Doktoraty Wydziału IET

Ta strona jest tylko do odczytu. Możesz wyświetlić źródła tej strony ale nie możesz ich zmienić.
\\

^   **DZIEKAN i RADA WYDZIAŁU**    \\    **INFORMATYKI, ELEKTRONIKI I TELEKOMUNIKACJI**    \\    **AKADEMII GÓRNICZO-HUTNICZEJ im. ST. STASZICA W KRAKOWIE**   ^^
|   zapraszają na    \\    publiczną dyskusję nad rozprawą doktorską    \\      \\   //mgr inż. Przemysława Hawro//      \\                 ||
|  **//Adaptacyjne algorytmy estymacji sygnałów w systemie monitorowania obiektów opisanych nieliniowymi równaniami różniczkowymi zwyczajnymi
//**  ||
^  Termin:|26 marca 2021 roku o godz. 16:00  |
^  Miejsce:|Online, https://agh-mche.webex.com/meet/maciej.paszynski |
^  **PROMOTOR:**| dr hab. inż. Tadeusz Kwater, prof. uczelni, Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu  |
^  **PROMOTOR POMOCNICZY:**|dr inż. Bogusław Twaróg, Uniwersytet Rzeszowski  |
^  ** RECENZENCI:**|prof. dr hab. inż. Janusz Kacprzyk, Instytut Badań Systemowych Polskiej Akademii Nauk, Warszawa \\ prof. dr hab. inż. Waldemar Wójcik,  Politechnika Lubelska |
|  Z rozprawą doktorską i opiniami recenzentów można się zapoznać \\ w Czytelni   Biblioteki Głównej AGH, al. Mickiewicza 30  ||


\\
----

\\
==== Adaptacyjne algorytmy estymacji sygnałów w systemie monitorowania obiektów opisanych nieliniowymi równaniami różniczkowymi zwyczajnymi ====
     


//mgr inż. Przemysław Hawro//



**Promotor:** dr hab. inż. Tadeusz Kwater, prof. PWSTE \\
**Promotor pomocniczy:** dr inż. Bogusław Twaróg, (UR) \\
**Dyscyplina:** Informatyka Techniczna i Telekomunikacja

\\

Rozprawa doktorska podejmuje problematykę dotyczą zaprojektowania i implementacji adaptacyjnych algorytmów estymujących sygnały obiektów opisanych nieliniowymi równaniami różniczkowymi zwyczajnymi na podstawie tylko łatwych w realizacji pomiarów. W pracy przedstawiono autorskie algorytmy adaptacyjne zaprojektowane dla systemów monitorowania online obiektów, w których zachodzi konieczność odtwarzania trudno mierzalnych sygnałów lub występuje brak niektórych pomiarów. Cel zastosowania tych algorytmów w systemie monitorowania polega na odtwarzaniu przebiegu sygnałów niemierzonych na podstawie innych sygnałów. \\ 
Zaprezentowane w pracy algorytmy wykorzystują równanie filtru do generowania wszystkich sygnałów obiektu. Jednak współczynnik wzmocnienia w tym równaniu wyznaczany jest metodą przyrostową analogicznie jak obliczane są wagi w procesie uczenia sieci neuronowych. Wartość korekty wzmocnienia bazuje na wprowadzonym mierzalnym sygnale nazwanym błędem adaptacji będącym różnicą między pomiarem, a odpowiadającym mu sygnałem wygenerowanym z równania filtru. Korekt wzmocnienia dokonuje się w każdym kroku pomiarowym przy uwzględnieniu aktualnej i poprzedniej wartości błędu adaptacji. \\ 
W pracy doktorskiej zaproponowano pięć algorytmów o odmiennych sposobach wyznaczania korekty wzmocnienia. W algorytmie strefowym (AS) przyjęto, że modyfikacja wartości wzmocnienia przeprowadzana będzie na bazie ustalonych korekt w zależności od przynależności aktualnego błędu adaptacji do wyznaczonych wcześniej stref. Algorytm proporcjonalny (AP) wyznacza korekty wzmocnienia proporcjonalnie do wartości aktualnego błędu adaptacji, natomiast w algorytmie proporcjonalno-różniczkowym (APR) przyjęto że, korekta wzmocnienia oprócz proporcjonalnego składnika będzie dodatkowo uwzględniała różniczkowy składnik zależny od pochodnej błędu adaptacji. Dwa kolejne algorytmy proporcjonalny i proporcjonalno-różniczkowy o zadanych własnościach dynamicznych (APWD) i (APRWD) podczas korekty wzmocnienia dodatkowo kontrolują położenie wartości własnych umożliwiając zachowanie założonych własności dynamicznych systemu monitorującego. \\ 
Wspomniane algorytmy zastosowano w symulacji kompleksowego systemu monitorowania  funkcjonującego  jako system czasu rzeczywistego, generującego informacje dla potrzeb np. nadzoru, diagnostyki czy sterowania. Rozważana problematyka dotyczy obiektów istotnych z punktu widzenia ochrony środowiska jak i innowacji w przemyśle. Tymi obiektami są zanieczyszczona biochemicznie rzeka oraz reaktor chemiczny z systemem ciągłego mieszania. \\ 
Zaprezentowane w pracy wyniki badań symulacyjnych obejmują testowanie algorytmów przy różnych wartościach sygnałów wymuszających i zakłóceń oddziałujących na obiekt. Uzyskane wyniki wykazały, że cechą prezentowanych algorytmów jest ich duża uniwersalność i stabilność funkcjonowania pomimo braku informacji o charakterystykach statycznych zakłóceń. Ponadto są one w stanie poprawnie funkcjonować nawet przy zerowej wartości początkowej wzmocnienia filtru. We wszystkich badanych przypadkach uzyskano poprawne rezultaty, a ich jakość mierzona przyjętymi w pracy wskaźnikami jakości przewyższa rozwiązania filtru Kalmana. \\ 
Opracowane w trakcie realizacji badań algorytmy adaptacyjne, można zastosować jako elementy składowe w kompleksowych systemach monitorowania online obiektów.  Proponowane algorytmy charakteryzują się niewielką złożonością i adaptacyjnym podejściem ukierunkowanym na systemy czasu rzeczywistego wykorzystujące znajomość modelu matematycznego, którego parametry nie muszą być dokładnie określone.
----

