of the CORDIC algorithm that uses only five iterations. The relationship between the computation error and the number of CORDIC iterations are presented for floating-point and integer arithmetics. The proposed modification of CORDIC for integer arithmetic relies upon the introduction of correction once basic computations are performed...
Year 2014
-
FPGA realization of an improved alpha max plus beta min algorithm
PublicationThe generalized improved version of the alpha max plus beta min square-rooting algorithm and its realization in the Field Programmable Gate Array (FPGA) are presented. The algorithm computes the square root to calculate the approximate magnitude of a complex sample. It is especially useful for pipelined calculations in the DSP. In case of four approximation regions it is possible to reduce the peak error form 3.95% to 0.33%. This...
Year 2008
-
FPGA realization of the high-speed binary-to-residue converter
Publicationprzedstawiono architekturę i realizację w technologii fpga konwertera z systemu binarnego do systemu resztowego. algorytm konwertera oparty jest na podziale słowa wejściowego na segmenty 4-bitowe i następnie obliczeniu reszty liczby reprezentowanej przez dany segment, sumowaniu binarnym przy zastosowaniu csa i redukcji modulo w układzie dwuoperandowego sumatora modulo.
-
High-speed fpga pipelined binary-to-residue converter
Publicationw pracy przedstawiono architekturę przepływowego konwertera z systemu z uzupełnieniem do 2 z systemu binarnego. zastosowano segmentację słowa wejściowego ze wstępną inwersją dla liczb ujemnych. reszty liczb reprezentowanych przez poszczególne segmenty są obliczane poprzez odczyt z pamięci adresowanej binarną reprezentacją segmentu. otrzymane reszty sumowane są w wielooperandowym sumatorze modulo z korekcją reszty dla liczb ujemnych.pracę...