Laboratorium Automatyki, Robotyki
i Systemów Fotowoltaicznych

• Skład osobowy
• Problematyka badawcza
• Działalność naukowa
• Publikacje

---

Skład osobowy:

Kierownik Laboratorium:

Dr hab. inż. Jerzy Chojnacki profesor nzw. AGH

Zespół  I :

Pracownicy naukowi:

• Dr inż. Mieczysław ZACZYK adiunkt
• Dr inż. Krzysztof OPRZĘDKIEWICZ adiunkt
• Dr inż. Janusz TENETA asystent
• mgr inż. Maciej GARBACZ asystent
• mgr inż. Łukasz WIĘCKOWSKI asystent

Pracownicy inżynieryjno-techniczni:

• inż. Marian KOZAK

Zespół  II :

Pracownicy naukowi:

Pracownicy inżynieryjno-techniczni:

Problematyka badawcza Laboratorium Automatyki, Robotyki i Urządzeń Ochrony Środowiska:

• układy pomiarowe i sterujące robotów przemysłowych
• optymalne i suboptymalne algorytmy sterowania z zastosowaniem mikrokomputerów
• praktyczne zastosowanie systemów o zmiennej strukturze
• systemy fotowoltaiczne
• komputerowe układy sterowania i dystrybucji mocy
• optymalizacja parametryczna w problemie liniowo kwadratowym dla układów ciągłych i dyskretnych
• modelowanie matematyczne procesów fizycznych w elektrofiltrach
• pomiary i sterowanie elektrofiltrów
• komputerowe sterowanie i optymalizacja instalacji odpylania.

---

Działalność naukowa Laboratorium :

J.CHOJNACKI, J.TENETA

Algorytmy sterowania układami i procesami

• komputerowe sterowanie układem fotowoltaicznym z magazynowaniem energii
• algorytmy optymalizacji powierzchni generatora fotowoltaicznego
• stanowisko do badań systemów fotowoltaicznych - akwizycja i przetwarzanie danych
• zarządzanie przepływem energii generator-magazyn-odbiornik
• system fotowoltaiczny śledzący trajektorię słońca

Algorytmy sterowania robotami przemysłowymi.

• stanowisko badawcze do sterowania robotami w czasie rzeczywistym oparte na komputerach IBM PC/486 oraz kartach pomiarowych PCL-718 i PCL-812
• oprogramowanie pozwalające na pomiary i graficzną wizualizację podstawowych parametrów pracy robota przemysłowego Irp-6
• testowanie różnych algorytmów sterowania robotem (w tym algorytmy o zmiennej strukturze)
• układy pomiarowo-sterujące (na bazie kart PCL) łączące robota z komputerem
• oprogramowanie sterujące w środowisku WINDOWS (robot laboratoryjny ROB3)
• narzędzia programistyczne obsługujące pomiary i sterowanie w pakietach REAL TIME WORKSHOP i MATLAB-SIMULINK

Badania modelowe nad wpływem rozkładu prędkości gazu w elektrofiltrach suchych na rozkład masy pyłu na elektrodach i wtórny unos pyłu.

• stanowisko laboratoryjne dla opracowania i cechowania specjalistycznej aparatury pomiarowej
• stanowisko laboratoryjne dla badania rozkładu prędkości gazu w przestrzeni międzyelektrodowej elektrofiltrów - optymalizacja układu elektrod

Niekonwencjonalne algorytmy i układy regulacji.

• układy regulacji o zmiennej strukturze
• algorytmy wykorzystujące model obiektu
• serwomechanizmy pneumatyczne
• pomiar i regulacja pozycji

Opracowanie sterownika strzepywaczy elektrod osadczych elektrofiltrów.

Sformułowanie algorytmów oraz realizacja programów komputerowych do optymalizacji strzepywaczy.

• elektroniczny sterownik do programowego strzepywania elektrod
• współpraca sterownika z komputerowym systemem nadzoru pracy elektrofiltrów

Optymalizacja parametryczna w problemie liniowo-kwadratowym.

