Informacja

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

Wyszukujesz frazę "nonlinear control" wg kryterium: Temat


Wyświetlanie 1-29 z 29
Tytuł:
Sterowanie nieliniowe backstepping wahadła odwróconego z napędem inercyjnym
Non-Linear Backstepping Control for an Inertia Wheel Pendulum
Autorzy:
Owczarkowski, A.
Bachman, P.
Gośliński, J.
Owczarek, P.
Regulski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/159172.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
Tematy:
sterowanie nieliniowe
backstepping
LQR
IWP
nonlinear control
Opis:
W artykule przedstawiono działanie nieliniowego algorytmu sterowania backstepping użytego do stabilizacji wahadła odwróconego IWP (Inertia Wheel Pendulum). Analizowanym obiektem jest konstrukcja umocowana na dwóch kołach i posiadająca silnik napędzający koło zamachowe. To czyni z niej nieliniowy układ o dwóch stopniach swobody (kąt odchylenia od pionu i kąt obrotu koła) i jednym wymuszeniu (moment siły na wale silnika). Jako punkt pracy obrano niestabilną pozycję pionową. W oparciu o teorię stabilności Lapunowa, analitycznie wyznaczono prawo sterowania. Dla porównania wyznaczono również sterowanie liniowo-kwadratowe LQR (Linear Quadratic Regulator). Wykonano testy symulacyjne obu algorytmów wykazując, że w wielu sytuacjach sterowanie backstepping pozwala uzyskać lepsze rezultaty niż sterowanie LQR.
This article describes the non-linear backstepping control algorithm used to stabilize the inverted pendulum IWP (Inertia Wheel Pendulum). The analysed object is a construction mounted on two wheels with an electric motor accelerating the flywheel. This is the non-linear system with two degrees of freedom (the angle of inclination and rotation of the wheel) and one actuator (torque on the motor shaft). The vertical position is the unstable operating point. The Lyapunov stability theory allowed to formulate the control law analyticity. The result is compared with the linear-quadratic control LQR (Linear Quadratic Regulator). The simulation tests showed differences of both algorithms and benefits of using backstepping.
Źródło:
Prace Instytutu Elektrotechniki; 2014, 264; 51-63
0032-6216
Pojawia się w:
Prace Instytutu Elektrotechniki
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Układ regulacji z modelem wewnętrznym sterujący obiektem nieliniowym
Control system with internal model regulating a nonlinear plant
Autorzy:
Kula, K.
Pozorski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/267875.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
system wentylacji klatki schodowej
model nieliniowy
IMC
nonlinear control
Opis:
W pracy przedstawiono koncepcję układu sterowania obiektem nieliniowym, jakim jest system wentylacji klatki schodowej, stanowiącej drogę ewakuacji na wypadek pożaru budynku wielopiętrowego. Opiera się ona na zastosowaniu modelu nieliniowego oraz jego inwersji przy wykorzystaniu techniki sprzężenia zwrotnego. Dzięki wprowadzeniu do struktury regulatora modelu obiektu układ adoptuje się do zmiennych warunków pracy.
The paper presents the concept of a nonlinear control system, which is the stairwell ventilation system, which is a means of escape in case of fire multi-storey building. It is based on the use of non-linear model and its inversion using feedback techniques. With the introduction the model to the structure of the controller system adapts to changing conditions.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2014, 40; 65-68
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Stabilizacja pozycji i kierunku jednostki dynamicznie pozycjonowanej z niepewnościami parametrycznymi modelu i pomiarowymi
Position and heading stabilization of DP vessel with parametric and measurement uncertainties
Autorzy:
Witkowska, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/267160.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
backstepping
sterowanie adaptacyjne
metoda Lapunowa
adaptive control
nonlinear control
Lapunov method
Opis:
W praktyce, dynamika statku jak również zakłóceń środowiskowych oddziałujących na kadłub nie jest dokładnie znana, co wynika ze zmieniających się warunków eksploatacyjnych jednostki i stanów morza. W artykule przedstawiono zagadnienie projektowania regulatora pozycji i kursu statku z zastosowaniem algorytmu całkowania wstecz (ang. backstepping). W pracy rozważono układ dynamicznego pozycjonowania statku z niepewnościami parametrycznymi modelu oraz pomiarowymi. Niepewności parametryczne związane są z hydrodynamicznymi siłami tłumiącymi, natomiast pomiarowe z niemierzalną predkością statku. Porównano działanie układu adaptacyjnego zakładając występowanie niepewności oraz nieadaptacyjnego przy założeniu dokładnej znajomości modelu statku. Wyniki badań symulacyjnych wskazują zbliżone wyniki w obu rozpatrywanych przypadkach.
In commercial Dynamic Positioning systems is still used PID control, despite a significant increase in the level of automation. To improve the quality of the positioning of the vessel may allow the use of more effective methods and algorithms, providing advanced nonlinear control techniques. The problem of synthesis a dynamic positioning system for surface vessel with uncertainties was considered in this paper. In practice, both the dynamics of a dynamically positioned vessel as well as environmental disturbances affecting on a hull are not precisely known, as a result of the changing operating conditions and the sea states. The article presents the problem of position and heading controller design by vectorial adaptive backstepping methods. The dynamic positioning vessel with parametric model uncertainties associated with hydrodynamic forces damping, low-speed ship and in the presence of waves disturbances was used. Comparison of the system with uncertainties and assuming precise knowledge of ship model was carried out. Finally simulations results demonstrate similar results in both cases. Adaptive controller follows desired trajectory with small neighborhood. All signals in the closed-loop DP control system are bounded.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2015, 47; 195-198
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sterowanie poziomem cieczy przy pomocy regulatora wykorzystującego model neuronowy obiektu nieliniowego
Control system of liquid level using neural model of nonlinear plant
Autorzy:
Kula, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/268339.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
sterowanie bazujące na modelu
sterowanie nieliniowe
model-based control
nonlinear control systems
Opis:
W pracy przedstawiono projekt układu regulacji poziomu wody w zespole zbiorników o swobodnym wypływie, który w swej strukturze wykorzystuje nieliniowe modele obiektu: neuronowy i model niskiego rzędu uwzględniający zależność stałych czasowych od wartości wielkości regulowanej. Tak przyjęta struktura pozwala realizować sterowanie w układzie otwartym z możliwością korekty wartości zadanej przy wystąpieniu zakłóceń na wejściu lub wyjściu obiektu.
The paper presents the concept of a nonlinear control system, which is the liquid level control system of two tanks It is based on the use in controller structure a non-linear models of the plant: neural and low-order model takes into account the dependence of the time constants and steady state gain of the controlled variable. So adopted structure allows to perform the control in an open-loop system with the possibility of setpoint correction under the influence of disturbances on the input or output of the plant.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2016, 51; 87-92
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badanie i porównanie algorytmów LQR i backstepping do sterowania wahadła odwróconego z napędem inercyjnym
Comparison of LQR control and nonlinear backstepping control using an inertia wheel pendulum
Autorzy:
Owczarkowski, A.
Gośliński, J.
Owczarek, P.
