Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "filtr" wg kryterium: Temat


Wyświetlanie 1-15 z 15
Tytuł:
Porównanie metod estymacji stanu systemów dynamicznych
Comparison of state estimation methods of dynamical systems
Autorzy:
Michalski, J.
Kozierski, P.
Ziętkiewicz, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/276016.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
estymacja stanu
układy dynamiczne
filtr Kalmana
rozszerzony filtr Kalmana
bezśladowy filtr Kalmana
filtr cząsteczkowy
wskaźniki jakości
state estimation
dynamical systems
Kalman Filter
extended Kalman filter
unscented Kalman filter
particle filter
quality indices
Opis:
W pracy poruszono problem estymacji stanu dla układów dynamicznych oraz przedstawiono wybrane jego rozwiązania. Zaproponowano cztery metody estymacji: rozszerzony filtr Kalmana, bezśladowy filtr Kalmana, filtr cząsteczkowy oraz filtr Kalmana, stosowany dla obiektów liniowych. Metody te zastosowano dla trzech obiektów nieliniowych oraz dla dwóch obiektów liniowych (systemy jedno- i wielowymiarowe). Wszystkie obiekty zostały opisane za pomocą równań stanu. Przedstawiono także trzy różne wskaźniki jakości, reprezentujące błędy względne oraz bezwzględne, a także porównano ich działanie dla różnego typu obiektów. W wyniku przeprowadzonych symulacji stwierdzono, że najlepszą jakość estymacji zapewnia filtr cząsteczkowy, ale jednocześnie ta metoda jest najwolniejsza.
In this paper the problem of state estimation of dynamical systems has been discussed and selected solutions have been presented. Four methods of state estimation have been proposed: Extended Kalman Filter, Unscented Kalman Filter, Particle Filter and Kalman Filter for a linear system. These methods have been applied to three nonlinear objects and to two linear objects (one- and multivariable systems). All plants have been described using state equations. Three quality indices has been used, which present relative and absolute errors. They were compared for different objects. As a result of the simulation, it was found that the best estimation quality is provided by the particle filter, but this method is also the slowest.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2017, 21, 4; 41-47
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wielokrotny filtr cząsteczkowy w estymacji stanu systemów dynamicznych
MultiPDF Particle Filter for State Estimation of Dynamical Systems
Autorzy:
Michalski, Jacek
Kozierski, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/274890.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
estymacja stanu
systemy dynamiczne
filtr Bayesa
filtr cząsteczkowy
algorytm Bootstrap
wielokrotny filtr cząsteczkowy
state estimation
dynamical systems
Bayesian Filter
Particle Filter
Bootstrap Filter
MultiPDF Particle Filter
Opis:
W artykule poruszono problem estymacji stanu systemów dynamicznych oraz zaproponowano nową metodę jego rozwiązania – wielokrotny filtr cząsteczkowy. Jest to odmiana filtru cząsteczkowego pozwalająca na zrównoleglenie jego pracy przez podział na niezależne filtry tak, by umożliwić implementację algorytmu, także na urządzeniach o niedużej mocy obliczeniowej. Algorytm został zaimplementowany dla obiektu jedno- oraz wielowymiarowego, a jakość estymacji porównano dla różnej liczby cząsteczek. Do oceny działania algorytmu wykorzystano wskaźnik jakości aRMSE. Na podstawie badań stwierdzono, iż zrównoleglenie pracy filtru cząsteczkowego może poprawić działanie algorytmu.
In this paper the problem of state estimation of dynamical systems has been discussed and the new solution, named MultiPDF Particle Filter has been proposed. It is a modification of Particle Filter that allows to parallelize its work by dividing into independent filters in a way to enable the implementation of the algorithm also on devices with low computing power. The algorithm has been implemented for a one- and multi-dimensional object, and the quality of the estimation has been compared for a different number of particles. The quality index aRMSE has been used to evaluate the algorithm’s performance. Based on the simulation results it was found that the work parallelization of a Particle Filter can improve estimation quality of the algorithm.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2019, 23, 1; 11-16
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Rozpoznawanie ruchu palców na podstawie analizy elektromiogramu
Recognition of Finger Movement Based on Electromyogram Analysis
Autorzy:
Sikora, M.
