Search
Department of Control Systems Engineering
Publications
Filters
total: 334
Catalog Publications
Year 2019
-
Selected Technical Issues of Deep Neural Networks for Image Classification Purposes
PublicationIn recent years, deep learning and especially Deep Neural Networks (DNN) have obtained amazing performance on a variety of problems, in particular in classification or pattern recognition. Among many kinds of DNNs, the Convolutional Neural Networks (CNN) are most commonly used. However, due to their complexity, there are many problems related but not limited to optimizing network parameters, avoiding overfitting and ensuring good...
-
Ship’s de-perming process using coils lying on seabed
PublicationA ship built from ferromagnetic steel disturbs the uniformity of the Earth’s magnetic field. Changes of ship’s signature are due to the magneto-mechanical interaction of the hull with the Earth’s magnetic field. The ship’s magnetic field can be detected by a magnetic naval mine. For this reason, the vessel has to be demagnetized. There are several methods of ship’s de-perming. The results of experimental and computer simulations...
-
Soft Real-Time Communication with WebSocket and WebRTC Protocols Performance Analysis for Web-based Control Loops
PublicationThe web browser has become an access window for content and services. The browser is available on almost any device connected to the network, regardless of its intended use: desktop, mobile device, computing server, e-book reader etc. Browsers are used by people to read news, contact the world, to check a bank account, register a visit at the doctor, watching video content, electronic purchases, using web versions of the office...
-
Study of the effect of adiabatic heating on the operation of the electrodynamic actuator
PublicationElectrodynamic actuators are used in hybrid switching systems where a very quick contact separation as well as operation repeatability and long-term reliability are required. The article presents selected results of thermal studies in the electrodynamic drive system. Study was carried out on the basis of the 3D electromagneto-thermal model implemented in the Ansys_Maxwell environment. The present model allows to determine the critical...
-
The flux compression generator load parameters selection
PublicationComputer simulation results of the flux compression generator (FCG) loaded with an inductor has been presented in this paper. Simulation research has been performed in order to select the parameters of FCG load coil properly. The influence of the load inductance and resistance on the current gain factor and the magnetic field energy accumulated in a load coil has been investigated.
-
Time domain model of the resonance-based electromagnetic pulses emission system
PublicationIn the literature, the emission properties of the electromagnetic field pulse systems based on high voltage antennas (HVR) have been widely described. In order to increase the emission efficiency by extending duration and increasing amplitude of the impulse it is possible to use a resonance system tuned to the parameters of the signal shaped in the pulse forming circuit. The synthesis of a time-domain simulation model of a complex...
-
Wpływ uwarunkowań rzeczywistych na pracę równoległego filtru aktywnego sterowanego ze sprzężeniem od prądu zasilającego
PublicationW artykule przedstawiono wpływ uwarunkowań rzeczywistych na pracę równoległego filtru aktywnego i zdolność kompensacji prądów harmonicznych. Zbadano wpływ opóźnień czasowych wynikających z implementacji cyfrowej sterowania, wpływ impedancji zwarciowej sieci zasilającej oraz błędów generowania napięcia przekształtnika na jakość kompensacji filtru. Badania symulacyjne przeprowadzono dla trzech układów sterowania: otwartego, zamkniętego...
-
Zaprojektowanie, wykonanie i sterowanie panelem słonecznym
PublicationOdnawialne źródła energii stają się coraz bardziej popularne. Rynek fotowoltaiki w ostatnich latach znacznie powiększył swój udział w zaspokajaniu zwiększonego zapotrzebowania na energię wszystkich gałęzi przemysłu oraz gospodarek państw. Obecny etap rozwoju technologicznego dąży do maksymalizowania sprawności przetwarzania energii słonecznej na energię elektryczną. Prężnie rozwijająca się automatyzacja pozwala na budowę układów,...
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...
-
An optimised placement of the hard quality sensors for a robust monitoring of the chlorine concentration in drinking water distribution systems
PublicationThe problem of an optimised placement of the hard quality sensors in drinking water distribution systemsunder several water demand scenarios for a robust monitoring of the chlorine concentration is formulatedin this paper. The optimality is understood as achieving a desired trade off between the sensors and theirmaintenance costs and the accuracy of estimation of the chlorine concentration. The contribution of thiswork is a comprehensive...