Rybarczyk, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/153666.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
sterowanie nieliniowe
backstepping
LQR
filtr Kalmana
nonlinear control
Kalman filter
Opis:
W artykule przedstawiono rezultaty działania sterowania liniowo-kwadratowego LQR (ang. Linear Quadratic Regulator) i nieliniowego backstepping na realnym obiekcie. Obiektem sterowania jest wahadło odwrócone z napędem inercyjnym (IWP - ang. Inertia Wheel Pendulum). Posiada ono dwa stopnie swobody: kąt odchylenia od pionu oraz kąt obrotu koła zamachowego. Wirującą masę napędza wysokomomentowy silnik umieszczony wewnątrz konstrukcji. Obiekt posiada mniej wymuszeń (jedno) niż stopni swobody (dwa) i dlatego nazywany jest underactuated. Celem układu regulacji jest utrzymywanie urządzenia w pozycji pionowej stanowiącej punkt równowagi. Zastosowano sterowanie nieliniowe backstepping. Kąt obrotu koła zamachowego mierzony jest przez enkoder inkrementalny. Do pomiaru poziomu odchylenia od pionu zastosowano jednostkę IMU (ang. Inertial Measurement Unit) zawierającą akcelerometr i żyroskop. Chcąc stworzyć efektywnie działającą fuzję sensoryczną, zastosowano filtrację Kalmana. Dzięki temu możliwe jest ustalenie odpowiedniego stopnia zaufania odpowiednim potokom pomiarowym i odfiltrowanie szkodliwych zakłóceń. Wykonano testy na obiekcie rzeczywistym i udowodniono poprawność działania zastosowanych algorytmów.
This paper presents the results and comparison of linear quadratic control LQR and nonlinear backstepping on a real device. This device is the inverted pendulum driven by an accelerating inertia – inertia wheel pendulum. It has two degrees of freedom: the angle of inclination and the angle of rotation of the flywheel and one actuator – a high torque DC electric engine. Thus it is called underactuated. The purpose of the control system is to maintain the device in a vertical position which is the unstable equilibrium point. The angle of rotation of the flywheel is measured by an incremental encoder. To measure the angle from the vertical position, there was used the IMU (Inertial Measurement Unit) containing an accelerometer and a gyroscope. In order to create an effectively functioning sensory fusion, Kalman filtering was used. This made it possible to determine the appropriate level of trust for sensors and to filter out harmful noise. The correct effect of the used algorithms is presented.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2013, R. 59, nr 10, 10; 1016-1019
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływanie kształtem trajektorii referencyjnej na działanie układów regulacji predykcyjnej
Influencing Predictive Control System Performance by Reference Trajectory Shaping
Autorzy:
Nebeluk, Robert
Marusak, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/275003.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
trajektoria referencyjna
regulacja predykcyjna
regulacja nieliniowa
obiekty nieliniowe
jakość regulacji
reference trajectory
predictive control
nonlinear control
nonlinear plants
control quality
Opis:
Zastosowanie algorytmów regulacji predykcyjnej MPC do regulacji wielu procesów nieliniowych, o różnym stopniu trudności, często umożliwia osiągniecie bardzo dobrej jakości regulacji. Jest to możliwe ze względu na odpowiednie uwzględnienie w strukturze algorytmu informacji uzyskanych z modelu procesu. Do formułowania zadania optymalizacji dla algorytmów regulacji predykcyjnej najczęściej zakładana jest stała trajektoria referencyjna dla całego horyzontu predykcji. W artykule przedstawiono możliwości poprawy jakości regulacji przez zastosowanie trajektorii referencyjnej zmiennej na horyzoncie predykcji. Podczas porównywania jakości regulacji z wykorzystaniem trajektorii referencyjnych o różnej postaci, wzięto pod uwagę dwie wielkości. Pierwszą z nich jest czas narastania wyjścia obiektu regulacji, a drugą - przeregulowanie. Badania prowadzono w układach regulacji dwóch obiektów: nieminimalnofazowego obiektu liniowego oraz nieliniowego reaktora polimeryzacji. Do regulacji w przypadku pierwszego obiektu, zastosowano algorytm DMC, a w przypadku drugiego - algorytm bazujący na modelu nieliniowym, z nieliniową predykcją i linearyzacją (NDMC-NPL). Przedstawione wyniki dobrze ilustrują możliwości wpływania, za pomocą trajektorii referencyjnych o różnych kształtach, na poprawę jakości regulacji oferowanej przez algorytmy predykcyjne.
Applying model predictive control (MPC) algorithms to control many processes, of different difficulty level, often allows improving control quality. It is possible by including information received from a process model in the algorithm structure. When defining the optimization problem for the predictive control algorithms most often a time-constant reference trajectory is assumed. Possibilities of improving the control quality by applying a time reference trajectory variable on the prediction horizon are presented in the paper. Two quantities are considered when comparing control quality: the rise time of the control plant output, and the overshoot. The experiments were conducted in the control systems of two control plants: a linear nonminimumphase plant and a nonlinear polymerization reactor. In the control system of the first control plant the DMC predictive control algorithm was used. For the nonlinear reactor the NDMC-NPL algorithm based on a nonlinear model was applied. It is demonstrated that by using the reference trajectories of different shapes it is possible to improve control quality offered by the MPC control algorithms.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2019, 23, 1; 21-30
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptacyjny regulator kursu statku z zastosowaniem metody backstepping
Adaptive ship course controller with use of the backstepping method
Autorzy:
Witkowska, A.
Śmierzchalski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157277.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
autopilot
sterowanie adaptacyjne
backstepping
projektowanie prawa sterowania
adaptive control
nonlinear control
backstepping method
genetic algorithm
Opis:
W układach morskich aplikacja nieliniowych technik adaptacyjnych do sterowania ruchem statku jest obecnie niezbędna aby uwzględnić występujące niepewności strukturalne i parametryczne. Jest to szczególnie istotne, ponieważ dynamika statku zależy od dużej masy i wpływu zakłóceń środowiskowych zarówno addytywnych jak i multiplikatywnych, wywołanych przez fale, wiatry i prądy oceaniczne. Artykuł obejmuje zagadnienie projektowania adaptacyjnego układu regulacji kursem statku morskiego. Zaproponowany algorytm sterowania opiera się na adaptacyjnej metodzie backstepping z prawem adaptacji parametrów modelu statku wyprowadzonym w oparciu o teorię II funkcji Lapunowa. W artykule została przeprowadzona analiza poprawności oraz jakości zaprojektowanego regulatora adaptacyjnego. Zbadano zdolność śledzenia zmian wartości zadanej kursu oraz zbieżność do rzeczywistych wartości parametrów. Istotnym problemem w metodzie backstepping jest uwzględnienie na etapie projektowania, urządzenia wykonawczo-sterującego jakim jest maszyna sterowa, ze względu na nieliniową dynamikę opisaną za pomocą nieliniowości z nasyceniem. Algorytmy sterowania dostępne zarówno w literaturze jak i zastosowaniach morskich zazwyczaj zaniedbują dynamikę maszyny sterowej. Przy opracowaniu algorytmu sterowania przyjęty został uproszczony model matematyczny dynamiki statku, natomiast badania symulacyjne wykonano z pełnowymiarowym modelem statku typu B-481.
