Informacja

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

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "nonlinear control" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-100 z 175
Tytuł:
On generalization of integral control to a class of nonlinear uncertain systems
Autorzy:
Zwierzewicz, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229834.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear control
uncertain systems
adaptive control
integral action
approximator
functional uncertainty
Opis:
The paper concerns a new view on the problem of integral control in the context of nonlinear uncertain systems. It is demonstrated that a standard integral action applied to the linear control system with so-called load disturbances, can be generalized to comprise a class of linearly parameterized nonlinear SISO systems with functional uncertainty. In this case the integral action is turned out to be in fact an adaptation law of unknown parameters. It has been found that the obtained proportional-integral controller's variable gains are the basis functions of the system unknown nonlinearity approximator.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2010, 20, 2; 187-198
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
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:
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:
Active vibration control of Terfenol-D rod of giant magnetostrictive actuator with nonlinear constitutive relations
Aktywne sterowanie drganiami w wielkim aktuatorze magnetostrykcyjnym z rdzeniem typu Terfenol-D przy uwzględnieniu nieliniowych równań konstytutywnych
Autorzy:
Zhou, H-M.
Zhou, Y-H.
Zheng, X. J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281451.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
aktuator wielki magnetostrykcyjny
nieliniowe równania konstytutywne
analiza tłumienia drgań
giant magnetostrictive actuators
nonlinear constitutive model
negative feedback control law
active control of vibration suppression
Opis:
This paper presents a numerical simulation of active vibration control of the Terfenol-D rad of a giant magnetostrictive transducer with nonlinear constitutive relations. In this control system, the goal is to suppress vibration of the displacement at the free end of the rod that is usually connected with a platform. Due to the inherent nonlinear relation among the applied magnetic field, pre-stress, and strain, the extension of the rod is also nonlinear relative to the external applications. Having an analytieal nonlinear constitutive model of the Terfenol-D rod proposed by the last author of this paper and the finite element method employed in the deformation analysis, we propose a numerical code to simulate the dynamic behavior of the control system when the negative displacement and velocity control law is utilized to feed back the signals to the actuator. The simulation results display that this control is more effective that other existing control algorithms based on linear constitutive models.
W pracy zaprezentowano symulacje numeryczne aktywnego sterowania za pomocą wielkiego aktuatora magnetostrykcyjnego zawierającego rdzeń wykonany z Terfenolu-D opisanego nieliniowymi zależnościami konstytutywnymi. Celem rozważań jest analiza tłumienia drgań swobodnego końca pręta, zwykle łączonego z platformą. Wydłużenie pręta jest opisane nieliniowym równaniem z powodu nieliniowych relacji pomiędzy przykładanym polem magnetycznym, naprężeniami wstępnymi oraz odkształceniami. Po sformułowaniu przez ostatniego Autora niniejszej pracy modelu pręta z Terfenolu-D oraz zastosowaniu metody elementów skończonych, wprowadzono procedurę numeryczną o symulacji dynamiki układu sterowania z ujemnym sprzężeniem zwrotnym ze względu na przemieszczenie i prędkość końca aktuatora. Wyniki badań pokazały, że tego typu sterowanie staje się bardziej efektywne niż inne strategie redukcji drgań oparte na modelach liniowych.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2007, 45, 4; 953-967
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tracking control of a balancing robot – a model-based approach
Sterowanie śledzące robota zachowującego równowagę – podejście oparte na modelu
Autorzy:
Zaiczek, T
Franke, M
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140122.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
single-axle mobile robot
nonholonomic constraints
Hamel's equation
cascade control structure
input-output linearization
tracking control
nonlinear control
jednoosiowy robot mobilny
równanie ruchu Hamela
kontrola nieliniowa
Opis:
This paper presents a control concept for a single-axle mobile robot moving on the horizontal plane. A mathematical model of the nonholonomic mechanical system is derived using Hamel's equations of motion. Subsequently, a concept for a tracking controller is described in detail. This controller keeps the mobile robot on a given reference trajectory while maintaining it in an upright position. The control objective is reached by a cascade control structure. By an appropriate input transformation, we are able to utilize an input-output linearization of a subsystem. For the remaining dynamics a linear set-point control law is presented. Finally, the performance of the implemented control law is illustrated by simulation results.
W artykule przedstawiono koncepcję sterowania ruchem jednoosiowego robota poruszającego się po płaszczyźnie poziomej. Model matematyczny nieholonomicznego systemu mechanicznego wyprowadzono korzystając z równań ruchu Hamela. Opisano następnie szczegółowo koncepcję sterownika śledzącego. Sterownik prowadzi poruszający się robot po zadanej trajektorii utrzymując go jednocześnie w pozycji pionowej. Cel sterowania jest osiągnięty przy zastosowaniu kaskadowej struktury sterowania. Dzięki odpowiedniej transformacji danych wejściowych, w podsystemie istnieje możliwość linearyzacji wejście-wyjście. Dla dynamiki pozostałej części zaprezentowano prawo liniowego sterowania stałowartościowego. Ostatecznie, jakość działania zastosowanych praw sterowania zilustrowano wynikami symulacji.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2014, LXI, 2; 331-346
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Note on describing function analysis of fractional order nonlinear control systems
Autorzy:
Yeroglu, C.
Tan, N.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206045.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
describing function
fractional order control
limit cycle
nonlinear systems
relay auto-tuning
stability margin
Opis:
This paper presents extensions of some results, obtained for the analysis of classical nonlinear control systems, to the nonlinear fractional order systems. It is shown that the results related to limit cycle prediction using describing function method can be applied to the fractional order plants. The frequency and the amplitude of the limit cycle are used for auto-tuning of the PID controller for nonlinear control systems with fractional order transfer functions. Fractional order control system with parametric uncertainty is also considered for the nonlinear case. On the other hand, a New method is provided for stability margin computation for fractional order nonlinear control system with parametric uncertainty structure using the Nyquist envelopes of the fractional order uncertain plant and the describing function that represents the nonlinearity of the system. Maximum perturbation bounds of the parameters of the fractional order plant are computed. Numerical examples are included to illustrate the methods presented.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2015, 44, 2; 233-255
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An adaptive output feedback motion tracking controller for robot manipulators: Uniform global asymptotic stability and experimentation
Autorzy:
Yarza, A.
Santibanez, V.
Moreno-Valenzuela, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330314.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
adaptive control
robot control
nonlinear control
output feedback
Lyapunov UGAS stability
sterowanie adaptacyjne
sterowanie robotem
sterowanie nieliniowe
sprzężenie zwrotne
stabilność Lyapunova
Opis:
This paper deals with two important practical problems in motion control of robot manipulators: the measurement of joint velocities, which often results in noisy signals, and the uncertainty of parameters of the dynamic model. Adaptive output feedback controllers have been proposed in the literature in order to deal with these problems. In this paper, we prove for the first time that Uniform Global Asymptotic Stability (UGAS) can be obtained from an adaptive output feedback tracking controller, if the reference trajectory is selected in such a way that the regression matrix is persistently exciting. The new scheme has been experimentally implemented with the aim of confirming the theoretical results.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2013, 23, 3; 599-611
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis and control of nonlinear vibration of autonomous vehicle passing through hybrid consecutive speed control humps
Autorzy:
Yang, Zhiyong
Wang, Long
Yu, Yanjun
Mou, Zhenping
Ou, Minghui
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2173727.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
autonomous vehicles
hybrid consecutive speed control humps
nonlinear vibration
safety
comfort
pojazd autonomiczny
próg zwalniający
wibracje nieliniowe
bezpieczeństwo
komfort
Opis:
In order to improve the safety and comfort of autonomous vehicles passing through the expressway, relevant departments of expressway construction often design and lay consecutive speed control humps (SCHs) with cross-sections of different shapes according to different road conditions, such as the combination of trapezoidal and sinusoidal SCHs. In this paper, we conduct a study about the nonlinear dynamic characteristics of the autonomous vehicle passing through hybrid SCHs. Firstly, a four-degree-of-freedom (4-DOF) nonlinear model of the vehicle suspension and the speed coupling excitation model under hybrid SCHs are established. Then the fourth-fifth order Runge–Kutta method is used to simulate the nonlinear system, and its nonlinear dynamic characteristics are analyzed. The results show that chaotic motion occurs when the vehicle passes through hybrid SCHs, and the speed range of chaotic motion is obtained. Then, a direct variable feedback control method is used to suppress the chaotic vibration of semi-active suspension vehicles, and the effect is verified by simulation experiments. Finally, this paper presents a multi-objective optimization model based on a genetic algorithm (GA) for active suspension vehicles. The optimization model selects the vertical displacement and pitching angle of the vehicle body as the objective function. The research results of this paper can provide information on the ride comfort’s optimization for autonomous vehicles passing through hybrid SCHs and on the design of vehicle suspension system.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2022, 70, 6; art. no. e143643
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fault tolerant control of switched nonlinear systems with time delay under asynchronous switching
Autorzy:
Xiang, Z.
Wang, R.
Chen, Q.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/929592.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
opóźnienie czasowe
sterowanie tolerujące uszkodzenia
układ komutowany
układ nieliniowy
time delay
fault tolerant control
switched nonlinear systems
asynchronous switching
Opis:
This paper investigates the problem of fault tolerant control of a class of uncertain switched nonlinear systems with time delay under asynchronous switching. The systems under consideration suffer from delayed switchings of the controller. First, a fault tolerant controller is proposed to guarantee exponentially stability of the switched systems with time delay. The dwell time approach is utilized for stability analysis and controller design. Then the proposed approach is extended to take into account switched time delay systems with Lipschitz nonlinearities and structured uncertainties. Finally, a numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2010, 20, 3; 497-506
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fuzzy adaptive control of nonlinear two-mass system
Autorzy:
Wróbel, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1193270.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
fuzzy control
adaptive control
nonlinear two-mass system
compensation of friction
Opis:
In the paper, an adaptive control MRAS-based structure for nonlinear two-mass system is proposed. The performance of the control structure is supported by additional compensator. After short introduction a mathematical model of the drive system is presented. In the plant, the additional nonlinearities such as friction and mechanical hysteresis are considered. Then the structure of the fuzzy system is shown. Contrary to the majority of papers the controller considered is based on the II type fuzzy sets. Then the simulation tests showing performance of the proposed structure are presented. The drive is tested at different operation points, including low-speed region where friction plays dominant role. A comparison of classical PI controller with antiwindup and the proposed structure is presented. Then laboratory set-up with DC motor is described briefly. Experimental results are included in the paper. It is shown that the torsional vibrations of two-mass system are damped effectively. The impact of the existing delays of system is discussed. A summary is given at the end of the paper.
Źródło:
Power Electronics and Drives; 2016, 1, 36/2; 133-146
2451-0262
2543-4292
Pojawia się w:
Power Electronics and Drives
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A backstepping approach to ship course control
Autorzy:
Witkowska, A.
Tomera, M.