Paszkiel, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/275218.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
elektromiografia
filtr IIR
rozpoznawanie wzorców
electromyography
IIR filter
pattern recognition
Opis:
W artykule przedstawiono informacje dotyczące systemu umożliwiającego rozpoznawanie ruchu palców na podstawie dwóch sygnałów elektromiograficznych (EMG). W chwili obecnej system pozwala rozróżnić czy wykonany był ruch palcem wskazującym, środkowym, serdecznym lub małym. W dalszej części artykułu prezentowane są wyniki działania systemu oraz możliwe kierunki rozwoju.
This paper discusses the system that allows to recognition of fingers movement based on a electromyogram (EMG). At the moment it can distinguish between the movement of pinky finger, ring finger, middle finger and index finger. The article presents the results of research on the effectiveness of the system as well as further development possibilities.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2018, 22, 2; 11-16
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
QUADROTOR - od pomysłu do realizacji
QUADROTOR - from idea to its realization
Autorzy:
Tomasik, P.
Okarma, M.
Marchewka, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/277032.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
czterośmigłowiec
quadrocopter
quadrotor
PID
LQ
filtr Kalmana
stabilizacja
filter Kalman
stabilization
Opis:
Tematem artykułu jest realizacja projektu bezzałogowego czterośmigłowca. Konstrukcja pojazdu oparta jest na aluminiowym szkielecie w kształcie krzyża, z elektroniką umieszczoną w jego środku. Cztery trójfazowe silniki elektryczne i zamocowane na nich śmigła o stałym kącie natarcia są jedynymi ruchomymi częściami pojazdu. Zasilanie zapewnia akumulator litowo-polimerowy. Prosta konstrukcja mechaniczna, zwrotność i niewielkie gabaryty sprawiają, że roboty tego typu świetnie nadają się do inspekcji trudno dostępnych miejsc, przez co cieszą się zainteresowaniem nie tylko wśród modelarzy. Zasadniczym problemem przy projektowaniu tego typu urządzeń jest stabilizacja położenia i orientacji w powietrzu. Temu zagadnieniu w dużej mierze poświęcony jest niniejszy artykuł. Stworzony model matematyczny czterośmigłowca, po zaimplementowaniu w środowisku MATLAB Simulink, umożliwiał symulowanie zachowania rzeczywistego obiektu. Aby wyniki tych symulacji były użyteczne, przeprowadzono identyikację parametrów urządzenia. W wyniku szeregu eksperymentów zmierzono m.in. momenty bezwładności całej konstrukcji i śmigieł oraz wyznaczono charakterystyki statyczne i dynamiczne silników. Następnym krokiem było dobranie regulatora, który sprostałby zadaniu stabilizacji lotu omawianej konstrukcji. Analizie poddano regulator PID (proporcjonalno-całkująco-różniczkujący) oraz LQ (liniowo-kwadratowy). Artykuł porusza również zagadnienie filtrowania odczytów z czujników inercyjnych, przy użyciu iltrów Czebyszewa i Kalmana. Na potrzeby projektu stworzono aplikację kontrolną umożliwiającą m.in. akwizycję danych z czterośmigłowca, symulację z wykorzystaniem modelu matematycznego oraz testowanie nastaw regulatorów. Projekt finansowany jest z grantu rektorskiego w Katedrze Automatyki Wydziału EAIiE Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
Article is dedicated to realization of project of unmanned quadrotor. Construction consists of two crossing aluminium rods with electronic boards in the centre. Four 3-phase motors and propellers with constant angle of attack are the only movable parts of whole construction. Power is provided by Li-Pol battery. Simple mechanical construction, agility and small size make quadrotors greatly adjusted to inspection tasks. As a result of that, they become point of interests not only for modellers. Major problem which had to be solved was issue of keeping quadrotor's position and attitude in the air. This is the main issue of following article as well. The mathematical model was de signed and implemented in MATLAB Simulink environment. Hence it was possible to simulate the behaviour of real object. To make results of those simulations reliable, an identification process was performed. Several experiments were carried out in order to identify moments of inertia (for entire construction and propelers). Static and dynamic characteristics of motors were determined as well. The next step was to choose controller able to stabilize flight of the quadrotor. Two sorts of algorithms were put into analysis: PID (proportional-integral-derivative), and LQ (linear-quadratic). The article concerns issue of filtering data derived from inertial sensors. Chebyshev and Kalman filters are briefly described. For this project sake, a control application was created. Its functionality includes data acquisition, simulation with mathematical model usage and testing controller presets. Project is founded by rectorial grand and realized on faculty of Electrical Engineering, Automatics, Computer Science and Electronics at AGH University of Science and Technology.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2011, 15, 9; 88-92
