Pomiary Automatyka Robotyka 2/2010

Transkrypt

Experimental evaluation of perception and actuation architectures for
the articulated vehicle automatic control – Manuel Armada, Héctor Montes,
Carlota Salinas, Javier Sarria, p. 67
Nowadays, with highly developed instrumentation, sensing and actuation technologies it is possible to foresee an important advance in the field
of autonomous and semi-autonomous transportation systems. Among the
most promising transport infrastructures the articulated bus is an interesting, low cost and friendly option. In this paper an experimental set-up for
research on automatic control of articulated bus is presented. Comprised by
a mobile platform (the articulated bus) fully instrumented and a ground test
area of asphalt roads inside CSIC premises, this experimental facility allows
full testing of automatic driving systems. Paper presents obtained experimental results linked to real time testing of proposed control-perception
architectures and a human-machine-interface developed to ease progress
in control system evaluation.
Postępy autonomii robotów mobilnych: percepcja i nawigacja – Piotr
Skrzypczyński, s. 73
Praca przedstawia zarys obecnego stanu badań w dziedzinie robotyki
zmierzających do zwiększenia zakresu autonomii decyzyjnej robotów mobilnych. Na podstawie studiów literaturowych oraz doświadczeń zespołu badawczego Instytutu Automatyki i Inżynierii Informatycznej (IAiII) Politechniki
Poznańskiej stawia się tezę, że zwiększenie autonomii robotów mobilnych
oraz przełamanie istniejących dotychczas ograniczeń w zakresie ich funkcji
percepcyjnych i nawigacyjnych jest warunkiem szerszego wdrożenia tych robotów w praktycznych zastosowaniach. Przedstawiono dyskusję dotyczącą
obecnych i przyszłych zastosowań robotów mobilnych oraz wynikających
z nich potrzeb w zakresie percepcji otoczenia i nawigacji. Uwagę skupiono
na problemach trójwymiarowej i wielosensorycznej percepcji, metodach
budowy modelu otoczenia oraz na zagadnieniu nawigacji autonomicznej
w skomplikowanych środowiskach. Rozważania zilustrowano wynikami prac
badawczych prowadzonych w IAiII.
Advances in autonomy of mobile robots: perception and navigation – Piotr
Skrzypczyński, p. 73
This article provides an outline of the current research efforts in robotics
that aim at extending the autonomy of mobile robots. It is argued that on
the basis of a literature study and the experience of the author and his colaborators, that mobile robots require a substantial degree of autonomy to
be widely accepted as useful in practical applications. A paradigm shift is
required in perception and navigation methods to take the mobile robots
from well-structured laboratories to real environments, which could be
unstructured, cluttered and populated by human beings and other robots.
Current and emerging application areas of mobile robots are discussed briefly, and the requirements as to the perception and navigation capabilities are
formulated. The discussion is focused on 3D and multi-sensor perception,
semantically upgraded environment models, and navigation algorithms for
challenging scenarios. The discussion is illustrated with results of research
conducted at the Institute of Control and Information Engineering, Poznań
University of Technology.
52
Praktyczne problemy diagnostyki procesów przemysłowych – Jan Maciej
Kościelny, s. 115
Przedstawiono zadania systemów diagnostycznych dla procesów
przemysłowych w zestawieniu z niedostatkami współczesnych systemów
alarmowych. Omówiono uwarunkowania i ograniczenia występujące
w diagnostyce systemów dużej skali oraz sformułowano wymagania dla
systemów diagnostycznych. Podano procedurę doboru algorytmów detekcyjnych umożliwiającą uzyskanie wymaganej wykrywalności i rozróżnialności uszkodzeń. Scharakteryzowano główne problemy, które mogą
być przyczyną powstawania fałszywych diagnoz. Należą do nich: błędne
wyniki realizowanych testów, zmienność struktury diagnozowanego procesu, opóźnienia powstawania symptomów, uszkodzenia wielokrotne oraz
możliwość wystąpienia uszkodzeń nieuwzględnionych na etapie projektowania systemu. Podano metody rozwiązania lub ograniczenia tych problemów, zapewniające podwyższenie odporności systemu diagnostycznego.
Metody te zostały zastosowane w systemach AMANDD oraz DIASTER, które
krótko omówiono w końcowej części pracy.