Śmierzchalski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/911245.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie nieliniowe
algorytm genetyczny
sterowanie statkiem
funkcja Lapunowa
backstepping
nonlinear control
genetic algorithms
ship control
Lyapunov function
Opis:
As an object of course control, the ship is characterised by a nonlinear function describing static manoeuvring characteristics that reflect the steady-state relation between the rudder deflection and the rate of turn of the hull. One of the methods which can be used for designing a nonlinear ship course controller is the backstepping method. It is used here for designing two configurations of nonlinear controllers, which are then applied to ship course control. The parameters of the obtained nonlinear control structures are tuned to optimise the operation of the control system. The optimisation is performed using genetic algorithms. The quality of operation of the designed control algorithms is checked in simulation tests performed on the mathematical model of a tanker. In order to obtain reference results to be used for comparison with those recorded for nonlinear controllers designed using the backstepping method, a control system with the PD controller is examined as well.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2007, 17, 1; 73-85
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
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:
Designing a ship course controller by applying the adaptive backstepping method
Autorzy:
Witkowska, A.
Śmierzchalski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331255.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
autopilot
sterowanie adaptacyjne
sterowanie nieliniowe
algorytm genetyczny
adaptive control
nonlinear control
backstepping
genetic algorithms
Opis:
The article discusses the problem of designing a proper and efficient adaptive course-keeping control system for a seagoing ship based on the adaptive backstepping method. The proposed controller in the design stage takes into account the dynamic properties of the steering gear and the full nonlinear static maneuvering characteristic. The adjustable parameters of the achieved nonlinear control structure were tuned up by using the genetic algorithm in order to optimize the system performance. A realistic full-scale simulation model of the B-481 type vessel including wave and wind effects was applied to simulate the control algorithm by using time domain analysis.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2012, 22, 4; 985-997
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ship course control system taking into account the steering gear dynamic properties
Sterownie kursem statku z uwzględnieniem własności dynamicznych maszyny sterowej
Autorzy:
Witkowska, A.
Śmierzchalski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/359682.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Akademia Morska w Szczecinie. Wydawnictwo AMSz
Tematy:
autopilot
nieliniowe sterowanie
metoda backstepping
algorytm genetyczny
nonlinear control
backstepping method
genetic algorithm
Opis:
The article presents various configurations of nonlinear ship course controllers. The controllers were designed based on backstepping method, the PD and sliding mode control. The controller versions at the design stage take into account the dynamic properties of the steering gear. A simplified simulation model of the B-481 type vessel, including wave and wind effects, was applied to simulate the control algorithm by using time domain analysis. The results of computer simulations have shown the advantages of control algorithms taking into account the dynamics of steering gear such as the increasing the economic efficiency of system operation, the reducing rudder activity and increasing the average speed of the vessel during the voyage.
W artykule zostały przedstawione różne konfiguracje regulatorów nieliniowych do sterowania kursem statku. Dwie z nich uwzględniają na etapie projektowania liniowe własności dynamiczne urządzenia wykonawczo-sterującego maszyny sterowej. Projekty regulatorów oparto na metodzie backstepping, regulatorze PD oraz sterowaniu ślizgowym. Dokonano analizy porównawczej jakości pracy rozpatrywanych struktur sterowania podczas badań symulacyjnych na pełnowymiarowym modelu symulacyjnym statku typu B-481. Wyniki badań symulacji komputerowych wykazały przewagę algorytmów sterowania z uwzględnieniem dynamiki maszyny sterowej poprzez zwiększenie wydajności ekonomicznej pracy układu, zmniejszenie aktywności steru oraz zwiększenie średniej prędkości statku podczas podróży.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie; 2012, 30 (102); 158-165
1733-8670
2392-0378
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
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:
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:
Nonlinear dynamic phenomena in fixed and rotating mechanical structures
Autorzy:
Warmiński, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/127654.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Instytut Mechaniki Stosowanej
Tematy:
nonlinear vibrations
rotating structures
resonance
saturation control
composite beams
drgania nieliniowe
struktury wirujące
rezonans
kontrola saturacji
belka kompozytowa
Opis:
A review of selected nonlinear phenomena which may occur in fixed or rotating structures has been presented in the paper. At first, a self, parametrically and externally exited oscillator with added time delay control has been studied. It has been shown that the interaction between different vibration types may produce an untypical resonance curve, with five solutions occurring, observed by an internal resonance loop. The existence of the loop may be controlled by adding a time delay input signal. A proper selection of the time delay may reduce the loop or eliminate it totally. In the second problem a rotating hub-beam structure has been studied. The blade, apart from passive layers, has been composed of two active PZT layers which enabled active vibration control. A nonlinear coupling of the structure (plant) and the controller resulted in the so called saturation phenomenon which has been effectively used for the vibration reduction.
Źródło:
Vibrations in Physical Systems; 2018, 29; 1-6
0860-6897
Pojawia się w:
Vibrations in Physical Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear robust control for single-machine infinite-bus power systems with input saturation
Autorzy:
Wan, Y.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201145.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear robust control
input saturation
generator excitation
single-machine infinite-bus power systems
SMIB
nasycenie wejścia
wzbudzenie generatora
nieliniowe sterowanie
Opis:
In this paper, a new control scheme is proposed to achieve stability for a single-machine infinite-bus power system. A power system model simultaneously considering input saturation and time-varying uncertainties is presented. A sufficient condition for the system convergence is given and based on this result, a switching excitation control law with auxiliary system is designed. The stability analysis and simulation results all show that the developed controller is effective.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2017, 65, 1; 3-9
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Motion direction control of a robot based on chaotic synchronization phenomena
Autorzy:
Volos, C. K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/384720.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
humanoid robot
motion direction control
nonlinear circuit
chaos
true random bits generator
complete synchronization
inverse π-lag synchronization
Opis:
This work presents chaotic motion direction control of a robot and especially of a humanoid robot, in order to achieve complete coverage of the entire work terrain with unpredictable way. The method, which is used, is based on a chaotic true random bits generator. The coexistence of two different synchronization phenomena between mutually coupled identical nonlinear circuits, the well-known complete chaotic synchronization and the recently new proposed inverse π-lag synchronization, is the main feature of the proposed chaotic generator. Computer simulations confirm that the proposed method can obtain very satisfactory results in regard to the fast scan of the entire robot’s work terrain.
Źródło:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems; 2013, 7, 2; 64-69
1897-8649
2080-2145
Pojawia się w:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Repetitive apneas reduce nonlinear dynamical complexity of the human cardiovascular control system
Autorzy:
Trzebski, A.
Smietanowski, M.
Zebrowski, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/70116.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Fizjologiczne
Tematy:
total peripheral resistance
arterial chemoreceptor
apnea
man
stroke volume
hypertension
cardiac output
nonlinear dynamics
cardiovascular control
blood pressure
Źródło:
Journal of Physiology and Pharmacology; 2001, 52, 1
0867-5910
Pojawia się w:
Journal of Physiology and Pharmacology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimal control of a frictionless unilateral contact problem
Optymalne sterowanie w zagadnieniu bezpośredniej styczności ciał stałych przesuwanych jednokierunkowo
Autorzy:
Touzaline, Arezki
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1837596.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Łódzkie Towarzystwo Naukowe
Tematy:
optimal control
nonlinear elastic
unilateral contact
sterowanie optymalne
zagadnienie nieliniowe jednokierunkowego kontaktu elastycznego
Opis:
We consider a mathematical model which describes a contact between a nonlinear elastic body and a foundation. The contact is frictionless with Signorini’s conditions with a gap.b The goal of this paper is to study an optimal control problem which consists of leading the stress tensor as close as possible to a given target, by acting with a control on the boundary of the body. We state an optimal control problem which has at least one solution. Also we prove a convergence result of a penalized control problem.
Rozpatrujemy model matematyczny określający styczność poruszającego się ciała elastycznego względem podłoża. Zakładamy, że zmiany wzajemnego położenia następują bez tarcia z zachowaniem warunków Signoriniego odnośnie do luk. Podjęte jest zagadnienie optymalnego sterowania tensorem naprężenia ciała względem podłoża. Sterowanie działa jednokierunkowo w odniesieniu do brzegu elastycznej tarczy.
Źródło:
Bulletin de la Société des Sciences et des Lettres de Łódź, Série: Recherches sur les déformations; 2019, 69, 1; 43-56
1895-7838
2450-9329
Pojawia się w:
Bulletin de la Société des Sciences et des Lettres de Łódź, Série: Recherches sur les déformations
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Robust adaptive fuzzy filters output feedback control of strict-feedback nonlinear systems
Autorzy:
Tong, S.
Liu, C.
Li, Y.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908148.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
system nieliniowy
sterowanie rozmyte
sprzężenie zwrotne
nonlinear system
adaptive fuzzy control
backstepping
small-gain approach
K-filters
Opis:
In this paper, an adaptive fuzzy robust output feedback control approach is proposed for a class of single input single output (SISO) strict-feedback nonlinear systems without measurements of states. The nonlinear systems addressed in this paper are assumed to possess unstructured uncertainties, unmodeled dynamics and dynamic disturbances, where the unstructured uncertainties are not linearly parameterized, and no prior knowledge of their bounds is available. In recursive design, fuzzy logic systems are used to approximate unstructured uncertainties, and K-filters are designed to estimate unmeasured states. By combining backstepping design and a small-gain theorem, a stable adaptive fuzzy output feedback control scheme is developed. It is proven that the proposed adaptive fuzzy control approach can guarantee the all the signals in the closed-loop system are uniformly ultimately bounded, and the output of the controlled system converges to a small neighborhood of the origin. The effectiveness of the proposed approach is illustrated by a simulation example and some comparisons.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2010, 20, 4; 637-653
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear controller design of a ship autopilot
Autorzy:
Tomera, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907758.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie ślizgowe
sterowanie nieliniowe
eliminacja zakłóceń
sterowanie statkiem
sliding-mode control
nonlinear control
disturbance rejection
ship control
Opis:
The main goal here is to design a proper and efficient controller for a ship autopilot based on the sliding mode control method. A hydrodynamic numerical model of CyberShip II including wave effects is applied to simulate the ship autopilot system by using time domain analysis. To compare the results similar research was conducted with the PD controller, which was adapted to the autopilot system. The differences in simulation results between two controllers are analyzed by a cost function composed of a heading angle error and rudder deflection either in calm water or in waves. Simulation results show the effectiveness of the method in the presence of nonlinearities and disturbances, and high performance of the proposed controller.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2010, 20, 2; 271-280
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear observers design for multivariable ship motion control
Autorzy:
Tomera, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/259089.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
extended Kalman filter
nonlinear observers
ship control
dynamic positioning
Opis:
This paper presents the designs of two observers, which are: the extended Kalman filter and the nonlinear passive observer. Based on the measured values of ship position and heading, the observers estimate the surge, sway and yaw velocities of the ship motion. The observers make use of the simplified nonlinear mathematical model of ship motion in which the neglected ship dynamics and disturbances are modelled using bias. The designed observers firstly have been simulated on a computer model where their parameters were calibrated, and then were implemented on the physical model of the training ship “Blue Lady” in the ship handling centre in Ilawa-Kamionka. The comparative analysis was done with respect to the estimated variables describing the ship motion in three directions: surge, sway and yaw.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2012, S 1; 50-56
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Robustifying analysis of the direct adaptive control of unknown multivariable nonlinear systems based on a new neuro-fuzzy method
Autorzy:
Theodoridis, D. C.