• rozwiązanie problemu LQ dla czasu nieskończonego bez rozwiązywania równań Riccatiego
• uzyskanie rozwiązania różniczkowego równania Riccatiego w funkcji rozwiazania równania algebraicznego.
• metody określenia regulatora optymalnego bez rozwiązywania równania Riccatiego
• rozszerzenie uzyskanych rezultatów dla układów SISO i SIMO na układy MIMO

Algorytmy sterowania komputerowego orientowane na regulatory optymalne i nadążne

• dobór optymalnych nastaw regulatora dla dyskretnych układów MIMO
• z opóźnieniami w stanie przy kwadratowym wskaźniku jakości.
• algorytmy doboru nastaw wraz z implementacją komputerową.
• stanowisko badawcze dla realizacji bezpośredniego sterowania komputerowego oparte na komputerze IBM PC/486 i karcie pomiarowej PCL-718

Konstrukcja oprogramowania nadążnych układów sterowania

• matematyczny model układu sterowania nadążnego
• badania symulacyjne i ich weryfikacja w układzie rzeczywistym
• algorytmy sterowania zapewniające minimum zużycia energii

Praktyczne aspekty stabilizacji temperatury

• przegląd metod modelowania zagadnień parabolicznych
• zastosowanie modeli rzeczywistego obiektu cieplnego do syntezy układu automatycznej regulacji temperatury w oparciu o konwencjonalny algorytm PID
• zastosowanie algorytmów specjalnych: układ regulacji o zmiennej strukturze, układy stabilizacji z wykorzystaniem dynamicznego sprzężenia zwrotnego.
• efektywne metody modelowania, identyfikacji i sterowania rzeczywistych obiektów cieplnych opisanych równaniami parabolicznymi przy zastosowaniu różnych algorytmów regulacji i najnowszych technik wspomagania komputerowego

Stanowisko do projektowania i testowania w czasie rzeczywistym algorytmów sterowania.

• stanowisko oparte o kartę dSPACE ze specjalnym procesorem sygnałowym oraz kartę pomiarową DS2201, pozwalające na podłączenie komputera z rzeczywistym procesem
• wykorzystanie środowiska Matlab/Simulink/Real-Time Workshop/DSpace do prototypowania i testowania sterowników robotów

Optymalizacja zasilania i sterowania elektrofiltru

• przygotowanie specjalistycznej aparatury komputerowej
• algorytmy komputerowej symulacji przebiegów elektrycznych w układzie zasilania elektrofiltrów wysokim napięciem
• programy komputerowe do symulacji i analizy wyników

J. CHOJNACKI, H. LANGMANN, M. ZACZYK

Możliwości wykorzystania systemów fotowoltaicznych w Polsce

• analiza warunków nasłonecznienia w Polsce
• pomiary reprezentatywne dla regionu krakowskiego
• doświadczalna weryfikacja metod obliczania systemów fotowoltaicznych o dowolnej konfiguracji
• wyniki eksploatacyjne stacji fotowoltaicznej małej mocy śledzącej Słońce
• nowy typ czujnika położenia Słońca dla systemów fotowoltaiczych oraz aktywnych systemów wysokotemperaturowych z heliostatami

M. ZACZYK

Information Technology for Control and Decision Support (1994-97) - Activity No. 5 Robotics.

Współpraca z INSA Lyon - Francja, Technical Univesity of Denmark - Lyngby -Dania

Prace naukowo badawcze dla przemysłu

S. BACH [1995-1996]

1. Koncepcja, nadzór autorski i optymalizacja skuteczności odpylania elektrofiltru K3 w Elektrociepłowni Kraków SA . Kraków 1995.

2. Wpływ kondycjonowania spalin SO3 na pracę urządzeń odpylania (praca wykonana w Katedrze Urządzeń Technologicznych i Ochrony Środowiska.) Kraków 1995

3. Ograniczenie emisji wtórnej w transporcie pyłu w EC Kraków (praca wykonana w Katedrze Katedrze Urządzeń Technologicznych i Ochrony Środowiska.) Kraków 1995

4. Opracowanie algorytmu uruchamiania i eksploatowania elektrofiltru kotła OP 230 Nr 10 z dostosowaniem do systemu PROCONTROL oraz opracowanie algorytmu dla sterowników elektrofiltrów typu MSE dla kotłów OP 230 nr. 7 i 9 i WP 120 nr 6 i 8.

cz.I Opracowanie algorytmu dla sterowników elektrofiltrów typu MSE dla kotłów OP 230 nr 7 i 9 iWP 120 nr.6 i 8. Praca wykonana na zlecenie Elektrociepłowni Gdańsk SA . Kraków 1995.

