Publikacje i wystąpienia

W ramach projektu został zbudowany system do pomiaru i sterowania warunkami panującymi w terrarium. System dokonuje pomiaru temperatury i wilgotności powietrza oraz wilgoci podłoża, a na podstawie tych informacji steruje oświetleniem, grzaniem i zraszaniem. Informacje o stanie urządzeń są możliwe do odczytania w zbudowanej aplikacji mobilnej (strona www). W aplikacji tej możliwe jest ustawienie wybranych parametrów, takich jak okresy naświetlania, temperatura. Urządzenie wyposażone jest w systemem mikroprocesorowy oparty o Rapsberry Pi. Całość jest wykonana w sposób estetyczny. Uczniowie wyposażyli terrarium w dekoracje, czujniki i elementy wykonawcze, a elektronikę zamknęli w obudowie wykonaną techniką wydruku 3D.

W ramach projektu został zbudowany system do utrzymywania optymalnej wilgoci w dwóch doniczkach, w których rosną kwiaty. Każda z doniczek jest sterowana niezależnie. Informacjami wejściowymi są wilgoć ziemi oraz jej temperatura. W zależności od przyjętego algorytmu system dozuje wodę z zasobnika. Całość sterowana jest systemem mikroprocesorowym zbudowanym w oparciu o Raspberry Pi. Aktualny stan działania, temperaturę i wilgoć wyświetla się na wyświetlaczu typu e-paper. Całość jest wykonana w sposób estetyczny z wykorzystaniem druku 3D.

The availability of two additional tunable parameters compared with Proportional Integral Derivative (PID) controllers makes it possible to incorporate fractional-order (FO) integral/derivative actions. The selection of the optimization algorithm and objective function is important for tuning the fractional-order PID controller. This paper presents the formulation of the FOPID controller design as an optimization problem and its solution using four built-in algorithms in MATLAB. Each algorithm solves the optimization by minimizing two cost functions resulting eight sets of controller parameters. To overcome the sensitivity of algorithms to the initial and boundary values of the parameters, we considered nine different initial and boundary conditions. The proposed method considers the minimum of the optimal values obtained in each case. This provides globally-optimal FOPID controllers. To validate its efficiency, the proposed method uses a Twin Rotor Aerodynamic System (TRAS) as an example. Comparison with a nonlinear approach shows that the proposed approach ensures tracking with minimal and smooth control efforts.