Filters
total: 2017
filtered: 1723
displaying 1000 best results Help
Search results for: FRACTIONAL CALCULAS
-
A nearly optimal fractional delay filter design with asymmetric window
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem asymetrycznego okna wyodrębnionego zawczasu z filtru optymalnego. Pokazano, że takie podejście przy zastosowaniu dodatkowej korekcji wzmocnienia filtru zależnej od opóźnienia filtru pozwala na projektowanie filtrów prawie optymalnych. W efekcie zaproponowana metoda łączy prostotę metody okien z jakością porównywalną do jakości filtrów optymalnych. Efektywność zaprezentowanej...
-
efficient fractional delay hilbert transform filter in the farrow structure
PublicationIn this paper the design and application of a Fractional Delay Hilbert Transform Filter (FDHTF) into an adaptive sub-sample delay estimation between two separated sinusoidal signals is considered. The FDHTF incorporates the functions of Hilbertian and variable fractional delay filtering of the incoming signal simultaneously, in one stage. In traditional approach each of these operations was performed separately. Obtained value...
-
A COMPUTATIONAL ALGORITHM FOR THE NUMERICAL SOLUTION OF NONLINEAR FRACTIONAL INTEGRAL EQUATIONS
Publication -
Formulation of Time-Fractional Electrodynamics Based on Riemann-Silberstein Vector
PublicationIn this paper, the formulation of time-fractional (TF) electrodynamics is derived based on the Riemann-Silberstein (RS) vector. With the use of this vector and fractional-order derivatives, one can write TF Maxwell’s equations in a compact form, which allows for modelling of energy dissipation and dynamics of electromagnetic systems with memory. Therefore, we formulate TF Maxwell’s equations using the RS vector and analyse their...
-
Discrete and continuous fractional persistence problems – the positivity property and applications
PublicationIn this article, we study the continuous and discrete fractional persistence problem which looks for the persistence of properties of a given classical (α=1) differential equation in the fractional case (here using fractional Caputo’s derivatives) and the numerical scheme which are associated (here with discrete Grünwald–Letnikov derivatives). Our main concerns are positivity, order preserving ,equilibrium points and stability...
-
On Sample Rate Conversion Based on Variable Fractional Delay Filters
PublicationThe sample rate conversion algorithm based on variable fractional delay filters is often used if the resampling ratio cannot be expressed as the ratio of small integer numbers or if it is not constant. The main advantage of such solution is that it allows for arbitrary resampling ratios which can even be changed during the resampling process. In this paper a discussion on influence of different approaches to fractional filter...
-
Fractional equations of Volterra type involving a Riemann Liouville derivative
PublicationIn this paper, we discuss the existence of solutions of fractional equations of Volterra type with the Riemann Liouville derivative. Existence results are obtained by using a Banach fixed point theorem with weighted norms and by a monotone iterative method too. An example illustrates the results.
-
Variable Fractional Delay Filter Design Using a Symmetric Window
PublicationIn this paper a numerically efficient method for designing a nearly optimal variable fractional delay (VFD) filter based on a simple and well-known window method is presented. In the proposed method a single window extracted from the optimal filter with fixed fractional delay (FD) is divided into even and odd part. Subsequently, the odd part is discarded and symmetric even part of the extracted window is used to design a family...
-
Numerical solution of fractional neutron point kinetics in nuclear reactor
PublicationThis paper presents results concerning solutions of the fractional neutron point kinetics model for a nuclear reactor. Proposed model consists of a bilinear system of fractional and ordinary differential equations. Three methods to solve the model are presented and compared. The first one entails application of discrete Grünwald-Letnikov definition of the fractional derivative in the model. Second involves building an analog scheme...
-
Variable Order Differential Models of Bone Remodelling * *This work was supported by FCT, through IDMEC, under LAETA, projects UID/EMS/50022/2013, BoneSys, joint Polish-Portuguese project Modelling and controlling cancer evolution using fractional calculus, PERSEIDS (PTDC/EMS-SIS/0642/2014) and IF/00653/2012
Publication -
Parabolic Equations with Functional Dependence
PublicationWe consider the Cauchy problem for nonlinear parabolic equations with functional dependence and prove theorems on the existence of solutions to parabolic differential-functional equations.
