Search
Katedra Inteligentnych Systemów Sterowania i Wspomagania Decyzji
Publications
Filters
total: 273
Catalog Publications
Year 2018
-
Optimal selection of input features and an acompanying neural network structure for the classification purposes - skin lesions case study
PublicationMalignant melanomas are the most deadly type of skin cancers however detected early enough give a high chances for successful treatment. The last years saw the dynamic growth of interest of automatic computer-aided skin cancer diagnosis. Every month brings new research results on new approaches to this problem, new methods of preprocessing, new classifiers, new ideas to follow etc. In particular, the rapid development of dermatoscopy,...
-
Optimal Selection of Input Features and an Acompanying Neural Network Structure for the Classification Purposes - Skin Lesions Case Study
Publication -
Optymalizacja procesów biologicznych w oczyszczalni ścieków typu SBR
Publicationiologiczna oczyszczalnia ścieków jest skomplikowanym systemem sterowania. Jednym z istotnych i kosztownych procesów tam zachodzących jest napowietrzanie ścieków. Prawidłowy jego przebieg ma decydujący wpływ na stopień oczyszczenia ścieków i koszty operacyjne pracy oczyszczalni. W związku z tym prowadzone są prace badawcze nad optymalizacją procesów biologicznych, pozwalającą redukować koszty, np. zużycie energii. W artykule opracowano...
-
Projekt i wdrożenie komputerowego systemu bazodanowego w poradni dietetycznej
PublicationDziałalność firm nie jest możliwa, bez szybkiego dostępu do dużej liczby danych. Niezbędne stają się komputerowe bazy danych, które wspomagają zarządzanie w przedsiębiorstwach. W artykule zaprojektowano i wdrożono relacyjną bazę danych w poradni dietetycznej. Bazę danych zaimplementowano w środowisku Microsoft Access.
-
Projektowanie sterowania monocyklem elektrycznym
PublicationWraz z rozwojem technologii zaobserwować można globalny wzrost zainteresowania branżą pojazdów elektrycznych. Czynnikami, które pozytywnie wpływają na to zjawisko jest możliwość redukcji spalin oraz hałasu, które emitują standardowe pojazdy. Przy mniejszych, mobilnych konstrukcjach elektrycznych, dodatkową zaletą jest zmniejszenie problemu związanego z zatłoczeniem ulic. Artykuł zawiera opis projektu monocyklu elektrycznego, dla...
-
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...
-
Rozpoznawanie obiektów przez głębokie sieci neuronowe
PublicationW referacie zaprezentowane zostaną wyniki badań nad rozpoznawaniem obiektów w różnych warunkach za pomocą głębokich sieci neuronowych. Przeanalizowano działanie dwóch struktur – ResNet50 oraz VGG19. Systemy rozpoznawania obrazu wytrenowano oraz przetestowano na reprezentatywnej, bazie zawierającej 25 tys. zdjęć psów oraz kotów, która znacznie upraszcza analizowanie działania systemów ze względu na łatwość interpretacji zdjęć przez...
-
Sterowanie z wykorzystaniem rachunku niecałkowitego rzędu reaktorem wodnym ciśnieniowym elektrowni jądrowej
PublicationCelem rozprawy doktorskiej było rozwiązanie problemu naukowego zdefiniowanego jako sterowanie szybkimi procesami reaktora wodnego ciśnieniowego elektrowni jądrowej typu PWR. Wielkością sterowaną była średnia moc cieplna reaktora przy szerokim zakresie zmian punktu pracy. Podstawowe nowe podejście do sterowania rozważane przy rozwiązywaniu problemu sterowania to połączenie nowoczesnych technik związanych z rachunkiem różniczkowo-całkowym...
-
Web-based real-time simulation system
PublicationThe paper presents the development of a simulation system composed of a real-time plant simulator with real-time controller included in the software-in-the-loop structure using web-based communication. The client-server architecture build in a TCP/IP network environment was introduced, where the server is a computing unit for real-time high temporal resolution plant simulation (and optionally also as controllers' platform) and...
