10. 4. 2020  8:13 Igor
Akademický informační systém

Přehled vypsaných témat - Ústav informatizácie, automatizácie a matematiky (FCHPT)


Základní údaje

Typ práce: Disertační práce
Název tématu: Hybridné modelovanie a použitie neurčitých modelov pre optimalizáciu procesov
Název tématu anglicky: Hybrid modeling and real-time optimization of processes
Stav tématu: schváleno (prof. Ing. Cyril Belavý, CSc., prof. Ing. Miroslav Fikar, DrSc. - Předseda oborové rady)
Vedoucí práce: doc. Ing. Radoslav Paulen, PhD.
Fakulta: Fakulta chemickej a potravinárskej technológie
Garantující pracoviště: Oddelenie informatizácie a riadenia procesov (ÚIAM FCHPT)
Max. počet studentů: --
Akademický rok:2020/2021
Navrhl: doc. Ing. Radoslav Paulen, PhD.
Anotace: 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.
Anotace 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.



Omezení k tématu

K přihlášení řešitele na téma je potřeba splnění jednoho z následujících omezení

Omezení dle studia
Tabulka zobrazuje omezení dle studia, na které musí být student zapsán, aby se mohl na dané téma přihlásit.

Program
D-RP riadenie procesov
D-RPxA riadenie procesov