Číslo projektu:
NIL-I-007-d
Názov projektu:
Podpora NO-SK spolupráce v automatickom riadení
Typ projektu:
Kooperácie
Začiatok projektu:
00.00.2010
Koniec projektu:
00.00.2011
Zodpovedný riešiteľ za FCHPT:
Miroslav Fikar
Riešitelia:
Monika Bakošová, Ľuboš Čirka, Martin Kalúz, Michal Kvasnica, Juraj Oravec, Radoslav Paulen, Richard Valo, Anna Vasičkaninová

Číslo projektu

NIL-I-007-d

Partneri

  • Slovenská technická univerzita v Bratislave: URPI FEI STU (prof. Huba koordinátor), UAMAI SjF STU (prof. Rohaľ-Iľkiv), UIAM FCHPT STU (prof. Fikar)
  • Norwegian University of Science and Technology Trondheim (prof. Skogestad, prof. Johansen, prof. Hovd)

Ostatní riešitelia na UIAM

pracovníci OIRP

Čas riešenia: 2010-2011

Anotácia projektu

Cieľom projektu je podnietenie spolupráce vo výskume v oblasti automatického riadenia na partnerských inštitúciách STU Bratislava a NTNU Trondheim. Tento cieľ by mal byť naplnený podporovaním širokého spektra aktivít siahajúcich od pobytov študentov inžinierskeho a doktorandského štúdia, pobytov učiteľov a výskumníkov, cez organizáciu medzinárodných letných škôl a konferencií, spoločný vývoj študijných materiálov až po podporu spoločných publikácií na špičkových konferenciách a vo vedeckých časopisoch.

Ciele projektu

Pokroky v oblasti automatického riadenia priamo ovplyvňujú pokrok v mnohých oblastiach našej spoločnosti: môžu mať významný dopad na trvale udržateľný rozvoj, na ochranu životného prostredia, na medicínu, biotechnológie, nanotechnológie, dopravu, komunikácie, riadenie procesov, výrobu energie atď. Globalizačné trendy a zvyšujúca sa rozmanitosť odborností vyžadujú širokú medzinárodnú spoluprácu v oblasti výskumu, ktorú je vhodné budovať už začleňovaním študentov inžinierskeho a doktorandského štúdia a ďalej rozširovať pomocou aktivít celoživotného vzdelávania učiteľov a výskumníkov univerzít.

Slovenská technická univerzita v Bratislave (STU) a Norwegian University of Science and Technology in Trondeim (NTNU) reprezentujú vedúce národné inštitúcie v oblasti automatického riadenia na Slovensku a v Nórsku. Hoci sú zahrnuté v mnohých medzinárodných výskumných aktivitách, vidia vysoký potenciál zvýšenia efektívnosti svojich aktivít prehlbovaním vzájomnej spolupráce. Doteraz prebiehala vzájomná spolupráca týchto inštitúcií hlavne na báze individuálnych iniciatív študentov doktorandského štúdia s využitím podpory rôznych vedeckých projektov.

Cieľom tohto projektu je zintenzívniť a systematizovať tieto úvodné iniciatívy a zároveň rozšíriť spektrum vzájomnej spolupráce. S ohľadom na takto definované poslanie sa projekt dominantne zameriava na vzájomné mobility študentov aj zamestnancov, ktoré by mohli aktivovať a prehĺbiť ďalšiu vzájomnú výskumnú spoluprácu.

Ťažiskom spolupráce je podpora mobilít študentov inžinierskeho a doktorandského štúdia, ktoré predstavujú z hľadiska rozvoja spolupráce dlhodobú investíciu. Mobility učiteľov a výskumníkov budú zamerané hlavne na prednáškové pobyty, čo zahrňuje aj účasť na spoločne organizovaných konferenciách a workshopoch/tutoriáloch.

Efektívnosť vysokoškolského štúdia aj rôznych aktivít celoživotného vzdelávania tiež možno podporiť spoločným vývojom študijných materiálov, ktorý bude zahrňovať spoločný vývoj učebníc a návodov zameraných na oblasť pokročilého riadenia zahrňujúceho progresívne trendy ako prediktívne riadenie, optimalizácia, riadenie s obmedzeniami, nelineárne riadenie, PID regulátory, vzdelávanie a experimentovanie cez Internet, počítačové simulácie a rôzne aplikácie automatického riadenia.

