Publications
Filters
total: 334
Catalog Publications
-
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...
-
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...
-
The effect of current delay angle on tripping of residual current devices
PublicationPower electronics converters applied in domestic or similar installations may utilize current delay (phase) angle control to change the level of transferred power. Due to application of such types of converters, earth fault current in the installation may be strongly distorted. The current distortion level depends on a value of current delay angle. This delay angle also influences the tripping threshold of residual current devices....
-
Current divider-based nanosecond high current pulse measuring systems
PublicationThis paper presents the analysis of the new approach to the measurement methodology of significant values (in order of hundreds of kA) and huge steepness (in order of MA/μs) current pulses based on current dividers along with a comparison of the various types transducers suitability in measuring systems with such extreme parameters. Such dividers are used to extend the measurement ranges of current transducers with limited current...
-
Algorithms and Tools for Intelligent Control of Critical Infrastructure Systems
PublicationCritical Infrastructure Systems (CIS) are spatially distributed and of a network structure. The dynamics are nonlinear, uncertain and with several time scales. There is a variety of different objectives to be reliably met under a wide range of operational conditions. The operational conditions are influenced by the disturbance inputs, operating ranges of the CIS, faults in the sensors and actuators and abnormalities occurring in...
-
Analiza modelu ułamkowego rzędu procesów szybkich reaktora jądrowego
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące rozwiązań numerycznych punktowego modelu ułamkowego rzędu kinetyki neutronów oraz wymiany ciepła w reaktorze jądrowym. Zbudowano model ułamkowego rzędu z sześcioma grupami neutronów opóźnionych wraz równaniami wymiany ciepła. Model matematyczny został zaimplementowany w środowisku Matlab i zbadany symulacyjnie dla skoków reaktywności. Przeprowadzono analizę wpływu wybranych parametrów...
-
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...
-
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....
-
Takagi-Sugeno Fuzzy Model of Dissolved Oxygen Concentration Dynamics in a Bioreactor at WWTP
PublicationThe importance of dissolved oxygen concentration controlinaerationtanksofabioreactoratflow-throughwastewater treatment plant (WWTP) can easily be justified by technological requirements as well as simple economics. Firstly, appropriate levels of dissolved oxygen concentration are essential for the vitality of microorganisms that comprise the bioreactor. Secondly, the costs of dissolved oxygen concentration control related to the...
-
Comparative analysis of coaxial magnetocumulative generators
PublicationThis paper presents the results of a computer simulation of coaxial magnetocumulative current generators (MCGs). The simulation tests were carried out for different values of the internal diameter, length and speed of the deformation of the MGP element.
-
Modelowanie bezpiecznika rozłącznikowego w układach formowania impulsów wielkiej mocy
PublicationProblem modelowania bezpieczników o dużej dynamice wyłączania prądu jest zagadnieniem szeroko opisywanym w literaturze. Układy takie mogą być wykorzystane w szczególności do formowania impulsów wysokiego napięcia o wartościach rzędu setek kV, charakteryzujących się czasem trwania rzędu ułamka μs. W niniejszej pracy przedstawiono empiryczny model bezpiecznika wielotopikowego, rozszerzony w oparciu o wyniki badań eksperymentalnych.
-
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...
-
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...
-
Design of optimal state feedback controller with observer for multidimensional electrical system
PublicationFrom the control point of view, two-input-two-output RC electrical system is a linear and multidimensional system. In this paper, integral control and closed-loop observer are verified whether they can be used and designed. To verify this, Kalman tests are made. These structures are presented and discussed. Integral Control is tested with some base disturbances impact and checked whether it can handle them. The estimated values...
-
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.
-
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 Co-generation: The Analysis of Technical Capabilities and Cost Estimates
PublicationThis paper presents a concept of the parallel connection of a nuclear power plant fitted to provide heat for district heating application, with the CHP and heat plants existing in the supply region, in this case with the heating systems of Wejherowo and Gdynia. Presented variant proposes to add heat to a nuclear power plant’s total output by supplying heat exchangers with the steam from bleeders of low pressure (LP) turbine stage...
