Trisubstituted pyrazolopyrimidines as novel angiogenesis inhibitors.

Current inhibitors of angiogenesis comprise either therapeutic antibodies (e.g. bevacicumab binding to VEGF-A) or small molecular inhibitors of receptor tyrosin kinases like e.g. sunitinib, which inhibits PDGFR and VEGFR. We have recently identified cyclin-dependent kinase 5 (Cdk5) as novel alternative and pharmacologically accessible target in the context of angiogenesis. In the present work we demonstrate that trisubstituted pyrazolo[4,3-d]pyrimidines constitute a novel class of compounds which potently inhibit angiogenesis. All seven tested compounds inhibited endothelial cell proliferation with IC(50) values between 1 and 18 µM. Interestingly, this seems not to be due to cytotoxicity, since none of them showed acute cytotoxic effects on endothelial cells at a concentration of 10 µM,. The three most potent compounds (LGR1404, LGR1406 and LGR1407) also inhibited cell migration (by 27, 51 and 31%, resp.), chemotaxis (by 50, 70 and 60% in accumulative distance, resp.), and tube formation (by 25, 60 and 30% of total tube length, resp.) at the non-toxic concentration of 10 µM. Furthermore, angiogenesis was reduced in vivo in the CAM assay by these three compounds. A kinase selectivity profiling revealed that the compounds prevalently inhibit Cdk2, Cdk5 and Cdk9. The phenotype of the migrating cells (reduced formation of lamellipodia, loss of Rac-1 translocation to the membrane) resembles the previously described effects of silencing of Cdk5 in endothelial cells. We conclude that especially LGR1406 and LGR1407 are highly attractive anti-angiogenic compounds, whose effects seem to largely depend on their Cdk5 inhibiting properties

Controllers design by IMC

Práce se zabývá řízením s vnitřním modelem (IMC) pro soustavy se stabilní přenosovou funkcí. Řízení s vnitřním modelem obsahuje pouze jeden neznámý parametr (časovou konstantu filtru), který je možno volit. IMC regulátor může být transformován na tvar klasického PID regulátoru. Metoda je ověřena na simulovaných příkladech, ze kterých vyplývají praktická doporučení pro použití IMC regulátoru. Metoda je použita pro řízení laboratorní tepelné soustavy. Je též odvozena a oveřena funkčnost adaptivní verze diskrétního IMC regulátoru s on-line identifikací.Dokončená práce s úspěšnou obhajobo

