Search results for: SYSTEMS OF FRACTIONAL DIFFERENTIAL EQUATIONS
-
Processing of point cloud data retrieved from terrestrial laser scanning for structural modeling by Finite Element Method
PublicationFinite Element Method is one most popular contemporary method of strength analysis. The method is an advanced method for solving differential equations, based on discretization, which means that area is divided into finite elements. Each finite element has a solution of the equation approximated by specific functions and performing the actual calculations only for nodes of this division. Finite Element Method is widely used in...
-
A comparison method for ordinary differential systems
PublicationPraca dotyczy problemów istnienia i jednoznaczności rozwiązań oraz ciągłej zależności dla układów równań różniczkowych w tym i z opóźnionymi argumentami z warunkami początkowymi oraz brzegowymi typu okresowego. Przy odpowiednich założeniach, stosując teorię nierówności różniczkowych, pokazano, że odpowiednia funkcja porównawcza może być ujemna, co ma istotne znaczenie w dalszych badaniach. Pokazano, że konstruowany ciąg iteracji...
-
Stability of Discrete Fractional Order State-space Systems
Publication -
Hydraulic analysis of causes of washout of Gdynia-Orłowo seashore during the flood in the Kacza river estuary
PublicationIn July 2016 in the Three-city agglomeration a rainfall episode of over a day duration and 150 mm summary rainfall height, occurred. This situation, extreme as for Polish conditions, caused significant freshets in rivers and streams running into Gdansk Bay, the Baltic Sea, and serving as collectors of rainfall waters for the sea-coast towns. In many areas of the Three-city flood phenomena and overflows took place. The flood also...
-
Investigation of the Efficiency of a Dual-Fuel Gas Turbine Combustion Chamber with a Plasma‒Chemical Element
PublicationThe study is devoted to the possibility of increasing the efficiency of the working process in dual-fuel combustion chambers of gas turbine engines for FPSO vessels. For the first time, it is proposed to use the advantages of plasma‒chemical intensification of the combustion of hydrocarbon fuels in the dual-fuel combustion chambers, which can simultaneously operate on gaseous and liquid fuels. A design scheme of a combustion chamber...
-
Numerical simulation of temperature distribution of heat flow on reservoir tanks connected in a series
PublicationThe flow of temperature distribution through a medium in thermodynamic studies plays an important role in understanding physical phenomena in chemical science and petroleum engineering, while temperature distribution indicates the degree of reaction that must be undergone to obtain the final product. Therefore, this paper aims to present and apply the exponential matrix algorithm (EMA), differential transformation algorithm (DTA),...
-
Systems of differential inequalities with initial time difference.
PublicationPewne twierdzenia porównawcze są formułowane dla takich zagadnień.O funkcji F występującej po prawej stronie nierówności różniczkowej zakłada się, że spełnia własności kwasimonotoniczności. Sformułowanorównież twierdzenia o istnieniu ekstremalnych rozwiązań dla odpowiednich równań różniczkowych pierwszego rzędu z odchylonymi argumentami.
-
Numerical-analytic methods for differential-algebraic systems
PublicationMetodę numeryczno-analityczną połączoną z metodą porównawczą zastosowano do układów równań różniczkowo-algebraicznych z linowymi warunkami brzegowymi otrzymując warunki dostateczne na istnienie rozwiązania. O prawych stronach zagadnienia zakładano warunek Lipschitza. Otrzymano oszacowania błędów. Problem z odchylonymi argumentami był również przedmiotem rozważań tej pracy.
-
Differential-algebraic systems with initial time difference
PublicationO funkcjach występujących w zagadnieniu zakładano m.in. warunek typu Perrona uzyskując pewne wyniki porównawcze dla zagadnień różniczkowo-algebraicznych startujących z różnych punktów początkowych. Wyniki porównawcze uzyskano również wykorzystując odpowiednią funkcję typu Lapunova. Sformułowane zostały warunki dostateczne na to aby rozwiązanie było stabilne.
