Wyszukiwarka
Katedra Inteligentnych Systemów Sterowania i Wspomagania Decyzji
Publikacje
Filtry
wszystkich: 275
Katalog Publikacji
Rok 2013
-
A biochemical multi-species quality model of a drinking water distribution system for simulation and design
PublikacjaDrinking Water Distribution Systems (DWDSs) play a key role in sustainable development of modern society. They are classified as critical infrastructure systems. This imposes a large set of highly demanding requirements on the DWDS operation and requires dedicated algorithms for on-line monitoring and control to tackle related problems. Requirements on DWDS availability restrict the usability of the real plant in the design phase....
-
Analiza sterowania ułamkowego PIλDμ mocą reaktora jądrowego
PublikacjaW artykule przedstawiono syntezę regulatora PIλDμ niecałkowitego rzędu dla potrzeb sterowania mocą reaktora jądrowego lekko wodnego określanego, jako typu PWR (Pressurized Water Reactor). W tym celu wykorzystano nieliniowy model matematyczny reaktora PWR o parametrach skupionych obejmujący procesy generacji i wymiany ciepła oraz termicznych efektów reaktywnościowych. Nastawy regulatora PIλDμ niecałkowitego rzędu dobrano w sposób...
-
Comparison of state feedback and PID control of pressurizer water level in nuclear power plant
PublikacjaThe pressurizer water level control system in nuclear power plant with pressurized water reactor (PWR) is responsible for coolant mass balance. The main control goal is to stabilize the water level at a reference value and to suppress the effect of time-varying disturbances (e.g. coolant leakage in primary circuit pipeline system). In the process of PWR power plant operation incorrect water level may disturb pressure control or...
Rok 2019
-
A comprehensive approach to double inverted pendulum modelling
PublikacjaThe problem of mathematical modelling and indication of properties of a DIP has been investigated in this paper. The aim of this work is to aggregate the knowledge on a DIP modelling using the Euler-Lagrange formalism in the presence of external forces and friction. To indicate the main properties important for simulation, model parameters identification and control system synthesis, analytical and numerical tools have been used....
-
Deep neural network architecture search using network morphism
PublikacjaThe paper presents the results of the research on neural architecture search (NAS) algorithm. We utilized the hill climbing algorithm to search for well-performing structures of deep convolutional neural network. Moreover, we used the function preserving transformations which enabled the effective operation of the algorithm in a short period of time. The network obtained with the advantage of NAS was validated on skin lesion classification...
-
Design of control algorithms for mobile robots in an environment with static and dynamic obstacles
PublikacjaThis article proposes the construction of autonomous mobile robots and designing of obstacle avoidance algorithms for them. Nowadays, mobile robots are gaining more and more popularity on the customer as well as industrial market, for example as automatic vacuum cleaners or lawnmowers. Obstacle avoidance algorithms play an important role in performance of this types of robots. The proposed algorithms were designed for builds with...
Rok 2014
-
A Model-Based Improved Control of Dissolved Oxygen Concentration in Sequencing Wastewater Batch Reactor
PublikacjaBiochemical processes at wastewater treatment plant are complex, nonlinear, time varying and multivariable. Moreover, relationships between processes are very strong. One of the most important issues is exerting proper control over dissolved oxygen levels during nitrification phase. This parameter has a very large impact on activity of microorganisms in activated sludge and on quality of pollution removal processes. Oxygen is supplied...
-
Analiza modelu ułamkowego rzędu procesów szybkich reaktora jądrowego
PublikacjaW 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...
Rok 2022
-
A robust sliding mode observer for non-linear uncertain biochemical systems
PublikacjaA problem of state estimation for a certain class of non-linear uncertain systems has been addressed in this paper. In particular, a sliding mode observer has been derived to produce robust and stable estimates of the state variables. The stability and robustness of the proposed sliding mode observer have been investigated under parametric and unstructured uncertainty in the system dynamics. In order to ensure an unambiguous non-linear...
Rok 2011
-
Adaptacyjne metody sterowania układami ze zmiennymi opóźnieniami z zastosowaniem do sterowania jakością w sieciach dystrybucji wody. - J. Tarnawski.
PublikacjaZaprezentowano zintegrowaną hierarchiczną metodę sterowania ilością i jakością w sieciach dystrybucji wody pitnej. W obrębie tej struktury można wydzielić dwie warstwy sterowania - optymalizującą i korekcyjną. Warstwa optymalizująca pracuje repetycyjnie wyznaczając sterowania pompami i zaworami, realizując w ten sposób sterowanie hydrauliką (sterowanie ilością) oraz propozycje sterowania dozowaniem dezynfektanta (sterowanie jakością)...
Rok 2015
-
ADAPTACYJNY DOBÓR KROKU OBLICZEŃ DLA SYMULATORA CZASU RZECZYWISTEGO O MIĘKKICH WYMAGANIACH CZASOWYCH
PublikacjaSymulacje czasu rzeczywistego mają duże walory praktyczne i dydaktyczne w zastosowaniach automatyki. Praca z symulatorem czasu rzeczywistego pozwala na poznaniei doświadczenie dynamiki symulowanego obiektu, wprowadzanie sterowań oraz decyzji operatorskich w warunkach czasowych odpowiadających rzeczywistemu obiektowi. Realizacja symulatorów czasu rzeczywistego wymaga zakończenia obliczeń numerycznych jednego kroku symulatora w czasie...
-
Advanced Control Structures of Turbo Generator System of Nuclear Power Plant
PublikacjaIn the paper a synthesis of advanced control structures of turbine and synchronous generator for nuclear power plant working under changing operating conditions (supplied power level) is presented. It is based on the nonlinear models of the steam turbine and synchronous generator cooperating with the power system. Considered control structure consists of multi-regional fuzzy control systems with local linear controllers, including...
-
Advanced Control Structures of Turbo Generator System of Nuclear Power Plant
PublikacjaIn the paper a synthesis of advanced control structures of turbine and synchronous generator for nuclear power plant working under changing operating conditions (supplied power level) is presented. It is based on the nonlinear models of the steam turbine and synchronous generator cooperating with the power system. Considered control structure consists of multi-regional fuzzy control systems with local linear controllers, including...
-
ANALIZA MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA STEROWANIA PREDYKCYJNEGO TURBINĄ PAROWĄ ELEKTROWNI JĄDROWEJ
PublikacjaArtykuł przedstawia wyniki wstępnej analizy możliwości zastosowania sterowania predykcyjnego MPC turbiną parową elektrowni jądrowej. Tradycyjnie przyjmuje się, że turbina pracuje w jednym punkcie pracy odpowiadającym jej mocy nominalnej, co pozwala na stosowanie klasycznych regulatorów PID. Synteza sterowania dla warunków zmiennego punktu pracy wymaga uwzględnienia nieliniowego charakteru procesów turbiny oraz możliwości naruszania...
-
BADANIE EFEKTYWNOŚCI WYKRYWANIA ANOMALII PROCESOWYCH W DZIAŁANIU TURBINY PAROWEJ ELEKTROWNI JĄDROWEJ PRZY POMOCY METOD WIELOWYMIAROWEJ ANALIZY STATYSTYCZNEJ
PublikacjaW artykule przedstawiono analizę możliwości wykrywania anomalii procesowych w działaniu turbiny parowej elektrowni jądrowej przy pomocy metod wielowymiarowej analizy statystycznej. Zasymulowano symptomy dwóch rodzajów uszkodzeń turbiny parowej tj. uderzenie wodne oraz, wyciek pary z zaworu części niskoprężnej. Jako narzędzie diagnostyczne wykorzystano Metodę Składników Podstawowych PCA (z ang. Principal Component Analysis). Jako...
-
Bezzałogowa zdalnie sterowana jednostka latająca
PublikacjaQuadrocopter jako przykład drona wykorzystywany jest coraz częściej przez sektor publiczny i przemysłowy. W pierwszej kolejności zaprojektowano i wykonano ramę urządzenia. Następnie dobrano elementy pozwalające na lot quadrocoptera. Na płycie znalazła się jednostka centralna w postaci mikrokontrolera Atmega644PA. W dalszej części udokumentowano proces programowania kolejnych elementów składających się na program sterujący quadrocopterem....
-
Comparison of tuning procedures based on evolutionary algorithm for multi-region fuzzy-logic PID controller for non-linear plant
PublikacjaThe paper presents a comparison of tuning procedures for a multi-region fuzzy-logic controller used for nonlinear process control. This controller is composed of local PID controllers and fuzzy-logic mechanism that aggregates local control signals. Three off-line tuning procedures are presented. The first one focuses on separate tuning of local PID controllers gains in the case when the parameters of membership functions of fuzzy-logic...
-
Cross-Platform Real-Time Nuclear Reactor Basic Principle Simulator
PublikacjaAbstract—In the paper several approaches to building the real-time basic principle simulators of nuclear reactor processes are presented and their characteristics are analyzed. The characteristics of developed simulators for MATLAB/Simulink including their limitations, and the idea of a cross-platform simulator independent of specific hardware or software are presented. Mathematical models of selected nuclear reactor’s processes...
Rok 2016
-
Adaptacyjny system sterowania stężeniem tlenu i instalacją napowietrzającą w oczyszczalni ścieków typu SBR
PublikacjaBiologiczna 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...
-
Analiza znamion skórnych przy pomocy metod przetwarzania obrazu i algorytmów inteligencji obliczeniowej
PublikacjaNowotwory skóry są najczęściej spotykanymi nowotworami na świecie. Czerniaki złośliwe stanowią od około 5 do 7% wszystkich nowotworów złośliwych skóry u człowieka. Celem pracy była budowa zautomatyzowanego systemu do diagnostyki znamion skórnych pod kątem wykrycia czerniaka złośliwego. Omawiane narzędzie powinno służyć jako system wspomagania decyzji dla lekarzy pierwszego kontaktu lub jako system...
-
Analysis the Parameters of the Adaptive Controller for Quality Control of Dissolved Oxygen Concentration
PublikacjaThe 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
PublikacjaBazy 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
PublikacjaThe 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...
Rok 2008
-
Alokacja urządzeń pomiarowych hydrauliki w systemach wodociągowych w warunkach niepewności
PublikacjaW 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...
-
Alokacja urządzeń pomiarowych hydrauliki w systemach wodociągowych w warunkach niepewności
PublikacjaW 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...
Rok 2020
-
An Automatic Self-Tuning Control System Design for an Inverted Pendulum
PublikacjaA control problem of an inverted pendulum in the presence of parametric uncertainty has been investigated in this paper. In particular, synthesis and implementation of an automatic self-tuning regulator for a real inverted pendulum have been given. The main cores of the control system are a swing-up control method and a stabilisation regulator. The first one is based on the energy of an inverted pendulum, whereas the second one...
-
Approximation of Fractional Order Dynamic Systems Using Elman, GRU and LSTM Neural Networks
PublikacjaIn the paper, authors explore the possibility of using the recurrent neural networks (RNN) - Elman, GRU and LSTM - for an approximation of the solution of the fractional-orders differential equations. The RNN network parameters are estimated via optimisation with the second order L-BFGS algorithm. It is done based on data from four systems: simple first and second fractional order LTI systems, a system of fractional-order point...
-
Autonomous Ship Utility Model Parameter Estimation Utilising Extended Kalman Filter
PublikacjaIn this paper, a problem of autonomous ship utility model identification for control purposes is considered. In particular, the problem is formulated in terms of model parameter estimation (one-step-ahead prediction). This is a complex task due to lack of measurements of the parameter values, their time-variability and structural uncertainty introduced by the available models. In this work, authors consider and compare two utility...
-
Bezzałogowy kołowy pojazd elektryczny do automatycznego wychodzenia z poślizgów
PublikacjaPojazdy bezzałogowe znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach współczesnego świata. Pojazdy autonomiczne wraz z algorytmami wspomagającymi kierowanie pojazdami skupiają uwagę wielu zespołów inżynierskich. Jednym z ważniejszych aspektów bezpieczeństwa na drogach jest wspomaganie zapobiegania i wychodzenia z poślizgów w dynamicznym środowisku. Artykuł przedstawia projekt oraz wykonanie bezzałogowego pojazdu kołowego zdolnego do automatycznego...
-
Control of nonlinear and linearized model of self-balancing electric motorcycle
PublikacjaSelf-Balancing Electric Motorcycle (SBEM) is a dynamic and nonlinear electro-mechanical system. In this paper, the process of mathematical modelling and line-arization of SBEM is presented. The model of the control system in Matlab envi-ronment is implemented. The control system using the PID controller is designed. The operation of particular structures of the PID controller on the simulation model is compared. Due to simulation...
-
Design aspects of a low-cost prosthetic arm for people with severe movement disabilities
PublikacjaIn this paper the main aspects of mechanical design behind the low-cost prosthetic arm are presented. The fundamentals of a proper design has been defined to obtain functional 3D printed 5 degree of freedom (DOF) prosthesis. The designed prosthetic arm is a part of the hybrid interface with eye tracking movement control. The main focus was to create affordable but usable prosthesis which corresponds in size and weights to the human...
-
Design of optimal state feedback controller with observer for multidimensional electrical system
PublikacjaFrom 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...
-
Designing control strategies of aeration system in biological WWTP
PublikacjaThe paper presents the complete design processes of a novel aeration control systems in the SBR (Sequencing Batch Reactor) wastewater treatment plant (WWTP). Due to large energy expense and high influence on biological processes, the aeration system plays a key role in WWTP operation. The paper considers the aeration system for a biological WWTP located in the northeast of Poland. This system consists of blowers, the main collector...
Rok 2017
-
An interval estimator for chlorine monitoring in drinking water distribution systems under uncertain system dynamics, inputs and chlorine concentration measurement errors
PublikacjaThe 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
PublikacjaArticle 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaThe 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
PublikacjaFrom 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...
Rok 2018
-
An optimised placement of the hard quality sensors for a robust monitoring of the chlorine concentration in drinking water distribution systems
PublikacjaThe problem of an optimised placement of the hard quality sensors in drinking water distribution systemsunder several water demand scenarios for a robust monitoring of the chlorine concentration is formulatedin this paper. The optimality is understood as achieving a desired trade off between the sensors and theirmaintenance costs and the accuracy of estimation of the chlorine concentration. The contribution of thiswork is a comprehensive...