5. Opracowanie algorytmu uruchamiania i eksploatowania elektrofiltru kotła OP 230 Nr 10 z dostosowaniem do systemu PROCONTROL oraz opracowanie algorytmu dla sterowników elektrofiltrów typu MSE dla kotłów OP 230 nr. 7 i 9 i WP 120 nr 6 i 8.

cz.II Opracowanie zasad uruchamiania i eksploatowania elektrofiltru kotła OP230 pracującego w systemie PROCONTROL. Praca wykonana na zlecenie Elektrociepłowni Gdańsk SA . Kraków 1995.

6. Optymalizacja pracy elektrofiltrów na kotłach BB 1150 w Elektrowni Bełchatów. cz.II. Kraków październik 1995.

7. Opracowanie, wykonanie i uruchomienie diagnostycznego układu pomiarowego generatorów energetycznych . Praca wykonana na zlecenie Elektrowni im.T.Kościuszki w Połańcu. Kraków wrzesień 1996.

7.Optymalizacja pracy elektrofiltrów w Elektrowni im.T.Kościuszki w Połańcu

8. Badania przyczyn oklejania pyłem łopat wentylatorów spalin kotłów blokowych w Elektrociepłowni Wrocław SA.

---

Wybrane patenty i opracowania naukowo-techniczne:

1. Sokół M., Staszczak J.: Sposób ładowania baterii kondensatorów oraz układ do ładowania baterii kondensatorów. Patent PRL nr 169990 z dnia 31.09.1983.
2. Sokół M., Staszczak J.: Układ synchronizacji rejestrującej aparatury z elektrohydrodynamicznym generatorem fali sejsmicznej. Patent PRL nr 165639 z dnia 27.04.1984.
3. Bach S., Sokół M.: Sposób diagnozowania stanu ustawienia elektrod elektrofiltru i układ do stosowania tego sposobu. Patent PRL nr 247503 z dnia 02.05.1984.
4. Sokół M., Staszczak J.: Przetwornik elektrohydrodynamiczny iskrowy do wzbudzania fali sejsmicznej w otworach wiertniczych. Patent PRL nr 138862 z dnia 10.05.1988.
5. Sokół M.,i inni: Przetwornik kumulacji magnetycznej z ładunkiem materiału wybuchowego. Patent PRL nr 166505 z dnia 20.01.1984.
6. Sokół M., Sposób i układ do regulacji napięcia zasilania elektrofiltru. Projekt wynalazczy nr P- 307905 z dnia 27.03.1995.
7. Sprawozdanie z pracy naukowo-badawczej pt. „Optymalizacja skuteczności działania elektrofiltrów taśm spiekalniczych", Instytut Maszyn Hutniczych AGH i Automatyki, Instytut Automatyki AGH, Kraków 1985.
8. Badania układów odpylających w Cementowni „Przyjaźń" w Wierzbicy. Praca naukowo-techniczna wykonana w Instytucie Automatyki AGH, Kraków 1988.
9. Sprawozdanie z pracy naukowo-badawczej pt. „Optymalizacja warunków pracy elektrofiltrów kotłów 2x500 MW w Elektrowni Kozienice, Instytut Automatyki AGH, Kraków 1988.
10. Zasilacz diagnostyczny elektrofiltrów w Elektrowni "Połaniec". Zakład Usług Technicznych NOT, Kraków 1990.
11. Opracowanie i wykonanie sterownika quasi-impulsowego zasilania elektrofiltrów dla Elektrowni "Połaniec". Połaniec 1990.
12. Sprawozdanie z pracy naukowo-badawczej n.t.: "Optymalizacja komputerowa procesu odpylania spalin kotłowych Siłowni Kombinatu Huty im. T. Sendzimira". Instytut Automatyki AGH, Kraków 1990.
13. Instrukcja: Obsługa stanowiska komputerowego w rozdzielni zasilania elektrofiltrów Siłowni Huty im. T. Sendzimira. Instytut Automatyki AGH, Kraków 1990.
14. Sprawozdanie z pracy naukowo-badawczej n.t.: "Optymalizacja skuteczności odpylania elektrofiltrów Elektrociepłowni Kraków-Łęg". Instytut Automatyki AGH, Kraków 1991/92.
15. Intensyfikacja odpylania aerozoli w suchych elektrofiltrach płytowych przy wysokich rezystywnościach pyłu. Grant nr tematu 249.394.37. Kraków AGH 1992.