-
Frequency response based identification of fractional order dynamical systems
Publication -
Analytical ‘Steady-State’-Based Derivation and Clarification of the Courant-Friedrichs-Lewy Condition for Pipe Flow
PublicationThis article addresses the problem of choosing the optimal discretization grid for emulating fluid flow through a pipeline. The aggregated basic flow model is linearized near the operating point obtained from the steady state analytic solution of the differential equations under consideration. Based on this model, the relationship between the Courant number (μ) and the stability margin is examined. The numerically set coefficient...
-
Dressing chain equations associated with difference soliton systems
PublicationAnalogicznie do teorii równań różniczkowych solitonowych, wprowadzamy proce-durę ubierania pary Laxa. Stosujemy metodę dla budowy nowych rozwiązań napodstawie znanych. Wprowadza się uogólnione wielomiany Bella. Tworzy sięschemat dla ogólnych par Laxa w postaci wielomianów od pewnego automorfizmupierscieni. Podany został przykład równań Hiroty i Nahma.
-
Adaptive Feedback Control of Fractional Order Discrete State-Space Systems
Publication -
Waveform relaxation methods for periodic differential-functional systems.
PublicationPrzedmiotem badań były układy różniczkowo-funkcyjne z warunkiem okresowym.Prawą stronę układu z argumentem funkcyjnym przedstawiono w nowej formie wygodnej do stosowania metody relaksacyjnej ''waveform''. Podano warunki dostateczne (dyskutowano dwa typy takich warunków) przy których wyjściowy problem ma rozwiązanie i odpowiednie ciągi relaksacyjne są do niego zbieżne. Dyskutowano w szczegółach przedstawiony problem numeryczny...
-
On the convergence of iterative methods for general differential-algebraic systems.
PublicationW pracy badane jest istnienie i jednoznacznoSC rozwiązań dla ogólnej klasy układów równań całkowo-algebraicznych i różniczkowo-algebraicznych oraz zbieżność różnych metod iteracyjnych włączając metody typu ''waveform relaxation''. Podane są warunki, spełnienie których gwarantuje istnienie rozwiązań w/w równań oraz zbieżność badanych procesów iteracyjnych.
-
Tuning a Hybrid GPU-CPU V-Cycle Multilevel Preconditioner for Solving Large Real and Complex Systems of FEM Equations
PublicationThis letter presents techniques for tuning an accelerated preconditioned conjugate gradient solver with a multilevel preconditioner. The solver is optimized for a fast solution of sparse systems of equations arising in computational electromagnetics in a finite element method using higher-order elements. The goal of the tuning is to increase the throughput while at the same time reducing the memory requirements in order to allow...
-
Justifying the prolongation of the service life of the bearing structure of a tank car when using Y25 bogies
PublicationThis paper substantiates the use of Y25 bogies under tank cars in order to prolong their service life. The reported study has been carried out for a tank car with rated parameters, as well as the actual ones, registered during full-scale research. Mathematical modeling was performed to determine the basic indicators of the tank car dynamics. The differential equations of motion were solved by a Runge-Kutta method using the Mathcad...
-
INVESTIGATIONS OF THE EMISSION CHARACTERISTICS OF A DUAL-FUEL GAS TURBINE COMBUSTION CHAMBER OPERATING SIMULTANEOUSLY ON LIQUID AND GASEOUS FUELS
PublicationT his study is dedicated to investigations of the working process in a dual-fuel low-emission combustion chamber for a floating vessel’s gas turbine. As the object of the research, a low-emission gas turbine combustion chamber with partial premixing of fuel and air inside the outer and inner radial-axial swirls was chosen. The method of the research is based on the numerical solution of the system of differential...
-
<title>Estimation and control of discrete fractional order states-space systems</title>
Publication -
Fractional Variable-Order Derivative and Difference Operators and Their Applications to Dynamical Systems Modelling
Publication -
Multimode systems of nonlinear equations: derivation, integrability, and numerical solutions
PublicationWe consider the propagation of electromagnetic pulses in isotropic media taking a third-order nonlinearityinto account. We develop a method for transforming Maxwell's equations based on a complete set ofprojection operators corresponding to wave-dispersion branches (in a waveguide or in matter) with thepropagation direction taken into account. The most important result of applying the method is a systemof equations describing the...