-
Functional safety and managing competence
PublicationSą nowe wyzwania związane z badaniami, edukacją i szkoleniem w obszarach bezpieczeństwa i ochrony systemów i sieci krytycznych. W rozdziale podkreśla się, że kompetencje specjalistów powinny być kształtowane w zintegrowanych procesach edukacji i szkolenia. Dlatego uzasadnione jest, aby opracować w Europie standardy i programy kształcenia na bazie odpowiednich prac badawczych i najlepszych doświadczeń z praktyki przemysłowej w celu...
-
Functional safety and human factors
PublicationRozdział przedstawia istotny problem uwzględnienia czynników ludzkich (H&OF) w analizie bezpieczeństwa funkcjonalnego, które wpływają istotnie na bezpieczeństwo przemysłowych obiektów podwyższonego ryzyka, nie ujęty jednak w normach bezpieczeństwa funkcjonalnego. Przedstawia się metody analizy niezawodności człowieka (HRA) w kontekście tych czynników, które wpływają na błędy człowieka. Czynniki ludzkie i organizacyjne powinny być...
-
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.
-
Ultracapacitor modeling and control with discrete fractional order artificial neural network
Publication -
Adaptive Feedback Control of Fractional Order Discrete State-Space Systems
Publication -
Fractional delayor application in self-tuning sub-sample delay estimator
PublicationW artykule przedstawiono nowe rozwiązanie samonastrajalnego estymatora opóźnienia sygnału sinusoidalnego. Estymator działa w czasie dyskretnym. Proponowane rozwiązanie wykorzystuje kaskadowe połączenie cyfrowego filtru ułamkowo opóźniającego służącego do synchronizacji próbkowania i liniowo-fazowego cyfrowego filtru Hilberta. Oryginalność polega na zastosowaniu tu filtrów cyfrowych o bardzo małej złożoności numerycznej. Jest ona...
-
Gain deficit effect in the fractional delay filter design by the window method
PublicationMetoda okien jest sposobem szybkiego i skutecznego projektowania filtrów ułamkowoopóźniających. Jednakże wzmocnienie tak zaprojektowanego filtru różni się od zakładanej wartości idealnej. To zjawisko, nazywane deficytem wzmocnienia, negatywnie wpływa na jakoś projektowanego filtru. Artykuł poświęcono wynikom badań oraz metodom korekcji tego problemu. Omówiono wpływ współczynnika korekcji deficytu wzmocnienia na charakterystykę...
-
Farrow structure implementation of fractional delay filter optimal in Chebyshev sense
PublicationW pracy omówiono problematykę implementacji filtrów ułamkowych opóźniających o zmiennym opóźnieniu w oparciu o strukturę Farrowa. Podejście to polega na obliczeniu próbek nowej odpowiedzi impulsowej filtru dla każdego wymaganego opóźnienia w opraciu o wielomiany o współczynnikach niezależnych od opóźnienia. Prowadzi to do znacznego zmniejszenia kosztów numerycznych implementacji w zastosowaniach wymagających częstej zmiany opóźnienia...
-
On possible applications of media described by fractional-order models in electromagnetic cloaking
PublicationThe purpose of this paper is to open a scientific discussion on possible applications of media described by fractional-order (FO) models (FOMs) in electromagnetic cloaking. A 2-D cloak based on active sources and the surface equivalence theorem is simulated. It employs a medium described by FOM in communication with sources cancelling the scattered field. A perfect electromagnetic active cloak is thereby demonstrated with the use...
-
Signal Propagation in Electromagnetic Media Modelled by the Two-Sided Fractional Derivative
PublicationIn this paper, wave propagation is considered in a medium described by a fractional-order model, which is formulated with the use of the two-sided fractional derivative of Ortigueira and Machado. Although the relation of the derivative to causality is clearly specified in its definition, there is no obvious relation between causality of the derivative and causality of the transfer function induced by this derivative. Hence, causality...