---

Publikacje

1. Górecki R.: Regulator redukcyjny. Wyd. AGH - Elektrotechnika . Tom 15 zeszyt 3 1996r.
2. Chojnacki J.: Autonomiczny system fotowoltaiczny z magazynem energii elektrycznej. Sympozjum Naukowo-Techniczne SIMMEX'93
3. Chojnacki J.: Problemy projektowania systemów fotowoltaicznych. Sympozjum Naukowo-Techniczne SIMMEX'93
4. Chojnacki J.: A microprocessor command circuit for an oriented photovoltaic system with enrgy storage. ASME Int. Conference „Engineering problems" Malta 1993
5. Chojnacki J., Langmann H.: „Application of differential Riccati equation solution in the problem of optimal follow-up". ASME Int. Conference „Engineering problems" Malta 1993
6. Chojnacki J.: Commande a microprocesseur d'un systeme photovoltaique. MCEA'95 Grenoble Francja, 1995.
7. Chojnacki J., Langmann H.: „ Probleme du systeme suiveur optimal ". MCEA'95 Conference Mediterranean on Electronics and Automatic Control, Grenoble Francja 1995
8. Chojnacki J.: Systeme du monitoring de l'environment avec alimentation photovoltaique. Conference Nationale sur L'Applicattion des Systemes Photovoltaiques Lyon VIII 96 Francja.
9. Chojnacki J.: Systeme invariant de commande pour installation photovoltaique. Conference Nationale sur L'Applicattion des Systemes Photovoltaiques Lyon VIII 96 Francja.
10. Zaczyk M. : Wyznaczanie parametrów regulatora optymalnego w problemie liniowo-kwadratowym dla układu dyskretnego z opóźnieniem w sterowaniu, Archiwum Automatyki i Robotyki , Tom XXXVI, Zeszyt 1, 1991, str.179-191
11. Górecki H., Korytowski A., Zaczyk M. : A method for calculation of generalized integral criterion for control systems with time-delay, Control and Cybernetics, Vol. 24 (1995) No.2, pp. 223-231
12. Zaczyk M. : Wykorzystanie Real-Time Workshop Toolbox do sterowania robotów, Materiały I Krajowej Konf. Użytkowników Matlaba, AGH-Kraków, listopad 1995, str. 217-222
13. Zaczyk M. : MAPLE V - wykorzystanie w projektowaniu, Rozdz. 11 w książce : Komputerowe wspomaganie inżynierskich prac projektowych, Cracow Centre for Advanced Training in Information Technology (1), Kraków 1995
14. Górecki H., Zaczyk M. : About transformation of a characteristic equation preserving stability, Bulletin of The Polish Academy of Sciences, Technical Sciences Vol. 43, No. 4, 1995, pp. 517-524
15. Górecki H., Szymkat M., Zaczyk M. : A generalization of the Orlando formula - symbolic manipulation approach, International Series of Numerical Mathematics, Vol. 121, pp. 33-42, Birkh(user Verlag Basel , 1996
16. Oprzędkiewicz K.„ Wspomaganie komputerowe w sterowaniu systemów parabolicznych" - praca doktorska na Wydziale EAiE AGH pod kierownictwem W. Mitkowskiego.
17. Oprzędkiewicz K.„ Modeling of parabolic problems in MATLAB - SIMULINK" - Proc. III Conf. of Comp. Simulation , Nov. 15 - 17 1995 , Mexico City.
18. Bach S. Cywiński K. Urządzenia elektrostatyczne. Poradnik Inżyniera elektryka t II r.1. WNT Warszawa 1995
19. Bach S. Szwed H. Kondycjonowanie pyłu w elektrofiltrach ; Energetyka Nr 6 1995.
20. Bach S. Szwed H. Remonty i modernizacja elektrofiltrów w energetyce. II Konferencja Nauk-techn. Potrzeby własne Elektrowni Bełchatów -Słok wrzesień 1995.
21. Bach S.Szwed H. Kryteria doboru napięcia i prądu zasilania w suchych elektrofiltrach płytowych. IV Sympozjum nauk-techn. Nowoczesne Technologie Elektrostatyczne . Białystok 1995.