-
Systems, Environments, and Soliton Rate Equations: Toward Realistic Modeling
PublicationIn order to solve a system of nonlinear rate equations one can try to use some soliton methods. The procedure involves three steps: (1) find a ‘Lax representation’ where all the kinetic variables are combined into a single matrix ρ, all the kinetic constants are encoded in a matrix H; (2) find a Darboux–Bäcklund dressing transformation for the Lax representation iρ˙=[H,f(ρ)], where f models a time-dependent environment; (3) find...
-
Four-point boundary-value problems for differential-algebraic systems
PublicationBadane są czteropunktowe problemy brzegowe dla układów równań różniczkowo-algebraicznych. Stosując metodę iteracji monotonicznych, podano warunki dostateczne na istnienie rozwiązań (jednego lub ekstremalnych) takich problemów. Podano przykład ilustrujacy otrzymane wyniki teoretyczne.
-
Numerical method of bicharacteristics for quasilinear hyperbolic functional differential systems
PublicationPraca dotyczy numerycznej aproksymacji rozwiązań zagadnień początkowo brzegowych dla układów quasiliniowych równań różniczkowo funkcyjnych pierwszego rzędu. Stosuje się metodę różnicową typu Eulera. Siatka otrzymywana jest za pomocą numerycznego rozwiązywania równań różniczkowo funkcyjnych bicharakterystyk.Stabilność schematu różnicowego jest dowodzona metodą porównawczą. O danych funkcjach zakłada się, że spełniają nieliniowe...
-
Closed Form Constraint Equations Used to Express Frictionless Slip of Multibody Systems Attached to Finite Elements—Application to a Contact between a Double Pendulum and a Beam
PublicationThis paper focuses on the numerical modeling of the dynamics of mechanical systems. Robots that can inspect high-voltage lines inspired this research. Their control systems must anticipate potential grab positions appropriately. We intend to formulate equations dedicated to the numerical description of the robot/cable contact. The investigated problem is not straightforward, since parts of the modeled systems are numerically inhomogeneous....
-
About the Noether’s theorem for fractional Lagrangian systems and a generalization of the classical Jost method of proof
PublicationRecently, the fractional Noether's theorem derived by G. Frederico and D.F.M. Torres in [10] was proved to be wrong by R.A.C. Ferreira and A.B. Malinowska in (see [7]) using a counterexample and doubts are stated about the validity of other Noether's type Theorem, in particular ([9],Theorem 32). However, the counterexample does not explain why and where the proof given in [10] does not work. In this paper, we make a detailed analysis...
-
RANS-based design optimization of dual-rotor wind turbines
PublicationPurpose An improvement in the energy efficiency of wind turbines can be achieved using dual rotors. Because of complex flow physics, the design of dual-rotor wind turbines (DRWTs) requires repetitive evaluations of computationally expensive partial differential equation (PDE) simulation models. Approaches for solving design optimization of DRWTs constrained by PDE simulations are investigated. The purpose of this study is to determine...
-
Samoilenko`s method to differential algebraic systems with integral boundary conditions.
PublicationProblemy różniczkowo-algebraiczne z warunkami brzegowymi (typu całkowego) są przedmiotem badań. Zastosowano metodę Samoilenki w powiązaniu z metodą porównawczą. O prawych stronach zagadnienia zakładano, że spełniają warunek Lipschitza oraz promień spektralny odpowiedniej macierzy jest mniejszy od 1.Podane zostały warunki dostateczne na istnienie rozwiązania omawianego zagadnienia.
-
Caratheodory solutions to hyperbolic functional differential systems with state dependent delays
PublicationMetodą bicharakterystyk i metodą nierówności całkowych dowodzi się istnienia uogólnionych rozwiązań układów równań różniczkowo-funkcyjnych cząstkowych z odchylonym argumentem zależnym od funkcji niewiadomej.
-
Diagnosis of fully differential circuits based on a fault dictionary implemented in the microcontroller systems
PublicationPrzedstawiono nową koncepcję testera wbudowanego bist przeznaczonego do diagnostyki w pełni różnicowych układów analogowych implementowanych w mikrosystemach mieszanych sygnałowo. w trakcie testowania mierzona jest amplituda i faza wyjściowego napięcia różnicowego. procedura detekcji i lokalizacji uszkodzeń bazuje na słowniku uszkodzeń przechowywanym w pamięci programu mikrokontrolera. korzystną cechą przestrzeni pomiarowej wyznaczonej...