-
Wielopoziomowy system sterowania stężeniem tlenu i wyznaczania trajektorii zadanej stężenia tlenu w biologicznej oczyszczalni ścieków
PublicationNapowietrzanie ścieków jest jednym z najważniejszych i najdroższych procesów w oczyszczalni ścieków. Stężenie tlenu jest natomiast głównym parametrem wpływającym na efektywność zachodzenia procesów biologicznych w oczyszczalni ścieków. W artykule przedstawiono wielopoziomowy nieliniowy system sterowania stężeniem tlenu i wyznaczania trajektorii zadanej tej wielkości. W testach symulacyjnych pokazano wyniki sterowania dla oczyszczalni...
-
Zaawansowane algorytmy sterowania i optymalizacji w biologicznej oczyszczalni ścieków typu wsadowego
PublicationObiektem zainteresowania jest biologiczna, sekwencyjna oczyszczalnia ścieków (Sequ-encing Batch Reactor – SBR). Jest to złożony system sterowania z powodu nieliniowej dyna-miki, niepewności, wielu skal czasu, wielowymiarowości i braku wystarczającej liczby pomia-rów. Warunkiem koniecznym zachodzenia większości procesów biologicznych jest dostar-czenie bakteriom oczyszczającym ścieki, odpowiedniej ilości tlenu, za pomocą instalacji...
Year 2017
-
An interval estimator for chlorine monitoring in drinking water distribution systems under uncertain system dynamics, inputs and chlorine concentration measurement errors
PublicationThe design of an interval observer for estimation of unmeasured state variables with application to drinking water distribution systems is described. In particular, the design process of such an observer is considered for estimation of the water quality described by the concentration of free chlorine. The interval observer is derived to produce the robust interval bounds on the estimated water quality state variables. The stability...
-
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...
-
Design of modified PID controllers for 3D crane control
PublicationFrom the control viewpoint, 3D crane is a dynamic, nonlinear and multidimensional electromechanical system. In this paper, five control systems using a set-point weighted PID controllers (modified controllers) are designed. These structures and properties are presented. Optimization process of controllers settings based on integral performance indices is made. Simulation tests of control systems are presented. Comparison of integral...
-
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...
-
Electricity Supplier Switching Process in Poland – a Process Based on the General Distribution Agreement
PublicationPoland, as a Member State of the European Union, is committed to respect the common rules on the electricity market, among other things. One of the most important examples of these regulations is the perception of energy as a commodity subject to competitive market mechanisms. Competitive processes introduced in the national electricity market enable energy consumers, i.a., choice of electricity supplier under the TPA formula....
-
Implementacja niekonwencjonalnych regulatorów PID w sterowniku programowalnym
PublicationNieustanny rozwój systemów sterowania oraz szeroko pojętej automatyki sprawia, że coraz więcej procesów kontrolowanych jest bez udziału człowieka. Problemem są jednak złożone obiekty o charakterystycznych cechach, które uniemożliwiają zastosowanie klasycznych regulatorów, w szczególności PID. W artykule zaprezentowano wybrane zmodyfikowane algorytmy regulatora PID wraz z ich implementacją w sterowniku programowalnym. W celu weryfikacji...
-
Implementation of Hierarchical Control of Drinking Water Supply System
PublicationThe paper presents the outline of the didactical project of a complex computer controlled system realized by the first degree students of the Automatics and Robotics on the Faculty of Electrical and Control Engineering (FoEaCE) in Gdansk University of Technology (GUT). The synthesis, implementation and analysis of a multilayer hierarchical control system for drinking water supply system (DWSS) are main topics of that project. The...
-
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...
-
Nieliniowe sterowanie predykcyjne kaskadowym układem zbiorników
PublicationObiektem regulacji jest kaskadowy układ trzech zbiorników firmy INTECO. Do sterowania wykorzystywane są dwa z nich. Zaprojektowano dwa układy regulacji poziomu wody: jednowymiarowe algorytmy MPC, po jednym dla każdego ze zbiorników oraz wielowymiarowy algorytm MPC sterujący całym układem. Przeprowadzono analizę porównawczą opracowanych algorytmów sterowania dla zmiennej trajektorii zadanej.
-
Nodal models of Pressurized Water Reactor core for control purposes – A comparison study
PublicationThe paper focuses on the presentation and comparison of basic nodal and expanded multi-nodal models of the Pressurized Water Reactor (PWR) core, which includes neutron kinetics, heat transfer between fuel and coolant, and internal and external reactivity feedback processes. In the expanded multi-nodal model, the authors introduce a novel approach to the implementation of thermal power distribution phenomena into the multi-node...