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Pomiar parametrów filtrów elektronicznych typu MEMS z automatycznym wyznaczaniem niepewności
Measurement of Parameters of MEMS Electronic Filters with Automatic Determination of Uncertainty
Autorzy:
Wasilewska, Natalia
Nowak, Paweł
Szewczyk, Roman
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2134964.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
filtry MEMS
niepewność pomiarowa
filtr Czebyszewa
MEMS filters
measurement uncertainty
Chebyshev filter
Opis:
Stosowane w praktyce filtry elektroniczne typu MEMS wymagają eksperymentalnego badania charakterystyk amplitudowych i fazowych. Wymaga to opracowania metody pomiarowej, która nie tylko zapewni pomiar charakterystyk, lecz umożliwi równoczesne oszacowanie niepewności tego pomiaru. Opisany sterowany komputerowo system pomiarowy umożliwia pomiary charakterystyk filtrów z zachowaniem spójności pomiarowej przy uwzględnieniu w pełni zautomatyzowanego procesu szacowania niepewności pomiaru. Testy przeprowadzone w trakcie badania charakterystyki przykładowego filtru magnetostrykcyjnego potwierdziły zarówno poprawność zaproponowanego rozwiązania, jak i jego możliwość zastosowania w praktyce.
MEMS type electronic filters used in practice require experimental testing of amplitude and phase characteristics. This requires the development of a measurement method that will not only measure the characteristics, but also allow for the simultaneous estimation of the measurement uncertainty. The computer-controlled measuring system described in the article enables the measurement of filter characteristics while maintaining measurement traceability, taking into account the fully automated process of estimating the measurement uncertainty. The tests carried out during the study of the characteristics of the exemplary magnetostrictive filter confirmed both the correctness of the proposed solution and its applicability in practice.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2022, 26, 3; 43--48
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wyznaczenie kursu bezzałogowego statku powietrznego na podstawie danych GPS i INS
Estimation course angle for UAV based on GPS and INS data
Autorzy:
Krasuski, K.
Wierzbicki, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/276232.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
GPS
INS
kurs
odchylenie standardowe
filtr Kalmana
course angle
standard deviation
Kalman filter
Opis:
Od kilkunastu lat obserwowany jest wzrost zainteresowania wykorzystania bezzałogowych statków latających w fotogrametrii i teledetekcji. Niskobudżetowe bezzałogowe platformy najczęściej korzystają ze stosunkowo tanich jednoczęstotliwościowych odbiorników GPS oraz platformy INS (MEMS). Ich integracja umożliwia wyznaczenie parametrów orientacji bezzałogowego statku latającego w przestrzeni. W artykule zaprezentowano wstępne rezultaty wyznaczenia kursu na podstawie samych danych GPS oraz określono różnicę kursu z wykorzystaniem danych GPS i INS. Przedstawiono również algorytm wyznaczenia kursu oraz opisano dokładnie przebieg eksperymentu lotniczego z wykorzystaniem platformy Trimble UX5. Na podstawie przeprowadzonych badań i uzyskanych wyników stwierdzono, iż średnia różnica kursu na podstawie surowych danych GPS i INS wynosi 0.21° z odchyleniem standardowym 6,12°.
For several years, increased interest in the use of unmanned aerial vehicles in photogrammetry and remote sensing can be easily observed. Low-budget unmanned platforms mostly use a relatively low-cost single frequency GPS and INS platforms (MEMS). Their integration allows to determination the orientation parameters of unmanned aerial vehicle in the space. The article deals with the preliminary results of determine the course angle based on the same GPS data and identifies the difference of course using GPS and INS data. The article presents an algorithm determine the course angle and also describes in details the airborne experiment using Trimble UX5 platform. Based on the researches and the results ob-tained, it was found that the average difference of course angle based on raw GPS and INS equals to 0,21° with a standard deviation of 6,12°.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2015, 19, 4; 63-68
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Absolute angle estimation by means of an IMU in a manipulator with electrohydraulic servodrives
Estymacja kąta odchylenia za pomocą jednostki IMU w manipulatorze z serwonapędami elektrohydraulicznymi
Autorzy:
Gośliński, J.
Owczarek, P.