Modelling and control of multivariable system

Práce je věnována sestavení matematického modelu vícerozměrového laboratorního systému a jeho řízení. Jako vhodný systém byl vybrán dvourotorový aerodynamický systém. Jde o systém, podobný helikoptéře. Akčními zásahy, kterými jsou změny rychlosti otáčení rotorů, lze ovlivňovat jeho pohyb po omezené kulové ploše. Z pohledu řízení jde o systém se dvěma vstupy a dvěma výstupy, s možností měření rychlostí otáčení hřídelí elektromotorů. Vstupem do systému jsou napájecí napětí elektromotorů. Výstupními veličinami jsou úhlové rychlosti otáčení hřídelí elektromotorů a úhly náklonu hřídele systému. Matematický model byl sestaven matematicko-fyzikální analýzou, aplikací tzv. Newtonova modelu. Základem Newtonova modelu jsou bilanční rovnice, popisující rovnováhy působení momentů gravitačních, odstředivých a setrvačných sil. Chování systému se v celém pracovním rozsahu nelineárně mění, což je nutné zohlednit při návrhu regulátoru. První část práce se zabývá návrhem laboratorního systému a sestavení jeho matematického modelu. Druhá část práce se zabývá simulací matematického modelu v prostředí Matlab-Simulink a návrhu decentralizovaného řízení vícerozměrovým adaptivním IMC regulátorem.Presented thesis is concerned to mathematical model creation of multivariable laboratory system and its control. Two-rotor aerodynamic system was selected as a suitable system. It is a system similar to a helicopter. Control actions are rotation speeds of the rotors and they influence its movement limited by a spherical surface. From the control point of view it is a system with two inputs and two outputs, with the speed measuring possibility of rotation of electric motors. Inputs into the system are supply voltages of electric motors. Output variables are the angular velocities of rotation of electric motors and tilt angles of the shaft system. First principle mathematical model was created by mathematical and physical analysis, by application called Newton's model. The base of Newton's model is the balance equations, describing the moment equilibrium effects of gravitational, centrifugal and inertial forces. System behaviour changes nonlinearly in the working range which must be taken into account when designing the controller. The first part of the thesis describes the laboratory system and creation of the mathematical model. The second part deals with the mathematical simulation model in Matlab-Simulink and design of decentralized multivariable adaptive IMC controller.Katedra řízení procesůObhajobu zahájil předseda komise v 13:05 hod. představením disertanta Ing. Havlíčka. Vedoucí školícího pracoviště doc. Dušek seznámil komisi se stanoviskem školícího pracoviště a školitel doc. Macháček doporučením školitele. Disertant ve 25 minutovém vystoupení seznámil komisi s obsahem své disertační práce, cílem disertace, metodami řešení a dosaženými výsledky. Oponenti v pořadí prof. Bobál, prof. Olehla a doc. Kmínek přednesli své oponentské posudky. Všichni práci hodnotili kladně a doporučili k obhajobě. Disertant na položené otázky odpověděl souhrnně podle připravených podkladů. Oponenti odpovědi a stanoviska disertanta v plném rozsahu akceptovali. Ve veřejné rozpravě položili disertantovi otázky prof. Bobál - práci hodnotil velice kladně včetně vlastnoručně vyrobeného přístroje, na kterém předváděl svou praktickou část disertační práce. Prokázal velké znalosti z technické matematiky.Měl drobné připomínky k teoretické části. Doporučil práci k obhajobě Vysvětlení charakteristik - nelineárního systému prof. Olehla - Práce byla hodnocena velice kladně. Práce byla doporučena k obhajobě Naměřená data, je tam nějaké omezení pro použití této metody nejmenších čtverců? Jakou metodu používáte pro parametrické řešení? Jak silně ovlivňuje rozdíl mezi teorií a praxí? Jak jste určil uvedené hodnoty? Co by se stalo při použití metody přechodové charakteristiky? doc. Kmínek - pozastavení u otázky zavedení modelu do výuky, připomínky ke slohu práce a větné stavbě. Práce byla hodnocena velice kladně. Práce byla doporučena k obhajobě Vysvětlení velikostí vrtulí. Co je to moment pružiny? Co by měly studenti řešit na tomto modelu? Které konkrétní parametry budou studenti nastavovat? Je možné změnit protisílu? Je možné odstranit kabely a řídit model neupoutaný? Zkoušel jste také reakce ke změně poruchy? doc. Bakošová Jak byste vysvětlil změny průběhu upoutaného modelu? doc. Dušek Řízení běží z PC? Jak často je to vzorkované? Jaké je doba ustálení? Jsou problémy s adaptibilitou při častém vzorkování? Relé ve zpětné vazbě bylo 7Hz? prof. Dostál Plánujete vyzkoušet do budoucna ještě jiné metody? Disertant na všechny otázky zevrubně odpověděl, členové komise odpovědi akceptovali. Na neveřejném zasedání komise zhodnotila průběh obhajoby. Proběhla volba skrutátorů (prof. Dostál a doc. Kmínek) a následně tajné hlasování. Školitel doc. Macháček se hlasování nezúčastnil. O výsledku hlasování byl vyplněn a podepsán protokol. Rovněž byl podepsán zápis o obhajobě. Komise ukončila svojí práci v 15:00 veřejným vyhlášením kladného výsledku obhajoby disertační práce. prof. Taufer, předseda komise prof. Bobál, člen komise + oponent prof. Olehla, člen komise + oponent prof. Dostál, člen komise prof. Schmidt, člen komise doc. Dušek, člen komise doc. Kmínek, člen komise + oponent doc. Bakošová, členka komise doc. Macháček, člen komise + školitelDokončená práce s úspěšnou obhajobo