Boutalis, Y.S.
Christodoulou, M. A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/91598.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Społeczna Akademia Nauk w Łodzi. Polskie Towarzystwo Sieci Neuronowych
Tematy:
nonlinear systems
control
neuro-fuzzy dynamical system
fuzzy systems
FS
fuzzy recurrent high order neural network
F-RHONN
adaptive regulator
parameter
“Hopping”
“Modified Hopping”
modeling errors
asymptotic regulation
Opis:
In this paper, we are dealing with the problem of directly regulating unknown multivariable affine in the control nonlinear systems and its robustness analysis. The method employs a new Neuro-Fuzzy Dynamical System definition, which uses the concept of Fuzzy Systems (FS) operating in conjunction with High Order Neural Networks. In this way the unknown plant is modeled by a fuzzy - recurrent high order neural network structure (F-RHONN), which is of the known structure considering the neglected nonlinearities. The development is combined with a sensitivity analysis of the closed loop in the presence of modeling imperfections and provides a comprehensive and rigorous analysis showing that our adaptive regulator can guarantee the convergence of states to zero or at least uniform ultimate boundedness of all signals in the closed loop when a not-necessarily-known modeling error is applied. The existence and boundedness of the control signal is always assured by employing a method of parameter “Hopping” and “Modified Hopping”, which appears in the weight updating laws. Simulations illustrate the potency of the method showing that by following the proposed procedure one can obtain asymptotic regulation despite the presence of modeling errors. Comparisons are also made to simple recurrent high order neural network (RHONN) controllers, showing that our approach is superior to the case of simple RHONN’s.
Źródło:
Journal of Artificial Intelligence and Soft Computing Research; 2011, 1, 1; 59-79
2083-2567
2449-6499
Pojawia się w:
Journal of Artificial Intelligence and Soft Computing Research
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:
Offset-free nonlinear Model Predictive Control with state-space process models
Autorzy:
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229638.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear control
predictive control
offset-free control
state-space model
state estimation
Opis:
Offset-free model predictive control (MPC) algorithms for nonlinear state-space process models, with modeling errors and under asymptotically constant external disturbances, is the subject of the paper. The main result of the paper is the presentation of a novel technique based on constant state disturbance prediction. It was introduced originally by the author for linear state-space models and is generalized to the nonlinear case in the paper. First the case with measured state is considered, in this case the technique allows to avoid disturbance estimation at all. For the cases with process outputs measured only and thus the necessity of state estimation, the technique allows the process state estimation only - as opposed to conventional approach of extended process-and-disturbance state estimation. This leads to simpler design with state observer/filter of lower order and, moreover, without the need of a decision of disturbance placement in the model (under certain restrictions), as in the conventional approach. A theoretical analysis of the proposed algorithm is provided, under applicability conditions which are weaker than in the conventional approach. The presented theory is illustrated by simulation results of nonlinear processes, showing competitiveness of the proposed algorithms.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2017, 27, 4; 595-615
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Soft computing in model-based predictive control
Autorzy:
Tatjewski, P.
Ławryńczuk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908473.pdf
Data publikacji:
2006
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie procesami
sterowanie predykcyjne
system nieliniowy
system rozmyty
sieć neuronowa
process control
model predictive control
nonlinear systems
fuzzy systems
neural networks
Opis:
The application of fuzzy reasoning techniques and neural network structures to model-based predictive control (MPC) is studied. First, basic structures of MPC algorithms are reviewed. Then, applications of fuzzy systems of the Takagi-Sugeno type in explicit and numerical nonlinear MPC algorithms are presented. Next, many techniques using neural network modeling to improve structural or computational properties of MPC algorithms are presented and discussed, from a neural network model of a process in standard MPC structures to modeling parts or entire MPC controllers with neural networks. Finally, a simulation example and conclusions are given.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2006, 16, 1; 7-26
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Supervisory predictive control and on-line set-point optimization
Autorzy:
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/929583.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie predykcyjne
sterowanie nieliniowe
linearyzacja
model niepewności
sterowność wymuszona
optymalizacja
predictive control
nonlinear control
linearisation
model uncertainty
constrained control
set-point optimization
Opis:
The subject of this paper is to discuss selected effective known and novel structures for advanced process control and optimization. The role and techniques of model-based predictive control (MPC) in a supervisory (advanced) control layer are first shortly discussed. The emphasis is put on algorithm efficiency for nonlinear processes and on treating uncertainty in process models, with two solutions presented: the structure of nonlinear prediction and successive linearizations for nonlinear control, and a novel algorithm based on fast model selection to cope with process uncertainty. Issues of cooperation between MPC algorithms and on-line steady-state set-point optimization are next discussed, including integrated approaches. Finally, a recently developed two-purpose supervisory predictive set-point optimizer is discussed, designed to perform simultaneously two goals: economic optimization and constraints handling for the underlying unconstrained direct controllers.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2010, 20, 3; 483-495
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Output tracking control of an aircraft subject to additive state dependent disturbance: an optimal control approach
Autorzy:
Tanyer, Ilker
Tatlicioglu, Enver
Zergeroglu, Erkan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1409414.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
optimal control
aerospace applications
nonlinear systems
mechanical applications
mechatronics applications
robust control
Opis:
In this paper, model reference output feedback tracking control of an aircraft subject to additive, uncertain, nonlinear disturbances is considered. In order to present the design steps in a clear fashion: first, the aircraft dynamics is temporarily assumed as known with all the states of the system available. Then a feedback linearizing controller minimizing a performance index while only requiring the output measurements of the system is proposed. As the aircraft dynamics is uncertain and only the output is available, the proposed controller makes use of a novel uncertainty estimator. The stability of the closed loop system and global asymptotic tracking of the proposed method are ensured via Lyapunov based arguments, asymptotic convergence of the controller to an optimal controller is also established. Numerical simulations are presented in order to demonstrate the feasibility and performance of the proposed control strategy.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2021, 31, 2; 267-286
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of an Isope-Type Dual Algorithm for Optimizing Control and Nonlinear Optimization
Autorzy:
Tadej, W.
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908338.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
optymalizacja nieliniowa
sterowanie optymalizujące
nonlinear optimization
optimizing control
duality
condition number
Opis:
First results concerning important theoretical properties of the dual ISOPE (Integrated System Optimization and Parameter Estimation) algorithm are presented. The algorithm applies to on-line set-point optimization in control structures with uncertainty in process models and disturbance estimates, as well as to difficult nonlinear constrained optimization problems. Properties of the conditioned (dualized) set of problem constraints are investigated, showing its structure and feasibility properties important for applications. Convergence conditions for a simplified version of the algorithm are derived, indicating a practically important threshold value of the right-hand side of the conditioning constraint. Results of simulations are given confirming the theoretical results and illustrating properties of the algorithms.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2001, 11, 2; 429-457
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis, adaptive control and circuit simulation of a novel finance system with dissaving
Autorzy:
Tacha, O. I.
Volos, C. K.
Stouboulos, I. N.
Kyprianidis, I. M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229959.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
chaotic finance system
dissaving
bifurcation diagram
Lyapunov exponent
phase portrait
adaptive control
nonlinear circuit
Opis:
In this paper a novel 3-D nonlinear finance chaotic system consisting of two nonlinearities with negative saving term, which is called ‘dissaving’ is presented. The dynamical analysis of the proposed system confirms its complex dynamic behavior, which is studied by using wellknown simulation tools of nonlinear theory, such as the bifurcation diagram, Lyapunov exponents and phase portraits. Also, some interesting phenomena related with nonlinear theory are observed, such as route to chaos through a period doubling sequence and crisis phenomena. In addition, an interesting scheme of adaptive control of finance system’s behavior is presented. Furthermore, the novel nonlinear finance system is emulated by an electronic circuit and its dynamical behavior is studied by using the electronic simulation package Cadence OrCAD in order to confirm the feasibility of the theoretical model.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2016, 26, 1; 95-115
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
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:
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:
NFTSM control of direct yaw moment for autonomous electric vehicles with consideration of tire nonlinear mechanical properties
Autorzy:
Sun, Xiaoqiang
Wang, Yujun
Cai, Yingfeng
Wong, Pak Kin
Chen, Long
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2173619.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
autonomous electric vehicles
direct yaw moment control
DYC
tire nonlinear mechanical properties
nonsingular fast terminal sliding mode
NFTSM
trust-region interior-point method
pojazd elektryczny autonomiczny
kontrola momentu odchylenia bezpośrednia
właściwości mechaniczne opon nieliniowe
niesingularny tryb szybkiego przesuwania terminala
metoda punktu wewnętrznego regionu zaufania
Opis:
To improve the curve driving stability and safety under critical maneuvers for four-wheel-independent drive autonomous electric vehicles, a three-stage direct yaw moment control (DYC) strategy design procedure is proposed in this work. The first stage conducts the modeling of the tire nonlinear mechanical properties, i.e. the coupling relationship between the tire longitudinal force and the tire lateral force, which is crucial for the DYC strategy design, in the STI (Systems Technologies Inc.) form based on experimental data. On this basis, a 7-DOF vehicle dynamics model is established and the direct yaw moment calculation problem of the four-wheel-independent drive autonomous electric vehicle is solved through the nonsingular fast terminal sliding mode (NFTSM) control method, thus the optimal direct yaw moment can be obtained. To achieve this direct yaw moment, an optimal allocation problem of the tire forces is further solved by using the trust-region interior-point method, which can effectively guarantee the solving efficiency of complex optimization problem like the tire driving and braking forces allocation of four wheels in this work. Finally, the effectiveness of the DYC strategy proposed for the autonomous electric vehicles is verified through the CarSim-Simulink co-simulation results.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 3; art. no. e137065
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
NFTSM control of direct yaw moment for autonomous electric vehicles with consideration of tire nonlinear mechanical properties
Autorzy:
Sun, Xiaoqiang
Wang, Yujun
Cai, Yingfeng
Wong, Pak Kin
Chen, Long
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2128162.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
autonomous electric vehicles
direct yaw moment control
DYC
tire nonlinear mechanical properties
nonsingular fast terminal sliding mode
NFTSM
trust-region interior-point method
pojazd elektryczny autonomiczny
kontrola momentu odchylenia bezpośrednia
właściwości mechaniczne opon nieliniowe
niesingularny tryb szybkiego przesuwania terminala
metoda punktu wewnętrznego regionu zaufania
Opis:
To improve the curve driving stability and safety under critical maneuvers for four-wheel-independent drive autonomous electric vehicles, a three-stage direct yaw moment control (DYC) strategy design procedure is proposed in this work. The first stage conducts the modeling of the tire nonlinear mechanical properties, i.e. the coupling relationship between the tire longitudinal force and the tire lateral force, which is crucial for the DYC strategy design, in the STI (Systems Technologies Inc.) form based on experimental data. On this basis, a 7-DOF vehicle dynamics model is established and the direct yaw moment calculation problem of the four-wheel-independent drive autonomous electric vehicle is solved through the nonsingular fast terminal sliding mode (NFTSM) control method, thus the optimal direct yaw moment can be obtained. To achieve this direct yaw moment, an optimal allocation problem of the tire forces is further solved by using the trust-region interior-point method, which can effectively guarantee the solving efficiency of complex optimization problem like the tire driving and braking forces allocation of four wheels in this work. Finally, the effectiveness of the DYC strategy proposed for the autonomous electric vehicles is verified through the CarSim-Simulink co-simulation results.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 3; e137065, 1--13
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
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:
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:
A stability based neural networks controller design method
Autorzy:
Song, J.