-
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...
-
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)....
-
Zaawansowane metody sterowania kaskadowym układem zbiorników
PublicationW artykule rozważane są trzy kaskadowo połączone zbiorniki z elementami wykonawczymi i pomiarowymi. Zadanie sterowania polega na takiej regulacji przepływem wodt przez pompę oraz stopniem otwarcia zaworów, aby jak najdokładniej i jak najszybciej osiągnąć zadaną wysokość słupa cieczy w każdym ze zbiorników. Zaprojektowano trzy układy regulacji poziomu wody w każdym ze zbiorników z wykorzystaniem układów: klasycznego PI, wieloobszarowego...
-
Static Model of Steam/Water Cycle for Thermal and Economic Analysis
PublicationThe thermodynamic efficiency of typical conventional and nuclear power plants is insufficient. A large amount of the generated heat is removed to the environment and regarded as a waste. A solution which is commonly used to increase the efficiency and profitability of the existing and planned power plants refers to cogeneration of heat and power. To prepare sophisticated thermodynamic and economic analyses, a precise static model...
-
Predykcyjne sterowanie równoległym filtrem aktywnym ze sprzężeniem od prądu zasilającego
PublicationArtykuł przedstawia nowatorską strategię predykcyjnego sterowania równoległym energetycznym filtrem aktywnym (EFA). Proponowane sterowanie zawiera sprzężenie zwrotne od prądu zasilającego i wiąże zalety sterowania w układzie otwartym oraz zamkniętym – szybkość reakcji na zmianę prądu odbioru i bardzo wysoką skuteczność kompensacji. Wysoka jakość prądu kompensacyjnego wynika również z zastosowania w sterowaniu algorytmów predykcyjnych,...
-
Analysis of leakage flux in deenergized transformer
PublicationThe article presents the numerical analysis of the magnetic field that occurs around the transformer after it has been switched off. The purpose of this analysis was to determine if it is possible to define the residual fluxes in the legs of transformer based on the measurements of this field. These studies have allowed us to determine the quantity and location of the sensors. The influence of the Earth's magnetic field has also...
-
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.
-
Direct algorithm for optimizing robust MPC of drinking water distribution systems hydraulics
PublicationModel-based predictive control is an effective method for control the large scale systems [1]–[6], [8], [16], [17]. Method is based on on-line solution of the control task over the control horizon using current and past measurements, as well as the system model. Only a first element of calculated control sequence is applied to the plant. At the next sampling instant, based on new process output measurements, control procedure is...
-
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...
-
Hardware-Software Implementation of Basic Principles Simulator of Nuclear Reactor Processes
PublicationThe paper presents implementation process of basic principle simulators of a nuclear reactor processes. Simulators are based on point-models of processes: kinetics of neutrons, heat generation and exchange, poisoning and burning-up nuclear fuel. Reference simulator was developed in MATLAB/Simulink without taking into account real-time operation. Second simulator was built using the toolbox xPC with hard real-time requirements....
-
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...
-
Monitorowanie i modelowanie zjawisk z wieloma skalami czasu do potrzeb sterowania w zastosowaniu do oczyszczalni ścieków
PublicationOstatnie dwanacie miesięcy przeznaczyłem na kończenie rozprawy doktorskiej oraz pisanie dwóch artykułów na ALSIS' 06 (1st IFAC Workshop on Applications of Large Scale Industrial Systems), który odbędzie się w dniach 30 - 31 sierpnia w Helsinkach i Sztokholmie. Oba artykuły [1,2] zostały przyjęte i będę je prezentował podczas warsztatów ALSIS'06. Artykuł [1] zawiera częciowe wyniki pracy dotyczšce budowy modelu oczyszczalni cieków...
