Search
Katedra Inteligentnych Systemów Sterowania i Wspomagania Decyzji
Publications
Filters
total: 247
Catalog Publications
Year 2011
-
Model instalacji napowietrzającej dla celów sterowania - studium przypadku
PublicationBiologiczne oczyszczanie ścieków stanowi podstawową grupę procesów w oczyszczalni ścieków. Jednym z nich jest napowietrzanie ścieków realizowane z wykorzystaniem instalacji napowietrzającej. Powszechnie uważa się go za jeden z najważniejszych i najdroższych procesów w oczyszczalni ścieków. Model procesu jest potrzebny do szczegółowej jego analizy, zbadania możliwości modyfikacji istniejących lub zastosowania innych metod sterowania....
-
Modelowanie procesów i sterowania instalacji komponowania asfaltów
PublicationAsfalty są obecnie jednymi z kluczowych produktów rafinerii nafty. Zapewnienie wymaganej jakości tych produktów ma wpływ na jej wyniki ekonomiczne. Wymagana jakość uzyskiwana jest poprzez utrzymanie laboratoryjnie wyznaczonych stosunków ilościowych pomiędzy komponentami. Zadanie to realizowane jest przez hierarchiczne układy sterowania automatycznego. Niezadowalająca jakość działania tych układów może wynikać z braków i niedokładności...
-
Napowietrzanie w oczyszczalni ścieków - od modelu do sterowania
PublicationW 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.
-
Nieliniowy regulator predykcyjny w sterowaniu instalacją napowietrzającą
PublicationNapowietrzanie 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...
-
Wykorzystanie sieci neuronowych do diagnostyki poprawności wykonania płytek drukowanych
PublicationArtykuł opisuje stanowisko badawcze do diagnostyki optycznej poprawności wykonania płytek drukowanych przesuwających się po taśmie produkcyjnej. Diagnostyka optyczna dokonywana jest poprzez kamerę. Obraz z kamery przekazywany jest do komputera PC, gdzie trafia do zaprojektowanego systemu diagnostycznego, zaimplementowanego w środowisku Matlab. Po odpowiednim przetworzeniu obrazy kierowane są do właściwego systemu diagnostycznego...
Year 2010
-
Intelligent PI controller and its application to dissolved oxygen tracking problem
PublicationThe paper addresses design, calibration, implementation and simulation of the intelligent PI controller used for dissolved oxygen (DO) tracking in wastewater treatment plant (WWTP). The calibration process presented in this paper utilizes both engineering and scientific methods. Verification of the control system design method was obtained via simulation experiments.
-
Optimised Allocation of Hard Quality Sensors for Robust Monitoring of Quality in Drinking Water Distribution Systems
PublicationA problem of optimised placement of the hard quality sensors in Drinking Water Distribution Systems for robust quality monitoring is formulated. Two numerical algorithms to solve the problem are derived. The optimality is meant as achieving a desired trade off between the sensor capital and maintenance costs and resulting robust estimation accuracy of the monitoring algorithm. The robust estimation algorithm recently developed...
-
Wieloobszarowy miękkoprzełączalny regulator PI w sterowaniu stężeniem tlenu w biologicznej oczyszczalni ścieków
PublicationNapowietrzanie jest podstawowym procesem decydującym o jakości oczyszczania ścieków. Prawidłowy przebieg procesów biologicznych wymaga dostarczenia odpowiedniej ilości tlenu. Zapewnia to optymalne warunki oczyszczania ścieków, dostateczne wymieszanie ścieków z osadem czynnym i zmniejsza główny koszt eksploatacji oczyszczalni ścieków, czyli koszt pompowania powietrza. W artykule zaproponowano sterowanie stężeniem tlenu (Dissolved...
Year 2009
-
Genetic Hybrid Predictive Controller for Optimized Dissolved-Oxygen Tracking at Lower Control Level
PublicationA hierarchical two-level controller for dissolvedoxygenreference trajectory tracking in activated sludge processeshas been recently developed and successfully validated on a realwastewater treatment plant. The upper level control unit generatestrajectories of the desired airflows to be delivered by theaeration system to the aerobic zones of the biological reactor. Anonlinear model predictive control algorithm is applied to designthis...
Year 2008
-
Hierarchical dissolved oxygen control for activated sludge processes
PublicationA hierarchical controller for tracking the dissolved oxygen reference trajectory in activated sludge processes is proposed and investigated. The removal of nitrogen and phosphorous from wastewater is considered. Typically, an aeration system itself is a complicated hybrid nonlinear dynamical system with faster dynamics compared to the internal dynamics of the dissolved oxygen in a biological reactor. It is a common approach to...