-
Analiza istotności cech znamion skórnych dla celów diagnostyki czerniaka złośliwego
PublicationPomimo dynamicznego rozwoju metod uczenia maszynowego i ich wdrażania do praktyki lekarskiej, automatyczna analiza znamion skórnych wciąż jest nierozwiązanym problemem. Poniższy artykuł proponuje zastosowanie algorytmu ewolucyjnego do zaprojektowania, wytrenowania i przetestowania całych populacji klasyfikatorów (sztucznych sieci neuronowych) oraz ich iteracyjnego udoskonalania w każdej kolejnej populacji, w celu osiągnięcia jak...
-
Analiza właściwości absorpcji pola elektromagnetycznego w wybranych metamateriałach
PublicationAktualnie znaczną uwagę przywiązuje się do zagadnienia niekonwencjonalnego odzysku energii (ang. energy harvesting). Dużymi możliwościami w zakresie odzysku energii z pola elektromagnetycznego wyróżniają się wysokoczęstotliwościowe układy rezonansowe, w tym te oparte o metamateriały. W pracy przedstawiono analizę właściwości wybranych rezonansowych struktur metamateriałowych w kontekście zastosowania ich do absorpcji energii pola...
-
Analiza właściwości emiterów impulsowych pola elektromagnetycznego
PublicationW pracy przedstawiono analizę porównawczą wybranych emiterów pola elektromagnetycznego w oparciu o badania symulacyjne. Badane emitery różnią się kształtem i rozmiarem elementów składowych. Analiza dotyczy właściwości impulsów pola elektromagnetycznego. Porównano właściwości kierunkowe, efektywności emisji oraz częstotliwości własne emiterów. Wskazano na najbardziej korzystną z punktu widzenia tych parametrów konstrukcje emitera.
-
ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI EMITERÓW IMPULSOWYCH POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO
PublicationW pracy przedstawiono analizę porównawczą wybranych emiterów pola elektromagnetycznego w oparciu o badania symulacyjne. Badane emitery różnią się kształtem i rozmiarem elementów składowych. Analiza dotyczy właściwości impulsów pola elektrycznego. Porównano właściwości kierunkowe, efektywności emisji oraz częstotliwości własne emiterów. Wskazano na najbardziej korzystną z punktu widzenia tych parametrów konstrukcję emitera.
-
Applying of thin plate boundary condition in analysis of ship’s magnetic field
PublicationThis paper presents computer simulations of ship’s magnetic signatures using a new thin plate boundary condition implemented in the Opera-3d 18R2 program. The paper aims to check the magnetic signatures’ numerical calculations precision of objects using the thin plate boundary conditions and analysis of the magnetic signature of ship with a degaussing system and with and without inner devices.
-
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...
-
Data augmentation for improving deep learning in image classification problem
PublicationThese days deep learning is the fastest-growing field in the field of Machine Learning (ML) and Deep Neural Networks (DNN). Among many of DNN structures, the Convolutional Neural Networks (CNN) are currently the main tool used for the image analysis and classification purposes. Although great achievements and perspectives, deep neural networks and accompanying learning algorithms have some relevant challenges to tackle. In this...
-
Decentralized Microgrid Energy Management System with Market-Based Energy Trade System
PublicationThis paper presents a decentralized energy management system for a power microgrid, which integrates individual users, who own renewable energy sources and energy storages. The purpose of the system is to make optimal use of available resources to cover the electricity needs of the whole microgrid. Thanks to the energy exchange system, in addition to exchanges with the distribution network, the system also allows trades within...
-
Decision support system for design of long distance heat transportation system
PublicationDistrict Heating (DH) systems are commonly supplied using local heat sources. Nowadays, modern insulation materials allow for effective and economically viable heat transportation over long distances (over 20 km). The paper proposes a Decision Support System (DSS) for optimized selection of design and operating parameters of a long distance Heat Transportation System (HTS). The method allows for evaluation of feasibility and effectiveness...
-
Deep CNN based decision support system for detection and assessing the stage of diabetic retinopathy
PublicationThe diabetic retinopathy is a disease caused by long-standing diabetes. Lack of effective treatment can lead to vision impairment and even irreversible blindness. The disease can be diagnosed by examining digital color fundus photographs of retina. In this paper we propose deep learning approach to automated diabetic retinopathy screening. Deep convolutional neural networks (CNN) - the most popular kind of deep learning algorithms...
-
Diagnozowanie stanu retinopatii cukrzycowej przy pomocy głębokich sieci neuronowych
PublicationW referacie opisano problem wykrywania oraz klasyfikacji stanu retinopatii cukrzycowej ze zdjęć dna oka przy pomocy głębokich sieci neuronowych. Retinopatia cukrzycowa jest chorobą oczu często występującą u osób z cukrzycą. Nieleczona prowadzi do uszkodzenia wzroku, a nawet ślepoty. W pracy badawczej opracowano system wykrywania retinopatii cukrzycowej na podstawie zdjęć dna oka. Opracowana sieć neuronowa przypisuje stan choroby...