-
Modelling and simulations in time-fractional electrodynamics based on control engineering methods
PublicationIn this paper, control engineering methods are presented with regard to modelling and simulations of signal propagation in time-fractional (TF) electrodynamics. That is, signal propagation is simulated in electromagnetic media described by Maxwell’s equations with fractional-order constitutive relations in the time domain. We demonstrate that such equations in TF electrodynamics can be considered as a continuous-time system of...
-
Extracted window offsetting using maximally flat fractional delay filter
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję projektowania filtru ułamkowoopóźniającego (FD) z wykorzystaniem metody okien offsetowanych. W zaproponowanym podejściu jako okna prototypowego, offsetowanego o opóźnienie ułamkowe projektowanego filtru, użyto okna wyodrębnionego z odpowiedzi impulsowej filtru optymalnego. Zaprojektowane w ten sposób filtry FD nie są optymalne jednak zapewniają lepszą jakość algorytmu zmiany szybkości próbkowania...
-
Comments on “Closed Form Variable Fractional Time Delay Using FFT”
PublicationIn this letter drawbacks of the aforementioned paper are pointed out. The proposed approach is improved with minor modifications of the discrete frequency response. This allows for design of fractional delay filters which are close to optimal and can be efficiently implemented in the frequency domain using the sliding DFT based structure. Alternatively, the derived equivalent closed form formulae for offset windows can be used...
-
Existence results to delay fractional differential equations with nonlinear boundary conditions
PublicationPraca dotyczy problemów brzegowych dla ułamkowych równań różniczkowych z opóźnionym argumentem. Podano warunki dostateczne na istnienie rozwiązań ekstremalnych takich zagadnień.
-
Positive solutions to fractional differential equations involving Stieltjes integral conditions
PublicationIn this paper, we investigate nonlocal boundary value problems for fractional differential equations with dependence on the first-order derivatives and deviating arguments. Sufficient conditions which guarantee the existence of at least three positive solutions are new and obtained by using the Avery–Peterson theorem. We discuss problems (1) and (2) when argument b can change the character on [0, 1], so in some subinterval I of...
-
Variable Ratio Sample Rate Conversion Based on Fractional Delay Filter
PublicationIn this paper a sample rate conversion algorithm which allows for continuously changing resampling ratio has been presented. The proposed implementation is based on a variable fractional delay filter which is implemented by means of a Farrow structure. Coefficients of this structure are computed on the basis of fractional delay filters which are designed using the offset window method. The proposed approach allows us to freely...
-
Positive solutions to advanced fractional differential equations with nonlocal boundary conditions
PublicationWe study the existence of positive solutions for a class of higher order fractional differential equations with advanced arguments and boundary value problems involving Stieltjes integral conditions. The fixed point theorem due to Avery-Peterson is used to obtain sufficient conditions for the existence of multiple positive solutions. Certain of our results improve on recent work in the literature.
-
A NUMERICAL STUDY ON THE DYNAMICS OF DENGUE DISEASE MODEL WITH FRACTIONAL PIECEWISE DERIVATIVE
PublicationThe aim of this paper is to study the dynamics of Dengue disease model using a novel piecewise derivative approach in the sense of singular and non-singular kernels. The singular kernel operator is in the sense of Caputo, whereas the non-singular kernel operator is the Atangana–Baleanu Caputo operator. The existence and uniqueness of a solution with piecewise derivative are examined for the aforementioned problem. The suggested...
-
Improving methods to calculate the loss of ecosystem services provided by urban trees using LiDAR and aerial orthophotos
PublicationIn this paper we propose a methodology for combining remotely sensed data with field measurements to assess selected tree parameters (diameter at breast height (DBH) and tree species) required by the i-Tree Eco model to estimate ecosystem services (ES) provided by urban trees. We determined values of ES provided by trees in 2017 in Racibórz (a city in South Poland) and estimated the loss of ES from January 1, 2017 to March 5, 2017,...
-
Implicit difference functional inequalities and applications
PublicationKlasyczne rozwiązania problemów początkowych przybliżane są rozwiązaniami uwikłanych metod różnicowych. Wykazana została zbieżność i stabilność uwikłanych schematów. Przy założeniu, że funkcje dane spełniają nieliniowe oszacowanie typu Perrona względem argumentu funkcyjnego, udowodniono stabilność metody uwikłanej, wykorzystując twierdzenie porównawcze dla funkcji spełniających uwikłane nierówności różnicowe typu Volterry.