-
Hierarchical predictive control of integrated wastewater treatment systems
PublicationThe paper proposes an approach to designing the control structure and algorithms for optimising control of integrated wastewater treatment plant-sewer systems (IWWTS) under a full range of disturbance inputs. The optimised control of IWWTS allows for significant cost savings, fulfilling the effluent discharge limits over a long period and maintaining the system in sustainable operation. Due to the specific features of a wastewater...
-
Implementation of integrated control In drinking water distribution systems - IT system proposal
PublicationImplementation of integrated control algorithms requires suitable hardware and software platforms. Proposed solution must allow realizing control and monitoring tasks, while ensuring high reliability and security of processed data. Additionally, the software and hardware solutions must be immune to outside influence. This paper presents an approach to implementation of control systems in drinking water distribution system. Presented...
-
Instalacja napowietrzająca w oczyszczalni ścieków
PublicationBiologiczne oczyszczanie ścieków (obok procesów mechanicznych i chemicznych) stanowi podstawową grupę procesów związanych z właściwą pracą oczyszczalni ścieków. Jednym z nich jest napowietrzanie ścieków, którego nieodłącznym elementem jest instalacja napowietrzająca. Jej dokładne poznanie jest możliwe dzięki budowie modelu matematycznego, jego weryfikacji i identyfikacji parametrów.
-
Interval estimator for chlorine monitoring in drinking water distribution systems under uncertain system dynamics, inputs and state measurement errors
PublicationThe design of interval observer for estimation of unmeasured state variables for application to drinking water distribution systems is described in this paper. In particular, it considers the design of such observer for estimation of water quality described by free chlorine concentration. An interval observer is derived to produce robust interval bounds on the estimated water quality state variables. The stability and robustness...
-
Leakage detection and localisation in drinking water distributionnetworks by MultiRegional PCA
PublicationMonitoring is one of the most important steps in advanced control of complex dynamic systems. Precise information about systems behaviour, including faults indicating, enables for efficient control. The paper describes an approach to detection and localisation of pipe leakage in Drinking Water Distribution Systems (DWDS) representing complex and distributed dynamic system of large scale. Proposed MultiRegional Principal Component...
-
Lokalizacja wycieków w sieciach dystrybucji wody
PublicationSieć wodociągowa, podobnie jak każdy duży obiekt, w którym prowadzony jest złożony proces, wymaga odpowiedniego systemu monitorującego. Jednym z poważnych i wciąż aktualnych problemów są niekontrolowane straty wody w sieci. Jednym z możliwych sposobów szybkiego wykrywania wycieków z sieci jest umieszczenie czujników pomiarowych na każdej rurze i w każdym węźle. Oczywistym jest, że takie rozwiązanie wiaże się z olbrzymimi kosztami....
-
Monitorowanie stężenia chloru w SDWP - estymator przedziałowy
PublicationEfektywne prowadzenie procesu dystrybucji wody pitnej wymaga posiadania wiedzy o stanie systemu. Jest ona dostarczana przez system monitorowania. Proces dystrybucji wody pitnej wymaga uwzględnienia zarówno aspektów hydraulicznych (dostarczenie do odbiorców żądanej ilości wody), jak i jakościowych (dostarczona do odbiorców woda musi spełniać wymagania jakościowe).
-
Respiration rate estimation for model predictive control of dissolved oxygen in wastewater treatment plant
PublicationRespiration rate is very important parameter for biological processes in wastewater treatment plant (WWTP). The sequential algorithm for estimate the respiration rate is proposed and investigated. The Kalman filter (KF) is used. Simulation tests for the benchmark WWTP are presented.Respiracja jest bardzo ważnym parametrem dla prawidłowego przebiegu procesów biologicznych w oczyszczalni ścieków. W artykule przedstawiono i zbadano...
-
Robustly feasible integral LQ-MPC controller for output tracking in constrained linear systems
PublicationW pracy rozważany jest regulator predykcyjny typu dual-mode MPC z liniowo kwadratowym wskaźnikiem jakości w aplikacji do krzepkiego śledzenia wyjść liniowego obiektu dyskretnego w obecności addytywnych zakłóceń. W celu zapewnienia dopuszczalności sterowań regulatora wykorzystano teorię zbiorów niezmienniczych. W celu polepszenia śledzenia wyjść i odrzucenia zakłóceń w regulatorze wykorzystano działanie całkujące (integral control)....
