21. 8. 2019  17:31 Jana
Akademický informačný systém

Prehľad vypísaných tém - Fakulta chemickej a potravinárskej technológie


Základné údaje

Typ práce: Dizertačná práca
Názov témy: Hybridné modelovanie a použitie neurčitých modelov pre optimalizáciu procesov
Názov témy anglicky: Hybrid modeling and real-time optimization of processes
Stav témy: schválené (prof. Ing. Miroslav Fikar, DrSc. - Predseda odborovej komisie)
Vedúci práce: doc. Ing. Radoslav Paulen, PhD.
Fakulta: Fakulta chemickej a potravinárskej technológie
Garantujúce pracovisko: Oddelenie informatizácie a riadenia procesov - ÚIAM FCHPT
Max. počet študentov: --
Akademický rok:2019/2020
Navrhol: doc. Ing. Radoslav Paulen, PhD.
Anotácia: Moderné riadiace systémy pozostávajú z prvkov navrhnutých na určenie optimálnych prevádzkových režimov, prvkov na redukciu neurčitosti v kľúčových premených systému na základe odhadovania z nameraných dát (väčšinou zaťažených chybou merania) a prvkov na uvedenie systému do optimálneho prevádzkového režimu pomocou vhodného nastavenia dynamických stupňov voľnosti. Hoci existuje dobré porozumenie o funkčnosti týchto technológií, existujú viaceré výzvy ako napríklad zvýšujúca sa zložitosť systémov. Jedným zo spôsobov, ako na tieto výzvy odpovedať, je použitie hybridného modelovania, t.j. kombinácia mechanistického a databázového prístupu k modelovaniu. Keďže použitie databázových modelov so sebou prináša značnú mieru neurčitosti, ktorá sa potom šíri celým riadiacim systémom, táto musí byť braná do úvahy pri návrhu riadenia. Použitím množinových operácií je možné voviesť systém robustne do optimálneho prevádzkového režimu a vyhnúť sa pritom porušeniu obmedzení na kvalitu produktov či na bezpečnosť. Cieľom práce je inovovať riadiace systémy tak aby si jednotlivé prvky riadiaceho systému navzájom vymieňali informácie o neurčitosti vstupno-výstupných signálov a o akceptovateľnej miere ich neurčitosti. Práca na predkladanej téme bude ukončená experimentálnym overením vyvinutých metód na laboratórnom zariadení.
Anotácia anglicky: Modern control architectures comprise elements designed to identify an optimal operating regime of the system, to reduce the uncertainty in key system variables by estimation using measurements (usually corrupted by noise), and to steer the system to the optimal operation regime by dynamic adjustment of available degrees of freedom. Despite these technologies being well understood, there are challenges to be addressed e.g., increased level of system complexity. One way of addressing the challenges is to combine first-principles and data-based modeling, i.e. to use hybrid modeling. As the data-based parts of models bear a significant level of uncertainty, which propagates through the whole control system and, thus, must be considered in the control design. Using the set-based methods, control values can be found to steer the system into an optimal regime in robust fashion while avoiding any violation of restrictions imposed by production quality or safety. The goal of the thesis is thus to innovate control system architecture such that the elements of the control system can exchange information about levels of uncertainty in the signals at their output and the acceptable level of uncertainty in the input signals. The project of the thesis will be finished with a successful demonstration of the developed techniques on a laboratory plant.



Obmedzenie k téme

Na prihlásenie riešiteľa na tému je potrebné splnenie jedného z nasledujúcich obmedzení

Obmedzenie na študijný program
Tabuľka zobrazuje obmedzenie na študijný program, odbor, špecializáciu, ktorý musí mať študent zapísaný, aby sa mohol na danú tému prihlásiť.

ProgramZameranieŠpecializácia
D-RP riadenie procesov-- nezadané -- -- nezadané --
D-RPxA riadenie procesov-- nezadané -- -- nezadané --