-
Approximate methods for functional differential equations
PublicationW pracy przedstawione są dwie klasy przybliżonych metod rozwiązywania równań różniczkowo funkcyjnych ze szczególnym uwzględnieniem równań różniczkowych z opóźnieniem. Do pierwszej klasy należą metody bezpośrednie reprezentowane w przedkładanej rozprawie przez dwukrokowe metody Rungego-Kutty. Należą one do klasy ogólnych metod liniowych rozwiązywania równań różniczkowych. Druga klasę przybliżonych metod rozwiązywania równań różniczkowo...
-
Industrial computer networks and functional safety
PublicationW rozdziale monografii przedstawiono wybrane aspekty bezpieczeństwa funkcjonalnego na przykładzie przemysłowych sieci komputerowych stosowanych w obiektach infrastruktury krytycznej. Pierwszą cześć rozdziału poświęcono omówieniu klasycznych rozwiązań w zakresie sieci komputerowych. Drugą część rozdziału stanowi analiza przypadku typowej przemysłowej sieci komputerowej z uwzględnieniem aspektów bezpieczeństwa funkcjonalnego.
-
Methodological aspects of functional safety assessment
PublicationW artykule przedstawiono aktualne problemy analizy ryzyka i modelowania probabilistycznego w zarządzaniu bezpieczeństwem funkcjonalnym w cyklu życia systemów związanych z bezpieczeństwem. Zostały wyróżnione dwa podstawowe etapy w cyklu życia tych systemów, a mianowicie etap projektowania i etap eksploatacji. Z powodu złożoności i niepewności może być użyteczna w analizie ryzyka i modelowaniu probabilistycznym informacja zarówno...
-
Multislice CT in functional cardiac exploration.
PublicationArtykuł przedstawia analizę oraz omówienie wykonanych badań w zastosowaniu tomografia wielorzędowej w diagnostyce czynnościowej serca. Pokazano zarówno aspekty technicznej metody jak i możliwości zastosowań medycznych.
-
Functional differential equations of second order.
PublicationPraca dotyczy problemu brzegowego dla równań różniczkowo-funkcyjnych 2-go rzędu. Stosując metodę kwasilinearyzacji pokazano, że odpowiednio skonstruowane ciągi monotoniczne są zbieżne do jedynego rozwiązania danego problemu i ustalono szybkość tej zbieżności. Pokazano również pewną relację pomiędzy rozwiązaniami odpowiednich liniowych równań różniczkowo-funkcyjnych z warunkami brzegowymi.
-
Nanocrystalline cathode functional layer for SOFC
PublicationRecently, it was shown that thin functional layers introduced between an electrolyte and cathode might improve cathode performance. However, the mechanism of this improvement still needs analysis. In this paper, a thin (∼140 nm), spin-coated perovskite layer (La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ) was placed between a cathode (La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ) and an electrolyte (Ce0.8Gd0.2O2-δ) and the effects of this investigated. The microstructure...
-
Security aspects in functional safety analysis
PublicationA security level of distributed control and protection system may have a significant impact on the results of functional safety analysis. However, the issue of integrating the safety and security aspects is difficult and usually is neglected during the functional safety analysis. This article presents a method of functional safety analysis which takes into consideration a concept of integrating these two aspects. It is based on...
-
Fuzzy Multi-Regional Fractional PID controller for Pressurized Water nuclear Reactor
PublicationThe paper presents the methodology for the synthesis of a Fuzzy Multi-Regional Fractional Order PID controller (FMR-FOPID) used to control the average thermal power of a PWR nuclear reactor in the load following mode. The controller utilizes a set of FOPID controllers and the fuzzy logic Takagi-Sugeno reasoning system. The proposed methodology is based on two optimization parts. The first part is devoted to finding the optimal...