-
Energy Efficiency Analysis of Railway Turnout Heating With a Simplified Snow Model Using Classical and Contactless Heating Method
PublicationElectrical heating of railway turnouts is a considerable technical and economic challenge, hence the need to conduct research for optimisation of a railway turnouts heating system. This paper presents results of a numerical analysis and experimental research on heating systems mounted on rail turnouts in line with the classical method and including a heater thermally insulated from the base of a rail. The numerical calculations...
-
Estymacja respiracji wykorzystująca pomiar stężenia tlenu w SBR
PublicationBiologiczna oczyszczalnia ścieków jest złożonym nieliniowym systemem przemysłowym. Jednym z istotnych i kosztownych procesów tam zachodzących jest napowietrzanie ścieków. Z procesem tym związana jest respiracja, czyli szybkość zużywania tlenu przez bakterie oczyszczające ścieki. Jest to jeden z najważniejszych parametrów, decydujący o efektywności oczyszczania ścieków. Niestety koszt zakupu urządzeń do pomiaru respiracji – respirometrów...
-
Identification of the Contamination Source Location in the Drinking Water Distribution System Based on the Neural Network Classifier
PublicationThe contamination ingression to the Water Distribution System (WDS) may have a major impact on the drinking water consumers health. In the case of the WDS contamination the data from the water quality sensors may be efficiently used for the appropriate disaster management. In this paper the methodology based on the Learning Vector Quantization (LVQ) neural network classifier for the identification of the contamination source location...
-
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...
-
Implementation of the FOPID Algorithm in the PLC Controller - PWR Thermal Power Control Case Study
PublicationIn the paper authors describe proposition of design and verification procedures of the discrete Fractional Order PID (FOPID) algorithm for control of the Pressurized Water Reactor (PWR) thermal power near its nominal operating point. The FOPID algorithm synthesis consists of: off-line optimal tunning of its parameters in continuous time-domain with LQ (Linear Quadratic) performance index and simplified models of nuclear reactor...
-
Modal analysis of railway current collectors using Autodesk Inventor
PublicationThe paper presents the results of modal analysis of railway current collector type 160EC. In the first place, the analysis was carried out analytically for a simplified two lumped mass pantograph model. Then numerical analysis was conducted in the Autodesk Inventor (AI) on the prepared multibody model using the AI modal analysis algorithm, which is based on the finite element method (FEM). Model elements which are most relevant...
-
Monitoring of current collectors on the railway line
PublicationProper cooperation the current collectors and the overhead line is a pre-requisite for reliable and safe operation of railway transport. Instances of maladjustment and, in some cases, damage to the current collectors, occur between periodic inspections of the rolling stock. In order to detect such anomalies quickly, the test stand was developed, with the aim of monitoring the technical state of the current collectors under operating...
-
Monocykl elektryczny – projekt i realizacja
PublicationW ostatnich czasach zaobserwować można rozwój pojazdów elektrycznych. Czynnikami, które pozytywnie wpływają na to zjawisko jest redukcja emisji spalin oraz hałasu, które emitują standardowe pojazdy. Przy mniejszych, mobilnych konstrukcjach elektrycznych, dodatkową zaletą jest zmniejszenie problemu związanego z zatłoczeniem ulic. Artykuł przedstawia projekt oraz wykonanie monocyklu elektrycznego. Uwzględniając założenia projektowe,...
-
Optimal selection of input features and an acompanying neural network structure for the classification purposes - skin lesions case study
PublicationMalignant melanomas are the most deadly type of skin cancers however detected early enough give a high chances for successful treatment. The last years saw the dynamic growth of interest of automatic computer-aided skin cancer diagnosis. Every month brings new research results on new approaches to this problem, new methods of preprocessing, new classifiers, new ideas to follow etc. In particular, the rapid development of dermatoscopy,...
-
Optymalizacja procesów biologicznych w oczyszczalni ścieków typu SBR
Publicationiologiczna 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...
-
Projekt i wdrożenie komputerowego systemu bazodanowego w poradni dietetycznej
PublicationDziałalność firm nie jest możliwa, bez szybkiego dostępu do dużej liczby danych. Niezbędne stają się komputerowe bazy danych, które wspomagają zarządzanie w przedsiębiorstwach. W artykule zaprojektowano i wdrożono relacyjną bazę danych w poradni dietetycznej. Bazę danych zaimplementowano w środowisku Microsoft Access.