-
Metody i algorytmy alokacji stacji wtórnego uzdatniania w sieciach dystrybucji wody pitnej
PublicationZapewnienie wymaganej jakości wody dostarczanej do konsumentów jest wciąż ambitnym zadaniem operacyjnym w systemach dystrybucji wody pitnej (SDWP). Jakość wody pitnej spełnia wymagania jakościowe na wyjściu stacji uzdatniania wody lecz może się ona znacznie pogorszyć w czasie przepływu przez sieć i w konsekwencji stanie się niestabilna biologicznie w węźle poboru wody. W takiej sytuacji niezbędne jest wprowadzenie wtórnego uzdatniania...
-
Krzepko dopuszczalne sterowanie systemami wodociągowymi
PublicationSterowanie predykcyjne jest efektywną metodą wyznaczania sterowania złożonymi systemami na podstawie nominalnych modeli systemu uwzględniająca ograniczenia na stan oraz wyjścia danego systemu. Po zastosowaniu sterowania wygenerowanego przez ten algorytm do rzeczywistego systemu może okazać się wyjścia rzeczywistego systemunaruszają nałożone ograniczenia. Wynika to z faktu, iż nominalny modelu systemu jest niedokładny co powoduje...
-
Alokacja stacji wtórnego uzdatniania
PublicationSystem dystrybucji wody pitnej (SDWP) dostarcza wodę zarówno do gospodarstw domowych jak i odbiorców przemysłowych. Tak więc głównym celem SDWP jest spełnienie wymagań ilościowych na wodę o określonych parametrach jakościowych w każdym węźle poboru wody (konsumenckim).Złożoność i rozległość SDWP jak również liczba odbiorców wody nie pozwala na bezpośrednie i czynne sterowanie jakością wody w każdym węźle sieci wodociągowej. Tak...
-
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).
-
Łączna kalibracja profili poborów wody i parametrów modelu systemu wodociągowego
PublicationW artykule przedstawiono propozycję etapowego podejścia do kalibracji modeli systemów wodociągowych (SW). Zaprezentowana metoda kalibracji, w odróżnieniu od dotychczas proponowanych, oparta jest na wyznaczeniu profili poboru wody oraz rezystancji połączeń w postaci przedziałowej. Problem kalibracji został sformułowany w postaci zagadnień programowania liniowego mieszanego, co gwarantuje uzyskanie globalnych rozwiązań optymalnych....
-
Detekcja obumierania bakterii osadu czynnego
PublicationAnaliza składników głównych (PCA) jest narzędziem służącym wyodrębnieniu podstawowych czynników w rozważanych procesach w oparciu o dostępne pomiary. Zastosowanie PCA w monitorowaniu procesów pozwala na analizę pod kątem diagnostyki nie tylko wielkości mierzonych lecz również wielkości niedostępnych pomiarowo (ograniczenia technologiczne, koszty). Zaleta ta jest szczególnie istotna w przypadku biologicznej oczyszczalni ścieków,...
-
Sekwencyjna estymacja zmiennych w systemach sieciowych z wykorzystaniem do systemów wodociągowych
PublicationEstymacja jest powszechnie stosowanym narzędziem pozyskiwania brakujących informacji o stanie w systemach sieciowych, które charakteryzują się niewielkim nasyceniem pomiarami. W systemach tych powszechnie akceptowanym modelem niepewności jest model przedziałowy. W ostatnich latach zaproponowano szereg metod rozwiązywania zagadnienia estymacji zmiennych a także zmiennych i parametrów dla systemów wodociągowych z przedziałowym opisem...
-
Scanning the special section on technologies of large scale and complex systems
PublicationArtykuł wprowadza do Specjalnej Sekcji pt. Technologies for large scale and complex systems, zamieszczonej w czasopiśmie Annual Reviews in Control, Vol. 32, Issue 1 wydanego w kwietniu 2008. Specjalna sekcja zawiera artykuły będące rozszerzeniem referatów plenarnych wygłoszonych podczas 11th IFAC Symposium on Large Scale Complex Systems, które odbyło się w Gdańsku, Lipiec 2007r.