-
Softly switched robustly feasible mpc for constrained linear systems under set bounded uncertainty- LQ-MPC with IC action
PublicationNie jest możliwe efektywne sterowanie procesem w szerokim zakresie zmian warunków operacyjnych przy użyciu jednego uniwersalnego regulatora. W pracy zaproponowano koncepcję sposobu regulacji polegającego na przełączaniu wielu regulatorów uzależnionego od stanu operacyjnego systemu. Często twarde przełączanie regulatorów nie jest pożądane lub wręcz możliwe, alternatywą jest ich miękkie przełączanie. W pracy rozważany jest problem...
-
The hybrid estimation algorithm for wastewater treatment plant robust model predictive control purposes at medium time scale
PublicationThe paper proposes an approach to designing the hybrid estimation algorithm/module (HEA) with moving measurements window for Wastewater Treatment Plant (WWTP) Robust Model Predictive Control (RMPC) purposes at medium time scale. The RMPC uses a dedicated grey-box model of biological reactor for the system outputs prediction purposes. The grey-box model parameters are dependant on the plant operating point. Hence, these parameters...
Year 2007
-
Koncepcja systemu informatycznego dla potrzeb SZwWP
PublicationImplementacja zaawansowanego, zintegrowanego systemu sterowania dla potrzeb Systemu Zaopatrzenia w Wodę Pitną (SZwWP), wymaga odpowiednich platform sprzętowych i programowych - systemu informatycznego. Zaproponowane rozwiązania muszą pozwolić na realizację niezbędnych funkcji systemu - sterowania czy monitorowania, zapewniając jednocześnie dużą niezawodność działania oraz bezpieczeństwo przetwarzanych danych. Ponadto wykorzystywana...
-
Monitoring of Chlorine Concentration in Drinking Water Distribution Systems Using an Interval Estimator
PublicationThis paper describes the design of an interval observer for the estimation of unmeasured quality state variables in drinking water distribution systems. The estimator utilizes a set bounded model of uncertainty to produce robust interval bounds on the estimated state variables of the water quality. The bounds are generated by solving two differential equations. Hence the numerical efficiency is sufficient for on-line monitoring...
-
MultiRegional PCA for leakage detection and localisation in DWDS - approach
PublicationMonitoring is one of the most important parts in advanced control of complex dynamic systems. Information about systems behavior, including failures indicating, enables for efficient control. The chapter describes an approach to detection and localisation of pipe leakage in Drinking Water Distribution Systems (DWDS) representing complex and distributed dynamic system of large scale. Proposed MultiRegional Principal Component Analysis...
-
MultiRegional PCA for leakage detection and localisation in DWDS - Chojnice case study
PublicationThis chapter considers pipe leakage detection and localisation in Drinking Water Distribution Systems (DWDS) by using a novel approach the MultiRegional Principal Component Analysis (MR-PCA). The MR-PCA is an extension of well known PCA method. The main idea of MR-PCA consists in designing a number of regional PCA models and analysing their responses caused by the pipe faults. Moreover, DWDS is decomposed into suitable subnetworks...
Year 2005
-
Miękko przełączane sterowanie predykcyjne w zastosowaniu do systemów ściekowych
PublicationNie zawsze jest możliwe sterowanie układami czy systemami przy pomocy jednej uniwersalnej strategii sterowania pozwalającej na efektywne sterowanie w pełnym zakresie warunków operacyjnych. Istnieje wówczas potrzeba stosowania dwóch lub większej liczby układów sterowania w zależności od stanu układu bądź postawionych przed nim celów. To implikuje konieczność znalezienia mechanizmu umożliwiającego ich przełączanie. Nie zawsze jest...
-
Nowoczesne sterowanie w oczyszczalniach ścieków - sprzęt i oprogramowanie
PublicationArtykuł jest jedną z publikacji cyklu prezentującego wyniki projektu 5. Programu Ramowego UE ''SMART Control of wastewater systems - SMAC''. W ostatnim dziesięcioleciu w istotny sposób zostały zaostrzone wymagania dotyczące jakości ścieków oczyszczonych. Z drugiej strony, zmienione warunki funkcjonowania gospodarki wymusiły dążenie do obniżania kosztów oczyszczania ścieków. Prowadzi to do ustalania się nowych standardów oceny jakości...
-
Od modelowania, przez symulację do sterowania
PublicationPosiadanie i umiejętne wykorzystanie modeli elementów systemów oraz środowisk symulacyjnych ''obudowanych'' odpowiednimi zaawansowanymi algorytmami sterowania może zapewnić wysoką technologiczną wydajność modelowanych systemów przy ponoszeniu relatywnie niskich kosztów ekonomicznych i środowiskowych.