Model robotické třídicí linky s použitím barevné Petriho sítě

With the increasing availability of robots and image processing systems, the automated robotic line implementations are still extensively increasing. As well, the complexity of these systems increases, which increases the demands on the determination of their function and possible analysis. For these purposes the complex robotic systems are modeled. Here, the Coloured Petri Nets were used to model the robotic sorting line. Specifically, the CPN Tools software was used to model creation, simulation, analysis and to made experiments. State space analysis was done to revelation of possible unwanted deadlocks. Furthermore, the sorting line model was used to found out the maximum number of objects that can be sorted in a defined time. As the robot manipulation time directly affects maximum number of objects in one batch, the timing procedure was created to declare robot operation dependency on types of manipulated object. The state space analysis showed that there are no unwanted deadlocks in the system. The model has been verified and declared as correct. Optimal composition and order of objects was successfully found by timed coloured Petri nets experiments.S rostoucí dostupností robotů a systémů pro zpracování obrazu se stále rozšiřuje počet automatizovaných robotických linek. Stejně tak se zvyšuje složitost těchto systémů, což zvyšuje nároky na určení jejich funkce a případnou analýzu. Pro tyto účely jsou složité robotické systémy modelovány. Zde byly k modelování robotické třídicí linky použity barevné Petriho sítě. Konkrétně byl k vytvoření modelu, simulaci, analýze a k provedení experimentů použit software CPN Tools. Analýza stavového prostoru byla provedena za účelem odhalení možných nežádoucích deadlocků. Dále byl model třídicí linky použit ke zjištění maximálního počtu objektů, které lze vytřídit za definovaný čas. Protože doba manipulace robota přímo ovlivňuje maximální počet objektů v jedné dávce, byl vytvořen postup časování, který deklaruje závislost operace robota na typech manipulovaných objektů. Analýza stavového prostoru ukázala, že v systému nedochází k nežádoucím deadlockům. Model byl ověřen a prohlášen za správný. Optimální složení a pořadí objektů bylo úspěšně nalezeno pomocí experimentů s časovanými barevnými Petriho sítěmi

TOEPLITZ/HANKEL MATRIX ALGEBRA IN MODEL PREDICTIVE CONTROL

Popularita prediktivních algoritmů v průmyslu i akademické oblasti neustále roste. Akční zásahy jsou počítány jako optimalizační problém. Je bráno do úvahy budoucí chování řízeného procesu – je predikováno na konečném horizontu. Pro získání predikčních rovnic jsou používány různé metody a matematické aparáty. Rekurzivní řešení Diofantických rovnic jsou velmi elegantní metody. Na druhé straně výpočet predikce pomocí maticových operací ve stavovém popisu je jednoduše programovatelný. Článek je zaměřen na jinou průhlednou a kompaktní metodu založenou na vstupně-výstupní reprezentaci modelu a využívající výhody Toeplitz/Hankel maticové algebry.Model-based Predictive Control (MPC) algorithms popularity grows steadily in industry and academic area as well. Control actions are computed as an optimization problem. Future controlled system behaviour is taken into account - predicted over some horizon. Different methods and mathematical apparatus are utilized to get prediction equations. Diophantine equations and their recursive solving are very neat methods. On the other hand to compute predictions by matrix operations in state-space is easily to program. Paper is focussed on another insightful and compact method based on input-output process model representation and taking advantage of Toeplitz/Hankel matrix algebra

IMC metoda řízení teploty pro tiskovou podložku

In this contribution, the temperature control of the 3D printer heatbed is observed. As the heat exchange power is strictly limited and the thermal process time constants are naturally around tens and hundreds of seconds, these processes are basically slow. The measuring of new data is time consuming, which can cause the profit loss in case of experiments in the production. Moreover, the finding of better control method can lead to significant monetary savings. One of the scopes of this article is to find out if it’s possible to built-up the neural network-based controller system together with the internal model control strategy providing better performance with data obtained in the production, where simply tuned PSD controller was used. The suitable order of the heating system is observed together with the size of the sampling period and neural network topology. The controllability with best performing neural networks is verified on the 3D printer heating bed.V tomto příspěvku je sledována regulace teploty na vyhřívané podložce 3D tiskárny. Jelikož je síla výměny tepla přísně omezena a časové konstanty tepelného procesu jsou přirozeně kolem desítek a stovek sekund, jsou tyto procesy v podstatě pomalé. Měření nových dat je časově náročné, což může způsobit ztrátu zisku v případě experimentů ve výrobě. Nalezení lepší metody kontroly může navíc vést k významným peněžním úsporám. Jedním z oborů tohoto článku je zjistit, zda je možné vybudovat systém řadičů založených na neuronových sítích společně se strategií řízení interních modelů poskytující lepší výkon s daty získanými ve výrobě, kde byl použit jednoduše vyladěný řadič PSD. Vhodné pořadí topného systému je sledováno spolu s velikostí vzorkovací periody a topologií neuronové sítě. Kontrolovatelnost pomocí nejvýkonnějších neuronových sítí je ověřena na ohřívací posteli 3D tiskárny