The paper deals with issues concerning the advanced ship course control system. The control algorithm suggested in the work is based on the backstepping method and a genetic algorithm. The ship course adaptive controller configuration was designed with use of the backstepping procedure [see section 2]. The controller version (17) includes the adaptation block of ship model parameters (23)-(25). The adaptation of ship model parameters to the updating law derived on a basis of II Function Lyapunov theory enables us to obtain good adaptation properties of the system in the presence of the so-called parametric uncertainties, e.g. connected with the influence of environmental disturbances, such as wind or a sea wave. The adjustable parameters of the obtained nonlinear steering structures (Fig. 1.) were tuned up in order to optimize the system operation. A genetic algorithm was used for optimization. The quality of operation of the obtained steering structures was analyzed by conducting simulation experiments on a simplified (1)-(4) and complex simulation model of a ship of type B-481, [see Sections 3,4]. The results of computer simulation experiments showed the high quality of control and system stability of such steering (Figs. 2, 3, 4). The considered system realizes basic tasks, such as: stabilization of the system, the tuning of controller amplification, adaptation of the system to changing environmental conditions.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 8, 8; 750-753
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Kompensacja drgań belki kompozytowej przy wykorzystaniu aktywnych przetworników piezoelektrycznych sterowanych nieliniowym regulatorem
Compensation of mechanical vibrations of composite beam by using piezoelectric actuators with nonlinear controller
Autorzy:
Filipek, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157064.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
aktywne tłumienie drgań mechanicznych
piezoelektryk aktywny
regulacja nieliniowa
active vibration damping
nonlinear control
Opis:
Artykuł prezentuje wyniki badań układu kompensacji drgań mechanicznych belki jednostronnie utwierdzonej przy wykorzystaniu aktuatorów piezoelektrycznych sterowanych regulatorem nieliniowym opartym na zjawisku nasycenia. Jako aktywator tłumiący drgania zastosowano przetwornik piezoelektryczny typu MFC, którego pracę nadzorował procesor DSP. Przeprowadzone badania numeryczne i laboratoryjne wykazały dużą skuteczność działania algorytmu, ale tylko przy dopasowaniu częstotliwości regulatora do pobudzenia belki, oraz wykazały znaczne pogorszenie tłumienia drgań przy ich odstrojeniu lub nieoptymalnych parametrach regulatora.
Damping of active vibrations of a cantilever beam by a piezoelectric actuator with nonlinear controller based on saturation phenomena is analysed in the paper. The MFC M-8503P1 (Macro Fiber Composite) element is used as a piezoactuator in the laboratory setup. The control algorithm is computed by TMS320F2812 DSP system. Both numerical and laboratory tests confirmed high efficiency of the considered method, but only for the optimal controller parameters and the external force frequency equal to the beam natural frequency. Even the difference between the frequencies equal to 1% caused a considerable loss of algorithm performances. Unsuitable controller parameters have a similar effect on vibration compensation causing increase in the vibration amplitude and appearance of additional oscillations. In a real system the natural beam frequency can vary during operation with the change of ambient conditions and ageing effect. Thus, there is a need for an adaptive system adjusting frequency and parameters of the controller. The investigated control method is very sensitive to external noises resulting in piezoactuator excitation, and because of that it is necessary to implement analog and digital low-pass filters.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2010, R. 56, nr 5, 5; 423-426
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nieliniowe sterowanie predykcyjne ramion manipulatorów
Nonlinear Predictive Control of Manipulator Arms
Autorzy:
Tatjewski, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27312429.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
sterowanie manipulatorów
sterowanie nieliniowe
sterowanie predykcyjne
opóźnienie sterowania
szybkie próbkowanie
manipulator control
nonlinear control
model predictive control
control delay
fast sampling
Opis:
Przedmiotem artykułu są algorytmy sterowania predykcyjnego (typu MPC - Model Predictive Control) ramion manipulatorów sztywnych. Zastosowano MPC z modelem w przestrzeni stanów i wykorzystano najnowszą technikę tłumienia zakłóceń i błędów modelowania, pozwalającą uniknąć dynamicznego modelowania zakłóceń lub uciekania się do dodatkowych technik ich eliminowania, takich jak SMC. Rozważane są przede wszystkim najbardziej efektywne obliczeniowo algorytmy MPC-NPL (NPL - Nonlinear Prediction and Linearization), w dwóch wersjach: z optymalizacją QP (Quadratic Programming) z ograniczeniami i z jawną optymalizacją bez ograniczeń i spełnieniem ograniczeń nierównościowych a posteriori. Dla wszystkich rozważanych algorytmów przeprowadzono kompleksową analizę symulacyjną sterowania manipulatorem z napędem bezpośrednim, przy dwóch rodzajach zakłócenia: zewnętrznym i parametrycznym. Wyniki porównano z uzyskanymi dla znanego algorytmu CTC-PID (CTC - Computer Torque Control), uzyskując lepszą jakość regulacji algorytmami MPC. Zbadano wpływ długości okresu próbkowania i obliczeniowego opóźnienia sterowania na jakość regulacji, co jest istotne dla algorytmów z szybkim próbkowaniem opartych na modelach.
The subject of the article are predictive control algorithms (of MPC type - Model Predictive Control) for rigid manipulator arms. MPC with a state-space model and with the latest disturbance and modeling error suppression technique was applied, which avoids dynamic disturbance modeling or resorting to additional disturbance cancellation techniques, such as SMC. First of all, the most computationally efficient MPC-NPL (Nonlinear Prediction and Linearization) algorithms are considered, in two versions: the first with constrained QP (Quadratic Programming) optimization and the second with explicit (analytical) optimization without constraints and satisfying a posteriori inequality constraints. For all considered algorithms, a comprehensive simulation analysis was carried out for a direct drive manipulator, with two kinds of disturbances: external and parametric. The obtained results were compared with those for the well-known CTC-PID algorithm (CTC - Computer Torque Control), showing better control quality with MPC algorithms. In addition, the influence of the length of the sampling period and of the computational delay on control quality was investigated, which is important for model-based algorithms with fast sampling.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2023, 27, 2; 47--58
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nieliniowe sterowanie predykcyjne kaskadowym układem zbiorników
Nonlinear predictive control of a cascade of tanks
Autorzy:
Bieniek, B.
Piotrowski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/276826.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
kaskadowy układ zbiorników
modelowanie
sterowanie
nieliniowy układ regulacji
predykcyjny układ regulacji
cascade tanks
modeling
control
nonlinear control system
predictive control
Opis:
Obiektem 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.
The control system is a cascade of three tanks of INTECO. They are used to control two of them. Two algorithms of water level control are used: two single dimensional model predictive control (MPC) algorithms, one for each tank, and a multi-dimensional MPC controlling both tanks simultaneously. A comparative analysis of developed control algorithms for variable set-point trajectory.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2017, 21, 1; 25-30
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Struktury i algorytmy współdziałania regulacji predykcyjnej i bieżącej optymalizacji ekonomicznej
Structures and algorithms of co-operation of predictive control and on-line economic optimisation
Autorzy:
Ławryńczuk, M.
Marusak, P.