-
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...
-
Procedura zmiany sprzedawcy energii elektrycznej w Polsce
PublicationOstatnie kilkanaście lat w polskiej energetyce to okres dynamicznych zmian. Jednym z istotnych przykładów tych przemian jest liberalizacja rynku energii. Wprowadzone, w krajowej energetyce, mechanizmy rynku konkurencyjnego umożliwiają odbiorcom energii m.in. swobodny wybór sprzedawcy energii elektrycznej w formule TPA. W artykule przedstawiony został proces zmiany sprzedawcy bazujący na generalnej umowie dystrybucji (GUD). Odniesiono...
-
Proces zmiany sprzedawcy energii elektrycznej w Polsce
PublicationOstatnie kilkanaście lat w polskiej energetyce to okres dynamicznych zmian. Jednym z istotnych przykładów tych przemian jest liberalizacja rynku energii. Wprowadzone, w krajowej energetyce, mechanizmy rynku konkurencyjnego umożliwiają odbiorcom energii m.in. swobodny wybór sprzedawcy energii elektrycznej w formule TPA. W artykule przedstawiony został proces zmiany sprzedawcy bazujący na generalnej umowie dystrybucji (GUD). W trakcie...
-
Projekt i wykonanie zdalnie sterowanego inspekcyjnego robota podwodnego
PublicationArtykuł dotyczy zagadnień związanych z projektowaniem i wykonaniem zdalnie sterowanego inspekcyjnego robota podwodnego. Przedstawiony został proces projektowania kadłuba robota oraz dobór części elektronicznej, a także zaimplementowane algorytmy sterowania i sposób komunikacji dedykowanej aplikacji z robotem. Na koniec przedstawiono wyniki badań testowych.
-
Real-Time Basic Principles Nuclear Reactor Simulator Based on Client-Server Network Architecture with WebBrowser as User Interface
PublicationThe real-time simulator of nuclear reactor basic processes (neutron kinetics, heat generation and its exchange, poisoning and burn- ing up fuel) build in a network environment is presented in this paper. The client-server architecture was introduced, where the server is a pow- erful computing unit and the web browser application is a client for user interface purposes. The challenge was to develop an application running under the...
-
Robust identification of quadrocopter model for control purposes
PublicationThe paper addresses a problem of quadrotor unmanned aerial vehicle (so-called X4-flyer or quadrocopter) utility model identification for control design purposes. To that goal the quadrotor model is assumed to be composed of two abstracted subsystems, namely a rigid body (plant) and four motors equipped with blades (actuators). The model of the former is acquired based on a well-established dynamic equations of motion while the...
-
System bazodanowy wspomagający gospodarkę księgowo-finansową w firmie handlowej
PublicationKomputerowe systemy bazodanowe wykorzystywane są do wspomagania zarządzania w firmach, bez względu na rodzaj prowadzonej działalności gospodarczej. Są to podstawowe narzędzia komputerowe wspomagające bieżącą i przyszłą działalność firm. W artykule zaprojektowano i wdrożono relacyjną bazę danych dla hipotetycznej firmy, zajmującej się kupnem i sprzedażą łożysk. Bazę danych zaimplementowano w środowisku Microsoft Access.
-
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...
-
The distributed model predictive controller for the nuclear power plant turbo-generator set
PublicationTypically there are two main control loops with PI controllers operating at each turbo-generator set. In this paper a distributed model predictive controller DMPC, with local QDMC controllers for the turbine generator, is proposed instead of a typical PI controllers. The local QDMC controllers utilize step-response models for the controlled system components. These models parameters are determined based on the proposed black-box...
-
The QDMC Model Predictive Controller for the Nuclear Power Plant Steam Turbine Control
PublicationThere are typically two main control loops with PI con trollers operating at each turbo-generator set. In this paper a model predictive controller QDMC for the steam turbine is proposed - instead of a typical PI controller. The QDMC controller utilize a step-response model for the controlled system. This model parameters are determined, based on the simplified and linear model of turbo-generator set, which parameters are identified...