The practical problems of the diagnostics of industrial processes
– Jan Maciej Kościelny, p. 115
The main tasks of the diagnostic systems intended for industrial processes have been presented in this paper, particularly in the context of relative
privation of contemporary alarm systems. Boundary conditions of the diagnostics of the large scale systems as well as the main requirements for the
diagnostics systems have been formulated and discussed. The procedure
of the selection of diagnostic algorithms making allowance for the achievement of the demanded fault detectability and distinguishability has been
given. Main problems suspected to be responsible for the generation of
false diagnoses have been pointed out. To these problems belong: false
results of diagnostics tests, dynamic changes in the structure of diagnosed
system, latency in generation, of symptoms, appearance of multiple faults
and possibility of appearance of faults that have been not considered in the
diagnostic system development phase. The methods of the solution or limitation of these problems have been given. This makes possible to enhance
robustness of the diagnostic system. Methods described in this paper have
been implemented in the AMandD and DiaSter systems. Both systems have
been briefly described in the final part of this paper.
Komunikacja kontrolera RJ3-IB robota Fanuc ARC MATE 100IB z interfejsem DNC obrabiarki poprzez sieć PROFIBUS DP – Gabriel Kost, Wacław
Banaś, Przemysław Ostrowski, s. 135
Zastosowanie sieciowych systemów sterowania pozwala na skrócenie
czasu przygotowawczo-zakończeniowego procesu produkcyjnego a tym
samym na obniżenie kosztów. Nowoczesne rozwiązania sieciowych systemów sterowania dzięki swojej wielofunkcyjności wykraczają poza ich
pierwotne przeznaczenie, jako techniki sterowania maszynami i urządzeniami wytwórczymi. W pracy przedstawiono połączenie obrabiarki CNC
z siecią Profibus.
Wybrane zagadnienia z zakresu liniowych ciągłych układów niecałkowitego rzędu – Mikołaj Busłowicz, s. 93
W pracy dokonano przeglądu wybranych zagadnień z zakresu rachunku
niecałkowitego rzędu oraz teorii ciągłych układów liniowych stacjonarnych
rzędu niecałkowitego, takich jak metody opisu, synteza regulatorów niecałkowitego rzędu, ich modelowanie oraz realizacja praktyczna, a także badanie stabilności układów regulacji. Rozważania zilustrowano przykładami liczbowymi.
Connection the controller RJ3-IB of the robot Fanuc ARC MATE 100IB with
the interface DNC of machine tool by the use PROFIBUS DP net – Gabriel
Kost, Wacław Banaś, Przemysław Ostrowski, p. 135
The use of the network control systems allows shortening the time of
the preparation of the production process, and the same lowering their
costs. The modern solutions of the network control systems thanks for their
multi-functionality go behind their basic destination, as the machines control system. The connection CNC machine without Profibus DP card to the
Profibus net was introduced in this work.
Selected problems of continuous-time linear systems of non-integer order
– Mikołaj Busłowicz, p. 93
The paper gives the review of the selected problems from calculus of noninteger order and theory of continuous-time linear systems of non-integer
order such as description methods, synthesis of non-integer controllers, their
modelling and practical realization and also stability checking of the control
systems. The considerations are illustrated by examples.
Wielostanowiskowy system akwizycji parametrów procesu zgrzewania
rezystancyjnego – Leszek Szubert, s. 145
W artykule omówiono opis budowy, możliwości oraz przeznaczenie
wielostanowiskowego systemu akwizycji parametrów procesu zgrzewania
rezystancyjnego, powstałego z myślą o zapewnieniu kompleksowej oceny
przebiegu procesu produkcji w nowoczesnym zakładzie produkcyjnym.
Zgrzewarki objęte działaniem systemu są monitorowane w sposób ciągły,
a przebiegający na nich proces produkcji jest nadzorowany w celu wykrycia i zasygnalizowania odchylenia parametrów od wartości zadanych oraz
archiwizacji jego parametrów. Nadzór technologiczny zakładu na podstawie zgromadzonych danych ma możliwość dokonania oceny jakości oraz
stabilności przebiegającego procesu produkcji.
Network system for measurement and acquisition of resistance welding
parameters – Leszek Szubert, p. 145
It has been described the construction, capabilities and purpose of
a network system for measuring and acquisition of resistance welding parameters. The system is based on the idea that the complex assessment of
the production process run in modern production plants may be provided.
The welding machines included in this system are monitored continuously
while the production process is supervised in order to detect and indicate
any deviations from the set values as well as to archive the process parameters. In terms of the acquisited data, the technological supervisors of
the enterprise are able to assess the quality of welded products and the
stability of the production process run.