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/153748.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
regulacja predykcyjna
optymalizacja
aproksymacja
linearyzacja
systemy nieliniowe
sterowanie z ograniczeniami
predictive control
optimisation
approximation
linearisation
nonlinear control systems
constrained control
Opis:
Celem pracy jest omówienie zagadnienia współpracy algorytmów regulacji predykcyjnej z nieliniową optymalizacją ekonomiczną. Problem ten jest szczególnie istotny wówczas, gdy dynamika zmian zakłóceń jest porównywalna z dynamiką procesu, ponieważ zastosowanie klasycznej warstwowej (hierarchicznej) struktury sterowania z rzadko powtarzaną optymalizacją ekonomiczną może nie być efektywne. Omawiane są dwie klasy struktur. W pierwszym przypadku stosuje się pomocniczą optymalizację ekonomiczną, której zadaniem jest aktualizacja punktu pracy poprzedzająca każdą interwencję algorytmu regulacji predykcyjnej. W dodatkowym liniowym lub kwadratowym zadaniu optymalizacji ekonomicznej stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową, liniowo-kwadratową lub odcinkowo-liniową aproksymację modelu. W drugim przypadku zadanie optymalizacji ekonomicznej i algorytm regulacji predykcyjnej są zintegrowane w pojedynczym problemie optymalizacji. Aby ograniczyć nakład obliczeń stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową lub liniowo-kwadratową aproksymację modelu, dzięki czemu otrzymuje się zadanie optymalizacji ekonomicznej w postaci problemu programowania kwadratowego.
The paper is concerned with co-operation of model predictive control (MPC) algorithms with nonlinear economic optimisation. The problem is particularly important when dynamics of disturbances is comparable with dynamics of the process itself, since in such cases application of the classical multilayer (hierarchical) structure with infrequent economic optimisation may be not efficient. Two classes of control structures are investigated. In the first class an additional simplified optimisation is used which recalculates the operating point as frequently as the MPC controller executes. In the supplementary linear or quadratic programming optimisation problem approximate linear, linear-quadratic (updated on-line) or piecewise-linear models of the process are used. In the second class the economic optimisation and MPC manipulated variables computational load, approximate linear or linear-quadratic (updated on-line) models are used, then the resulting optimisation problem is of quadratic programming type.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2007, R. 53, nr 10, 10; 55-61
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wieloobszarowy układ regulacji PI do sterowania prędkością obrotową samochodu z silnikiem spalinowym
Multiregional PI control system of the rotational speed of a car with an internal combustion engine
Autorzy:
Strojny, R.
Piotrowski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/276445.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
modelowanie matematyczne
systemy dynamiczne
układ napędowy
wieloobszarowy regulator PI
nieliniowy system sterowania
mathematical modeling
dynamic systems
propulsion system
multiregional PI controller
nonlinear control system
Opis:
Sterowanie pojazdami stanowi istotny obszar działalności koncernów samochodowych. W pracy przedstawiono nieliniowy model matematyczny układu napędowego samochodu osobowego z silnikiem spalinowym. Następnie zaproponowano strukturę systemu sterowania i zaprojektowano nieliniowy wieloobszarowy układ regulacji PI. Przeprowadzono testy symulacyjne zaproponowanego rozwiązania i dokonano krytycznej analizy uzyskanych wyników.
Control of vehicles has a key role in the activities of car companies. The paper presents a nonlinear mathematical model of the propulsion system of a passenger car with a petrol engine. Next, new control structure and the nonlinear multiregional PI control system of the rotational speed are designed. Finally, the results of simulation and a critical analysis are presented.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2013, 17, 6; 90-95
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptacyjny regulator LQR w układzie sterowania kątem kursowym i prędkością statku opisanego nieliniowym modelem dynamicznym MIMO
Adaptative LQR course-keeping controller for the nonlinear MIMO model of a container vessel
Autorzy:
Brasel, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/408076.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
sterowanie optymalne
sterowanie adaptacyjne
obiekty nieliniowe
nieliniowy model statku
optimal control
adaptive control
nonlinear systems
nonlinear model of a ship
Opis:
W artykule zaprezentowano adaptacyjny układ sterowania kątem kursowym i prędkością statku opisanego nieliniowym modelem dynamicznym MIMO (ang. Multi-input, Multi-Output) o czterech stopniach swobody ruchu (ang. Four-Degrees-of-Freedom, 4-DoF). Przedstawiony model statku jest silnie nieliniowy i uwzględnia nie tylko ograniczenia saturacyjne sygnałów sterujących ale także dynamikę maszyny sterowej i napędu głównego. Głównym zadaniem zaprojektowanego adaptacyjnego regulatora LQR jest sterowanie kątem kursowym statku i jego prędkością względem wody. Poszczególne zestawy parametrów regulatora użyte w procesie adaptacji zostały wyznaczone na podstawie linearyzacji modelu statku w wybranych nominalnych punktach pracy. W końcowej części artykułu przedstawiono wyniki badań symulacyjnych zaprojektowanego regulatora w układzie z pełnym nieliniowym modelem statku.
In the paper an adaptive control system for the nonlinear 4-DoF model of a container vessel is presented. The considered model of the ship includes input signals saturations and dynamics of actuators. Main goal of the presented control system is control of the course angle and speed of the ship relative to water. The system synthesis is carried out by means of LQ-optimal control method. Sets of controller parameters are designed using linearization of the considered model in the nominal steady-state operating points of the ship. The final part of the paper includes simulation results of control system operation with full nonlinear MIMO model of the container vessel.
Źródło:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2014, 2; 49-52
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Stabilność nieliniowych układów dynamicznych
Autorzy:
Kabziński, Jacek
Mosiołek, Przemysław
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/302670.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Wydawnictwo Druk-Art
Tematy:
dynamika
teoria sterowania
nieliniowy układ dynamiczny
dynamics
control theory
nonlinear dynamical system
Opis:
Teoria stabilności nieliniowych układów dynamicznych wchodzi w zakres podstawowego kursu teorii sterowania dla studentów automatyki i robotyki oraz mechatroniki. Zazwyczaj omawia się podstawowe definicje stabilności i twierdzenia najważniejsze dla bezpośredniej metody Lapunowa, służące do badania stabilności punktów równowagi układów stacjonarnych i autonomicznych. Tymczasem w ostatnich dziesięcioleciach teoria stabilności układów nieliniowych była ciągle rozwijana i sukcesywnie pojawiały się twierdzenia rozszerzające jej zastosowania. Rozdziały w tej części książki mają charakter encyklopedycznego przeglądu aktualnego stanu wiedzy w tym zakresie. Podano najpierw definicje precyzujące różne pojęcia stabilności (rozdział pierwszy), a następnie twierdzenia, które można zastosować przy badaniu stabilności układów stacjonarnych (rozdział drugi) i niestacjonarnych (rozdział trzeci). Przedstawione pojęcia zilustrowano kilkoma przykładami. Dowody twierdzeń podano jedynie wtedy, gdy ułatwiają one zrozumienie istoty zjawisk. Sporo miejsca poświęcono ograniczoności i ostatecznej ograniczoności trajektorii, które są bardzo „praktycznym” rodzajem stabilności układów nieliniowych.