Pyramída spoločných aktivít bude podporovať prípravu vedeckých publikácií pre uznávané svetové vedecké časopisy a prípravu nových výskumných projektov.

Z výsledkov projektu

Róbert Taraba, 4-mesačný pobyt, 2-5/2010

Počas inžinierskeho štúdia na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave som sa zúčastnil výmenného študijného pobytu v rámci projektu NIL. Uvedený výmenný študijný pobyt som absolvoval na Norwegian University of Sience and Technology (NTNU) Trondheim, kde som pracoval na mojej diplomovej práci a zároveň projekte pod vedením Prof. S. Skogestada spolu s doktorandom Henrikom Manumom. Diplomová práca a projekt sa zaoberá analýzou zníženia kvality riadenia pri použití zjednodušených formulácii MPC. Počas celého pobytu som sa zúčastňoval na pravidelných tímových stretnutiach, ktoré sa konali každý týždeň. Na týchto stretnutiach som sa spoznal s novými ľuďmi s ktorými som mal možnosť diskutovať na rôzne zaujímavé témy. Získané vedomosti, poznatky a rady mi umožnili lepšie zvládnuť moju diplomovú prácu a rozšíriť si znalosti nielen z odborného, ale aj z kultúrneho, jazykového a medziľudského hľadiska. Ďalšou nepochybnou výhodou môjho pobytu v Nórsku bola práca s materiálmi a literatúrou prevažne v anglickom jazyku a spolupráca s ľuďmi, ktorý pochádzali z rozličných kultúrnych a jazykových prostredí, čo mi umožnilo zlepšenie mojich jazykových schopností v anglickom jazyku. Zároveň som mal možnosť navštíviť krásnu krajinu, medzi ktoré Nórsko bez pochyby patrí.

Diplomová práca

Radoslav Paulen, mesačný pobyt, 5-6/2010

V termíne od 23.5.2010 do 19.6.2010 som sa zúčastnil výmenného študijného pobytu v rámci projektu NIL. Uvedený výmenný študijný pobyt som absolvoval na Norwegian University of Sience and Technology (NTNU) Trondheim. Počas pobytu som sa zúčastnil týždňového kurzu s názvom Numerické metódy v nelineárnom optimálnom riadení. Kurz viedol prof. Moritz Diehl z belgickej univerzity K.U.Leuven. Účastníci boli oboznámení so základnými numerickými metódami pri výpočte optimálneho riadenia dynamických procesov ako sú metódy založené na aproximácii trajektórii riadiacich veličín či metódy založené na ortogonálnej kolokácii. Ďalšími témami kurzu boli nelineárne prediktívne riadenie, odhad parametrov a stavov a takisto robustné metódy optimálneho riadenia. Medzi ďalšie prínosy môjho pobytu patria moje prednášky pred tunajšou skupinou zaoberajúcou sa riadením procesov chemickej technológie ako aj pred vedením spoločnosti Cybernetica zaoberajúcou sa vývojom komerčných produktov pre optimálne a prediktívne riadenie chemicko-technologických procesov. Obe tieto prednášky znamenali vzájomnú výmenu informácii a nápadov v spomenutých výskumných oblastiach.

Miroslav Fikar, Michal Kvasnica, 14 dňový pobyt, 7-8/2010

V termíne od 26.7.2010 do 9.8.2010 sme sa absolvovali 14 dňový pobyt v Trondheime v rámci projektu NIL. Stretli sme sa s prof. Hovdom, prof. Johansenom, prof. Skogestadom a ich kolegami. Boli sme oboznámení s podmienkami a vybavením partnerských pracovíšť. Predniesli sme dve prednášky: "Optimal Operation of Dynamic Proceses", "Recent Advances in Real-time MPC". Na základe nich potom prebiehali ďašie diskusie s partnermi. Okrem toho sme prebrali otázky možnej spolupráce pri príprave európskych projektov a pripravovali spoločné publikácie.

Workshop projektu, Bratislava, 10-15.1.2011

Vyvrcholením projektu bol päťdňový workshop, na ktorom sa zúčastnili všetci účastníci projektu z Bratislavy a Trondheimu. Počas neho boli prezentované hlavné výsledky účastníkov projektu. Zároveň boli vydané tri publikácie (Textbook, Workbook a Preprints), ktoré sumarizujú hlavné výsledky. Tieto publikácie sú v elektronickej verzii dostupné tu.

