Search
dr hab. inż. Michał Grochowski
Employment
- Head of Department at Katedra Inteligentnych Systemów Sterowania i Wspomagania Decyzji
- Associate professor at Katedra Inteligentnych Systemów Sterowania i Wspomagania Decyzji
Publications
Filters
total: 71
Catalog Publications
Year 2001
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.
Year 2004
-
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...
-
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
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...
Year 2007
-
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 2008
-
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...
-
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....
-
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...
Year 2011
-
Kernel PCA in Application to Leakage Detection in Drinking Water Distribution System
PublicationMonitoring plays an important role in advanced control of complex dynamic systems. Precise information about system's behaviour, including faults detection, enables efficient control. Proposed method- Kernel Principal Component Analysis (KPCA), a representative of machine learning, skilfully takes full advantage of the well known PCA method and extends its application to nonlinear case. The paper explains the general idea of KPCA...
-
Kernel PCA in Application to Leakage Detection in Drinking Water Distribution System
Publication -
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 2012
-
Data-driven models for fault detection using kernel PCA: A water distribution system case study
Publication -
Data-driven models for fault detection using kernel pca:a water distribution system case study
PublicationKernel Principal Component Analysis (KPCA), an example of machine learning, can be considered a non-linear extension of the PCA method. While various applications of KPCA are known, this paper explores the possibility to use it for building a data-driven model of a non-linear system-the water distribution system of the Chojnice town (Poland). This model is utilised for fault detection with the emphasis on water leakage detection....
-
Modelowanie, sterowanie i wizualizacja quadrocoptera
PublicationArtykuł przedstawia podejście do budowy modelu matematycznego quadrocoptera. Głównym celem budowy modelu było zaprojektowanie odpowiedniego sterowania obiektu oraz analiza jego zachowania się w różnych sytuacjach. Jako założenie przyjęto budowę modelu, systemu sterowania oraz wszelkich towarzyszących algorytmów w otwartym środowisku programistycznym, co pozwoli na późniejszą ich implementację w rzeczywistym obiekcie, bez konieczności...
Year 2013
Year 2014
-
Modelling of Nuclear Power Plant Steam Turbine
PublicationThe paper describes the approach to a Nuclear Power Plant steam turbine modelling which would enable on-line optimal process control (model based) and diagnosis over wide range of operating conditions caused by changing power demand. Presented model is static, multivariable and nonlinear. Such model enables analyzing the heat cogeneration aspects. Developed model is validated and verified by using archive data gained from researches...
-
Modelling of Nuclear Power Plant Steam Turbine
PublicationThe paper describes the approach to a Nuclear Power Plant steam turbine modelling which would enable on-line optimal process control (model based) and diagnosis over wide range of operating conditions caused by changing power demand. Presented model is static, multivariable and nonlinear. Such model enables analyzing the heat cogeneration aspects. Developed model is validated and verified by using archive data gained from researches...
-
Use of Neural Networks in Diagnostics of Rolling-Element Bearing of the Induction Motor
PublicationBearing defect is statistically the most frequent cause of an induction motor fault. The research described in the paper utilized the phenomenon of the current change in the induction motor with bearing defect. Methods based on the analysis of the supplying current are particularly useful when it is impossible to install diagnostic devices directly on the motor. The presented method of rolling-element bearing diagnostics used indirect...
Year 2015
-
Advanced Control Structures of Turbo Generator System of Nuclear Power Plant
PublicationIn the paper a synthesis of advanced control structures of turbine and synchronous generator for nuclear power plant working under changing operating conditions (supplied power level) is presented. It is based on the nonlinear models of the steam turbine and synchronous generator cooperating with the power system. Considered control structure consists of multi-regional fuzzy control systems with local linear controllers, including...
-
Advanced Control Structures of Turbo Generator System of Nuclear Power Plant
PublicationIn the paper a synthesis of advanced control structures of turbine and synchronous generator for nuclear power plant working under changing operating conditions (supplied power level) is presented. It is based on the nonlinear models of the steam turbine and synchronous generator cooperating with the power system. Considered control structure consists of multi-regional fuzzy control systems with local linear controllers, including...