-
Zmiana sprzedawcy energii elektrycznej w Polsce – proces bazujący na generalnej umowie dystrybucji
PublicationPolska jako państwo członkowskie Unii Europejskiej zobowiązała się m.in. do przestrzegania wspólnych zasad dotyczących rynku energii elektrycznej. Jednym z istotnych przykładów tych regulacji jest postrzeganie energii jako towaru podlegającego mechanizmom rynku konkurencyjnego. Wprowadzone w krajowej energetyce procesy rynku konkurencyjnego umożliwiają odbiorcom energii m.in. swobodny wybór sprzedawcy energii w formule TPA. To...
Year 2016
-
Adaptacyjny system sterowania stężeniem tlenu i instalacją napowietrzającą w oczyszczalni ścieków typu SBR
PublicationBiologiczna oczyszczalnia ścieków jest złożonym nieliniowym systemem sterowania. Jednym z istotnych i kosztownych procesów tam zachodzących jest napowietrzanie ścieków. Prawidłowy jego przebieg ma decydujący wpływ na stopień oczyszczenia ścieków i koszty operacyjne pracy oczyszczalni. W związku z tym prowadzone są prace badawcze nad nowymi strukturami i algorytmami sterowania. Powinny się one odznaczać wysoką efektywnością i niewielkim...
-
Analysis the Parameters of the Adaptive Controller for Quality Control of Dissolved Oxygen Concentration
PublicationThe wastewater treatment plant can be considered a dynamic large scale complex system, in which the most important control parameter is the dissolved oxygen concentration in the aerobic zone. The air is supplied to this zone by the aeration system. In the paper, both the sequencing batch reactor and the aeration system are modelled and used as plant of control performed by the cascade nonlinear adaptive control system extended...
-
Baza danych usprawniająca zarządzanie kadrowo-magazynowe w Jednostce Ratowniczo-Gaśniczej PSP
PublicationBazy danych zaimplementowane w środowiskach komputerowych są obecnie podstawowymi narzędziami do wspomagania zarządzania w różnych organizacjach. W artykule zaprojektowano i wdrożono relacyjną bazę danych dla Jednostki Ratowniczo-Gaśniczej w Państwowej Straży Pożarnej. System zaimplementowano i przetestowano w środowisku Microsoft Access.
-
Comparison of Two Nonlinear Predictive Control Algorithms for Dissolved Oxygen Tracking Problem at WWTP
PublicationThe wastewater treatment plant is classified as a complex system, due to its nonlinear dynamics, large uncertainty of disturbance inputs, multiple time scales in the internal process dynamics, and multivariable structure. The aeration process, in turn, is an important and expensive part of wastewater treatment plant operation. All operating parameters of the aeration in biological processes are to be precisely controlled to provide...
-
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...
-
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....
-
Microgrid Energy Management System
PublicationIn the era of rapid development of "green energy” and storage devices, microgrids implemented in line with the concept of distributed generation can be an effective form of power management. There is a need for an efficient, optimal and reliable control of the combined infrastructure. The article presents a flexible, configurable microgrid's resources control system, which executes the task of meeting the electricity demand of...
-
Multi-nodal PWR reactor model — Methodology proposition for power distribution coefficients calculation
PublicationIn the paper the multi-nodal Pressurized Water Reactor (PWR) model called Mann’s model is presented. This models is used for modelling purposes of the heat transfer from fuel to coolant in reactor core. The authors expand widely used in literature approach by defining additional coefficients for the heat transfer model. These parameters approximate the power generation distribution in the PWR reactor core according to the to the...
-
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...
-
Real-time simulation in non real-time environment
PublicationSimulation in real-time is a very useful tool because of didactical and practical benefits. Very important benefit of real-time simulation is a fact that operator’s decision can be taken into account in the same time scale as the real system would work. This enables construction of simulators, and opportunity to test control algorithms in Hardware in The Loop scheme using target industrial equipment. Professional real-time environments...
-
Simplified, multiregional fuzzy model of a nuclear power plant steam turbine
PublicationPower systems, including steam turbines and synchronous generators, are complex nonlinear systems with parameters varying over time. The paper presents the developed simplified, multiregional fuzzy model of the steam turbine of a nuclear power plant turbine generator set and compares the results with a full nonlinear model and commonly used linear input-output model of a steam turbine. The proposed model consist of series of linear...
-
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...