Nasze projekty

Opracowanie algorytmu regulacji ekologicznego spalania węgla regulacji kotła pelletowego

Celem prac było opracowanie algorytmów regulacji kotła węglowego oraz kotła pelletowego. Kotły są powszechnie stosowane do ogrzewania. Choć na rynku istnieje bardzo wiele algorytmów regulacji kotłów, bardzo często nie działają one prawidłowo, co prowadzi do dużych strat energii, a tym samym do niepotrzebnego zwiększenia kosztów.

Zastosowano algorytm regulacji predykcyjnej, w którym do przewidywania stanu procesu (ogrzewanego pomieszczenia lub budynku) w przyszłości stosuje się liniowy model matematyczny sterowanego procesu. W obiekcie występuje znaczne opóźnienie, dlatego też uzasadnione jest zastosowanie algorytmu regulacji predykcyjnej, a nie klasycznego algorytmu PID. Ponieważ nieuniknione są zmiany właściwości procesu, zaproponowano mechanizm bieżącej adaptacji parametrów modelu, w rezultacie otrzymano adaptacyjny algorytm regulacji predykcyjnej. Prace były prowadzone wspólnie z firmą Plum, która produkuje zaprojektowane regulatory.

Opracowanie algorytmu regulacji automatycznego sterowania systemu wentylacji przeciwpożarowej

Automatycznie sterowane systemy wentylacji przeciwpożarowej mają ogromne znaczenie praktyczce, ponieważ ich celem jest zapewnienie warunków bezpiecznej ewakuacji ludzi oraz dostęp jednostek ratowniczo-gaśniczych podczas pożaru. System wentylacji musi zapewnić utrzymywanie dróg ewakuacyjnych w stanie wolnym od dymu. Dym (mieszanina gazowych produktów spania z powietrzem) stwarza ogromne zagrożenie dla życia. Jak wiadomo, szczególnie niebezpieczny dla życia jest tlenek węgla. Obecnie stosuje się są mechaniczne systemy wentylacji. Niestety, w wysokich budynkach, przy różnicy temperatur na zewnątrz i wewnątrz, powstaje ciąg termiczny, co może doprowadzić do pozostawienia ludzi na wyższych piętrach bez możliwości ratunku.

Omawiany proces jest silnie nieliniowy, dlatego też nie udało się zaprojektować prawidłowo działającego algorytmu PID oraz liniowego (opartego na modelu liniowym) algorytmu regulacji predykcyjnej. Zastosowano algorytm regulacji predykcyjnej, w którym do przewidywania stanu procesu w przyszłości stosuje się nieliniowy model matematyczny procesu. Jako model zastosowano sieć neuronową. Prace prowadzone są wspólnie z firmą Plum.

Autonomiczny dojazd robota do rejonu inspekcji

Projekt zrealizowano we współpracy z [[http://www.piap.pl][Przemysłowym Instytutem Automatyki i Pomiarów]. Prace obejmowały nadanie częściowej autonomii zdalnie sterowanemu pojazdowi zwiadowczemu w celu zmniejszenia obciążenia żołnierza - operatora. Standardowym systemem sposobem sterowania było wykorzystanie konsoli operatorskiej, na której wyświetlany był obraz z kamer robota, a także dostępny był joystick do wydawania poleceń ruchu. Przy typowym scenariuszu użytkowania, w którym operator musi przejechać robotem do docelowego miejsca kilkaset metrów, operacja ta jest długa i żmudna. Dzięki zastosowaniu na robocie dodatkowego osprzętu, takiego jak odbiornik GPS, kompas i inklinometr do uzyskiwania informacji o bieżącym położeniu robota a także dalmierza laserowego i kamery do wskazywania celu możliwe stało się zaimplementowanie mechanizmu autonomicznego dojazdu do wskazanego celu. Podczas jazdy robot korzystał z innych czujników w celu unikania sytuacji niebezpiecznych - odczyty z czujników ultradźwiękowych w połączeniu z detektorami zderzeniowymi pozwalały w sposób bezpieczny wybierać drogę dojazdu, a przy pokonywaniu przeszkód system dbał o zachowanie bezpiecznego przechyłu. W każdej chwili istniała też możliwość przejęcia kontroli nad robotem przez operatora, dzięki czemu powstał system niezawodny i bezpieczny.

Self Reconfigurable Intelligent Swarm Fixtures

Projekt realizowano w konsorcjum międzynarodowym (wymienić uczestników). Przemysł lotniczy jest jednym z głównych motorów postępu technologicznego w państwach wysoko rozwiniętych. Jedną z podstawowych i stosunkowo praco i czasochłonnych operacji wykonywanych podczas produkcji samolotu jest obróbka blach poszycia obejmująca wykonywanie otworów i cięcie frezem. Istotnym problemem jest konieczność przygotowania odpowiedniej formy (tzw. kopyta) dla każdego rodzaju blachy, poddawanej obróbce. Chcąc ograniczyć koszt produkcji płatowców konsorcjum naukowo-przemysłowe, w którym uczestniczy Politechnika Warszawska, zdecydowano się opracować system samo-konfigurowalnych inteligentnych grup robotów mocujących blachy w podczas obróbki (ang. SwarmItFix).

Bioloid uczący się biegać

Bioloid uczący się biegać - projekt którego celem jest stworzenie technologii optymalizującej sterowanie chodzącym (biegającym) robotem, którego rolą jest transport w trudnym terenie. Zbudowany z serwomechanizmów robot realizuje aktywności wg zdalnie nadawanych wytycznych . W pierwszej fazie projektu wykorzystywany jest robot BIOLOID firmy Robotis. W kolejnej fazie wykorzystane będą większe roboty transportowe. Prace prowadzone są wspólnie z firmą Plum.

Równoległe i rozproszone algorytmy optymalizacji dla zadań wielkiej skali

Projekt dotyczył problematyki obliczeń wielkiej skali. Celem było opracowanie, realizacja komputerowa i weryfikacja nowoczesnych algorytmów optymalizacji oraz ich zastosowanie do rozwiązania konkretnych zadań, w tym zadań sterowania złożonymi obiektami fizycznymi. Algorytmy były realizowane w wersji równoległej i rozproszonej. Prace koncentrowały się w czterech obszarach. W pierwszym były prowadzone badania poświęcone efektywnej realizacji metod optymalizacji liniowej i nieliniowej (wypukłej) wykorzystujących różne techniki zrównoleglania, decydujące o szybkości działania algorytmów. Drugim obszarem działania były algorytmy hierarchiczne optymalizacji stosujące różne techniki dekompozycji problemu, trzecim algorytmy poszukiwania rozwiązań globalnych – deterministyczne i stochastyczne. Ostatnią rozważaną grupą były algorytmy wykorzystujące arytmetykę i analizę przedziałową.

ECOnet – low Energy COnsumption NETworks (ECONET)

Projekt realizowany w zakresie 7 Programu Ramowego Unii Europejskiej. Zadaniem projektu jest wytworzenie technologii mających na celu redukcję zapotrzebowania na energię elektryczną urządzeń przewodowej sieci komputerowej - w miarę możliwości bez pogorszenia jakości świadczonych usług. Grupy zadań projektu o charakterze badawczym: opracowanie specyfikacji funkcjonalnej sieci nowej generacji oszczędzających energię, wytworzenie prototypów sprzętu sieciowego i interfejsów programistycznych do funkcji oferowanych przez sprzęt, opracowanie algorytmów zarządzania siecią, zorientowanych na korzyści z oszczędzania energii. Integracja i demonstracja wyników projektu dokona się w środowiskach testowych.