 {{ :2021:hawro:autoreferat_hawro.pdf | Autoreferat}} 


 {{ :2021:hawro:rozprawa_doktorska_hawro.pdf | Rozprawa doktorska}}


==== Recenzje: ====
{{ :2021:hawro:przemyslaw_hawro_recenzja_prof._janusz_kacprzyk.pdf | Recenzja - prof. dr hab. inż. Janusz Kacprzyk}} \\
{{ :2021:hawro:przemyslaw_hawro_recenzja_prof._waldemar_wojcik.pdf | Recenzja - prof. dr hab. inż. Waldemar Wójcik}}



----

==== Ważniejsze publikacje doktoranta ====

  -P. Hawro, T. Kwater, J. Bartman, D. Mazur: The algorithm of adaptive determination of amplification of the PD filter estimating object state on the basis of signal measurable online, \\ // Archives of Control Sciences, // Volume 31(LXVII), 2021 No. 1, pages 1–15 \\
  -P. Hawro, T. Kwater, R. Pękala, B. Twaróg: Soft Sensor with Adaptive Algorithm for Filter Gain Correction in the Online Monitoring System of a Polluted River, \\ // Applied Science, // 9, 2019, doi:10.3390/app9091883 \\
  -P. Hawro, T. Kwater, D. Strzęciwilk: The monitoring system based on lookup algorithm for objects described by ordinary differential equations, \\ // ITM Web of Conferences 21, // 00006 (2018), Computing in Science and Technology (CST 2018), doi.org/10.1051/itmconf/20182100006, \\
  -P. Hawro, T. Kwater: Monitorowanie stężenia w reaktorze z ciągłym mieszaniem na podstawie pomiaru temperatury przy użyciu algorytmu o zmiennym wzmocnieniu, \\ // ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 10/2018, // ISSN 0033-2089, e-ISSN 2449-9528, doi:10.15199/13.2018.10.8, \\
  -P. Hawro, T. Kwater: Zastosowanie filtru Kalmana ze strefowym doborem współczynnika wzmocnienia dla obiektu o zmieniającym się wymuszeniu, \\ // ISSUES OF CONTEMPORARY COMPUTING SCIENCE 2, // Praca zbiorowa pod red. Lewandowski T., Hawro P.,  Wyd. PWSTE, Jarosław 2017 s. 71-89, \\
  -P. Hawro, T. Kwater: Jakość estymacji filtrem sekwencyjnym i klasycznym przy różnych powiązaniach dla obiektów o strukturze szeregowej, \\ // ISSUES OF CONTEMPORARY COMPUTING SCIENCE, // Praca zbiorowa pod red. Lewandowski T., Hawro P.,  Wyd. PWSTE, Jarosław 2016, s. 33-47, \\
Doktoraty Wydziału IET

Narzędzia użytkownika

Narzędzia witryny

Narzędzia strony