-
Projektowanie sterowania monocyklem elektrycznym
PublicationWraz z rozwojem technologii zaobserwować można globalny wzrost zainteresowania branżą pojazdów elektrycznych. Czynnikami, które pozytywnie wpływają na to zjawisko jest możliwość redukcji spalin oraz hałasu, które emitują standardowe pojazdy. Przy mniejszych, mobilnych konstrukcjach elektrycznych, dodatkową zaletą jest zmniejszenie problemu związanego z zatłoczeniem ulic. Artykuł zawiera opis projektu monocyklu elektrycznego, dla...
-
Redesign of the Research Platform for Monitoring, Control and Security of Critical Infrastructure Systems
PublicationCritical Infrastructure Systems (CISs) play a key role in modern societies. Their sustainable operation depends heavily on the performance of dedicated structures and algorithms targeting monitoring, control and security aspects. In previous work a Research Platform (RP) for the design and simulation of such systems was presented. This works updates the information on the RP through the description of major hardware and software...
-
Research of leakage magnetic field in deenergized transformer
PublicationThe article deals with the issue of the numerical analysis of the magnetic field occurring around the transformer after it has been powered down. The main goal of this analysis was to examine if it is possible to identify the residual fluxes in the transformer legs based on this fields’ measurements. It was also intended to determine the type and the location of magnetic sensors. Numerical analysis of the magnetic field was performed....
-
Review and comparison of smoothing algorithms for one-dimensional data noise reduction
PublicationThe paper considers the choice of parameters of smoothing algorithms for data denoising. The impact of the window size on smoothing accuracy was analyzed. The parameters of denoising filters were selected with respect to the meansquare error between the computed linear regression and the noisy signal. Finally, we have compared mean, median, SavitzkyGolay, Kalman and Gaussian filter algorithms for the data from the digital sensor....
-
Rozpoznawanie obiektów przez głębokie sieci neuronowe
PublicationW referacie zaprezentowane zostaną wyniki badań nad rozpoznawaniem obiektów w różnych warunkach za pomocą głębokich sieci neuronowych. Przeanalizowano działanie dwóch struktur – ResNet50 oraz VGG19. Systemy rozpoznawania obrazu wytrenowano oraz przetestowano na reprezentatywnej, bazie zawierającej 25 tys. zdjęć psów oraz kotów, która znacznie upraszcza analizowanie działania systemów ze względu na łatwość interpretacji zdjęć przez...
-
Rozpoznawanie oraz lokalizacja w obrazie przewodów linii wysokiego napięcia
PublicationW pracy przedstawiono opracowany algorytm rozpoznawania oraz lokalizacji przewodów linii wysokiego napięcia na podstawie obrazu horyzontalnego. Procedura detekcji przewodu została podzielona na trzy etapy. Pierwszy etap zawiera algorytm wykrywania krawędzi wykazujący największą czułość na krawędzie poziome, a jednocześnie brak czułości na krawędzie pionowe. Efektem jest znaczna redukcja liczby wykrytych krawędzi w porównaniu do...
-
Sterowanie z wykorzystaniem rachunku niecałkowitego rzędu reaktorem wodnym ciśnieniowym elektrowni jądrowej
PublicationCelem rozprawy doktorskiej było rozwiązanie problemu naukowego zdefiniowanego jako sterowanie szybkimi procesami reaktora wodnego ciśnieniowego elektrowni jądrowej typu PWR. Wielkością sterowaną była średnia moc cieplna reaktora przy szerokim zakresie zmian punktu pracy. Podstawowe nowe podejście do sterowania rozważane przy rozwiązywaniu problemu sterowania to połączenie nowoczesnych technik związanych z rachunkiem różniczkowo-całkowym...
-
The forming and emission of high power electromagnetic pulses
PublicationAn impulse energy source, a power conditioning system and an electromagnetic field emitter are essential to generate an electromagnetic field pulse (EMFP) with a specific frequency bandwidth. Selected simulation results for a power conditioning system consisting of a fuse opening switch and a paraboloidal electromagnetic emitter have been presented in this article. The synthetic system examined in the simulation is powered by...
-
The forming and emission of high power electromagnetic pulses
PublicationAn impulse energy source, a power conditioning system and an electromagnetic field emitter are essential to generate an electromagnetic field pulse (EMFP) with a specific frequency bandwidth. Selected simulation results for a power conditioning system consisting of a fuse opening switch and a paraboloidal electromagnetic emitter have been presented in this article. The synthetic system examined in the simulation is powered by an...