Źródło:
Napędy i Sterowanie; 2020, 22, 4; 74-78
1507-7764
Pojawia się w:
Napędy i Sterowanie
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wykorzystanie koncepcji sterowania skalą czasu do syntezy sterowań dla liniowych i nieliniowych układów dynamicznych
Application of idea of time-scale control to synthesis of control signals for linear and nonlinear objects
Autorzy:
Grzywacz, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/152991.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
sterowanie obiektami liniowymi i nieliniowymi
skalowanie czasowe odpowiedzi układów dynamicznych
sterowanie z użyciem modelu obiektu
control of linear and nonlinear objects
time-scaling of system responses
control based on object model
Opis:
W pracy przedstawiono nową koncepcję sterowania obiektami dynamicznymi, tak liniowymi jak i nieliniowymi, poprzez sterowanie skalą czasu wyjścia obiektu. Zaproponowano implementację tej koncepcji w ramach zmodyfikowanej struktury MFC. Wskazano korzystne własności charakteryzujące jakość regulacji w przypadku stosowania sterowań opartych o reguły skalowania czasowego. Rozważania ilustrowane są przykładami.
A new concept of control of objects described by state equation system (1) or equivalent ones is proposed. Basing on Eqs. (5),(6) and model (2) shown in Fig. 1, one can determine such an object input U(t) that the output has the form Y(T), where the "new" time T is defined by formula dT=A(t)dt depending on the time-variable, time-scale coefficient A(t). Y(t) is the object response to the reference input for A=1 (see Fig. 3). Signal A(t) is formed on the basis of control system error signal e(t) as the result of static, linear or nonlinear operation A(t)=q(e(t)), where q(0)=0. Thus, using (5),(6) and model (2), one can design the modified MFC structure shown in Fig. 4 for precise control of the object output Y. The principle of control is very simple: if the error reaches the value e(t)=A(t)=0, then the object model in Fig. 1 can be treated as decoupled, values of its state variables remain the same and model output y remains the same, too. Because Y follows y (Fig. 4), the changes of the object output Y do not occur. If e(t)=A(t) 0, then y and Y tend to the reference signal yo and the rate of this follow-up action depends on the choice of q(e(t)). During this process the consecutive values of the model and object output are y(T) and Y(T). This means, that the "reference" plant response Y(t) for A=1 exactly defines Y(T). The mentioned above properties generate an extremely simple way for analysis of the system stability and allow obtaining perfect results of the follow-up action (lack of overshoots, short setting times) - see Figs. 5, 6.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2010, R. 56, nr 11, 11; 1348-1352
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sterowanie zestawem artyleryjsko-rakietowym z wyko-rzystaniem zmodyfikowanego regulatora liniowo-kwadratowego
Control of missile-artillery system with modified linear-quadratic regulator
Autorzy:
Szmidt, P.
Koruba, Z.
Gapiński, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/195194.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie
LQR
regulator liniowo-kwadratowy
linearyzacja
obiekt nieliniowy
control
linear-quadratic regulator
linearization
nonlinear plant
Opis:
W niniejszej pracy przedstawiono opracowanie układu sterowania zdalnie sterowanym zestawem artyleryjsko-rakietowym z wykorzystaniem regulatora LQR (liniowo-kwadratowego). Model zestawu wyprowadzono, opierając się na produkowanym w Polsce zestawie ZU 23-2MR. W pracy omówiono linearyzację modelu matematycznego zestawu za pomocą Jakobianów, przedstawiono strukturę i budowę układu regulacji oraz zaproponowano sposób niwelacji uchybu sterowania w stanie ustalonym bez wykorzystania dodatkowych członów całkujących, występujących w układzie regulacji. Badaniom poddano także wpływ oddziaływania zakłóceń pochodzących od strzelającej armaty na dokładność sterowania w trakcie śledzenia manewrującego celu. Przeanalizowano również wpływ niedokładności identyfikacji parametrów obiektu sterowania na pracę układu. Symulacje numeryczne przeprowadzono z wykorzystaniem środowiska Scilab, a najistotniejsze wyniki zostały przedstawione w postaci graficznej.
This paper presents the development of a remote-controlled artillery-rocket control system using the LQR (linear-quadratic regulator). The system model was derived on the basis of the ZU 23-2MR set manufactured in Poland. The work discusses linearization of the mathematical model of the system with the help of Jacobians, presents the structure of the control system and proposes a method of minimizing the control error in the steady state, without the use of additional integrating elements occurring in the control system. The study also examined the impact of interference from a shooting cannon on the accuracy of control while tracking a maneuvering target. The influence of inaccurate identification of control object parameters on system operation was also analyzed. Numerical simulations were carried out using the Scilab environment, and the most important results were presented in the graphic form.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika; 2018, z. 90 [298], 2; 223-235
0209-2689
2300-5211
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
O sterowaniu nieliniowymi obiektami dynamicznymi MIMO w przełączalnej strukturze liniowych regulatorów modalnych
On control of nonlinear dynamic MIMO plants using a switchable structure of linear modal controllers
Autorzy:
Bańka, S.
Dworak, P.
Brasel, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157117.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
wielowymiarowe układy sterowania MIMO
układy nieliniowe
sterowanie modalne
dynamiczne i statyczne odsprzęganie
multivariable control systems
nonlinear plants
modal control
static and dynamic decoupling
Opis:
W artykule przedstawia się wieloregulatorową, przełączalną strukturę układu sterowania nieliniowymi obiektami dynamicznymi MIMO na przykładzie sterowania położeniem statku wiertniczego z wykorzystaniem nieliniowego modelu wolnozmiennych ruchów statku nad punktem wiercenia w trzech stopniach swobody ruchu (3DOF). W proponowanej strukturze układu wykorzystuje się zestaw liniowych regulatorów modalnych współpracujących z dodatkowym układem sterowania w pętli otwartej, odsprzęgniętym statycznie lub dynamicznie. Syntezy układu dokonuje się poprzez linearyzację przyjętego opisu obiektu sterowania w nominalnych "punktach pracy", zależnych od zadawanego kąta kursowego statku i wartości prądu morskiego. Prezentowane wyniki badań dotyczą trzech odmian przełączalnej struktury układu: (i) klasycznej, z regulatorami modalnymi przełączanymi w momencie zmiany wartości sygnałów odniesienia gdy powodują one zmianę "punktu pracy" układu oraz nieklasycznej, w której regulatory modalne są przełączane dopiero po zadziałaniu pomocniczego układu sterowania, odsprzęgniętego (ii) statycznie lub (iii) dynamicznie. Działanie zaproponowanych odmian układów sterowania zilustrowano przykładami symulacji z nieliniowym modelem ruchów statku wiertniczego WIMPEY SEALAB w środowisku MATLAB/Simulink.
In the paper a multicontroller-based switchable control system structure is proposed to control nonlinear MIMO plants. The considered structure contains a set of linear feedback controllers operating together with an additional, decoupled loop of the control system. The nonlinear model of low-frequency (LF) motions of a drilling vessel in three degrees of freedom (3DOF) on the sea surface is used as a MIMO plant to be controlled. The system synthesis is carried out by linearisation of the adopted nonlinear plant model at its nominal "working points" that depend on the preset ship yaw angle and the see current velocity. The investigation results presented concern three types of switched structures: (i) the classic one with a set of (stable) modal controllers switched at the moment of changing the reference signals with subsequent changes of the system "working point", and the non-classic structure in which modal controllers are switched after running an auxiliary decoupled control loop either statically (ii) or dynamically (iii). Performance of the proposed control systems is illustrated by examples of simulation results carried out in MATLAB/Simulink using the nonlinear model of motions of the WIMPEY SEALAB drilling vessel.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2010, R. 56, nr 5, 5; 385-391
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sterowanie procesem destylacji z wykorzystaniem regulatorów rozmytych
Control of distillation process using fuzzy controllers
Autorzy:
Grzelak, A.