22. Bach S. Ptasiński L. Badania nad przydatnościa tworzyw sztucznych na elektrody osadcze elektrofiltrów . IV Sympozjum nauk.-techn. Nowoczesne Technologie Elektrostatyczne. Białystok 1995.
23. Bach.S. Szwed H. Wróbel J. Wpływ sposobu łaczenia belki mechanizmu strzepującego z elektrodą osadczą w elektrofiltrze na wartość przyspieszenia elektrody, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów Nr 3 1996.
24. Bach S. Szwed H. Optymalizacja parametrów elektrycznych elektrofiltrów w elektrowni Bełchatów. Seminarium n.t. "Optymalizacja Pracy Elektrofiltrów"-Gdańsk 17 kwietnia 1996.
25. Sokół M. i inni: Badania stanu komory elektrofiltru. Ochrona Powietrza, nr 5, 1986.
26. Bach S., Sokół M.: Diagnozowanie stanu ustawienia elektrod na podstawie analizy charakterystyki prądowo-napięciowej elektrofiltru. Materiały konferencji naukowo-technicznej n.t. „PROBLEMY EKSPLOATACJI ELEKTROFILTRÓW, Kraków 1983.
27. Sokół M.: Computer simulation of processes in elctrostatic precipitators. Proceeding of the THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE on ELECTROSTATIC PRECIPITATION, Abano-Padova 1987.
28. Sokół M.: Modelling of the influence of the dust resistivity on the electrostatic precipitation. Materials Science, Vol.XVI, No.4, Wrocław 1990.
29. Sokół M.: "POSFILTR" - pakiet oprogramowania sprawozdawczo-diagnostycznego elektrofiltrów. Ochrona Powietrza, nr 6, 1991.
30. Sokół M.: Wpływ rezystywności pyłu na parametry zasilania elektrofiltrów. Materiały konferencji n.t. "Eksploatacja Elektrofiltrów w Energetyce - ELEKTROFILTRY' 92", Kraków 1992.
31. Sokół M.: Mathematical and physical modelling for resistivity problem in an electrostatic precipitator. AMSE Periodicals MODELLING, MEASURMENT AND CONTROL, A, Vol.50, No.3, 1993.
32. Sokół M.: Elektroniczny programator strzepywaczy elektrod osadczych elektrofiltrów. Materiały konferencji n.t. "Eksploatacja Elektrofiltrów w Energetyce "ELEKTROFILTRY'92", Kraków 1992.
33. Sokół M.: Analiza zasilania elektrofiltru. Kwartalnik Elektrotechnika, Zeszyt 1, 1996.
34. Sokół M.: Theory of particle collection in electrostatic precipitators depending on dust resistivity. Kwartalnik Elektrotechnika, Zeszyt 15, 1996.
35. Bach S. Szwed H. Doświadczenia z impulsowymi zasilaczami elektrofiltrów pracujących w energetyce Energetyka Nr.7 1996r.
36. Bach S. Szwed H. Konstrukcje, zasilanie i sterowanie elektrofiltrów IV Konferencja Nauk.Techn. ELEKTROFILTRY 96. Bełchatów 5-7wrzesień 1996.
37. Bach S. Wybrane problemy elektryczne w elektrofiltrach suchych IV Konferencja Nauk.Techn. ELEKTROFILTRY 96. Bełchatów 5-7wrzesień 1996.
38. Bach S. Szwed H. Doświadczenia z badań elektrofiltrów pieców obrotowych cementowni
39. IV Konferencja Nauk.Techn. ELEKTROFILTRY 96. Bełchatów 5-7wrzesień 1996.
40. Bach S . Koralun M. Główne zagadnienia niezawodności i diagnostyki elektrofiltrów.
41. IV Konferencja Nauk.Techn. ELEKTROFILTRY 96. Bełchatów 5-7wrzesień 1996.
42. Bach S. Szwed H. Flue gas SO3 conditioning for improvement of particle collection in ESP
43. 6th International Conference on Electrostatic Precipitation. Budapest -Hungary 18-21 June, 1996.
44. Bach S. Szwed H. Wpływ kondycjonowania aerozolu na unos wtórny pyłu w elektrofiltrze suchym Krajowa Konferencja p.t." Inicjatywy gospodarcze i legislacyjne w zakresie zarządzania środowiskiem w aspekcie jego ochrony w Krakowie." Kraków 12-13 wrzesień 1996. (w druku)