-
Web-based real-time simulation system
PublicationThe paper presents the development of a simulation system composed of a real-time plant simulator with real-time controller included in the software-in-the-loop structure using web-based communication. The client-server architecture build in a TCP/IP network environment was introduced, where the server is a computing unit for real-time high temporal resolution plant simulation (and optionally also as controllers' platform) and...
-
Wielopoziomowy system sterowania stężeniem tlenu i wyznaczania trajektorii zadanej stężenia tlenu w biologicznej oczyszczalni ścieków
PublicationNapowietrzanie ścieków jest jednym z najważniejszych i najdroższych procesów w oczyszczalni ścieków. Stężenie tlenu jest natomiast głównym parametrem wpływającym na efektywność zachodzenia procesów biologicznych w oczyszczalni ścieków. W artykule przedstawiono wielopoziomowy nieliniowy system sterowania stężeniem tlenu i wyznaczania trajektorii zadanej tej wielkości. W testach symulacyjnych pokazano wyniki sterowania dla oczyszczalni...
-
Wykrywanie prostych w obrazie cyfrowym z wykorzystaniem transformacji Hougha
PublicationArtykuł prezentuje eksperymentalną analizę wpływu szumu o założonym poziomie na skuteczność wykrywania prostych w obrazie przy użyciu algorytmu Hougha. Analizę przeprowadzono przy użyciu opracowanej aplikacji obejmującej realizację procedury generacji szumu oraz algorytmu automatycznie wyznaczającego liczbę pikseli w funkcji jasności w przestrzeni Hougha. Zbadano wpływ poziomu szumu na różnicę w liczbach pikseli tworzących prostą...
-
Zaawansowane algorytmy sterowania i optymalizacji w biologicznej oczyszczalni ścieków typu wsadowego
PublicationObiektem zainteresowania jest biologiczna, sekwencyjna oczyszczalnia ścieków (Sequ-encing Batch Reactor – SBR). Jest to złożony system sterowania z powodu nieliniowej dyna-miki, niepewności, wielu skal czasu, wielowymiarowości i braku wystarczającej liczby pomia-rów. Warunkiem koniecznym zachodzenia większości procesów biologicznych jest dostar-czenie bakteriom oczyszczającym ścieki, odpowiedniej ilości tlenu, za pomocą instalacji...
-
Zastosowanie metody elementów skończonych w procesie topnienia medium
PublicationW artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu topnienia materiału w dwóch modelach cieplnych. Założono, że w rozpatrywanych układach transport ciepła zachodzi wyłącznie mechanizmem przewodzenia. Obliczenia zrealizowano z wykorzystaniem metody entalpowej za pomocą programu ANSYS Fluent. Sprawdzono bilans energetyczny rozwiązania i wykazano prawność otrzymanych wyników.
-
Zastosowanie wyłącznika bezpiecznikowego do formowania impulsu wielkiej mocy
PublicationW wielu układach fizycznych i technicznych konieczne jest wytwarzanie impulsów wielkiej mocy o krótkim czasie trwania (rzędu ułamków µs). Impulsy te uzyskuje się stosując układy formujące zasilane ze źródła impulsowego wielkiej mocy, o długim czasie trwania impulsu, rzędu kilkudziesięciu µs. Jednym z układów formujących jest bezpiecznik wyłącznikowy. W pracy metodą symulacyjną badano wpływ parametrów bezpiecznika wyłącznikowego...
-
ZASTOSOWANIE WYŁĄCZNIKA BEZPIECZNIKOWEGO DO FORMOWANIA IMPULSU WIELKIEJ MOCY
PublicationW wielu układach fizycznych i technicznych konieczne jest wytwarzanie impulsów wielkiej mocy o krótkim czasie trwania (rzędu ułamków µs). Impulsy te uzyskuje się stosując układy formujące zasilane ze źródła impulsowego wielkiej mocy, o długim czasie trwania impulsu, rzędu kilkudziesięciu µs. Jednym z układów formujących jest bezpiecznik wyłącznikowy. W pracy metodą symulacyjną badano wpływ parametrów bezpiecznika wyłącznikowego...
Year 2017
-
An interval estimator for chlorine monitoring in drinking water distribution systems under uncertain system dynamics, inputs and chlorine concentration measurement errors
PublicationThe design of an interval observer for estimation of unmeasured state variables with application to drinking water distribution systems is described. In particular, the design process of such an observer is considered for estimation of the water quality described by the concentration of free chlorine. The interval observer is derived to produce the robust interval bounds on the estimated water quality state variables. The stability...