Konkel, M.
Piotrowski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/277616.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
modelowanie matematyczne
system nieliniowy
sterowanie rozmyte
kolumna destylacyjna
mathematical modeling
nonlinear systems
fuzzy control systems
distillation column
Opis:
Proces destylacji jest popularnym przemysłowym sposobem rozdziału ciekłych mieszanin wieloskładnikowych. W artykule rozważana jest mieszanina etanol-woda, będąca powszechnie destylowanym produktem. Celem artykułu jest omówienie procesu projektowania i symulacyjnej analizy działania trzech układów sterowania kolumną rektyfikacyjną z wykorzystaniem rozmytych regulatorów: P, PD i PI.
Distillation is the most common unit operations in different branches of industry. In the paper a two product distillation process is considered (ethanol-water). The paper presents mathematical model of distillation column. Next, the three fuzzy controllers (P, PD, PI) are designed and implemented in MATLAB/Simulink environment. Finally, the results of simulation and a critical analysis are presented.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2013, 17, 10; 172-181
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Układ stabilizacji kursu statku z wykorzystaniem algorytmów sterowania inteligentnego
Ship Course Stabilization System Based on Intelligent Control Algorithms
Autorzy:
Zwierzewicz, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/359323.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Akademia Morska w Szczecinie. Wydawnictwo AMSz
Tematy:
stabilizacja kursu statku
adaptacja
sterowanie inteligentne
systemy nieliniowe
OMiUO 2005
ship course stabilization
adaptation
intelligent control
nonlinear systems
Opis:
Biorąc pod uwagę fakt, że identyfikacja modelu dynamiki statku w warunkach eksploatacyjnych jest pracochłonnym procesem - w artykule zaproponowano konstrukcję algorytmu stabilizacji kursu statku bazującą na metodach sterowania inteligentnego. Podejście takie umożliwia syntezę algorytmu sterowania 'on-line' nawet w przypadku braku znajomości struktury modelu dynamicznego statku.
Taking into account that the ship dynamics' identification process is such an arduous task the paper proposes a ship course stabilization algorithm based on the intelligent control concept. Such an approach makes it possible for an on-line control algorithm synthesis even in the case of the absence of a ship's dynamical model structure.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie; 2005, 5 (77); 487-498
1733-8670
2392-0378
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Zaawansowane algorytmy przetwarzania sygnałów, cyfrowego sterowania i optymalizacji w systemach dynamicznych
Advanced algorithms for signal processing, digital control and optimization in dynamical systems
Autorzy:
Byrski, W.
Grega, W.
Turnau, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/154242.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
dokładna obserwacja stanu
komputerowe systemy sterowania rozproszonego
systemy nieliniowe
exact state observation
distributed computer control systems
nonlinear systems
Opis:
Artykuł przedstawia prace badawcze prowadzone w ostatnich latach w zespole Laboratorium Sterowania, Katedry Automatyki. Prace dotyczą nowych zagadnień i algorytmów przetwarzania sygnałów pomiarowych dla celów dokładnej obserwacji stanu oraz nowych metod sterowania rozproszonego i sterowania optymalnego w układach nieliniowych, takich jak kompleksowe procesy wymiany masy i energii (proces destylacji, proces dystrybucji energii cieplnej, układ zbiorników, nagrzewnica powietrza), lewitacja magnetyczna, wahadło zawieszone na wózku, ciężki łańcuch obciążony masą, trójwymiarowa suwnica i manipulator-robot.
The paper presents research works conducted during last years by the team of Control Laboratory in the Department of Automatics. Researches are concerned with new algorithms of measurement signal processing for exact state observation as well as new distributed control methods and optimal control of nonlinear systems such as: mass and energy exchange systems (distillation process, heat energy distribution process, tank system, air blow heater), magnetic levitation, pendulum on a cart system, heavy chain with payload, 3D crane and robot - manipulator.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2007, R. 53, nr 3, 3; 9-25
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Regulator rozmyty jako korektor nieliniowy
Fuzzy controller as a nonlinear corrector
Autorzy:
Wiktorowicz, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/155317.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
regulator rozmyty
korektor nieliniowy
stabilność
twierdzenie Popova
jakość regulacji
fuzzy controller
nonlinear corrector
stability
Popov criterion
control quality
Opis:
W artykule pokazano metodę projektowania regulatora rozmytego pracującego jako korektor nieliniowy w układzie sterowania. Rozpatrzono regulator Takagi-Sugeno z rzeczywistymi następnikami reguł. Pokazano, że jego funkcja ma pewne własności, które można wykorzystać w syntezie układu sterowania. Wskazano, że może być ona nieliniowością sektorową, dzięki czemu do badania stabilności można użyć częstotliwościowe kryterium Popova. Na przykładzie pokazano, że zastosowanie korektora rozmytego może poprawić jakość pracy układu poprzez skrócenie czasu regulacji. Zaprojektowany układ zrealizowano w środowisku Matlab/Simulink.
The paper presents a design method of the Takagi-Sugeno fuzzy controller [5] that works as a nonlinear element in a control system. The controller has one input and one output (Fig. 1) and real numbers in consequences of fuzzy rules (Eq. (1)). In Section 2 it is shown that the function of the controller has certain properties that can be used in a design procedure. The system stability is considered in Section 3 and is based on the Popov criterion [13] which has useful graphical interpretation (Fig. 5). It is assumed that the controller function is a nonlinearity described by a sector condition (Eqs. (12) and (13)). The condition means that the graph of the function lies between two lines passing the origin [11, 12]. The presented method is illustrated in Section 4 by an example of a system containing a linear plant described by the transfer function (Eq. (19)) and a fuzzy controller in the feedback loop (Fig. 6). The goal is to design a fuzzy controller so that its settling time is shorter than the linear controller settling time. It is assumed that the system response is to be critically damped, which means stabilisation of the system without overshooting. The control quality with a fuzzy controller is compared to that with a linear controller (Tab. 1). The control system was realised in Matlab/Simulink environment (Fig. 10).
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 3, 3; 288-293
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sterowanie kolumną rektyfikacyjną z wykorzystaniem nieliniowego algorytmu predykcyjnego
Control of distillation column using nonlinear predictive algorithm
Autorzy:
Łapiński, M.
Piotrowski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157281.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
modelowanie matematyczne
systemy dynamiczne
systemy nieliniowe
sterowanie predykcyjne
kolumna rektyfikacyjna
mathematical modeling
dynamic systems
nonlinear systems
predictive control
distillation column
Opis:
Popularną metodą rozdziału ciekłych mieszanin wieloskładnikowych jest rektyfikacja, stosowana w różnych gałęziach przemysłu. W artykule rozważana jest mieszanina etanol-woda. Przedstawiono powszechnie stosowany nieliniowy model dwuskładnikowej kolumny rektyfikacyjnej, dokonano jego dyskretyzacji i zaimplementowano w środowisku MATLAB/Simulink. Następnie zaprojektowano układ sterowania wykorzystując nieliniowy algorytm predykcyjny. W badaniach symulacyjnych przeanalizowano wpływ zmian parametrów algorytmu sterowania i zakłóceń na jakość sterowania.
