On Minimal Second-order IIR Bandpass Filters with Constrained Poles and Zeros

In this paper, several forms of infinite impulse response (IIR) bandpass filters with constrained poles and zeros are presented and compared. The comparison includes the filter structure, the frequency ranges and a number of controlled parameters that affect computational efforts. Using the relationship between bandpass and notch filters, the two presented filters were originally developed for notch filters. This paper also proposes a second-order IIR bandpass filter structure that constrains poles and zeros and can be used as a  minimal parameter adaptive digital second-order filter. The proposed filter has a wider frequency range and more flexibility in the range values of the adaptation parameters

Parameter estimation for stochastic hybrid model applied to urban traffic flow estimation

This study proposes a novel data-based approach for estimating the parameters of a stochastic hybrid model describing the traffic flow in an urban traffic network with signalized intersections. The model represents the evolution of the traffic flow rate, measuring the number of vehicles passing a given location per time unit. This traffic flow rate is described using a mode-dependent first-order autoregressive (AR) stochastic process. The parameters of the AR process take different values depending on the mode of traffic operation – free flowing, congested or faulty – making this a hybrid stochastic process. Mode switching occurs according to a first-order Markov chain. This study proposes an expectation-maximization (EM) technique for estimating the transition matrix of this Markovian mode process and the parameters of the AR models for each mode. The technique is applied to actual traffic flow data from the city of Jakarta, Indonesia. The model thus obtained is validated by using the smoothed inference algorithms and an online particle filter. The authors also develop an EM parameter estimation that, in combination with a time-window shift technique, can be useful and practical for periodically updating the parameters of hybrid model leading to an adaptive traffic flow state estimator

Kontrol Model Prediksi Robas Pada Waste Heat Boiler : Parametric Ellipsoidal Uncertainty

Kontrol Model Prediksi adalah suatu strategi kontrol yang dirancang dengan menggunakan model dari proses suatu sistem. Model proses ini digunakan untuk menghitung himpunan prediksi ke depan dari proses tersebut berdasarkan himpunan sinyal kontrol yang diberikan pada model. Himpunan sinyal kontrol tersebut diperoleh dari suatu algoritma optimisasi yang meminimalkan fungsi kinerja MPC dan solusinya memenuhi kendala sistem. Oleh karena itu, pemilihan model yang tepat akan mempengaruhi kinerja dari pengontrol.Optimisasi merupakan bagian terpenting pada perhitungan sinyal control ke depan pada MPC. Pada tugas akhir ini digunakan optimisasi robas. Optimisasi robas atau Robust Optimization (RO) adalah metoda optimisasi yang dapat menangani ketidakpastian data. Ketidakpastian dalam hal ini adalah data dari masalah optimisasi tidak diketahui secara pasti saat menentukan solusi optimal.PT.Petrokimia Gresik Pabrik Pupuk Nitrogen memiliki boiler bertipe Waste Heat Boiler (WHB), pembangkit uap yang memanfaatkan gas panas sisa dari generator turbin gas. Sistem ini digunakan untuk melihat kinerja MPC dengan optimisasi robas dalam sistem di industri dan melakukan penghematan bahan bakar pada sistem WHB. Mekanisme pengontrolan dilakukan dengan keadaan awal 0 untuk setiap masukan dan keluaran, lalu diamati kestabilan sistem dan variabel prosesnya terhadap kendala sistem.RO-MPC dengan ketidakpastian elips parametrik dapat mengkompensasi gangguan terukur dari generator turbin gas. Nilai RMSE dan IAE dari keluaran yang mempengaruhi kualitas steam (uap), Tekanan uap RMSE 1 = 0.1327 dan IAE 1 = 32.1710, Flow uap RMSE 4 = 1.7132 dan IAE 4 = 2.3603, Temperatur uap RMSE 5 = 8.9758 dan IAE5  = 2242.4. Kata Kunci: Kontrol Model Prediksi, Optimisasi Robas, Optimisasi Konik, Robust Counterpart, receding horizon, waste heat boiler

Permodelan Efisiensi Energi Set Gateway Pada Ad Hoc Jaringan Nirkabel

Salah satu hal yang sangat penting pada jaringan nirkabel terutama industri 4.0 adalah efisiensirouting pada node yang tersedia di dalamnya yang melalui suatu gateway. Untuk hal itu dilakukanpendekatan menggunakan set gateway yang terhubung satu sama lain. Diinginkan penggunaan gatewayyang seminimal mungkin sehingga dapat mengurangi tingkat penggunaan energi. Wu dan Li memberikansuatu algoritma untuk menghitung gateway pada ad hoc jaringan nirkabel. Algoritma tersebut digunakandalam permodelan pada penelitian ini. Perhitungan dilakukan dengan memperhatikan koneksi antar nodeyang ditentukan berdasarkan letak geografis node tersebut dengan lainnya. Gateway merupakan nodeyang menjadi perantara pesan, sehingga node tersebut melakukan penerimaan data dan pengiriman datasekaligus dengan transmisi Wi-Fi. Hal ini mengakibatkan energi yang dikonsumsi lebih banyak dari padanode biasa yang hanya melakukan pengiriman atau hanya penerimaan data saja. Untuk hal tersebut,pemakaian energi dapat ditekan dengan mengatur gateway seminimal mungkin tanpa merusak alurpendistribusian data ke node yang dituju. Pada penelitian ini dilakukan pemodelan berdasarkan algoritmaWu dan Li. Pada simulasi dalam penentuan dan membangun model node, diberikan beberapa aturansebelumnya. Hasil simulasi menunjukkan pengurangan gateway signifikan relatif tanpa algoritma.Diperoleh gateway yang dibutuhkan adalah 97 untuk tanpa algoritma, 35 untuk algoritma ID dan 25untuk algoritma ND pada saat jumlah node adalah 100.Kata Kunci: ad hoc, Gateway, Nirkabel, Node, Routing, Simulasi, Wi-Fi