Publikácie

2011

  1. L. Blahová – J. Dvoran: Control Design of Chemical Reactor with Disturbances by Neuro-fuzzy Methods. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 281–284, 2011.
  2. M. Huba – S. Skogestad – M. Fikar – M. Hovd – T. A. Johansen – B. Rohaľ-Ilkiv: Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Textbook, STU Bratislava - NTNU Trondheim, 2011.
  3. M. Huba – S. Skogestad – M. Fikar – M. Hovd – T. A. Johansen – B. Rohaľ-Ilkiv: Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Workbook, STU Bratislava - NTNU Trondheim, 2011.
  4. M. Huba – S. Skogestad – M. Fikar – M. Hovd – T. A. Johansen – B. Rohaľ-Ilkiv: Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, 2011.
  5. J. Jäschke – M. Fikar – S. Skogestad: Self-Optimizing Invariants in Dynamic Optimization. V Proceedings of the 50th CDC and ECC, Orlando, Florida, str. 7753–7758, 2011.
  6. M. Kačur – M. Bakošová – J. Terpák: Matlab GUI for High-Performance Liquid Chromatography. POSTERUS.sk, č. 3, zv. 4, str. 1–10, 2011.
  7. M. KalúzĽ. ČirkaM. Fikar: Virtual Laboratory of Process Control. Editor(i): Fikar, M., Kvasnica. M., V Proceedings of the 18th International Conference on Process Control, Slovak University of Technology in Bratislava, Tatranská Lomnica, Slovakia, str. 348–351, 2011.
  8. M. KalúzĽ. ČirkaM. Fikar: Remote Control Software for Thermo-Optical Plant. Editor(i): Fikar, M., Kvasnica. M., V Proceedings of the 18th International Conference on Process Control, Slovak University of Technology in Bratislava, Tatranská Lomnica, Slovakia, str. 587–592, 2011.
  9. M. KalúzĽ. ČirkaM. Fikar: Remote Experiment in Control Education. AT&P Journal Plus, č. 2, str. 50–54, 2011.
  10. M. Kvasnica: Multi-Parametric Toolbox, V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Workbook, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 101–170, 2011.
  11. M. KvasnicaM. FikarĽ. Čirka – M. Herceg: Complexity Reduction in Explicit Model Predictive Control, V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Textbook, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 241–288, 2011.
  12. M. Kvasnica – M. Herceg – Ľ. ČirkaM. Fikar: Explicit Minimum-Time Controllers for Fuzzy Systems. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 287–292, 2011.
  13. M. Kvasnica – M. Herceg – Ľ. ČirkaM. Fikar: Robust Explicit Time-Optimal Control of PWA Systems with Parametric Uncertainties. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 295–300, 2011.
  14. M. Kvasnica – I. Rauová – M. Fikar: Real-Time Implementation of Model Predictive Control Using Automatic Code Generation. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 311–316, 2011.
  15. M. Kvasnica – I. Rauová – M. Fikar: Separation Functions used in Simplification of Explicit MPC Feedback Laws. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 303–308, 2011.
  16. M. Kvasnica – A. Szűcs – M. Fikar: Automated Piecewise Affine Approximation of Nonlinear Systems. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 319–326, 2011.
  17. R. PaulenM. Fikar: Tighter Convex Relaxations for Global Optimization Using alphaBB Based Approach. Editor(i): Fikar, M., Kvasnica. M., V Proceedings of the 18th International Conference on Process Control, Slovak University of Technology in Bratislava, Tatranská Lomnica, Slovakia, str. 537–542, 2011.
  18. R. PaulenM. Fikar – Z. Kovacs – P. Czermak: Dynamic Optimization of Diafiltration Process for Albumin Production. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 329–334, 2011.
  19. M. Podmajerský – M. Fikar: Real-time Dynamic Optimisation by Integrated Two-Time-Scale Scheme. Editor(i): Fikar, M., Kvasnica. M., V Proceedings of the 18th International Conference on Process Control, Slovak University of Technology in Bratislava, Tatranská Lomnica, Slovakia, str. 543–551, 2011.
  20. M. Podmajerský – B. Chachuat – M. Fikar: Run-to-run Optimisation of Batch Processes with In-batch Controller. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 337–342, 2011.
  21. T. Polóni – G. Takács – M. Kvasnica – B. Rohaľ-Ilkiv: Explicit predictive control of a piezoelectric smart structure. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 149–152, 2011.
  22. I. Rauová – M. KvasnicaM. Fikar: Separating Functions for Complexity Reduction of Explicit Model Predictive Control. Editor(i): Fikar, M., Kvasnica. M., V Proceedings of the 18th International Conference on Process Control, Slovak University of Technology in Bratislava, Tatranská Lomnica, Slovakia, str. 427–433, 2011.
  23. I. Rauová – R. ValoM. KvasnicaM. Fikar: Real-Time Model Predictive Control of a Fan Heater via PLC. Editor(i): Fikar, M., Kvasnica. M., V Proceedings of the 18th International Conference on Process Control, Slovak University of Technology in Bratislava, Tatranská Lomnica, Slovakia, str. 388–393, 2011.
  24. I. Rauová – R. ValoM. KvasnicaM. Fikar: Real-Time Implementation of Explicit MPC Using PLC. AT&P Journal Plus, č. 2, str. 67–72, 2011.
  25. A. Szűcs – M. KvasnicaM. Fikar: A Memory-Efficient Representation of Explicit MPC Solutions. V Proceedings of the 50th CDC and ECC, Orlando, Florida, str. 1916–1921, 2011.
  26. A. VasičkaninováM. Bakošová: Parallel distibuted Fuzzy Control of a Heat Exchanger. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 273–278, 2011.
  27. J. Závacká – M. Bakošová – K. Matejičková: Robust Control of a CSTR. V Selected Topics on Constrained and Nonlinear Control. Preprints, STU Bratislava - NTNU Trondheim, str. 345–350, 2011.