Distillation is the most common unit operation in different branches (e.g. petrochemical, chemical, paper, food and pharmaceutical) of industry. A two product (ethanol-water) distillation process is considered in the paper. There is presented a widely used model of two product distillation column [5]. Next, a nonlinear predictive algorithm is designed. The model predictive technology has achieved a strong position in the industrial process control. The proposed control system is validated by simulations in MATLAB/Simulink environment. The influence of control parameters and disturbances is analysed. The paper is organized as follows. Section 1 contains an introduction to the issues of this paper. The distillation column is described in Section 2. Section 3 presents the dynamical nonlinear model of a distillation column. The nonlinear predictive algorithm is designed in the next section. The simulation results and analysis are presented in Section 5. Finally, the conclusions are drawn.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 8, 8; 745-749
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Synteza sterowania nieliniowych układów śledzenia przy braku znajomości dynamiki obiektu
Tracking System Nonlinear Control Synthesis Under a Lack of Object Dynamical Model
Autorzy:
Zwierzewicz, Z.
Borkowski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/360563.pdf
Data publikacji:
2006
Wydawca:
Akademia Morska w Szczecinie. Wydawnictwo AMSz
Tematy:
systemy nieliniowe
reżim ślizgu
adaptacja
stabilizacja kursu statku
EXPLO-SHIP 2006
nonlinear systems
sliding mode control
adaptation
ship course keeping
Opis:
W artykule dokonano syntezy sterowania nieliniowego układu śledzenia trajektorii, w sytuacji braku znajomości nieliniowej funkcji modelu obiektu, opartego na metodzie reżimu ślizgu. Wskazano, że zaprezentowane podejście daje się bezpośrednio uogólnić w sposób bardziej znacznie zaawansowany, polegający na adaptacyjnej aproksymacji nieznanej funkcji z pomocą AI aproksymatorów. Działanie systemu zilustrowano na przykładzie zadania stabilizacji kursu statku.
The paper refers to the tracking system nonlinear control synthesis via the sliding mode control where it is assumed that there is an unknown nonlinear function in the object model. It has been pointed out that the presented approach may be directly generalized to the much more advanced case, consisting in adaptive approximation of unknown function by means of AI aproximators. The system operation has been illustrated with an example of ship course keeping problem.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie; 2006, 11 (83); 413-424
1733-8670
2392-0378
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Skalowanie czasowe odpowiedzi układów ciągłych z wykorzystaniem ich dyskretnych modeli
Time-scaling of continuous-time system responses with use of signals obtained in dedicated discrete-time structures
Autorzy:
Grzywacz, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/156823.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
skalowanie czasowe odpowiedzi układów SISO dyskretnych i ciągłych
algorytmy sterowania dla układów liniowych i nieliniowych
time scaling of responses of discrete-time and continuous-time SISO systems
algorithms for control of linear and nonlinear systems
Opis:
Przedstawiono ideę skalowania czasowego odpowiedzi liniowych i nieliniowych układów dyskretnych. Pokazano, że otrzymane w oparciu o proponowane algorytmy sygnały skalujące wyjścia modeli dyskretnych układów ciągłych, po wygładzeniu i kalibracji mogą być wykorzystane do skalowania czasowego odpowiedzi układów ciągłych.
The idea of time-scaling of linear and non-linear, discrete-time SISO system output signals is presented in the paper. The final block diagram of scaling is shown in Fig. 2, where A is the time scale coefficient, I is the sample number, and T is the sample time. The output γ(iA-1T) of the element "system" of Fig. 2 is slowed down (01) A-times in relation to the reference output γ(iT), where γ(iT) is the system of Fig. 1 response to the input u(i) described by (1). The "input" and "feedback" correctors (Fig. 2) are defined by algorithms presented in Sections 2, 3, 4. The system (1) can be treated as a discrete model of the continuous-time system for the sample time T. In Section 5 it is shown that the signal uA (Fig. 2) after interpolation and calibration can be used for the time-scaling of the output of the continuous system approximated by model (1). Basing on the proposed idea, one can speed up or slow down the technical system responses when preserving their reference shape. The idea of time-scaling can be applied to design of control algorithms - see example 5.1. In such a case the important properties of the obtained control system, defined in time and frequency domains (overshoot, response form, steady state error, stability margin), do not depend on A. The other ones (transient state duration time, frequency representation) depend on A, however, they can be easily determined if the reference system properties (for A=1) are known.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2009, R. 55, nr 5, 5; 301-304
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optymalizujące sterowanie układem napędowym samochodu z silnikiem spalinowym
The optimized control of a propulsion system of an internal combustion engine car
Autorzy:
Strojny, R.
Piotrowski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/155219.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
modelowanie matematyczne
systemy dynamiczne
systemy nieliniowe
sterowanie predykcyjne
układ napędowy samochodu
mathematical modeling
dynamic systems
nonlinear systems
predictive control
car propulsion system
Opis:
Sterowanie układami napędowymi nowoczesnych samochodów to prężnie rozwijająca się dziedzina inżynierii. Wzrost wymagań względem ekologii, ekonomii i bezpieczeństwa osób wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań, zarówno technologicznych jak i związanych z automatyzacją procesów. W artykule przedstawiono dynamiczny model układu napędowego samochodu z silnikiem spalinowym o zapłonie iskrowym. Zbudowano układ regulacji prędkości obrotowej oparty na nieliniowym sterowaniu predykcyjnym. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki sterowania modelem pojazdu marki Golf III.
Control of propulsion systems of modern cars is a rapidly growing field of engineering. New policies in the terms of ecology, economy and safety of persons forced to search for new solutions, both technological and automation of processes. Both car companies and research centers around the world deal with the designing of appropriate models that can be used to simulate the behavior of vehicles. This paper presents a dynamic model of the propulsion system of a car with an internal combustion engine with spark ignition. It was built for a speed control system based on nonlinear predictive control. The controller is applied to the model of Golf III. The paper is divided into 5 sections. Section 1 contains a short introduction to the issues of this paper. The structure and synthesis of the dynamical nonlinear model of the propulsion system of a Golf III car are dealt with in Section 2. A nonlinear model predictive controller is derived in Section 3. Simulation tests and discussion of the results are presented in Section 4. Section 5 concludes the paper.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2013, R. 59, nr 12, 12; 1289-1293
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nieliniowy regulator predykcyjny w sterowaniu instalacją napowietrzającą
Nonlinear model predictive controller for aeration system control
Autorzy:
Piotrowski, R.
Mojsiewicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157322.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
modelowanie matematyczne
systemy dynamiczne
systemy nieliniowe
sterowanie predykcyjne
napowietrzanie
biologiczna oczyszczalnia ścieków
mathematical modelling
dynamic systems
nonlinear systems
predictive control
aeration
biological wastewater treatment
Opis:
Napowietrzanie ścieków to jeden z najważniejszych i najdroższych procesów biologicznego oczyszczania ścieków. Wzrost wymagań związanych ze stopniem oczyszczenia ścieków wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań w zakresie technologii oraz w sterowaniu tymi procesami. W artykule zbudowano dynamiczny model instalacji napowietrzającej, a następnie zaprezentowano nowy sposób sterowania tym obiektem. Jako metodę wybrano technologię sterowania predykcyjnego. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki sterowania instalacją pracującą w oczyszczalni ścieków w Nowym Dworze Gdańskim.