Estimation and prediction of road traffic flow using particle filter for real-time traffic control

Real-data testing results of a real-time state estimator and predictor are presented with particular focus on the feature of enabling of detector fault alarms and also its relation to queue-length based traffic control. A parameter and state estimator/predictor is developed by using particle filter. The simulation testing results are quite satisfactory and promising for further work on developing a hybrid model of traffic flow that captures the transition between low and high intensity. By using this hybrid model, it may be more feasible to achieve the significant feature of automatic adaptation to changing system condition

Expectation-maximization based parameter identification for HMM of urban traffic flow

This paper concerns on modeling of traffic flow as a hybrid approach that combines continuous and discrete dynamics in a system. The model is chosen as simple as possible such as a Hidden Markov Model (HMM). Traffic flow can be classified into two-states and switching between two states controlled by first-order Markov chain with a certain probability. The model is characterized by several Gaussian parameters and estimated by using Expectation-Maximization (EM) technique. Actual traffic flow data on City of Jakarta and Bandung is used to model through EM estimation parameter and to validate the results by using particle filter. The results confirm that the proposed model gives satisfactory results which capture the variation of traffic flow. This work is easily extended to Jump Markov Model as a more general model especially relating to the development of traffic control design based upon queue length

Sistem Kontrol Hibrida Sinyal Rujukan Berbasis Logika Fuzzy untuk Peningkatan Kinerja Transien Pengontrol PID

Makalah ini membahas suatu metoda kontrol yang disebut kontrol sinyal rujukan (set-point) dengan pengambilan keputusan menggunakan logika fuzzy. Metoda ini dirancang untuk mengurangi keterbatasan sistem kontrol umpan balik yang harus mempunyai penguatan pengontrol tinggi untuk menghasilkan kinerja transien yang cepat. Metoda kontrol sinyal rujukan dapat memperbaiki kinerja transien dengan tanpa mempengaruhi karakteristik dinamik sistem kontrol lup tertutupnya. Pada makalah ini, pengontrol umpan balik yang digunakan adalah pengontrol PID dan kontrol sinyal rujukan menggunakan pengambilan keputusan dengan sistem fuzzy berdasarkan sinyal kesalahan. Kinerja metoda kontrol sinyal rujukan dengan sistem logika fuzzy dan sistem kontrol umpan balik dengan pengontrol PID diperlihatkan oleh beberapa hasil simulasi pada model umum sistem berorde satu dan dua dengan waktu mati

A Substractive Clustering Based Fuzzy Hybrid Reference Control Design for Transient Response Improvement of PID Controller

The  well  known  PID  controller  has  inherent  limitations  in  fulfilling simultaneously the conflicting control design objectives.  Parameters of the tuned PID  controller  should  trade  off  the  requirement  of  tracking  set-point performances,  disturbance  rejection  and  stability  robustness.  Combination  of hybrid  reference  control  (HRC)  with  PID  controller  results  in  the  transient response  performances can be independently achieved without deteriorating the disturbance  rejection  properties  and  the  stability  robustness  requirement.  This paper proposes a fuzzy based HRC where the membership functions of the fuzzy logic  system  are  obtained  by  using  a  substractive  clustering  technique.  The proposed  method  guarantees  the  transient  response  performances  satisfaction while preserving the stability robustness of the closed loop system controlled by the  PID  controller  with  effective  and  systematic  procedures  in  designing  the fuzzy hybrid reference control system

Analisis Pengaruh Waktu Latensi Terhadap Akurasi Sistem SCADA Bacaan Metering Listrik Waktu Nyata Melalui Jaringan Internet

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) system of electricity metering using the internet network aims to monitor electrical energy remotely by utilizing internet services. The system consists of a meter that measures electric quantities acquired by a server located close to the meter. The client reads data acquired by the server through the internet network. The use of internet networks for data transmission generally results in latency time, which affects the validity of the data read by the client, resulting in reduced cumulative power calculation accuracy. In this article, energy calculations using current, voltage and power factor data on the client are compared with the energy value calculated by the power meter. Errors that occur are used to calculate the accuracy of the system. The experiment resulted in latency times ranging from 110 ms - 11219 ms with an average of 572.3025 ms with valid data ranging from 93% of population data and accuracy values ranging from 99.2974% to 99.8648%. The resulting accuracy is within the ANSI C12.20 standard.