-
Opomiarowanie w nowoczesnej oczyszczalni ścieków
PublicationArtykuł jest kolejną publikacja cyklu prezentującego wyniki projektu 5. Programu Ramowego UE ''SMArt Control of wastewater systems - SMAC''. W ramach tego projektu zaproponowano nową koncepcję sterowania biologiczną oczyszczalnią ścieków (OŚ)oraz opracowano nową strukturę i algorytmy sterowania. Wyniki projektu zostały zaimplementowane w pilotażowej oczyszczalni w Kartuzach.
-
Struktura informacyjna systemu automatyki
PublicationW złożonym obiekcie sterowania takim jak oczyszczalnia ścieków, znajduje się wiele rozmaitych informacji: dane dotyczące wielkości procesowych pochodzące z pomiarów, dane technologiczne określające wymogi stawiane systemowi automatyki, dane sterujące urządzeniami realizującymi algorytmy sterowania, stany poszczególnych urządzeń w systemie, informacje o pogodzie, o zakłóceniach pracy ekonomiczne itp.
-
Szacowanie wartości niemierzonych dla celów sterowania predykcyjnego
PublicationEfektywne sterowanie zintegrowanym systemem ściekowym za pomocą zaawansowanych technologii sterowania - w tym przypadku technologii krzepkiego sterowania predykcyjnego (ang. Robust Model Predictive Control - RMPC) - ma na celu utrzymanie wysokiej technologicznej wydajności systemu przy relatywnie niskich kosztach jego prowadzenia oraz zapewnienie, że zostaną spełnione organiczenia związane z jakością oczyszczonych ścieków.
-
Zintegrowane sterowanie predykcyjne stężeniem tlenu w reaktorze biologicznym
PublicationW pracy został opracowany nowy hierarchiczny system sterowania stężeniem tlenu w reaktorze biologicznym dla oczyszczalni ścieków pracującej w technologii osadu czynnego oraz została przeprowadzona jego walidacja na drodze symulacji działania w oparciu o dane rzeczywiste. Trajektoria tlenu do realizacji jest wyznaczona przez wyższą warstwę sterowania oczyszczalnią ścieków pracującej w technologii osadu czynnego lub też jest zadana...
-
Zintegrowane sterowanie stężeniem tlenu w oczyszczalni ścieków
PublicationNapowietrzanie jest jednym z najważniejszych i najdroższych procesów w oczyszczalni ścieków. Powodem tego są: różne skale czasowe w dynamice wewnętrznej procesów i elementów związanych z napowietrzaniem, mieszany charakter zmiennych steruących, przyjmujących wartości zarówno ciągłe, jak i dyskretne, ograniczenia czasowe na możliwości włączania dmuchaw powietrza, nieliniową dynamikę rozpuszczonego tlenu i systemu napowietrzania,...
Year 2004
-
Dissolved oxygen tracking and control of blowers at fast time scale.
PublicationNapowietrzanie jest bardzo ważnym i drogim procesem w oczyszczalni ścieków. Tlen jest podstawowym składnikiem dla procesów biologicznych. System napowietrzania jest skomplikowanym, hybrydowym, nieliniowym, dynamicznym systemem z dynamiką szybszą w porównaniu z wewnętrzną dynamiką tlenu rozpuszczonego w reaktorze biologicznym. Obecnie stosowane systemy sterowania są dalekie od zadowalających. Koszt pompowania powietrza do reaktora...
-
Intelligent control of integrated wastewater treatment system under full range of operating conditions.
PublicationW rozprawie przedstawiono struktury i algorytmy pozwalające na efektywne sterowanie łącznym usuwaniem azotu, fosforu i związków węgla w zintegrowanym systemie ściekowym, w szerokim zakresie jego obciążeń. Obiektem badań była oczyszczalnia ścieków w Kartuzach. Do sterowania tak złożonym i skomplikowanym systemem zaproponowano trójpoziomową i trójwarstwową, hierarchiczną strukturę sterowania. Poziomy sterowania (Nadzorujący, Optymalizacyjny,...
-
Intelligent control structure for control of integrated wastewater systems.
PublicationArtykuł przedstawia podejście do tworzenia struktury sterowania zintegrowanym systemem oczyszczania ścieków (sieć kanalizacyjna- oczyszczalnia ścieków), w pełnym zakresie jego obciążeń hydraulicznych. System sterowania jest hierarchicznie zdekomponowany, tworząc wielopoziomową-wielowarstwową. Główną technologią sterowania wykorzystaną na poziomie optymalizacyjnym jest krzepkie sterowanie predykcyjne (RMPC) przy obecności niepewności...