Aeration is an important and expensive activity that is carried out during wastewater treatment plant operation. New environmental policies and regulations enforce more efficient operation of the wastewater treatment plant. Aeration is used in different kind of plant operations. Biological processes carried out in wastewater treatment plant require the dissolved oxygen concentration to have sufficiently high level to maintain microorganisms in activated sludge. The paper presents design, implementation and simulation of a novel type of nonlinear model predictive controller for aeration system tracking in a wastewater treatment plant. The controller is applied to the wastewater treatment plant in Nowy Dwor Gdanski. The paper is divided into 6 sections. Section 1 contains a short introduction to the issues of this paper. The structure of the wastewater treatment plant in Nowy Dwor Gdanski and the aeration system are described in Section 2. Section 3 presents synthesis of the dynamical nonlinear model of the aeration system. A nonlinear model predictive controller is derived in Section 4. Simulation tests and discussion of the obtained results are described in Section 5. Section 6 concludes the paper.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2011, R. 57, nr 3, 3; 253-256
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Światłowody fotoniczne
Photonic Crystal Fibres
Autorzy:
Szuster, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/407920.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
światłowód fotoniczny
fotoniczna przerwa wzbroniona
kontrola dyspersji
zjawiska nieliniowe
lasery włóknowe
photonic crystal fibers
photonic band-gap
control of chromatic dispersion
nonlinear optics
fiber lasers
Opis:
W artykule przedstawione są światlowody fotoniczne. Pierwszym zagadnieniem jest budowa fotonicznych włókien oraz mechanizmy propagacji fali świetlnej. W dalszej części artykułu przedstawione są możliwości w dziedzinie włókien dwójłomnych. Następnie poruszony jest aspekt kontroli dyspersji chromatycznej, optyki nieliniowej i laserów dużej mocy. Artykuł zamyka rozdział o włóknach z powietrznym rdzeniem.
The article is about photonic crystal fibers. First are mentioned building ofphotonic crystal fibers and ways of light wave guiding. In the next part of article are presented abilities in birefringent optical fibers. Later are described control of chromatic dispersion, nonlinear optics and high power lasers. The last section of article is about hollow core photonic crystal fibers.
Źródło:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2012, 2; 12-14
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nieliniowy kaskadowy algorytm sterowania stężeniem tlenu w biologicznej oczyszczalni ścieków
A nonlinear cascade control algorithm for dissolved oxygen control at a biological wastewater plant
Autorzy:
Piotrowski, R.
Zawadzki, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157436.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
modelowanie matematyczne
systemy dynamiczne
systemy nieliniowe
sterowanie kaskadowe
stężenie tlenu
napowietrzanie
biologiczna oczyszczalnia ścieków
mathematical modeling
dynamic systems
nonlinear systems
cascade control
dissolved oxygen
aeration
biological wastewater treatment
Opis:
Biologiczna 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 algo-rytmami sterowania. Powinny się one odznaczać wysoką efektywnością i niewielkim zapotrzebowaniem na energię elektryczną. W artykule zaprojektowano kaskadowy układ sterowania stężeniem tlenu uwzględniający instalację napowietrzającą jako system dostarczający powietrze do oczyszczalni ścieków. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki sterowania dla biologicznej oczyszczalni ścieków w Nowym Dworze Gdańskim.
A biological wastewater treatment plant is a complex, nonlinear control system. Aeration is one of the most important and expensive processes conducted in it. Its valid flow has a deciding impact on the level of wastewater purification. Therefore a number of research are carried out to develop new control structures and algorithms. They should be characterized by high efficiency and low energy consumption. In the paper a novel cascade control strategy of dissolved oxygen is employed. It considers the aeration system as a source of the oxygen to the plant. Simulation tests present control results for the case study of the wastewater treatment plant located at Nowy Dwór Gdański. The paper is divided into 4 sections. Section 1 contains a short introduction to the main issues of research. The structure and models of the wastewater treatment plant at Nowy Dwor Gdanski and the aeration system are described in Section 2. Section 3 presents a nonlinear cascade control algorithm. The simulation results and analysis are described in Section 4. Section 5 concludes the paper.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2014, R. 60, nr 1, 1; 20-25
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Algorytm regulacji odpornej ADRC - dobór nastaw i sposób dyskretnej implementacji
Robust ADRC Control - Tuning and Discrete Implementation
Autorzy:
Michalski, Jacek
Kozierski, Piotr
Retinger, Marek
Puchalski, Radosław
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2090883.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
sterowanie ADRC
regulator PID
sprzężenie od stanu
rozszerzony obserwator stanu
dobór nastaw
wielowymiarowy obiekt nieliniowy
ADRC control
PID controller
state feedback
extended state observer
tuning methods
multidimensional nonlinear system
Opis:
W niniejszej pracy został przedstawiony algorytm regulacji odpornej Active Disturbance Rejection Control obiektem aerodynamicznym o dwóch stopniach swobody. Pokazano pełne wyprowadzenia równań algorytmu regulacji oraz wartości nastaw w zależności od pożądanych właściwości układu, na podstawie dynamiki obiektu oscylacyjnego drugiego rzędu. Dokonano dyskretyzacji równań algorytmu regulacji i zaproponowano jego dyskretną implementację. Testy przeprowadzono na laboratoryjnym zestawie aerodynamicznym firmy Inteco, którego model matematyczny jest silnie nieliniowy, ma dwa stopnie swobody i sprzężenia skrośne. Jakość działania oceniona została na podstawie przebiegów czasowych, a także całkowych wskaźników jakości. Przeprowadzone badania pokazują przewagę zastosowanego algorytmu nad regulacja PID dla badanego systemu. Przedstawiony algorytm regulacji cechuje się także większą przenośnością - nastawy dobierane są tylko w oparciu o rząd obiektu i teoretycznie raz dobrane są właściwe, niezależnie od modelu matematycznego. Zaproponowane równania dyskretne mogą zostać zaimplementowane z użyciem dowolnego języka programowania dla teoretycznie dowolnego obiektu, przy uwzględnieniu rzędu jego dynamiki.
This paper presents the robust Active Disturbance Rejection Control method in an aerodynamical object with two degrees of freedom. Full derivation of control algorithm equations and the settings values depending on the desired properties of the system, based on the dynamics of the second order oscillating object, have been shown. The equations of the control algorithm were discretized and its discrete implementation was proposed. The tests were carried out on the Inteco aerodynamical laboratory kit, whose mathematical model is strongly non-linear, has two degrees of freedom and crosscoupling. The quality of operation was assessed on the basis of time graphs as well as integral quality indices. The conducted research shows the advantage of the applied algorithm over PID control for the tested system. The presented control algorithm is also more portable - the settings are selected only on the basis of the object order and once selected are correct regardless of the mathematical model. The proposed discrete equations can be implemented using any programming language theoretically for any object, taking into account the order of its dynamics.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2022, 26, 2; 5--13
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-29 z 29

    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