-
Stability of difference problems generated by hyperbolic first order partial differential systems.
PublicationPraca dotyczy numerycznej aproksymacji rozwiązań zagadnień początkowych dla nieliniowych układów równań różniczkowych cząstkowych pierwszego rzędu. Podano konstrukcję układu quasiliniowego równań różnicowych typu Eulera. Wykazano, że przy naturalnych założeniach jest on stabilny. Dowód zbieżności wykorzystuje metody porównawcze.
-
Delay dependent estimates for waveform relaxation methods for neutral differential-functional systems
PublicationW pracy dyskutowane są oszacowania błędów z uwzględnieniem ich zależności od opóźnienia dla metod typu ''waveform relaxations'' stosowanych do rozwiązywania układów równań różniczkowo-funkcyjnych typu Volterry i równań różniczkowo-algebraicznych. Oszacowania te służą do oceny szybkości zbieżności tych metod a w niektórych przypadkach do wykazania, że rozwiązanie dokładne otrzymuje się po skończonej liczbie iteracji.
-
Karolina Lademann mgr
PeopleCurriculum vitae
-
Representation of magnetic hysteresis in a circuit model of a single-phase transformer
PublicationThe paper presents a mathematical model for the hysteresis phenomenon in a multi-winding single-phase core type transformer. The set of loop differential equations was developed for K-th winding transformer model where the flux linkages of each winding includes a flux common Φ to all windings as function of magneto motive force Θ of all windings. The first purpose of this paper is to determine a hysteresis nonlinearity involved...
-
Chaotic modes of systems described by the Liénard equations with a large period of the right-hand side and impact conditions
Publication -
Method to solve the non-linear systems of equations for steady gradually varied flow in open channel network.
PublicationW artykule omówiono rozwiązanie systemu równań nieliniowych opisujacych przepływ ustalony wolnozmienny w sieci kanałów otwartych. Niewiadomymi są glębokości w poszczególnych przekrojach oraz natężenia przepływów w poszczególnych gałęziach systemu. Układ musi być rozwiązywany iteracyjnie. Klasyczne metody Picarda i Newtona mogą okazać się nieskuteczne ze względu na oscylacje rozwiązania w kolejnych iteracjach i związany z tym brak...
-
Rivers Try Harder. Reversed “Differential Erosion” as Geological Control of Flood in the Large Fluvial Systems in Poland
Publication -
Fixed final time and free final state optimal control problem for fractional dynamic systems – linear quadratic discrete-time case
Publication -
Differential ability of cytostatics from anthraquinone group to generatefree radicals in three enzymatic systems: NADH dehydrogenase, NADPH cytochrome P450 reductase, and xantine oxidase.
PublicationZbadano szereg cytostatyków z grupy antrachinonu pod względem ich zdolności do pośredniczenia w przeniesieniu jednoelektronowym i generowaniu wolnych rodników tlenowych pod wpływem trzech oksydoreduktaz. Zdefiniowano czynniki strukturalne związków odpowiedzialne za ten proces katalizowany przez poszczególne enzymy.
-
Krzywa przejściowa z wygładzoną krzywizną dla dróg kolejowych
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję nowej postaci krzywej przejściowej, o liniowym przebiegu krzywizny na długości i wygładzonymi rejonami skrajnymi. Może ona stanowić alternatywę dla tzw. gładkich krzywych przejściowych, o nieliniowym przebiegu krzywizny na całej długości. Została tutaj wykorzystana uniwersalna metoda identyfikacji krzywych przejściowych za pomocą równań różniczkowych. Wyznaczono ogólne równania krzywizny oraz odpowiednie...