2010

  1. M. BakošováĽ. Čirka: Robust Stabilization of a Chemical Reactor Using Robust Static Output Feedback PI Controller. V Principia Cybernetica 2010, Technická univerzita v Liberci, Liberec, Česká republika, str. 9–14, 2010.
  2. M. BakošováA. Vasičkaninová – M. Karšaiová: Robust Stabilization of an Exothermic Chemical Reactor with Input Constraints. V Proceedings of the 9th International Scientific - Technical Conference Process Control 2010, University of Pardubice, Kouty nad Desnou, Czech Republic, str. C101a–1–C101a–9, 2010.
  3. Ľ. ČirkaM. BakošováM. KvasnicaM. Fikar: Internet Module for Process Modelling and Simulation. V Principia Cybernetica 2010, Technická univerzita v Liberci, Liberec, Česká republika, str. 22–26, 2010.
  4. M. Kačur – M. Bakošová – J. Terpák: Matlab GUI for High-Performance Liquid Chromatography. V Technical Computing Bratislava 2010, RT Systems, s.r.o., zv. 18, str. 049_Kacur.pdf, 2010.
  5. M. KalúzĽ. ČirkaM. Fikar: MATLAB Builder JA in Control Engineering Education at FCFT STU. V Technical Computing Bratislava 2010, RT Systems, s.r.o., zv. 18, str. 053_1–053_5, 2010.
  6. M. Karšaiová – M. BakošováA. Vasičkaninová: Control of Chemical Processes Using Complex Control Structures. V Proceedings of the 9th International Scientific - Technical Conference Process Control 2010, University of Pardubice, Kouty nad Desnou, Czech Republic, str. C120a - 1–C120a - 7, 2010.
  7. J. OravecM. Bakošová: PIDTOOL - Software for PID Controller Tuning. V Technical Computing Bratislava 2010, RT Systems, s.r.o., zv. 18, 2010.
  8. R. PaulenM. Fikar – M. A. Latifi: Dynamic Optimization of Emulsion Polymerization Process. V Proceedings of the 9th International Scientific - Technical Conference Process Control 2010, University of Pardubice, Kouty nad Desnou, Czech Republic, str. C023a-1–C023a-11, 2010.
  9. M. Podmajerský – B. Chachuat – M. Fikar: Integrated Two-Time-Scale Scheme for Dynamic Real-Time Optimisation. V Proceedings of the 9th International Scientific - Technical Conference Process Control 2010, University of Pardubice, Kouty nad Desnou, Czech Republic, str. C088a-1–C088a-14, 2010.

Riešitelia

Facebook / Youtube

Facebook / Youtube

RSS