Rybarczyk, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/276797.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
filtr Kalmana
inercyjna jednostka pomiarowa
manipulator elektrohydrauliczny
enkoder
Kalman filter
IMU
electrohydraulic manipulator
encoder
Opis:
The problem of estimation of the manipulator’s arm angle using the inertial measurement unit (IMU) is discussed. This unit was attached to the arm allowing identification of the arm’s angle relatively to the global coordinate system. The manipulator was also equipped with two incremental encoders. Results of conducted experiments allowed to compare the pitch angle of the robot arm, estimated from the IMU and calculated from the encoder unit. In the study the influence of the IMU sensor position on the quality of estimates was verified. Parameters of the estimation algorithm have been also checked. Finally, the selected estimation algorithm was verified during the operation, where manipulator moved at various speeds and angles. Aim of this study was to test the angle estimation method using an IMU in the mechanical system with hydraulic drives.
W artykule poruszono problem estymacji kąta wychylenia ramienia manipulatora przy użyciu inercyjnej jednostki pomiarowej (IMU). Jednostka została zamocowana na ramieniu manipulatora umożliwiając określenie odchylenia tego ramienia względem globalnego układu współrzędnych. Robot został również wyposażony w dwa enkodery inkrementalne. Wyniki pozwoliły na porównanie estymaty kąta odchylenia ramienia robota obliczonej z jednostki IMU oraz enkodera. W pracy zweryfikowano wpływ położeniu czujnika IMU na jakość estymaty. Sprawdzeniu poddane zostały również nastawy algorytmu estymującego kąt odchylenia. Ostatecznie zweryfikowano działanie wybranego algorytmu estymującego kąt przy różnorodnych wymuszeniach ruchu manipulatora. Celem pracy było sprawdzenie metod estymujących kąt przy użyciu IMU w układach z napędem hydraulicznym.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2013, 17, 2; 475-480
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fault Detection in Electric Power Systems Using Kalman Filter
Detekcja usterek w systemie elektroenergetycznym za pomocą filtru Kalmana
Autorzy:
Włodarczyk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/276874.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
filtr Kalmana
usterka
diagnostyka
detekcja
system elektroenergetyczny
Kalman filter
fault
diagnosis
residual
power system
Opis:
Systemy elektroenergetyczne należą do klasy dużych systemów dynamicznych odgrywających ogromną rolę we współczesnym świecie. Aby mogły spełniać swoją rolę muszą pracować bez większych zakłóceń. Dlatego konieczne jest zapewnienie im odpowiedniej ochrony na poziomie programowym i sprzętowym. Jednym z rozwiązań jest użycie szybkich algorytmów wykrywania usterek, które mogą być jednym z komponentów systemów SCADA sterujących i monitorujących systemem elektroenergetycznym. W pracy przedstawiono algorytm wykrywania usterek w systemach elektroenergetycznych. Opisano podstawy diagnostyki usterek dla metod stosujących liniowy model systemu, a w szczególności skupiono się na metodach bazujących na obserwatorach stanu i filtrze Kalmana. W rezultacie przedstawiono koncepcję filtru Kalmana i możliwość jego implementacji jako narzędzia do wykrywania usterek w systemach elektrenergetycznych. Eksperymenty wykonano na modelu dziewięcio-magistralowego systemu wyposażonego w trzy maszyny synchroniczne przy użyciu Power System Analysis Toolbox w środowisku Matlab. Pokazały one, że metody estymacji stanu, takie jak filtr Kalmana mogą być z powodzeniem stosowane w wykrywaniu usterek w systemach dynamicznych, w szczególności systemach elektroenergetycznych.
Power systems are large dynamic systems which are relevant infrastructure to our society. To keep them operating without long blackouts sufficient and reliable protection is necessary at hardware and software level. It can be accomplished by the implementation of the rapid fault detection algorithms which can be added to the SCADA systems controlling and monitoring power systems. In the following paper the fault detection algorithm for electric power systems is presented. The rudiments of the fault diagnosis concept for model-based methods are introduced with strong emphasis on the state-observer-based and Kalman-filter-based methods. Moreover, the Kalman filter idea is discussed with the application possibility as a fault detection tool to electric power systems. The experiments done on the 9-bus, 3-machine system with Power System Analysis Toolbox in Matlab showed that state estimation methods like Kalman filter can be successfully deployed in the fault detection in dynamic systems in particular in electric power systems.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2011, 15, 7-8; 86-89
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Redukcja “Syndromu Chorego Budynku” w zautomatyzowanych systemach wentylacji
SBS reduction in automated ventilation systems
Autorzy:
Rząsa, Mariusz R.