-
ANALIZA MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA STEROWANIA PREDYKCYJNEGO TURBINĄ PAROWĄ ELEKTROWNI JĄDROWEJ
PublicationArtykuł przedstawia wyniki wstępnej analizy możliwości zastosowania sterowania predykcyjnego MPC turbiną parową elektrowni jądrowej. Tradycyjnie przyjmuje się, że turbina pracuje w jednym punkcie pracy odpowiadającym jej mocy nominalnej, co pozwala na stosowanie klasycznych regulatorów PID. Synteza sterowania dla warunków zmiennego punktu pracy wymaga uwzględnienia nieliniowego charakteru procesów turbiny oraz możliwości naruszania...
-
BADANIE EFEKTYWNOŚCI WYKRYWANIA ANOMALII PROCESOWYCH W DZIAŁANIU TURBINY PAROWEJ ELEKTROWNI JĄDROWEJ PRZY POMOCY METOD WIELOWYMIAROWEJ ANALIZY STATYSTYCZNEJ
PublicationW artykule przedstawiono analizę możliwości wykrywania anomalii procesowych w działaniu turbiny parowej elektrowni jądrowej przy pomocy metod wielowymiarowej analizy statystycznej. Zasymulowano symptomy dwóch rodzajów uszkodzeń turbiny parowej tj. uderzenie wodne oraz, wyciek pary z zaworu części niskoprężnej. Jako narzędzie diagnostyczne wykorzystano Metodę Składników Podstawowych PCA (z ang. Principal Component Analysis). Jako...
-
Dynamic model of nuclear power plant steam turbine
Publication -
Dynamic model of nuclear power plant turbine
PublicationThe paper presents the dynamic multivariable model of Nuclear Power Plant steam turbine. Nature of the processes occurring in a steam turbine causes a task of modeling it very difficult, especially when this model is intended to be used for on-line optimal process control (model based) over wide range of operating conditions caused by changing power demand. Particular property of developed model is that it enables calculations...
-
Optimising approach to designing kernel PCA model for diagnosis purposes with and without a priori known data reflecting faulty states
PublicationFault detection plays an important role in advanced control of complex dynamic systems since precise information about system condition enables efficient control. Data driven methods of fault detection give the chance to monitor the plant state purely based on gathered measurements. However, they especially nonlinear, still suffer from a lack of efficient and effective learning methods. In this paper we propose the two stages learning...
-
Pipeline system for heat transportation from nuclear power plant — An optimizing approach
Publication -
Pipeline System for Heat Transportation from Nuclear Power Plant – an Optimizing Approach
PublicationOver the last few years heat piping insulation technology and pump systems efficiency have been significantly improved. Reduced thermal losses encourage heat transportation over long distances. It provides an opportunity for increasing thermodynamic efficiency of Nuclear Power Plants (NPPs) that are often located in rural areas because of safety issues. It can be achieved by Combined Heat and Power (CHP) generation, as heat produced...
-
Wieloobszarowa regulacja systemu turbogeneratora elektrowni jądrowej =Multiregional control of nuclear power plant turbogenerator system
PublicationW artykule przedstawiono propozycję zaawansowanej struktury sterowania układem turbogeneratora w szerokim zakresie zmian zapotrzebowania na moc czynną. Dla potrzeb syntezy tej struktury wykorzystano nieliniowe, dynamiczne modele turbiny parowej i generatora synchronicznego współpracującego z systemem elektroenergetycznym. Zaproponowane algorytmy sterowania oparte są odpowiednio o wieloobszarowe regulatory rozmyte, z lokalnymi regulatorami...
Year 2016
-
Evolving neural network as a decision support system — Controller for a game of “2048” case study
PublicationThe paper proposes an approach to designing the neuro-genetic self-learning decision support system. The system is based on neural networks being adaptively learned by evolutionary mechanism, forming an evolved neural network. Presented learning algorithm enables for a selection of the neural network structure by establishing or removing of connections between the neurons, and then for a finding the beast suited values of the network...
-
Supervised model predictive control of wastewater treatment plant
PublicationAn optimizing control of a wastewater treatment plant (WWTP), allowing for cost savings over long time period and fulfilling effluent discharge limits at the same time, requires application of advanced control techniques. Model Predictive Control (MPC) is a very suitable control technology for a synthesis of such a truly multivariable controller that can handle constraints and accommodate model-based knowledge combined with hard...
-
Supervisory Control System for Adaptive Phase and Work Cycle Management of Sequencing Wastewater Treatment Plant
PublicationThe paper presents the design of the integrated control system applied to Sequencing Batch Reactor (SBR) in a biological Wastewater Treatment Plant (WWTP) in Swarzewo, which operates under activated sludge technology. Based on the real data records, ASM2d biological processes model and aeration system model, hierarchical control system for dissolved oxygen tracking and cycle management is designed. Internal Model Controller (IMC)...