Xu, X.
He, X.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206120.pdf
Data publikacji:
1998
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
sieć neuronowa
stabilność
sterowanie nieliniowe
neural networks control
nonlinear control
sliding mode
stability
Opis:
The use of neural networks in control systems can be seen as a natural step in the evolution of control methodology to meet new challenges. Many attempts have been made to apply the neural networks to deal with non-linearities and uncertainties of the control systems. Research in neural network applications to control can be classified according to the major methods depending on structures of the control system, such as NN-based NON-linear System Identification, NN-based Supervised Control, NN-based Direct Control, NN-based Indirect Control, NN-based Adaptive Control, NN-based Self-learning Control, NN-based Fuzzy Control, and NN Variable Structure Control. All these control methods cannot, however, effectively guarantee system stability, i.e. none of these neural network controls, except for NN-based Variable Structure Control, is based on system stability. This also limits the application and development of the neural networks in control theory. The paper shows the effort to solve this difficulty and give a way for the design method of the stability based neural networks controller using Lyapunov second stability theorem. This kind of controller can not only guarantee system stability, but also fully compensate for the influence of system uncertainties and non-linearities.Simulation results also show the effectiveness of the controller.
Źródło:
Control and Cybernetics; 1998, 27, 1; 119-133
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of poli-criterial linearization for control problem of stochastic dynamic systems
Zastosowanie wielokryterialnej linearyzacji w problemie sterowania stochastycznych nieliniowych układów dynamicznych
Autorzy:
Socha, L.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279864.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
Stochastic control of nonlinear systems
LQG control problem
stochastic linearization
Pareto optimal solution
Opis:
The problem of the determination of response characteristics and quasi-optimal control for nonlinear stochastic dynamic systems by using a multi-criteria linearization technique is presented in this paper. This idea was first introduced in previous author's paper (Socha, 1999a) for a simple dynamic system. In this paper, it is extended, and detailed analysis is given for a nonlinear oscillator with Gaussian external excitations and for a few criteria of statistical linearization. The obtained results are illustrated by a numerical example for Duffing's oscillator.
W pracy przedstawiono problem wyznaczania quasi-optymalnego sterowania w nieliniowych stochastycznych układach dynamicznych za pomocą wielokryterialnej metody linearyzacji stochastycznej. Pomysł wielokryterialnej linearyzacji został zasygnalizowany we wcześniejszej pracy autora (Socha, 1999a). W niniejszym artykule jest on rozwinięty i zastosowany do problemu sterowania, a szczegółowa analiza jest przeprowadzona dla nieliniowego oscylatora z addytywnym wymuszeniem Gaussa.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2005, 43, 3; 675-693
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A stabilization method of inhomogeneous ladder networks with nonlinear elements
Autorzy:
Skruch, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229983.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
electric ladder network
nonlinear circuit
stabilization
feedback control
Opis:
In the paper, different structures of electric ladder networks are considered: RC, RL, and RLC. Such systems are composed of resistors, inductors and capacitors connected in series. The elements of the network are not identical and have nonlinear characteristics. The network's dynamic behavior can be mathematically described by nonlinear differential equations. A class of robust feedback controls is designed to stabilize the system. The asymptotic stability of the closed-loop system is analyzed and proved by the use of Lyapunov functionals and LaSalle's invariance principle. The results of computer simulations are included to verify theoretical analysis and mathematical formulation.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2011, 21, 3; 313-329
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Loopshaping of motor torque controller
Autorzy:
Sieklucki, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229950.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
electric drive
II2 controller
robust control
stability region
parametric optimization
nonlinear programming
waterbed effect
weighted sensitivity
modulus criterion
Opis:
The controller synthesis problem of the motor torque is presented. The tuning of the II2 controller parameters of the electromagnetic motor torque is introduced. The results are obtained by applying the weighted sensitivity method (nominal performance) which is the optimization in H∞ space. The waterbed effect for some weighting functions is presented. The results, which are obtained by a parametric optimization (nonlinear programming), are analysed by the calculations of the stability margins.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2013, 23, 2; 213-228
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Prediction of aircraft lost of control in the flight by continuation, bifurcation, and catastrophe theory methods
Autorzy:
Sibilski, K.
Kowalski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/246470.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
nonlinear dynamics of flight
lost of control in the flight
catastrophe theory
bifurcation
continuation method
Opis:
Lost of Control in Flight (LOC-I) is ordinarily associated with flight outside of the normal flight envelope, with nonlinear behaviours, and with an inability of the pilot to control the aircraft. These results provide a means for analysing accident data to establish whether or not the accident should be classified as LOC-I. Moreover, they help identify when the initial upset occurred, and when control was lost. The analysis also suggests which variables were involved, thereby providing clues as to the underlying mechanism of upset. However, it does not provide direct links to the flight mechanics of the aircraft, so it cannot be used proactively to identify weaknesses or limitations in the aircraft or its control systems. Moreover, it does not explain how departures from controlled flight occur. The complexity of the disaster aetiology stems from both the scale and coupling of the systems (not only the physical aircraft systems but also the organizational systems that support the operation). This complexity creates a pattern of disaster that evolves or it is precipitated through a series of several small failures. The cusp catastrophe model facilitates the mapping of Reason’s latent failure model, providing a descriptive and predictive illustration of the emergence of latent conditions under the trigger of situational factors. The risk of an accident increases as the situational and systematic factors combine to create an inherent instability resulting in the catastrophic event.
Źródło:
Journal of KONES; 2016, 23, 4; 451-460
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fundamental limitations of the decay of generalized energy in controlled (discrete-time) nonlinear systems subject to state and input constraints
Autorzy:
Selek, István
Ikonen, Enso
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330074.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
decay rate maximization
Lyapunov function
nonlinear control system
rozkład wykładniczy
funkcja Lapunowa
układ sterowania nieliniowy
Opis:
This paper is devoted to the analysis of fundamental limitations regarding closed-loop control performance of discrete-time nonlinear systems subject to hard constraints (which are nonlinear in state and manipulated input variables). The control performance for the problem of interest is quantified by the decline (decay) of the generalized energy of the controlled system. The paper develops (upper and lower) barriers bounding the decay of the system’s generalized energy, which can be achieved over a set of asymptotically stabilizing feedback laws. The corresponding problem is treated without the loss of generality, resulting in a theoretical framework that provides a solid basis for practical implementations. To enhance understanding, the main results are illustrated in a simple example.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2019, 29, 4; 629-639
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Automatic Control of Mechatronic Systems
Autorzy:
Schlacher, K.
Kugi, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908321.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
mechatronika
geometria różniczkowa
sterowanie
mechatronic systems
differential geometry
nonlinear H_{infty}-control
passivity
input-output linearization
Opis:
This contribution deals with different concepts of nonlinear control for mechatronic systems. Since most physical systems are nonlinear in nature, it is quite obvious that an improvement in the performance of the closed loop can often be achieved only by means of control techniques that take the essential nonlinearities into consideration. Nevertheless, it can be observed that industry often hesitates to implement these nonlinear controllers, despite all advantages existing from the theoretical point of view. On the basis of three different applications, a PWM-controlled dc-to-dc converter, namely the Cuk-converter, the problem of hydraulic gap control in steel rolling, and the design of smart structures with piezolelectric sensor and actuator layers, we will demonstrate how one can overcome these problems by exploiting the physical structure of the mathematical models of the considered plants.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2001, 11, 1; 131-164
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimal production of electrolytic copper determined by the concentration and distribution of copper concentrates to smelters on the example of KGHM
Optymalizacja produkcji miedzi elektrolitycznej poprzez system wzbogacania i dystrybucji koncentratów do hut na przykładzie KGHM
Autorzy:
Saramak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/351479.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
optymalizacja
strategia produkcji miedzi
programowanie nieliniowe
sterowanie
modelowanie
optimization
copper production strategy
nonlinear programming
process control
modelling
Opis:
The issues of copper production strategy for the Polish copper industry are presented in the article. The problem is considered within the scope of the ore extraction, ore concentration and metallurgical processing of the copper concentrate and the main aim is to produce the specific amount of copper, which generates maximum technological and economic benefits. In order to determine the strategy of production for a company an optimisation approach may be applied with the target function defined as either the maximization of metal recovery or the maximization of profit. The real operating conditions are implemented into the model, together with existing limitation resulting from the concentration technology and metallurgical treatment. The problem verification was possible with using of non-linear programming theory. Two variants were considered: the first for lower production costs, and the second for low stock market prices. The presented optimal strategies determine the copper grades of concentrates as well as the system of concentrates distribution between three smelters. Generally smelters should receive concentrates with higher copper grades for low stock market metal prices and for low processing costs the mass of concentrates delivered to smelters should be higher together with decreased the copper grades.