Ćwik, Krzysztof
Szymaniec, Sławomir
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/277507.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
filtr zoolitowy
gruntowy wymiennik ciepła
system wentylacji
redukcja SBS
przygotowanie powietrza
zoolite filter
ground heat exchangers
ventilation system
Opis:
Syndrom chorego budynku jest wynikiem obecności w powietrzu związków chemicznych podrażniających śluzówki, powodujących bóle i zawroty głowy oraz złe samopoczucie. Przyczyną wystąpienia takich związków może być ich emisja wewnątrz budynku, ale niejednokrotnie takie związki dostają się przez kanały wentylacyjne wraz z zasysanym powietrzem. Związane jest to ściśle ze spełnieniem norm komfortu cieplnego. Obecnie wiele systemów wentylacji jest zautomatyzowanych. Część powietrza cyrkuluje wewnątrz budynku, a wymianie ulega tylko tyle powietrza, ile jest konieczne, aby zachować odpowiednie standardy. Rozwiązanie to w połączeniu z rekuperacją ciepła jest znacznie bardziej energooszczędne. W pracy przedstawiono rozwiązanie oparte na zautomatyzowanym systemie wentylacji współpracującym z gruntowym wymiennikiem ciepła. Rozwiązanie to umożliwia utrzymanie niskiej energooszczędności oraz zapewnienie odpowiednich parametrów pobieranego powietrza z zewnątrz. Jednak wymaga stosowania odpowiednich filtrów redukujących ilość związków chemicznych dostających się do budynku wraz z zasysanym powietrzem. Obecnie znane są różne konstrukcje filtrów, zarówno pasywnych jak i aktywnych. W pracy opisano nowatorskie rozwiązanie zastosowania układu gruntowego wymiennika ciepła z biologicznym filtrem zoolitowym. Przedstawiono wyniki badań oraz określono procentowy stopień redukcji. Jak wynika z badań, gruntowe wymienniki ciepła redukują wiele związków chemicznych, jakie dostają się do nich wraz z powietrzem, ale są też emitorem tlenków węgla. Połączenie gruntowego wymiennika ciepła z filtrem zoolitowym powoduje, że te dwa urządzenia uzupełniają się w procesie redukcji zanieczyszczeń powietrza. W konsekwencji otrzymuje się powietrze o znacznie zregulowanym udziale związków chemicznych i odpowiedniej temperaturze.
Sick building syndrome SBS is the result of the presence of chemical compounds in the air, irritating the mucous membrane, causing headaches, dizziness and malaise. The reason for the occurrence of such compounds may be their emission inside the building, but often these types of compounds get through ventilation channels along with the sucked air, which is closely related to meeting thermal comfort standards. At present, many ventilation systems are automated, in which part of the air circulates inside the building, and only as much air is exchanged as is necessary to maintain appropriate standards. This solution allows maintaining low energy efficiency and ensuring adequate parameters of the air taken in from the outside. However, it requires the use of appropriate filters to reduce the amount of chemicals entering the building along with the sucked air. Currently, various types of both passive and active filter solutions are known. The paper presents a solution based on an automated ventilation system in cooperation with a ground heat exchanger. Such solutions require the use of appropriate filters to reduce the amount of chemicals entering the building along with the sucked air. Currently, various types of both passive and active filter solutions are known. This paper describes an innovative solution to use the system ground heat exchanger with a zoolite biological filter. The results of the research were presented, and the percentage reduction rate was determined. Studies show that ground heat exchangers reduce the presence of chemical compounds in the air, but they are also an emitter of carbon oxides. The combination of a ground heat exchanger with a zoolite filter causes these two devices to complement each other in reducing air pollution. As a consequence, in this way air is obtained with a significantly regulated proportion of chemical compounds and appropriate temperature.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2020, 24, 3; 37-42
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Particle Filter in State Vector Estimation Problem for Power System
Wykorzystanie filtru cząsteczkowego do estymacji wektora stanu w sieci elektroenergetycznej
Autorzy:
Kozierski, P.
Lis, M.