-
Size and mass minimization of capacitor bank in a power converter DC line of DC drive with closed loop control system with PWM and current limitation
PublicationPaper deals with evaluation equations for power filter of AC-DC power converter which allows to provide size and mass minimization of capacitor bank in DC drive closed loop systems with PWM and current limitation. Reliability of provided equations is proved by simulation in MATLAB/Simulink
-
A New Approach to Stability Evaluation of Digital Filters
PublicationIn this paper, a new numerical method of evaluating digital filter stability is presented. This approach is based on novel root-finding algorithms at the complex plane using the Delaunay triangulation and Cauchy's Argument Principle. The presented algorithm locates unstable zeros of the characteristic equation with their multiplicities. The proposed method is generic and can be applied to a vast range of systems. Verification of...
-
Reduction of Computational Complexity in Simulations of the Flow Process in Transmission Pipelines
PublicationThe paper addresses the problem of computational efficiency of the pipe-flow model used in leak detection and identification systems. Analysis of the model brings attention to its specific structure, where all matrices are sparse. With certain rearrangements, the model can be reduced to a set of equations with tridiagonal matrices. Such equations can be solved using the Thomas algorithm. This method provides almost the same values...
-
Differential analysis of dynamic immittance spectra
PublicationThis work presents a new approach to the analysis of immittance spectrograms of systems characterised by non-stationarity. The possibility of linking the evolution of the immittance response with changes in the parameters describing the system is achieved by introducing a spectrum in differential form. By using the above procedure, it becomes possible to separate elements with a dependence (or lack thereof) from an independent...
-
Assessment of the devulcanization process of EPDM waste from roofing systems by combined thermomechanical/microwave procedures
PublicationEthylene-propylene-diene rubber (EPDM) is a elastomer widely used in common industrial applications. EPDM can be shaped into sheets and employed as isolating material for roofing systems. In this study, scraps of EPDM from commercial, industrial and residential roofing systems were treated by combined thermo-mechanical and microwave devulcanization processes including peroxide of benzoyl (BPO). The devulcanized EPDM (Dev-EPDM)...
-
Kształtowanie toru zwrotnego rozjazdu z odcinkami krzywizny liniowej
PublicationW pracy została przedstawiona analityczna metoda kształtowania toru zwrotnego rozjazdu kolejowego posiadającego na swojej długości odcinki krzywizny liniowej. Odróżnia go to w istotny sposób od rozwiązania typowego, stanowiącego pojedynczy łuk kołowy bez krzywych przejściowych. W metodzie tej dokonano identyfikacji problemu rozkładu krzywizny za pomocą równań różniczkowych. Uzyskane rozwiązania mają charakter uniwersalny; m. in....
-
Difference functional inequalities and applications.
PublicationThe paper deals with the difference inequalities generated by initial boundary value problems for hyperbolic nonlinear differential functional systems. We apply this result to investigate the stability of constructed difference schemes. The proof of the convergence of the difference method is based on the comparison technique, and the result for difference functional inequalities is used. Numerical examples are presented.
-
Symbolic multibody models for digital-twin applications
PublicationSymbolic generation of multibody systems equations of motion appeared in the 1980s. In addition to their computational advantage over their numerical counterparts, symbolic models can be very easily and straightforwardly interfaced with a wide range of software environments and hardware devices. These two features place this approach in a pole position to participate and intervene in the design of digital twins for systems such...
-
Analiza działania rozszerzonego obserwatora prędkości w szerokim zakresie zmian prędkości maszyny indukcyjnej
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z odtwarzaniem zmiennych stanu maszyny indukcyjnej. Wykorzystano obserwator oparty na modelu matematycznym maszyny z dodatkowymi zmiennymi. Przedstawiono macierz stanu zlinearyzowanych równań błędu odtwarzania. Opisano sposób definiowania wyznacznika jakości na podstawie rozkładu biegunów obserwatora. Zaproponowano metodę korekcji wzmocnień wraz ze zmianą warunków pracy maszyny. Wykazano...
-
Modern control strategy of bidirectional DAB converter with consideration of control nonlinearity
PublicationThis paper focuses on the control strategy for modern universal bidirectional Dual Active Bridge (DAB) converters for microgrid systems. An analysis of the converter equations was carried out, and typical problems related to the influence of dead time on the system operation were discussed. A closed control loop was developed, then tested by simulation and on a laboratory stand.