-
SYSTEM WSPOMAGAJĄCY DIAGNOSTYKĘ CZERNIAKA ZŁOŚLIWEGO PRZY POMOCY METOD PRZETWARZANIA OBRAZU I ALGORYTMÓW INTELIGENCJI OBLICZENIOWEJ
PublicationNowotwory skóry są najczęściej spotykanymi nowotworami na świecie. Czerniaki złośliwe stanowią od około 5 do 7% wszystkich nowotworów złośliwych skóry u człowieka. Ich wczesne zdiagnozowanie jest kluczowym czynnikiem w późniejszej pomyślnej terapii. Niniejsza praca zawiera propozycję rozwinięcia i zautomatyzowania najważniejszej metody diagnozowania czerniaków, metody ABCD Stoltza. W artykule przedstawiono koncepcję i implementację...
-
Two-phase optimizing approach to design assessments of long distance heat transportation for CHP systems
PublicationCogeneration or Combined Heat and Power (CHP) for power plants is a method of putting to use waste heat which would be otherwise released to the environment. This allows the increase in thermodynamic efficiency of the plant and can be a source of environmental friendly heat for District Heating (DH). In the paper CHP for Nuclear Power Plant (NPP) is analyzed with the focus on heat transportation. A method for effectivity and feasibility...
Year 2017
-
Application of data driven methods in diagnostic of selected process faults of nuclear power plant steam turbine
PublicationArticle presents a comparison of process anomaly detection in nuclear power plant steam turbine using combination of data driven methods. Three types of faults are considered: water hammering, fouling and thermocouple fault. As a virtual plant a nonlinear, dynamic, mathe- matical steam turbine model is used. Two approaches for fault detection using one class and two class classiers are tested and compared.
-
Computed aided system for separation and classification of the abnormal erythrocytes in human blood
PublicationThe human peripheral blood consists of cells (red cells, white cells, and platelets) suspended in plasma. In the following research the team assessed an influence of nanodiamond particles on blood elements over various periods of time. The material used in the study consisted of samples taken from ten healthy humans of various age, different blood types and both sexes. The markings were leaded by adding to the blood unmodified...
-
DEEP CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS AS A DECISION SUPPORT TOOL IN MEDICAL PROBLEMS – MALIGNANT MELANOMA CASE STUDY
PublicationThe paper presents utilization of one of the latest tool from the group of Machine learning techniques, namely Deep Convolutional Neural Networks (CNN), in process of decision making in selected medical problems. After the survey of the most successful applications of CNN in solving medical problems, the paper focuses on the very difficult problem of automatic analyses of the skin lesions. The authors propose the CNN structure...
-
Deep neural networks approach to skin lesions classification — A comparative analysis
PublicationThe paper presents the results of research on the use of Deep Neural Networks (DNN) for automatic classification of the skin lesions. The authors have focused on the most effective kind of DNNs for image processing, namely Convolutional Neural Networks (CNN). In particular, three kinds of CNN were analyzed: VGG19, Residual Networks (ResNet) and the hybrid of VGG19 CNN with the Support Vector Machine (SVM). The research was carried...
-
Intelligent system supporting diagnosis of malignant melanoma
PublicationMalignant melanomas are the most deadly type of skin cancers. Early diagnosis is a key for successful treatment and survival. The paper presents the system for supporting the process of diagnosis of skin lesions in order to detect a malignant melanoma. The paper describes the development process of an intel-ligent system purposed for the diagnosis of malignant melanoma. Presented sys-tem can be used as a decision support system...
-
Multicriteria Optimization Approach to Design and Operation of District Heating Supply System over its Life Cycle
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). In the paper a method for optimized selection of design and operating parameters of long distance Heat Transportation System (HTS) is proposed. The method allows for evaluation of feasibility and effectivity of heat transportation...
-
Nuclear Power Plant Steam Turbine - Modeling for Model Based Control Purposes
PublicationThe nature of the processes taking place in a nuclear power plant (NPP) steam turbine is the reason why their modeling is very difficult, especially when the model is intended to be used for on-line optimal model based process control over a wide range of operating conditions, caused by changing electrical power demand e.g. when combined heat and power mode of work is utilized. The paper presents three nonlinear models of NPP steam...
seen 3819 times