Ziętkiewicz, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/277864.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
particle filter
state observer
state estimation
power system
weighted least squares
filtr cząsteczkowy
obserwator stanu
estymacja stanu
sieć elektroenergetyczna
Opis:
Particle Filter is a tool, which has been used more frequently over the years. Calculations with using Particle Filter methods are very versatile (in comparison to the Kalman Filter), which can be used in high complex and nonlinear problems. Example of such a problem is the power system, where Particle Filter is used to state estimation of network parameters based on measurements. Paper presents theoretical basis regarding Particle Filter and power system state estimation. Results of experiment have shown that Particle Filter usually gives better outcome comparing to the Weighted Least Squares method. In extension Multi Probability Density Function Particle Filter is proposed, which improves obtained results so that they are always better than Weighted Least Squares method.
Filtr cząsteczkowy jest narzędziem, które z roku na rok jest coraz chętniej wykorzystywane. Dużą zaletą obliczeń wykorzystujących metody filtru cząsteczkowego jest ich duża uniwersalność - w przeciwieństwie do filtru Kalmana mogą być stosowane nawet w bardzo skomplikowanych i silnie nieliniowych obiektach. Przykładem takiego układu jest sieć elektroenergetyczna, a problem, który został rozwiązany przy wykorzystaniu metody filtru cząsteczkowego to estymacja stanu sieci na podstawie pomiarów. W artykule przedstawiono podstawy teoretyczne dotyczące filtrów cząsteczkowych oraz estymacji stanu w sieci elektroenergetycznej. Przedstawiono także wyniki symulacji porównujących wyniki estymacji wykorzystujących zarówno standardową metodę, jak i metodę filtru cząsteczkowego. W wyniku przeprowadzonego doświadczenia stwierdzono, że zaproponowana metoda estymacji stanu w układzie jest na ogół lepsza od standardowej metody WLS (ważonych najmniejszych kwadratów). W rozszerzeniu zaproponowano filtr cząsteczkowy złożony z kilku funkcji gęstości prawdopodobieństwa, który polepsza estymację wektora stanu. Dzięki zastosowaniu algorytmu otrzymywane wyniki są zawsze lepsze od metody ważonych najmniejszych kwadratów.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2014, 18, 1; 76-81
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimal State Estimation via Adaptive Fuzzy Particle Filter
Optymalne szacowanie stanu za pomocą adaptacyjnego filtra cząstek rozmytych
Autorzy:
Sąsiadek, Jurek
Bitlmal, Hamdan Alatresh
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27312467.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
mobile robot tracking
adaptive fuzzy particle filter
fuzzy logic
sensor fusion
śledzenie robotów mobilnych
adaptacyjny filtr cząstek rozmytych
logika rozmyta
fuzja czujników
Opis:
Particle Filters (PF) accomplish nonlinear system estimation and have received high interest from numerous engineering domains over the past decade. The main problem of PF is to degenerate over time due to the loss of particle diversity. One of the essential causes of losing particle diversity is sample impoverishment (most of particle’s weights are insignificant) which affects the result from the particle depletion in the resampling stage and unsuitable prior information of process and measurement noise. To address this problem, a new Adaptive Fuzzy Particle Filter (AFPF) is used to improve the precision and efficiency of the state estimation results. The error in AFPF state is avoided from diverging by using Fuzzy logic. This method is called tuning weighting factor (α) as output membership function of fuzzy logic and input memberships function is the mean and the covariance of residual error. When the motion model is noisier than measurement, the performance of the proposed method (AFPF) is compared with the standard method (PF) at various particles number. The performance of the proposed method can be compared by keeping the noise level acceptable and convergence of the particle will be measured by the standard deviation. The simulation experiment findings are discussed and evaluated.