Modelling and TITO predictive control of laboratory system

Laboratory pilot-plant is designed and realized as a system for process control education and research - e.g. mathematical modelling, experimental identification, controller design, real-time control. Key features of laboratory hydraulic-pneumatic system are described in the paper. Nonlinear mathematical-physical model of the process and its linearized state-space realization are briefly presented. TITO predictive controller is designed (from linearized model) as a control application example. Simulated and real control experiments are compared to verify the model quality. Nonlinear model contains emulation of typical process noises and disturbances and can be treated as an "image of real process" or benchmark test process

Temperature dependent kinematic viscosity of different types of engine oils

The objective of this study is to measure how the viscosity of engine oil changes with temperature. Six different commercially distributed engine oils (primarily intended for motorcycle engines) of 10W–40 viscosity grade have been evaluated. Four of the oils were of synthetic type, two of semi–synthetic type. All oils have been assumed to be Newtonian fluids, thus flow curves have not been determined. Oils have been cooled to below zero temperatures and under controlled temperature regulation, kinematic viscosity (mm2 / s) have been measured in the range of −5 °C and +115 °C. Anton Paar digital viscometer with concentric cylinders geometry has been used. In accordance with expected behavior, kinematic viscosity of all oils was decreasing with increasing temperature. Viscosity was found to be independent on oil’s density. Temperature dependence has been modeled using se­ve­ral mathematical models – Vogel equation, Arrhenius equation, polynomial, and Gaussian equation. The best match between experimental and computed data has been achieved for Gaussian equation (R2 = 0.9993). Knowledge of viscosity behavior of an engine oil as a function of its temperature is of great importance, especially when considering running efficiency and performance of combustion engines. Proposed models can be used for description and prediction of rheological behavior of engine oils

Changes of engine oil flow properties during its life cycle

The work is focused on quantification of influence of operation on flow properties of motorcycle engine oil. Three different kinds of synthetic engine oil (MOTUL) were tested, namely unused oil, run-in oil (650 km after engine reboring) and regular engine oil (6200 km of motorcycle operation). The samples were frozen to below zero temperatures and kinematic viscosity was continuously monitored in the range of −5 °C and +115 °C. Consequently, the kinematic viscosity at reference temperatures of 0, 40 and 100 °C was compared. Viscosity was measured by digital viscometer with concentric cylinders measuring geometry. The biggest difference occurred in case of lower temperatures where e.g. at 0 °C decrease to 29 % and 43 % of its original value was detected for used oil and run-in oil respectively. Flow behavior was modeled using several mathematical models –Arrhenius equation, exponential, and Gaussian equation. The best match between experimental and computed data was received in case of Gaussian fit with R2 = 0.997 and 0.992 for run-in and used oil, respectively. The models are ge­ne­ral­ly usable for description of rheological behavior of given engine oil

Laboratoř řízení procesů

The authors are presenting Process Control Laboratory at the Faculty of Electrical Engineering and Informatics, University of Pardubice. The laboratory is equipped with six GUNT training systems covering common technological variables such as level, flow, pressure, temperature, speed, and position. The authors created SW support for MATLAB and Simulink environment. An internal part of the GUNT training systems is the LabJack U12 data acquisition card. LabJack Dynamic Link Library (DLL) is used to operate training systems from MATLAB. Authors created the M-S function to allow experimenting from Simulink. The possibilities of the proposed solution are demonstrated in several control applications.Autoři představují Laboratoř řízení procesů na Fakultě elektrotechniky a informatiky Univerzity Pardubice. Laboratoř je vybavena šesti výukovými systémy GUNT pokrývajícími běžné technologické veličiny, jako jsou hladina, průtok, tlak, teplota, rychlost a poloha. Autoři vytvořili SW podporu pro prostředí MATLAB a Simulink. Interní součástí výukových systémů GUNT je karta pro sběr dat LabJack U12. K ovládání tréninkových systémů z prostředí MATLAB se používá knihovna LabJack Dynamic Link Library (DLL). Autoři vytvořili funkci M-S, která umožňuje experimentování ze Simulinku. Možnosti navrženého řešení jsou demonstrovány na několika řídicích aplikacích