W pracy przedstawiono zagadnienia dotyczące strategii produkcji miedzi elektrolitycznej dla polskich warunków produkcji miedzi w układzie kopalnia-zakład przeróbczy-huta miedzi. Problem jest rozpatrywany głównie z punktu widzenia hut miedzi, ale determinowany jest jakością i ilością koncentratów miedziowych wyprodukowanych przez zakłady przeróbcze. Celem jest osiągniecie maksymalnych efektów technologicznych i ekonomicznych. Podejście optymalizacyjne zakłada zbudowanie odpowiedniego modelu ekonometrycznego z funkcja celu zdefiniowaną jako maksymalny odzysk metalu oraz uwzględnieniem istniejących realnych ograniczeń technologicznych Weryfikacja modelu jest możliwa z wykorzystaniem oprogramowania działającego w oparciu o teorię programowania nielinowego. W artykule przedstawiono analizę dla dwóch wariantów produkcji miedzi: niskich kosztów produkcyjnych oraz niskich cen giełdowych miedzi. Aby maksymalizować funkcję celu w zaprezentowanym modelu, w okresie niskich cen produkcji huty powinny otrzymywać mniej koncentratów o wyższej zawartości miedzi, natomiast przy niskich giełdowych cenach miedzi, huty powinny przerabiać większe ilości koncentratu o zmniejszonej zawartości miedzi.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2011, 56, 3; 619-626
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Robust flat filtering control of a two degrees of freedom helicopter subject to tail rotor disturbances
Autorzy:
Sánchez-Meza, Victor-Gabriel
Lozano-Hernández, Yair
Gutiérrez-Frías, Octavio
Lozada-Castillo, Norma
Luviano-Juárez, Alberto
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/24200696.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
flat filtering control
generalized proportional integral control
nonlinear system
tail rotor disturbance
two degrees of freedom helicopter
sterowanie całkujące
układ nieliniowy
zakłócenia wirnika
Opis:
This article deals with modelling and a flatness-based robust trajectory tracking scheme for a two degrees of freedom helicopter, which is subject to four types of tail rotor disturbances to validate the control scheme robustness. A mathematical model of the system, its differential flatness and a differential parametrization are obtained. The flat filtering control is designed for the system control with a partially known model, assuming the non-modelled dynamics and the external disturbances (specially the tail rotor ones) to be rejected by means of an extended state model (ultra-local model). Numerical and experimental assessments are carried out on a characterized prototype whose yaw angle (ψ), given by the z axis, is in free form, while the pitch angle (θ), which results from rotation about the y axis, is mechanically restricted. The proposed controller performance is tested through a set of experiments in trajectory tracking tasks with different disturbances in the tail rotor, showing robust behaviour for the different disturbances. Besides, a comparison study against a widely used controller of LQR type is carried out, in which the proposed controller achieves better results, as illustrated by a performance index.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2023, 33, 4; 521--535
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
LMI-based robust control of uncertain nonlinear systems via polytopes of polynomials
Autorzy:
Sánchez, Marcelino
Bernal, Miguel
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330548.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
robust control
uncertain system
nonlinear system
linear parameter-varying systems
LMIs
sterowanie odporne
układ niepewny
układ nieliniowy
układ liniowy niestacjonarny
Opis:
This investigation is concerned with robust analysis and control of uncertain nonlinear systems with parametric uncertainties. In contrast to the methodologies from the field of linear parameter varying systems, which employ convex structures of the state space representation in order to perform analysis and design, the proposed approach makes use of a polytopic form of a generalisation of the characteristic polynomial, which proves to outperform former results on the subject. Moreover, the derived conditions have the advantage of being cast as linear matrix inequalities under mild assumptions.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2019, 29, 2; 275-283
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On a finding the coefficient of one nonlinear wave equation in the mixed problem
Autorzy:
Safarova, Zimrud R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229359.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
hyperbolic equation
nonlinear wave equation
optimal control problem
necessary condition
Opis:
The paper is devoted to the finding of the coefficient of one nonlinear wave equation in the mixed problem. The considered problem is reduced to the optimal control problem with proper functional. Differentiability of functional is proved and the necessary optimality conditions are derived in the form of the variational inequality. Existence of the optimal control is proved.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2020, 30, 2; 199-212
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A modified filter SQP method as a tool for optimal control of nonlinear systems with spatio-temporal dynamics
Autorzy:
Rafajłowicz, E.
Styczeń, K.
Rafajłowicz, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331421.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
programowanie nieliniowe
sterowanie optymalne
równanie różniczkowe cząstkowe
filter approach
nonlinear programming
optimal control
partial differential equations
Opis:
Our aim is to adapt Fletcher's filter approach to solve optimal control problems for systems described by nonlinear Partial Differential Equations (PDEs) with state constraints. To this end, we propose a number of modifications of the filter approach, which are well suited for our purposes. Then, we discuss possible ways of cooperation between the filter method and a PDE solver, and one of them is selected and tested.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2012, 22, 2; 313-326
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
How to compensate a spreading disturbance for a class of nonlinear systems
Autorzy:
Quaraai, Y.
Bernoussi, A. S.
El Jai, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907943.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
zaburzenia
sterowanie
system nieliniowy
system rozproszony
distributed nonlinear systems
disturbance
spreadability
remediability
control
Opis:
We consider a system which is assumed to be affected by an expanding disturbance which occurs at the initial time. The compensation of the disturbance is accomplished by extending the concept of remediability to a class of nonlinear systems. The results are implemented and illustrated with a nonlinear distributed model.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2008, 18, 2; 171-187
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Chaos synchronization of uncertain coronary artery systems through sliding mode
Autorzy:
Qian, D. W.
Xi, Y. F.
Tong, S. W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201501.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
chaos synchronization
coronary artery systems
sliding mode control
nonlinear dynamics
synchronizacja chaosu
system tętnic wieńcowych
kontroler trybu przesuwnego
dynamika nieliniowa
Opis:
The chaotic phenomena of coronary artery systems are hazardous to health and may induce illness development. From the perspective of engineering, the potential harm can be eliminated by synchronizing chaotic coronary artery systems with a normal one. This paper investigates the chaos synchronization problem in light of the methodology of sliding mode control (SMC). Firstly, the nonlinear dynamics of coronary artery systems are presented. Since the coronary artery systems suffer from uncertainties, the technique of derivative-integral terminal SMC is employed to achieve the chaos synchronization task. The stability of such a control system is proven in the sense of Lyapunov. To verify the feasibility and effectiveness of the proposed method, some simulation results are illustrated in comparison with a benchmark.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2019, 67, 3; 455-462
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Observer-based leader-following formation control of uncertain multiple agents by integral sliding mode
Autorzy:
Qian, D. W.
Tong, S. W.
Li, C. D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201511.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
multi-agent system
formation control
integral sliding mode control
uncertainty
nonlinear disturbance observer
stability
system wieloagentowy
kontrola formacji
integralne sterowanie ślizgowe
niepewność
nieliniowy obserwator zakłóceń
stabilność
Opis:
This paper investigates the formation control problem of multiple agents. The formation control is founded on leader-following approaches. The method of integral sliding mode control is adopted to achieve formation maneuvers of the agents based on the concept of graph theory. Since the agents are subject to uncertainties, the uncertainties also challenge the formation-control design. Under a mild assumption that the uncertainties have an unknown bound, the technique of nonlinear disturbance observer is utilized to tackle the issue. According to a given communication topology, formation stability conditions are investigated by the observer-based integral sliding mode formation control. From the perspective of Lyapunov, not only is the formation stability guaranteed, but the desired formation of the agents is also realized. Finally, some simulation results are presented to show the feasibility and validity of the proposed control scheme through a multi-agent platform.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2017, 65, 1; 35-44
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Protector control: Extension to a class of nonlinear distributed systems
Autorzy:
Qaraai, Y.
Bernoussi, A. S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907703.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
system nieliniowy
system rozproszony
zaburzenia
podatność na uszkodzenia
nonlinear distributed systems
disturbance
spreadability
vulnerability
remediability
protector control
Opis:
We present an extension of the protector control scheme introduced for the linear case in a previous work to a class of nonlinear systems. The systems considered are assumed to have a finite propagation velocity while the initial state is subject to a spreading disturbance. We characterize such a control first by using the remediability approach to the resulting nonlinear delay system, and then by coupling families of transformations and the delay approach. To illustrate this work, we provide a simulation example.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2010, 20, 3; 427-443
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A Method for Constructing ε-value Functions for The Bolza Problem of Optimal Control
Autorzy:
Pustelnik, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/911140.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
optymalizacja nieliniowa
sterowanie optymalne
równanie Hamiltona-Jacobiego
programowanie dynamiczne
wartość funkcji
nonlinear optimization
Bolza problem
optimal control
Hamilton-Jacobi equation
dynamic programming
value function
approximate minimum
Opis:
The problem considered is that of approximate minimisation of the Bolza problem of optimal control. Starting from Bellman's method of dynamic programming, we define the ε-value function to be an approximation to the value function being a solution to the Hamilton-Jacobi equation. The paper shows an approach that can be used to construct an algorithm for calculating the values of an ε-value function at given points, thus approximating the respective values of the value function.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2005, 15, 2; 177-186
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Expert system approach in designing knowladge-based controller
Autorzy:
Ptasznik, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1813975.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
nonlinear control
expert systems
reasoning
Al
Opis:
In this article the knowledge-based control approach will be proposed for nonlinear systems. Firstly some basic concepts from the artificial intelligence will be defined, then the expert system design process will be introduced and finally a practical example will be discussed. The principle of this method is to support the controller with the human-like reasoning to determine the appropriate control mode and to estimate unknown parameters. Note that this is the heuristic approach, hence neither optimal steering, nor stability is guaranteed.
Źródło:
Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały; 2013, 69, 33; 540--549
1733-0718
Pojawia się w:
Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Comparison of Two Nonlinear Predictive Control Algorithms for Dissolved Oxygen Tracking Problem at WWTP
Autorzy:
Piotrowski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/384859.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
aeration
dissolved oxygen
wastewater treatment
mathematical modelling
nonlinear system
predictive control
Opis:
The wastewater treatment plant is classified as a complex system due to its nonlinear dynamics, large uncertainty in the disturbance inputs, multiple time scales in the internal process dynamics and multivariable structure. Aeration is an important and expensive activity that is carried out during wastewater treatment plant operation. A precise aeration control in biological processes for all the operating conditions is necessary in order to guarantee adequate biological conditions for microorganisms. Therefore, the most important is to operate the biological processes so that a minimal energy was consumed and minimal DO concentration demand was applied. The paper proposes a two advanced control systems to track the dissolved oxygen reference trajectory. A decentralized and multivariable nonlinear predictive control algorithms are designed and compared. Simulation tests for the case study wastewater treatment plant are presented.
Źródło:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems; 2016, 10, 1; 8-16
1897-8649
2080-2145
Pojawia się w:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
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:
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:
Control of Fractional-Order Nonlinear Systems: A Review
Autorzy:
Petráš, I.
Bednárová, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/386576.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
sterowanie
systemy nielioniowe
przegląd
control
nonlinear systems
review
Opis:
This paper deals with the control of the fractional-order nonlinear systems. A list of the control strategies as well as synchronization of the chaotic systems is presented. An illustrative example of sliding mode control (SMC) of the fractional-order (commensurate and incommensurate) financial system is described and commented together with the simulation results.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2011, 5, 2; 96-100
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modeling nonlinear road traffic networks for junction control
Autorzy:
Péter, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330975.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
modelowanie matematyczne
układ dodatni nieliniowy
liniowa funkcja Lapunowa
mathematical modeling
mathematical control
traffic networks
nonlinear positive system
linear Lyapunov function
Opis:
The paper introduces a method of mathematical modeling of high scale road traffic networks, where a new special hypermatrix structure is intended to be used. The structure describes the inner-inner, inner-outer and outer-outer relations, and laws of a network area. The research examines the nonlinear equation system. The analysed model can be applied to the testing and planning of large-scale road traffic networks and the regulation of traffic systems. The elaborated model is in state space form, where the states are vehicle densities on a particular lane and the dynamics are described by a nonlinear state constrained positive system. This model can be used directly for simulation and analysis and as a starting point for investigating various control strategies. The stability of the traffic over the network can be analyzed by constructing a linear Lyapunov function and the associated theory. The model points out that in intersection control one must take the traffic density values of both the input and the output sections into account. Generally, the control of any domain has to take the density of input and output sections into consideration.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2012, 22, 3; 723-732
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Data probes, vertical trajectories and classification: A tentative study
Autorzy:
Pearson, D. W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/911252.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
klasyfikacja
zerowanie wyjścia
sterowanie nieliniowe
geometria różniczkowa
classification
output zeroing
nonlinear control
differential geometry
Opis:
In this paper we introduce a method of classification based on data probes. Data points are considered as point masses in space and a probe is simply a particle that is launched into the space. As the probe passes by data clusters, its trajectory will be influenced by the point masses. We use this information to help us to find vertical trajectories. These are trajectories in the input space that are mapped onto the same value in the output space and correspond to the data classes.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2007, 17, 1; 107-112
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
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:
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:
Control of complex dynamic nonlinear loading process for electromagnetic mill
Autorzy:
Ogonowski, Szymon
Bismor, Dariusz
Ogonowski, Zbigniew
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229680.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
predictive control
pole placement
nonlinear dynamics
neural modelling
electromagnetic mill
Opis:
Electromagnetic mill installation for dry grinding represents a complex dynamical system that requires specially designed control system. The paper presents model-based predictive control which locates closed loop poles in arbitrary places. The controller performs as gains cheduling prototype where nonlinear model – artificial recurrent neural network, is parameterized with additional measurements and serves as a basis for local linear approximation. Application of such a concept to control electromagnetic mill load allows for stable performance of the installation and assures fulfilment of the product quality as well as the optimization of the energy consumption.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2020, 30, 3; 471-500
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Geometry and flatness of m-crane systems
Autorzy:
Nowicki, M.
Respondek, W.
Piasek, J.
Kozłowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201728.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
differential flatness
crane
chained systems
feedback equivalence
accessibility
nonlinear control
Opis:
We propose a class of m-crane control systems that generalizes two- and three-dimensional crane systems. We prove that each representant of the described class is feedback equivalent to the second order chained form with drift. In consequence, we prove that it is differentially flat. Then we investigate its control properties and derive a control law for tracking control problem.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2019, 67, 5; 893-903
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Efficient MPC algorithms with variable trajectories of parameters weighting predicted control errors
Autorzy:
Nebeluk, Robert
Marusak, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230077.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
model predictive control
nonlinear systems
nonlinear models
nonlinear control
simulation
optimization
Opis:
Model predictive control (MPC) algorithms brought increase of the control system performance in many applications thanks to relatively easily solving issues that are hard to solve without these algorithms. The paper is focused on investigating how to further improve the control system performance using a trajectory of parameters weighting predicted control errors in the performance function of the optimization problem. Different shapes of trajectories are proposed and their influence on control systems is tested. Additionally, experiments checking the influence of disturbances and of modeling uncertainty on control system performance are conducted. The case studies were done in control systems of three control plants: a linear non-minimumphase plant, a nonlinear polymerization reactor and a nonlinear thin film evaporator. Three types of MPC algorithms were used during research: linear DMC, nonlinear DMC with successive linearization (NDMC–SL), nonlinear DMC with nonlinear prediction and linearization (NDMC–NPL). Results of conducted experiments are presented in greater detail for the control system of the polymerization reactor, whereas for the other two control systems only the most interesting results are presented, for the sake of brevity. The experiments in the control system of the linear plant were done as preliminary experiments with the modified optimization problem. In the case of control system of the thin film evaporator the researched mechanisms were used in the control system of a MIMO plant showing possibilities of improving the control system performance.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2020, 30, 2; 325-363
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
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:
Realization of nonlinear composite systems
Autorzy:
Mullari, T.
Kotta, U.
Nomm, S.
Tonso, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/969986.pdf
Data publikacji:
2006
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
nonlinear control systems
realization
composite systems
Opis:
The paper studies the realization problem for series and parallel connections of nonlinear single-input single-output systems, described by higher order differential equations. Necessary and sufficient conditions are given for the existence of the classical state space realization in both cases. It is proved that post- and parallel compensators are of no help in overcoming non-realizability. Results are illustrated by an example.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2006, 35, 4; 905-921
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The ship control system for trajectory tracking experiments with physical model of tanker
Autorzy:
Morawski, L.
Vinh, N. C.
Pomirski, J.
Rak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/258464.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
nonlinear control
ship control
track-keeping
Opis:
This paper presents a cascade system which stabilizes the transverse deviation of the ship in relation to the set path. The ship’s path is determined as a broken line with specified coordinates of way points. Three controllers are used in the system. The primary controller is the trajectory controller. It generates the set value of heading for the course control system or angular velocity for the turning control system. The course control system is used on the straight line of the set trajectory while the turning controller is used during a change of the set trajectory segment. The characteristics of the nonlinear controllers are selected in such a way that the properties of the control system with the rate of turn controller are modelled by the first-order inertia, while the system with the course keeping controller is modelled by a second-order linear term. The presented control system was tested in Matlab-Simulink environment. The results of tests performed on a lake are presented and discussed.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2007, S 2; 49-53
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
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
Tytuł:
Active noise control with a single nonlinear control filter for a vibrating plate with multiple actuators
Autorzy:
Mazur, K.
Pawełczyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176906.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
active noise-vibration control
active structural acoustic control
adaptive control
nonlinear control
Opis:
Vibrating plates can be used in Active Noise Control (ANC) applications as active barriers or as secondary sources replacing classical loudspeakers. The system with vibrating plates, especially when nonlinear MFC actuators are used, is nonlinear. The nonlinearity in the system reduces performance of classical feedforward ANC with linear control filters systems, because they cannot cope with harmonics generated by the nonlinearity. The performance of the ANC system can be improved by using nonlinear control filters, such as Artificial Neural Networks or Volterra filters. However, when multiple actuators are mounted on a single plate, which is a common practice to provide effective control of more vibration modes, each actuator should be driven by a dedicated nonlinear control filter. This significantly increases computational complexity of the control algorithm, because adaptation of nonlinear control filters is much more computationally demanding than adaptation of linear FIR filters. This paper presents an ANC system with multiple actuators, which are driven with a single nonlinear filter. To avoid destructive interference of vibrations generated by different actuators the control signal is filtered by appropriate separate linear filters. The control system is experimentally verified and obtained results are reported.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2013, 38, 4; 537-545
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Feed-forward compensation for nonlinearity of vibrating plate as the sound source for active noise control
Kompensacja nieliniowości płyty drgającej jako źródła dźwięku dla systemów aktywnej redukcji hałasu
Autorzy:
Mazur, K.
Pawełczyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/368955.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
aktywna redukcja hałasu
płyta drgająca
nieliniowe sterowanie
kompensacja
emisja dźwięku
adaptacja
ekwalizacja
active noise control
active structural acoustic control
vibrating plate
sound radiation
adaptation
feed-forward
equalization
nonlinear control
Opis:
Active Noise Control (ANC) systems are usually designed in the feed-forward structure with adaptive linear control filters. However, performance of such systems, when a vibrating plate is used as the secondary source, may be poor due to significant non-linearity of the plate response. The linear systems are then unable to cope with higher harmonics generated by the nonlinearity. One solution to this problem is to apply a nonlinear ANC algorithm. However, it adds additional complexity to this layer. It is particularly severe for multichannel systems, where the algorithms are complex by themselves, and making them nonlinear may significantly reduce their scalability. In this paper, another approach is proposed. Multiple actuators are mounted on a single plate, in order to effectively excite more vibration modes and generate a higher acoustic power, than in case of a single actuator. The response of the vibrating plate as the sound source is then linearized with a set of nonlinear finite impulse response filters, operating individually for each actuator. The Filtered-x LMS algorithm is adopted to update parameters of the nonlinear filters. The control system is experimentally verified and obtained results are reported.
Systemy aktywnej redukcji hałasu zwykle projektowane są w strukturze kompensacyjnej z adaptacyjnymi liniowymi filtrami sterującymi. Wówczas, w przypadku zastosowania płyty drgającej jako źródła dźwięku, skuteczność działania może być zmniejszona z powodu występujących nieliniowości w torze wtórnym. Liniowy układ kompensacji nie jest w stanie poradzić sobie z wyższymi harmonicznymi generowanymi przez nieliniowości. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie nieliniowego algorytmu aktywnej redukcji hałasu. Zwiększa to jednak złożoność układu w tej warstwie sterowania. W przypadku wielokanałowych systemów aktywnej redukcji hałasu, które same w sobie są złożone, wprowadzenie nieliniowości w algorytmie znacząco zmniejsza skalowalność całego systemu. W niniejszym artykule zaproponowane jest inne podejście. Aby zapewnić efektywne pobudzenie większej liczby mod i uzyskanie większej mocy akustycznej jak w przypadku pojedynczego elementu wzbudzającego, zastosowano wiele elementów wykonawczych wzbudzających drgania. Odpowiedź płyty drgającej pełniącej rolę złożonego źródła dźwięku jest linearyzowana przez zbiór nieliniowych filtrów o skończonej odpowiedzi impulsowej działających niezależnie na poszczególne elementy wykonawcze. Do aktualizacji parametrów filtrów nieliniowych zastosowany jest algorytm Filtered-x LMS. Zaproponowany system sterowania został poddany weryfikacji eksperymentalnej, a uzyskane wyniki zostały zaprezentowane i skomentowane.
Źródło:
Mechanics and Control; 2011, 30, 3; 146-150
2083-6759
2300-7079
Pojawia się w:
Mechanics and Control
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Hammerstein Nonlinear Active Noise Control with the Filtered-Error LMS Algorithm
Autorzy:
Mazur, K.
Pawełczyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176841.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
active noise-vibration control
active structural acoustic control
adaptive algorithm
nonlinear system
Opis:
Active Noise Control (ANC) of noise transmitted through a vibrating plate causes many problems not observed in classical ANC using loudspeakers. They are mainly due to vibrations of a not ideally clamped plate and use of nonlinear actuators, like MFC patches. In case of noise transmission though a plate, nonlinerities exist in both primary and secondary paths. Existence of nonlinerities in the system may degrade performance of a linear feedforward control system usually used for ANC. The performance degradation is especially visible for simple deterministic noise, such as tonal noise, where very high reduction is expected. Linear feedforward systems in such cases are unable to cope with higher harmonics generated by the nonlinearities. Moreover, nonlinearities, if not properly tackled with, may cause divergence of an adaptive control system. In this paper a feedforward ANC system reducing sound transmitted through a vibrating plate is presented. The ANC system uses nonlinear control filters to suppress negative effects of nonlinearies in the system. Filtered-error LMS algorithm, found more suitable than usually used Filtered-reference LMS algorithm, is employed for updating parameters of the nonlinear filters. The control system is experimentally verified and obtained results are discussed.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2013, 38, 2; 197-203
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A numerically efficient fuzzy MPC algorithm with fast generation of the control signal
Autorzy:
Marusak, Piotr M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1838187.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
model predictive control
fuzzy system
fuzzy control
nonlinear control
sterowanie predykcyjne
system rozmyty
sterowanie rozmyte
sterowanie nieliniowe
Opis:
Model predictive control (MPC) algorithms are widely used in practical applications. They are usually formulated as optimization problems. If a model used for prediction is linear (or linearized on-line), then the optimization problem is a standard, i.e., quadratic, one. Otherwise, it is a nonlinear, in general, nonconvex optimization problem. In the latter case, numerical problems may occur during solving this problem, and the time needed to calculate control signals cannot be determined. Therefore, approaches based on linear or linearized models are preferred in practical applications. A novel, fuzzy, numerically efficient MPC algorithm is proposed in the paper. It can offer better performance than the algorithms based on linear models, and very close to that of the algorithms based on nonlinear optimization. Its main advantage is the short time needed to calculate the control value at each sampling instant compared with optimization-based numerical algorithms; it is a combination of analytical and numerical versions of MPC algorithms. The efficiency of the proposed approach is demonstrated using control systems of two nonlinear control plants: the first one is a chemical CSTR reactor with a van de Vusse reaction, and the second one is a pH reactor.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2021, 31, 1; 59-71
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Actuator fault tolerance in control systems with predictive constrained set-point optimizers
Autorzy:
Marusak, P. M.
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/929879.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie odporne na błędy
sterowanie predykcyjne
optymalizacja
system nieliniowy
fault tolerant control
model predictive control
set-point optimization
nonlinear system
Opis:
Mechanisms of fault tolerance to actuator faults in a control structure with a predictive constrained set-point optimizer are proposed. The structure considered consists of a basic feedback control layer and a local supervisory set-point optimizer which executes as frequently as the feedback controllers do with the aim to recalculate the set-points both for constraint feasibility and economic performance. The main goal of the presented reconfiguration mechanisms activated in response to an actuator blockade is to continue the operation of the control system with the fault, until it is fixed. This may be even long-term, if additional manipulated variables are available. The mechanisms are relatively simple and consist in the reconfiguration of the model structure and the introduction of appropriate constraints into the optimization problem of the optimizer, thus not affecting the numerical effectiveness. Simulation results of the presented control system for a multivariable plant are provided, illustrating the efficiency of the proposed approach.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2008, 18, 4; 539-551
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effective dual-mode fuzzy DMC algorithms with on-line quadratic optimization and guaranteed stability
Autorzy:
Marusak, P. M.
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907866.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
system nieliniowy
system rozmyty
sterowanie predykcyjne
stabilność
sterowność wymuszona
nonlinear system
fuzzy system
model predictive control
stability
constrained control
dual-mode control
Opis:
Dual-mode fuzzy dynamic matrix control (fuzzy DMC-FDMC) algorithms with guaranteed nominal stability for constrained nonlinear plants are presented. The algorithms join the advantages of fuzzy Takagi-Sugeno modeling and the predictive dual-mode approach in a computationally efficient version. Thus, they can bring an improvement in control quality compared with predictive controllers based on linear models and, at the same time, control performance similar to that obtained using more demanding algorithms with nonlinear optimization. Numerical effectiveness is obtained by using a successive linearization approach resulting in a quadratic programming problem solved on-line at each sampling instant. It is a computationally robust and fast optimization problem, which is important for on-line applications. Stability is achieved by appropriate introduction of dual-mode type stabilization mechanisms, which are simple and easy to implement. The effectiveness of the proposed approach is tested on a control system of a nonlinear plant-a distillation column with basic feedback controllers.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2009, 19, 1; 127-141
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Powerful nonlinear observer associated with field-oriented control of an induction motor
Autorzy:
Mansouri, A.
Chenafa, M.
Bouhenna, A.
Etien, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907397.pdf
Data publikacji:
2004
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
silnik indukcyjny
obserwator nieliniowy
rezystancja wirnika
induction motor
field-oriented control
nonlinear observer
rotor resistance
Opis:
In this paper, we associate field-oriented control with a powerful nonlinear robust flux observer for an induction motor to show the improvement made by this observer compared with the open-loop and classical estimator used in this type of control. We implement this design strategy through an extension of a special class of nonlinear multivariable systems satisfying some regularity assumptions. We show by an extensive study that this observer is completely satisfactory at low and nominal speeds and it is not sensitive to disturbances and parametric errors. It is robust to changes in load torque, rotational speed and rotor resistance. The method achieves a good performance with only one easier gain tuning obtained from an algebraic Lyapunov equation. Finally, we present results and simulations with concluding remarks on the advantages and perspectives for the observer proposed with the field-oriented control.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2004, 14, 2; 209-220
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Convergence of the Lagrange-Newton Method for Optimal Control Problems
Autorzy:
Malanowski, K. D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907971.pdf
Data publikacji:
2004
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie optymalne
ograniczenia mieszane
metoda Lagrange'a-Newtona
optimal control
nonlinear ODEs
mixed constraints
Lagrange-Newton method
Opis:
Convergence results for two Lagrange-Newton-type methods of solving optimal control problems are presented. It is shown how the methods can be applied to a class of optimal control problems for nonlinear ODEs, subject to mixed control-state constraints. The first method reduces to an SQP algorithm. It does not require any information on the structure of the optimal solution. The other one is the shooting method, where information on the structure of the optimal solution is exploited. In each case, conditions for well-posedness and local quadratic convergence are given. The scope of applicability is briefly discussed.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2004, 14, 4; 531-540
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A characterization of stability and sensitivity properties for state-constrained optimal control
Autorzy:
Malanowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/970245.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
sterowanie optymalne
optimal control
nonlinear ODEs
state constraints
parametric problems
stability and sensitivity analysis
Opis:
In a series of the recent papers of the author, it was shown that the solutions and Lagrange multipliers of state-constrained optimal control problems are locally Lipschitz continuous and directionally differentiable functions of the parameter, under usual constraint qualifications and weakened second order conditions. In this paper, it is shown that those conditions are not only sufficient, but also necessary. Thus, they consitute a characterization of Lipschitz stability and sensitivity properties for state-constrained optimal control problems.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2007, 36, 3; 711-726
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of the classical implicit function theorem in sensitivity analysis of parametric optimal control
Autorzy:
Malanowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206654.pdf
Data publikacji:
1998
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
równania różniczkowe nieliniowe
różniczkowalność rozwiązań
sterowanie optymalne parametryczne
differentiability of solutions
implicit function theorem
nonlinear ordinary differential equations
parametric optimal control
state constraints
Opis:
A family {(O[sub h])} of parametric optimal control problems for nonlinear ODEs is considered. The problems are subject to pointwise inequality type state constraints. It is assumed that the reference solution is regular. The original problems (O[sub h]) are substituted by problems [...] subject to equality type constraints with the sets of activity depending on the parameter. Using the classical implicit function theorem, conditions are derived under which stationary points of [...] are Frechet differentiable functions of the parameter. It is shown that, under additional conditions, the stationary points of [...] correspond to the solutions and Lagrange multipliers of (O[sub h]9).
Źródło:
Control and Cybernetics; 1998, 27, 3; 335-352
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sensitivity analysis for state constrained optimal control problems
Autorzy:
Malanowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206110.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
sensitivity analysis
cone-constrained optimization problems
nonlinear optimal control
first order state constraints
Opis:
A sensitivity result for cone-constrained optimization problem in abstract Hilbert spaces is obtained, using a slight modification of Haraux's theorem on differentiability of the metric projection onto polyhedric sets. This result is applied to sensitivity analysis for nonlinear optimal control problems subject to first order state constraints.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2011, 40, 4; 1043-1058
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptive control scheme based on the least squares support vector machine network
Autorzy:
Mahmoud, T. K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/930155.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
modelowanie systemu
system nieliniowy
system sterowania
sieć neuronowa
maszyna wektorów wspierających
support vector machine (SVM)
neural network
nonlinear system modeling
nonlinear system control
pH control
Opis:
Recently, a new type of neural networks called Least Squares Support Vector Machines (LS-SVMs) has been receiving increasing attention in nonlinear system identification and control due to its generalization performance. This paper develops a stable adaptive control scheme using the LS-SVM network. The developed control scheme includes two parts: the identification part that uses a modified structure of LS-SVM neural networks called the multi-resolution wavelet least squares support vector machine network (MRWLS-SVM) as a predictor model, and the controller part that is developed to track a reference trajectory. By means of the Lyapunov stability criterion, stability analysis for the tracking errors is performed. Finally, simulation studies are performed to demonstrate the capability of the developed approach in controlling a pH process.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2011, 21, 4; 685-696
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A novel method for the design of switching surfaces for discretized MIMO nonlinear systems
Autorzy:
Luis-Delgado, J. D.
Al-Hadithi, B. M.
Jiménez, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331143.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
discrete sliding mode
variable structure control
nonlinear control
optimal control
MIMO system
sterowanie dyskretne
sterowanie ślizgowe
sterowanie o zmiennej strukturze
sterowanie nieliniowe
sterowanie optymalne
system MIMO
Opis:
Designing variable structure control with sliding mode (VSC-SM) control schemes needs a switching function or a sliding surface which guarantees the global stability of the closed-loop system. Despite the fact that a wide range of design approaches has been proposed for solving this mathematical problem, the number of proposed methodologies for nonlinear systems is not very extensive, especially for discrete time nonlinear MIMO systems, and most of them require some coordinate system transformation. Therefore, it is not an easy task to find a design scheme that can be applied to discrete time nonlinear MIMO systems. The proposed methodology introduces a mathematical tool: a switching surface equation for a class of MIMO nonlinear systems through an explicit equation without any coordinate transformation. This equation makes use of an implicit linearizing process via the Taylor expansion that allows the use of linear procedures for the design of switching surfaces and the forward Euler method to obtain a discrete time dynamics representation. An illustrative example is included to show the advantages of the proposed design methodology.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2017, 27, 1; 5-17
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Path following control of the underactuated USV based on the improved line-of-sight guidance algorithm
Autorzy:
Liu, T.
Dong, Z.
Du, H.
Song, L.
Mao, Y.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/259559.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
unmanned surface vessel (USV)
path following control
Serret-Frenet coordinate frame
underactuated system
improved lineof-sight guidance algorithm
nonlinear backstepping method
Opis:
The path following control problem of the underactuated unmanned surface vessel (USV) is studied in this paper. An improved line-of-sight (LOS) guidance algorithm is proposed which can adjust adaptively based on the path following error. The global asymptotically stable path following controller is designed based on the nonlinear backstepping method and the Lyapunov stability theory. Firstly, the USV path following error model is established in the Serret-Frenet (SF) coordinate frame. The path following error in the inertial coordinate frame is transformed into the SF coordinate frame, which is used to define the path following control problem. Secondly, inspired by the traditional LOS guidance algorithm, the longitudinal path following error in the SF coordinate frame is introduced into the improved LOS guidance algorithm. This allows the algorithm to adjust adaptively to the desired path. Thirdly, in order to solve the underactuated problem of the USV path following control system, the tangential velocity of the desired path is designed as a virtual input. The underactuated problem is converted to a virtual fully actuated problem by designing the virtual control law for the tangential velocity. Finally, by combining backstepping design principles and the Lyapunov stability theory, the longitudinal thrust control law and the yaw torque control law are designed for the underactuated USV. Meanwhile, the global asymptotic stability of the path following error is proved. Simulation experiments demonstrate the effectiveness and reliability of the improved LOS guidance algorithm and the path following controller.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2017, 1; 3-11
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of a nonlinear tuned mass damper by using the multi-scale method
Autorzy:
Liu, Junfeng
Yao, Ji
Huang, Kun
Zhang, Qing
Ze, Li
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2104766.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
nonlinear characteristics
complex average method
multi-scale method
nonlinear design
control performance
Opis:
A tuned mass damper is a kind of vibration damping device which has been widely used in tall buildings, machinery, bridges, aerospace engineering and other fields. In practical engineering applications, due to large deformation caused by large displacement, errors in engineering constructions and the existence of limit devices, the structure and tuned mass dampers inevitably produce some nonlinear characteristics, but these nonlinearities are often ignored. The results of this study confirm that the nonlinearity of the structure and the mass damper should be considered in the process of optimal frequency design, otherwise there will be a large deviation between the design optimal frequency of the mass damper and the actual optimal frequency. In this paper, nonlinear characteristics of the tuned mass damper and the main structure are considered. The first-order differential equations are obtained by using the complex average method, and the nonlinear equations of the tuned mass damper system are derived by using the multi-scale method. On this basis, the parameters are determined. The numerical results show that the error of the approximate solution method is small in the given example. The nonlinear tuned mass damper with nonlinear design exhibits a better control performance.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2022, 60, 3; 463--477
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Noise sensitivity of selected kinematic path following controllers for a unicycle
Autorzy:
Libal, U.