Adaptacyjny filtr cząstek rozmytych (AFPF) służy do poprawy precyzji i wydajności wyników szacowania stanu. Metoda ta nazywana jest dostrajaniem współczynnika ważenia (α), ponieważ wyjściowa funkcja przynależności logiki rozmytej, a wejściowa funkcja przynależności jest średnią i kowariancją błędu resztowego. Wydajność proponowanej metody jest porównywana przez utrzymanie dopuszczalnego poziomu hałasu, a zbieżność cząstki będzie mierzona przez odchylenie standardowe. Wyniki eksperymentu symulacyjnego są omawiane i oceniane.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2023, 27, 4; 5--12
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The design of digital audio filter system used in tomatis method stimulation
Autorzy:
Jóźwiak, Krzysztof
Bujacz, Michał
Królak, Aleksandra
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/384341.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
sound filtering
digital signal processing
shelving filter
FIR filter
Electronic Ear stimulator
Tomatis Method
filtrowanie dźwięku
przetwarzanie sygnału cyfrowego
filtr FIR
metoda Tomatisa
Opis:
The Tomatis Method is a rehabilitation technique used in psychology, the main aim of which is stimulating the cochlea in the inner ear by filtered air-conducted and bone-conducted sounds. The system of electronic filters and amplifiers used for this therapy is called the Electronic Ear. Commonly, it is a commercial analog device that is expensive and after a few years its functionality declines. In this paper, we propose a digital Electronic Ear system using an STM32F4 family micro-controller and ADC/ DAC integrated circuits. The design of the digital sound filters allows to adjust more parameters and overcomes some of the constraints of analog systems. In this paper, we provide a short review of the Tomatis Method, the main functions of the Electronic Ear and we describe the designed system with comparison measurements to the analog original.
Źródło:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems; 2019, 13, 1; 73-78
1897-8649
2080-2145
Pojawia się w:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sterowanie układem lewitacji magnetycznej w warunkach zakłóceń stochastycznych
Control of the Magnetic Levitation System in Conditions of Stochastic Disturbances
Autorzy:
Mrotek, Mikołaj
Szymankiewicz, Adrian
Michalski, Jacek
Kozierski, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2134959.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
układ lewitacji magnetycznej
modelowanie
rozszerzony filtr Kalmana
estymacja stanu
sprzężenie od stanu
magnetic levitation system
modeling
extended Kalman filter
state estimation
state feedback
Opis:
W niniejszej pracy przedstawiono możliwość zredukowania wpływu zakłóceń stochastycznych na jakość regulacji dzięki estymacji stanu z wykorzystaniem algorytmu rozszerzonego filtru Kalmana. Przeprowadzono eksperymenty na laboratoryjnym układzie lewitacji magnetycznej firmy Inteco, którego model matematyczny jest nieliniowy. Przyjęto metodę sterowania z użyciem wektora stanu i algorytmem lokowania biegunów dla modelu zlinearyzowanego w wybranym punkcie pracy. Dla różnych poziomów zaszumienia sygnału pomiarowego zbadano działanie układu ze sprzężeniem zwrotnym od stanu mierzonego oraz estymowanego. W celu oceny regulacji, dla obu realizacji sprzężenia dokonano weryfikacji jakości działania algorytmu. Porównano otrzymane przebiegi czasowe każdej zmiennej stanu oraz obliczone, całkowe wskaźniki jakości bazujące na uchybie regulacji. Jakość estymacji oceniono na podstawie wskaźnika błędu średniokwadratowego oraz bazującego na błędach estymat i pomiarów. Syntezy regulatora dokonano na podstawie modelu ciągłego, a następnie wyznaczono jego postać dyskretną w celu numerycznej implementacji algorytmu rozszerzonego filtru Kalmana. Dokonano synchronizacji bloków wykonawczych z wybranym okresem próbkowania. Wyniki przeprowadzonych badań pozwalają wnioskować o przewadze regulacji w układzie, w którym brana jest informacja o wektorze stanu z estymacji, w porównaniu z bezpośrednim sprzężeniem zwrotnym bez filtracji Kalmana.
This paper presents the possibility of reducing impact of stochastic disturbances on the quality of control by implementation of state estimation using the extended Kalman filter algorithm. Experiments were carried out on the Inteco magnetic levitation laboratory system, which mathematical model is nonlinear. A control method with the use of a state vector and a pole placement algorithm was adopted for the model which was linearized at the selected working point. For different levels of noise in the measurement signal, the operation of the system with a feedback from the measured and estimated state was tested. In order to assess the regulation, the quality of the algorithm was verified for both implementations of the feedback. The obtained time plots of each state variable were compared and the calculated integral quality indices, based on the control error, were compared. The quality of the estimation was assessed on the basis of the following mean square error and based on the errors between estimation and measurements indices. The controller was synthesized on thebasis of the continuous model, and then its discrete form was numerically implement as the extender Kalman filter algorithm. The executive blocks were synchronized with the selected sampling period. The results of the performed research allow to conclude about the advantage of control in the system in which the information about the state vector from the estimation is taken, in comparison with the direct feedback without Kalman filtering.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2022, 26, 3; 5--16
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Solution of the Kalman filtering problem in control and modeling of a double inverted pendulum with rolling friction
Rozwiązanie zagadnienia filtru Kalmana w kontroli i modelowaniu podwójnego wahadła odwróconego z tarciem tocznym
Autorzy:
Olejnik, P.