-
New method of fractional order integrator analog modeling for orders 0.5 and 0.25
Publication -
<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 -
Properties of Windows Extracted from Fractional Delay Filters Optimal in Chebyshev Sense
PublicationJedną z najefektywniejszych numerycznie metod projektowania filtrów cyfrowych jest metoda okien. Jednak prostota tego podejścia wiąże się z reguły z niską jakością tak projektowanych filtrów, przede wszystkim ze względu na problemy z doborem odpowiedniego okna. Z tego powodu w zastosowaniach wymagających ciągłej aktualizacji współczynników filtrów, tak jak ma to miejsce w przypadku filtrów ułamkowo-opóźniających o zmiennym opóźnieniu,...
-
Versatile Structure for Variable Fractional Delay Filter Based on Extracted Window Method
PublicationW pracy zaproponowano nową strukturę filtru ułamkowoopóźniającego o zmiennym opóźnieniu. Struktura ta umożliwia łatwą zmianę typo oraz długości implementowanego filtru. Zaproponowana struktura jest zmodyfikowaną strukturą Farrowa, której modyfikacje bazują na koncepcji metody okien wyodrębnionych. W metodzie tej filtr prawieoptymalny projektuje się stosując pojedyncze symetryczne okno wyodrębnione z dodatkową korekcją wzmocnienia...
-
Gain Correction for Nearly Optimal Variable Fractional Sample Delay Filter Design
PublicationJedną z najbardziej efektywną numerycznie metodą projektowania filtrów jest metoda okien. Sprawia to, że takie podejście bardzo dobrze nadaje się do implementacji filtrów ułamkowoopóźniających o zmiennym opóźnieniu, gdzie wymagana jest częsta aktualizacja współczynników takiego filtru. Z drugiej strony, jeżeli wymagane są filtry wysokiej jakości wybór okna jest najczęściej problematyczny. Z tego powodu w pracy rozpatrzono użycie...
-
Crank–Nicolson FDTD Method in Media Described by Time-Fractional Constitutive Relations
PublicationIn this contribution, we present the Crank-Nicolson finite-difference time-domain (CN-FDTD) method, implemented for simulations of wave propagation in media described by time-fractional (TF) constitutive relations. That is, the considered constitutive relations involve fractional-order (FO) derivatives based on the Grünwald-Letnikov definition, allowing for description of hereditary properties and memory effects of media and processes....
-
FDTD Method for Electromagnetic Simulations in Media Described by Time-Fractional Constitutive Relations
PublicationIn this paper, the finite-difference time-domain (FDTD) method is derived for electromagnetic simulations in media described by the time-fractional (TF) constitutive relations. TF Maxwell’s equations are derived based on these constitutive relations and the Grünwald–Letnikov definition of a fractional derivative. Then the FDTD algorithm, which includes memory effects and energy dissipation of the considered media, is introduced....
-
Numerical solution analysis of fractional point kinetics and heat exchange in nuclear reactor
PublicationThe paper presents the neutron point kinetics and heat exchange models for the nuclear reactor. The models consist of a nonlinear system of fractional ordinary differential and algebraic equations. Two numerical algorithms are used to solve them. The first algorithm is application of discrete Grünwald-Letnikov definition of the fractional derivative in the model. The second involves building an analog scheme in the FOMCON Toolbox...
-
Concept of Multifactor Method and Non-Functional Requirements Solution to Increase Resilience through Functional Safety with Cybersecurity Analysis
PublicationIn the process of designing safety systems, an integrated approach in safety and cybersecurity analysis is necessary. The paper describes a new technique of increasing resilience through integrated analysis of functional safety and cybersecurity. It is a modeling methodology based on the combination of the multifactor method utilizing modified risk graphs, used previously for Safety Integrity Level (SIL) assessment, and the Non-Functional...
-
DESIGN LOGICAL LINGUISTIC MODELS TO CALCULATE NECESSITY IN TRUCKS DURING AGRICULTURAL CARGOES LOGISTICS USING FUZZY LOGIC
Publication: The study is aimed to develop the logic-linguistic models to design a number of rules for the correct calculation of the vehicles needed, taking into account the technical, technological, and weather and climate conditions of the harvesting and transport complex. The article has shown that the construction of the design of logic-linguistic models was not performed earlier to solve the problem of the agro-industrial production...