-
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...
-
Stable indirect adaptive control based on discrete-time T-S fuzzy model
PublicationThis paper presents an indirect adaptive fuzzy control scheme for uncertain nonlinear asymptotically stable plants.A discrete-time T-S fuzzy input-output model is employed to approximate the unknown plant dynamics. The T-S fuzzy model is fed with its own states, which are indeed its past outputs, rather than the measurements from the plants. Entirely based on this model, a feedback linearization control law is designed by using...
-
Sieć SSWN w oczyszczalni ścieków
PublicationModelowanie złożonych, dynamicznych, nieliniowych systemów z wieloma skalami czasu, do jakich należą biologiczne oczyszczalnie ścieków, jest wcišż poważnym wyzwaniem. Problemy związane z pomiarem sporej części stanu obiektu oraz duże koszty urządzeń pomiarowych utrudniają a wręcz uniemożliwiają korzystanie z modeli fizykalnych rozważanych systemów. Jest to szczególnie trudne, gdy potrzebujemy modelu do celów sterowania.
-
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.
-
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....
-
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...
-
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...
-
Alokacja urządzeń pomiarowych hydrauliki w systemach wodociągowych w warunkach niepewności
PublicationW artykule zaproponowana została metoda wspomagania decyzji alokacji urządzeń pomiarowych hydrauliki w systemie wodociągowym (SW) rozważana w powiązaniu z zagadnieniem estymacji wielkości niezmierzonych SW oraz w warunkach korzystania z niedokładnych danych pomiarowych. Problem alokacji został sformułowany jako zagadnienie wielokryterialne, w którym składowymi wektora kryteriów są elementy rachunku kosztów tworzenia nowych punktów...
-
Event driven MPC for networked control systems
PublicationBecause of variable delays and stochastic data packets loss networked control systems require suitable algorithms to ensure stability of the control system and guarantee desired control performance. This paper presents the idea of an event driven approach with MPC controller. In opposition to network compensation, where standard regulators are used, the presented solution integrates network with plant. A MPC based controller is...
-
Sterowanie predykcyjne hydrauliką i jakością wody w SW
PublicationEfektywne sterowanie hydrauliką i jakością systemu wodociągowego (SW) wymaga zintegrowanej wiedzy o nim oraz zaawansowanych algorytmów sterowania. Ponieważ związek między hydrauliką a jakością wody jest jednostronny (hydraulika, poprzez rozpływ wody w sieci ma wpływ na jej jakość), to problem sterowania systemem wodociągowym należy rozpatrywać w odniesieniu do tych dwóch aspektów.
-
Alokacja urządzeń pomiarowych hydrauliki w systemach wodociągowych w warunkach niepewności
PublicationW artykule zaproponowana została metoda wspomagania decyzji alokacji urządzeń pomiarowych hydrauliki w systemie wodociągowym (SW) rozważana w powiązaniu z zagadnieniem estymacji wielkości niezmierzonych SW oraz w warunkach korzystania z niedokładnych danych pomiarowych. Problem alokacji został sformułowany jako zagadnienie wielokryterialne, w którym składowymi wektora kryteriów są elementy rachunku kosztów tworzenia nowych punktów...
-
Specialized genetic operators in drinking water distribution systems control
Publication..
-
Optimizing Control by Robustly Feasible Model Predictive Control and Application to Drinking Water Distribution Systems
PublicationThe paper considers optimizing Model Predictive Control (MPC) for nonlinear plants with output constraints under uncertainties. Although the MPC technology can handle the constraints in the model by solving constraint model based optimization task, satisfying the plant output constraints still remains a challenge. The paper proposes Robustly Feasible MPC (RFMPC), which achieves feasibility of the outputs in the controlled plant....