Awrejcewicz, J.
Niełaczny, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/277179.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
podwójne wahadło odwrócone
linearyzacja
modelowanie dynamiczne
tarcie toczne
filtr Kalmana
kontrola LQG
double inverted pendulum
linearization
dynamic modeling
rolling friction
Kalman filter
LQG control
Opis:
The problem of control and dynamical modeling of a unicycle-cyclist system treated as a double inverted pendulum with rolling friction and vibrating in the plane that is perpendicular to the direction of movement is studied. The object of analysis consists of two basic parts: the wheel and the double pendulum. The equations of motion have been derived using the Lagrange equation of the second kind. The kinematic excitation has been applied to the cyclist. The aim of control is to maintain the unicyclecyclist system in an unstable equilibrium around given angular position. Control moment of force has been applied to the wheel in a numerical procedure performed in Simulink. Kalman filtering problem has been solved basing on the feedback control system and functions included in Control System Toolbox of MATLAB. The proposed approach could be extended in future to solve some dynamical problem of transverse vibrations.
Praca podejmuje rozwiązanie zagadnienia kontroli i modelowania dynamicznego układu monocykl-rowerzysta rozpatrzonego jako podwójne wahadło odwrócone z tarciem tocznym drgające w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku ruchu. Analizowany obiekt składa się z dwóch podstawowych części, tzn. koła i podwójnego wahadła. Równania ruchu układu mechanicznego, w którym wymuszenie kinematyczne przyłożono do masy reprezentującej ciało rowerzysty wyprowadzono stosując równania Lagrange’a drugiego rodzaju. Zadaniem kontroli było utrzymanie modelu układu monocykl-rowerzysta w niestabilnym położeniu równowagi w pobliżu zadanej wartości kąta obrotu. W procedurze numerycznej zrealizowanej w Simulinku moment siły kontroli przyłożono do koła napędzającego układ modelowy. Zagadnienie doboru filtru Kalmana rozwiązano w układzie sterowania ze sprzężeniem zwrotnym przy użyciu wbudowanych funkcji numerycznych wchodzących w skład biblioteki Control System Toolbox pakietu MATLAB. Zaproponowane podejście można rozszerzyć w przyszłości w celu rozwiązania podobnego problemu dynamicznego uwzględniającego drgania poprzeczne.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2013, 17, 1; 63-70
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Pomiar składowej zmiennej pulsującego ciśnienia powietrza
Measurement of an Alternating Component of Pulsating Air Pressure
Autorzy:
Werszko, R.
Tomczuk, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/277202.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
średnia wartość ciśnienia krwi
pomiar metodą oscylometryczną
pneumatyczny filtr dolnoprzepustowy
pneumatyczny człon inercyjny pierwszego rzędu
obliczanie filtru pneumatycznego
dotykowy czujnik ciśnienia krwi
mean value of blood pressure
measurement by oscillometry method
pneumatic low-pass filter
pneumatic inertial element of the first order
calculation of the pneumatic filter
blood pressure tactile sensor
Opis:
Przedstawiono przypadek pomiaru składowej zmiennej, której amplituda jest wielokrotnie mniejsza od składowej stałej pulsującego ciśnienia, a częstotliwość jest zawarta w granicach 0,1–2 Hz. Do pomiaru użyto handlowego przetwornika różnicy ciśnień, którego jedno z wejść połączono z pneumatycznym filtrem dolnoprzepustowym. Projekt tego filtru oparto na zaproponowanym modelu układu pomiarowego. Jego weryfikację przeprowadzono na stanowisku pomiarowym, będącym częścią układu do bezinwazyjnego pomiaru średniej wartości ciśnienia krwi.
The case when the amplitude is much smaller than the constant component, and the frequency ranges 0.1–2 Hz is presented. Stock transducers equipped with a pneumatic low-pass filter were used. Design of the filter is based on the proposed measuring system model and verified by using a special pneumatic device dedicated for measuring the human blood pressure.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2018, 22, 4; 13-18
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-15 z 15

    Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies