\\ ^ **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, \\