-
Intelligent Control Structure for Control of Integrated Wastewater Systems
Publication -
Model Predictive Controller for Integrated Wastewater Treatment System
Publication -
Model predictive controller for integrated wastewater treatment systems.
PublicationSterowanie optymalizujace systemem oczyszczania ścieków (WWTS) pozwala na zmniejszenie kosztów operacyjnych przy jednoczesnym spełnieniu narzuconych ograniczeń na wypływające ścieki, jednak wymaga zaawansowanych technologii sterowania. Sterowanie predykcyjne z modelem (MPC) jest bardzo użyteczną technologią sterowania takimi systemami. MPC doskonale radzi sobie z obecnością ogrniczeń na wielkości wyjściowe, wielowymiarowością problemu...
-
Modele typu szara skrzynka dla potrzeb estymacji zmiennych i sterowania predykcyjnego z zastosowaniem w zintegrowanych systemach ściekowych - doktoratData obrony (14.12.2004)Promotor: prof. dr hab. inż. Mieczysław Brdyś
PublicationEfektywne sterowanie zintegrowanym systemem ściekowym za pomocą zaawansowanych technologii sterowania, mające na celu utrzymanie jego wysokiej technologicznej wydajności przy relatywnie niskich kosztach, wymaga bogatej informacji o jego stanie. Nie jest jednak możliwe ze względów fizycznych i ekonomicznych, uzyskanie wystarczających informacji o stanie systemu wyłącznie na podstawie bezpośrednich pomiarów. Niezbędne jest wykorzystanie...
-
Set-Bounded joined parameter and state estimation for model predictive control of integrated wastewater treatment plant systems at medium time scale.
PublicationW artykule opisano moduł łącznej estymacji w postaci zbiorów ograniczonych (ang. set-bounded) parametrów i stanu systemu dla potrzeb sterowania predykcyjnego zintegrowanym systemem ściekowym w średniej skali czasu. Jest to jeden ze składowych elementów Inteligentnej Hierarchicznej Struktury Sterowania opracowanej w celu pokonania następujących problemów, które występują w kontrolowanym systemie: różne skale czasowe procesów, silnie...
-
Softly switched model predictive control for control of integratedwastewater treatment system at medium time scale.
PublicationW przypadku gdy system jest sterowany za pomocą jednej, uniwersalnej strategii sterowania w pełnym zakresie jego obciążeń, powstają poważne trudności w znalezieniu optymalnego sterowania. W celu jak najlepszego dopasowania strategii sterowania do panujący warunków, zdefiniowano trzy stany operacyjne: normalny, zakłóceniowy oraz awaryjny. Dla tych stanów zaprojektowano odpowiednie strategie sterowania. W związku z tym pojawia się...
-
Supervisory control of integrated wastewater treatment systems.
PublicationSterowanie zintegrowanym systemem oczyszczania ścieków (sieć kanalizacyjna- oczyszczalnia ścieków), w pełnym zakresie jego obciążeń wymaga zastosowania zaawansowanych algorytmów sterowania optymalizującego. System sterowania jest hierarchicznie zdekomponowany, tworząc wielopoziomową-wielowarstwową. Główną technologią sterowania sterowanie predykcyjne (MPC). Nie jest możliwe wystarczająco efektywne sterowanie takim systemem we wszystkich...
-
Supervisory Control of Integrated Wastewater Treatment Systems
Publication -
Weighted least squares parameter estimation for model predictive control of integrated wastewater systems at medium time scale.
PublicationW artykule przedstawione zostało sformułowanie i implementacja algorytmu ważonej sumy najmniejszych kwadratów na przesuwnym oknie pomiarowym dla celów estymacji parametrów modelu typu szara skrzynka. Model typu szara skrzynka dynamiki reaktora biologicznego jest wykorzystywany przez moduł sterowania predykcyjnego sterujący zintegrowanym systemem ściekowym w średniej skali czasu. Algorytm estymacji parametrów był walidowany na symulatorze...
Year 2002
-
Robust estimation of variables and parameters in dynamic water distribution systems
PublicationPrzedstawiono estymację metodą ''set membership'' zmiennych i parametrów systemu dystrybucji wody pitnej. Zmienne odnoszą się do ilości i jakości wody, natomiast parametry odnoszą się do modelu matematycznego hydrauliki. Problemten jest wysoce nieliniowy. Algorytm estymacji jest oparty na wcześniejszychpracach i wykorzystuje również algorytm dynamicznej linearyzacji odcinkami.