-
Analiza istotności cech znamion skórnych dla celów diagnostyki czerniaka złośliwego
PublikacjaPomimo dynamicznego rozwoju metod uczenia maszynowego i ich wdrażania do praktyki lekarskiej, automatyczna analiza znamion skórnych wciąż jest nierozwiązanym problemem. Poniższy artykuł proponuje zastosowanie algorytmu ewolucyjnego do zaprojektowania, wytrenowania i przetestowania całych populacji klasyfikatorów (sztucznych sieci neuronowych) oraz ich iteracyjnego udoskonalania w każdej kolejnej populacji, w celu osiągnięcia jak...
-
Data augmentation for improving deep learning in image classification problem
PublikacjaThese days deep learning is the fastest-growing field in the field of Machine Learning (ML) and Deep Neural Networks (DNN). Among many of DNN structures, the Convolutional Neural Networks (CNN) are currently the main tool used for the image analysis and classification purposes. Although great achievements and perspectives, deep neural networks and accompanying learning algorithms have some relevant challenges to tackle. In this...
-
Decentralized Microgrid Energy Management System with Market-Based Energy Trade System
PublikacjaThis paper presents a decentralized energy management system for a power microgrid, which integrates individual users, who own renewable energy sources and energy storages. The purpose of the system is to make optimal use of available resources to cover the electricity needs of the whole microgrid. Thanks to the energy exchange system, in addition to exchanges with the distribution network, the system also allows trades within...
-
Decision support system for design of long distance heat transportation system
PublikacjaDistrict 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). The paper proposes a Decision Support System (DSS) for optimized selection of design and operating parameters of a long distance Heat Transportation System (HTS). The method allows for evaluation of feasibility and effectiveness...
Rok 2012
-
Analiza symulacyjna zmodyfikowanego modelu układu napędowego samochodu z silnikiem spalinowym
PublikacjaModelowanie pojazdów samochodowych jest istotne w działalności koncernów samochodowych, ponieważ pozwala na szybkie projektowanie, testowanie i wdrażanie nowych modeli pojazdów na bardzo konkurencyjnym rynku motoryzacyjnym. W artykule przedstawiono budowę układu napędowego samochodu osobowego marki Golf III. Następnie dokonano modyfikacji modelu matematycznego na podstawie fizyki poruszania się pojazdu, zaimplementowano go w środowisku...
-
Data-driven models for fault detection using kernel PCA: A water distribution system case study
Publikacja -
Data-driven models for fault detection using kernel pca:a water distribution system case study
PublikacjaKernel Principal Component Analysis (KPCA), an example of machine learning, can be considered a non-linear extension of the PCA method. While various applications of KPCA are known, this paper explores the possibility to use it for building a data-driven model of a non-linear system-the water distribution system of the Chojnice town (Poland). This model is utilised for fault detection with the emphasis on water leakage detection....
Rok 2006
-
Bounding approach to parameter estimation without prior knowledge on modeling error and application to quality modeling in drinking water distribution systems
PublikacjaW artykule rozważana jest estymacja parametrów modelu autoregresji z ruchoma średnią i sygnałem wejściowym (ARMAX) z wykorzystaniem przedziałowego modelu błędu. Zakłada się, że granice błędu struktury modelu są nieznane, bądź znane, ale bardzo konserwatywne. Dla zmniejszenia tego konserwatyzmu proponowane jest idea modeli punktowo-parametrycznych, w której występują zbiory parametrów i błędu modelu odpowiadające wszystkim wejściom....
Rok 2004
-
Bounding approach to parameter estimation without priori knowledge on model structure error.
PublikacjaArtykuł przedstawia estymację parametrów modelu ARMA (Autoregresive moving average) metodą zbiorów ograniczonych. Założono brak wiedzy na temat ograniczeń na błąd struktury modelu lub, że wiedza ta jest bardzo konserwatywna. W celu redukcji tego konserwatyzmu, zaproponowano koncepcje modelu punktowo-parametrycznego. W podejściu tym zakłada się istnienie zbioru parametrów modelu oraz błędu struktury odpowiadających każdej z trajektorii...
Rok 2023
-
Decomposition of the induced magnetism degaussing problem for fast determination of currents in demagnetization coils wrapped outside an object under arbitrary external field conditions
PublikacjaSafe passage of ships in the presence of sea mines can be ensured by limiting or reducing the ship’s magnetic footprint. For vessels with plastic hulls, the main component that requires magnetic damping is the engine. Demagnetization of such an object can be achieved by wrapping it with coils and setting the direct current appropriately. For each specific geographic location, the currents in the coils can be determined iteratively...