Płaskonka, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200552.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wheeled mobile robots
path following
Serret-Frenet frame
model-based control
nonlinear control systems
nonholonomic constraints
probabilistic robotics
Opis:
In the paper a path following problem for a wheeled mobile robot of (2,0) type has been considered. The kinematic model of the robot was derived with respect to the Serret-Frenet frame. Two kinematic control algorithms - Samson and Morin-Samson - have been tested taking into account their sensitivity to a white noise with a zero mean appearing in the one of state variables. The properties of path following errors have been analysed using statistical techniques. The conclusions related to an acceptable level of noise and a range of applicability of the presented algorithms have been reached.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2014, 62, 1; 3-13
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A control Lyapunov function approach to adaptive control of HIV-1 infection
Autorzy:
Lemos, J. M.
Barao, M. S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229511.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear adaptive control
HIV-1 infection
immunology
exact linearization
control Lyapunov function
Opis:
This paper presents an algorithm for nonlinear adaptive control of the viral load in HIV-1 infection. The infection model considered is a reduced complexity nonlinear state-space model with two state variables, that represent the plasma concentration of uninfected and infected CD4+ T-cells of the human immune system. The viral load is assumed to be proportional to the concentration of infected cells. First, a change of variables that exactly linearizes the system is obtained. For the resulting linear system the manipulated variable is obtained by state feedback. To compensate for the uncertainty in the infection parameter of the model an estimator based on a Control Lyapunov Function is designed.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2012, 22, 3; 273-284
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Non-Certainty-Equivalent Adaptive Control of a Nonlinear Aeroelastic System
Autorzy:
Lee, K. W.
Singh, S. N.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/226734.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
aeroelastic wing
adaptive flutter control
nonlinear system
immersion and invariance method
uncertain system
Opis:
The development of a non-certainty-equivalent adaptive control system for the control of a nonlinear aeroelastic system is the subject of this paper. The prototypical aeroelastic wing section considered here includes structural nonlinearity and a single control surface for the purpose of control. Its dynamical model has two-degree-of-freedom and describes the plunge and pitch motion. It is assumed that the model parameters (except the sign of one of the control input coefficients) are not known. The uncontrolled aeroelastic model exhibits limit cycle oscillation beyond a critical free-stream velocity. Based on the attractive manifold, and the immersion and invariance methodologies, a non-certainty-equivalent adaptive state variable feedback control law for the trajectory tracking of the pitch angle is derived. Using the Lyapunov analysis, asymptotic convergence of the state variables to the origin is established. It is shown that the trajectory of the system converges to a manifold. The special feature of the designed control system is that the closed-loop system asymptotically recovers the performance of a deterministic controller. This cannot happen if certainty-equivalent adaptive controllers are used. Simulation results are presented which show that the control system suppresses the oscillatory responses of the system in the presence of large parameter uncertainties.
Źródło:
International Journal of Electronics and Telecommunications; 2010, 56, 4; 463-471
2300-1933
Pojawia się w:
International Journal of Electronics and Telecommunications
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear model predictive control for processes with complex dynamics: A parameterisation approach using Laguerre functions
Autorzy:
Ławryńczuk, Maciej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/329999.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
process control
nonlinear model predictive control
Laguerre functions
linearisation
sterowanie procesami
model nieliniowy
sterowanie predykcyjne
funkcje Laguerre’a
Opis:
Classical model predictive control (MPC) algorithms need very long horizons when the controlled process has complex dynamics. In particular, the control horizon, which determines the number of decision variables optimised on-line at each sampling instant, is crucial since it significantly affects computational complexity. This work discusses a nonlinear MPC algorithm with on-line trajectory linearisation, which makes it possible to formulate a quadratic optimisation problem, as well as parameterisation using Laguerre functions, which reduces the number of decision variables. Simulation results of classical (not parameterised) MPC algorithms and some strategies with parameterisation are thoroughly compared. It is shown that for a benchmark system the MPC algorithm with on-line linearisation and parameterisation gives very good quality of control, comparable with that possible in classical MPC with long horizons and nonlinear optimisation.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2020, 30, 1; 35-46
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A computationally efficient stable dual-mode type nonlinear predictive control algorithm
Autorzy:
Ławryńczuk, M.
Tadej, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/971003.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
linearyzacja
optymalizacja
stabilność
nonlinear model predictive control
dual-mode model predictive control
process control
linearisation
optimisation
quadratic programming
stability
constraints
terminal set
Opis:
This paper describes a computationally efficient (sub-optimal) nonlinear predictive control algorithm. The algorithm uses a modified dual-mode approach which guarantees closed-loop stability. In order to reduce the computational burden, instead of online nonlinear optimisation used in the classical dual-mode control scheme, a nonlinear model of the plant is linearised on-line and a quadratic programming problem is solved. Calculation of the terminal set and implementation steps of the algorithm are detailed, especially for input-output models, which are widely used in practice.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2008, 37, 1; 99-132
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Cooperation of model predictive control with steady-state economic optimisation
Autorzy:
Ławryńczuk, M.
Marusak, P. M.
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/971007.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
sterowanie optymalne
optymalizacja
predictive control
optimal control
optimisation
economic steady-state optimisation
nonlinear control systems
constrained control
Opis:
The problem of cooperation of Model Predictive Control (MPC) algorithms with steady-state economic optimisation is investigated in this paper. It is particularly important when the dynamics of disturbances is comparable with the dynamics of the process, since in such a case the classical hierarchical multilayer structure is likely to be not efficient and give the economic yield smaller than expected. This is because the economic nonlinear optimisation problem cannot be then solved on-line to update the optimal operating point as frequently as needed. On the other hand, simple target set-point optimisation based on linear models can be also insufficiently accurate. This paper introduces approximate formulations of the target set-point optimisation problem which tightly cooperates with the MPC and is solved as frequently as the MPC controller executes. Linear, linear-quadratic and piecewise-linear formulations are discussed, tuning guidelines are also given.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2008, 37, 1; 133-158
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear state-space predictive control with on-line linearisation and state estimation
Autorzy:
Ławryńczuk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330330.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
process control
model predictive control
nonlinear state space model
extended Kalman filter
online linearization
proces sterowania
model sterowania predykcyjnego
model przestrzeni stanów
rozszerzony filtr Kalmana
Opis:
This paper describes computationally efficient model predictive control (MPC) algorithms for nonlinear dynamic systems represented by discrete-time state-space models. Two approaches are detailed: in the first one the model is successively linearised on-line and used for prediction, while in the second one a linear approximation of the future process trajectory is directly found on-line. In both the cases, as a result of linearisation, the future control policy is calculated by means of quadratic optimisation. For state estimation, the extended Kalman filter is used. The discussed MPC algorithms, although disturbance state observers are not used, are able to compensate for deterministic constant-type external and internal disturbances. In order to illustrate implementation steps and compare the efficiency of the algorithms, a polymerisation reactor benchmark system is considered. In particular, the described MPC algorithms with on-line linearisation are compared with a truly nonlinear MPC approach with nonlinear optimisation repeated at each sampling instant.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2015, 25, 4; 833-847
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
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:
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:
Fuzzy adaptive control of a class of MISO nonlinear systems
Autorzy:
Lagrat, I.
Ouakka, H.
Boutnhidi, I.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/971004.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
identyfikacja
sterowanie adaptacyjne
układ nieliniowy
MISO systems
identification
fuzzy clustering
Takagi-Sugeno fuzzy model
adaptive control
nonlinear system
Opis:
This paper presents a fuzzy adaptive control of a class of MISO nonlinear systems. The dynamic behaviour of each MISO systems is composed of a nonlinear term, interactions effect between the inputs, and disturbances. In these circumstances, adaptive control becomes very difficult to implement and not always an evident task. Thus, the MISO system is approximated by the Takagi-Sugeno fuzzy model. The advantage of this approximation is beneficial in the sense that it allows for converting the nonlinear problem into a linear one. In this respect, the coupling, nonlinearity and unmodeled dynamics are easily compensated. The identification and the control are conducted at the level of each local linear model based on fuzzy approach. The computational load and the complexity of nonlinear approach are reduced and permit wide applicability. The validity and the performance are tested numerically.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2008, 37, 1; 177-190
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear control for a diesel engine: A CLF-based approach
Autorzy:
Kuzmych, O.
Aitouche, A.
El-Hajjaji, A.
Bosche, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331262.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
turbocharged diesel engine
control Lyapunov function
nonlinear control design
stability analysis
diesel virtual test bench
silnik wysokoprężny
turbodoładowanie
funkcja Lapunowa
sterowanie nieliniowe
analiza stabilności
stanowisko badawcze
Opis:
In this paper, we propose a control Lyapunov function based on a nonlinear controller for a turbocharged diesel engine. A model-based approach is used which predicts the experimentally observed engine performance for a biodiesel. The basic idea is to develop an inverse optimal control and to employ a Lyapunov function in order to achieve good performances. The obtained controller gain guarantees the global convergence of the system and regulates the flows for the variable geometry turbocharger as well as exhaust gas recirculation systems in order to minimize the NOx emission and the smoke of a biodiesel engine. Simulation of the control performances based on professional software and experimental results show the effectiveness of this approach.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2014, 24, 4; 821-835
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modified algorithms of direct power control of AC/DC converter co-operating with the grid
Autorzy:
Kulikowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/141289.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
DPC
optymalizacja sposobu DPC
nieliniowe sterowanie
optimization of DPC method
three-level converter
nonlinear control
Opis:
This paper briefly describes direct power control methods for two- and threelevel AC/DC converters and their modified DPC 3H 2-? and the DPC 5H2-? algorithms. It also presents two new control methods DPC-3Am (direct power control 3 areas with modification) and the DPC-3L-3Am (direct power control 3 levels 3 areas with modification). The research results were used to compare the described methods. The comparison was based on an average value of switching frequency and current distortion coefficient. Experimental investigations into the methods have shown that the use of the modified DPC methods reduces the number of switchings by more than 70% compared with the standard DPC method.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2012, 61, 3; 373-388
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
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:
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
Wyświetlanie 1-100 z 175

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