Symulacja obróbki korpusu silnika gwiazdowego przy wykorzystaniu
programu Unigraphics NX5 – Piotr Penkała, s. 150
Rozwój technik komputerowych, jaki dokonał się w ostatnich trzech
dekadach, umożliwił powstanie zaawansowanych programów do tworzenia profesjonalnej dokumentacji technicznej. Rozpoczął się proces
zastępowania konwencjonalnych, ręcznych technik rysowania znacznie
bardziej efektywnymi technikami grafiki komputerowej. Ogromny wzrost
wydajności i dostępności komputerów, jaki dokonał się w ostatnich kilku
latach, przyczynił się do powstania nowej kategorii aplikacji programów
do modelowania 3D. Przy użyciu tego oprogramowania projektuje się z
założenia trójwymiarowe obiekty, które mogą być bazą nie tylko dla tworzenia dwuwymiarowej dokumentacji technicznej, ale również punktem
wyjścia do obliczeń wytrzymałościowych (np. przy zastosowaniu metody
elementów skończonych), czy też do opracowania technologii obróbki i
wygenerowania kodów sterujących dla obrabiarek sterowanych numerycznie przy wykorzystaniu wyspecjalizowanych samodzielnych programów
CAD/CAM lub modułów technologicznych w zintegrowanych systemach
przygotowania produkcji.
The simulation of radial engine frame working by use of Unigraphics
NX5 software – Piotr Penkała, p. 150
The development of computer technology, what achievement in last
three decades, to make possible come into being advanced software to
create of professional technical documentation. It started process of substitute conventional drawing technology by use of importance more efficiency computer graphics. The great increase of efficiency and accessibility
of computers, like performed in last some years, contributed to come into
being of the new class software application to 3D modeling. By use of this
software they can design three-dimensional objects, which are base not
only two-dimensional technical documentation, but as well as can be use
to strength calculation (FEM method). They can apply three-dimensional
models to work out of production technology treatment and to generate
of control code for computer numerical control machine tools by use of
CAD/CAM software or production models in computer integrated manufacturing systems.
Zwiększanie rekonfigurowalności systemu wytwarzania na przykładzie
centrum produkcyjnego TOR – Jerzy Zając, Adam Kmiecik, Jarosław Zych,
s. 159
Rekonfiguracja systemów wytwarzania jest jednym z najbardziej interesujących tematów badawczych w zakresie systemów sterowania wytwarzaniem. W pracy przedstawiono, na przykładzie Centrum Produkcyjnego TOR,
które znajduje się w laboratorium Zakładu Zautomatyzowanych Systemów
Produkcyjnych Politechniki Krakowskiej, koncepcję rekonfiguracji czynności
elementarnych, aby umożliwić realizację nowych zadań produkcyjnych.
Koncepcja wykorzystuje podział czynności elementarnych na akcje złożone
z zadań, co umożliwia właściwe rozdzielenie zakresu realizowanych dzia-
łań pomiędzy część sprzętową i programową wieloagentowego systemu
sterowania.
Increasing the reconfigurability of manufacturing system on an example
of TOR production center – Jerzy Zając, Adam Kmiecik, Jarosław Zych, p. 159
Reconfigurability of manufacturing systems is one of the most interesting research topics in the area of manufacturing control systems. The
paper present on an example of TOR Production Center situated in The
Laboratory of Automated Production Systems Department at Cracow University of Technology a concept of online reconfiguration of some elementary activities to satisfy new production requirements. The concept is based
on the idea of proper division elementary activities into actions consisting
of tasks that allows separating them between logical and physical parts of
multiagent manufacturing control system.
Mechanizmy obsługi wybranych zakłóceń w rozproszonym systemie
sterowania – Grzegorz Chwajoł, s. 169
Obsługa zakłóceń będących nieodłączną cechą charakteryzującą procesy produkcyjne stanowi jeden z ważnych czynników wpływających na
rozwój współczesnych systemów sterowania wytwarzaniem. W pracy
przedstawiono wprowadzone, w opracowanym w Politechnice Krakowskiej
wieloagentowym systemie sterowania AIM, mechanizmy obsługi zakłóceń
w postaci awarii urządzeń wytwórczych oraz nowych zleceń.
Disturbances handling mechanisms in distributed control system – Grzegorz Chwajoł, s. 169
Disturbances handling is one of significant factors influencing directions of development of contemporary manufacturing control systems. The
paper presents machines breakdowns and rush orders handling mechanisms introduced to multiagent control system AIM developed at Cracow
University of Technology.
Zabezpieczenie sieci przemysłowych przed intruzami – temat dnia –
Tadeusz Missala, s. 180
Zwrócono uwagę na istotność zagadnienia zabezpieczenia systemów
sterowania infrastrukturami krytycznymi przed zagrożeniami wewnętrznymi i zewnętrznymi. Przedstawiono w zarysie tematykę poruszaną na
Warsztatach CRITIS’09 dotyczącą zabezpieczenia w przemyśle procesowym.
Omówiono zawartość projektu najnowszej normy międzynarodowej dotyczącej tego zagadnienia.
Security of industrial networks against intruders – the theme of today
– Tadeusz Missala, p. 180
The mind is given on the essentiality of the problem of the critical
infrastructure security against internal and external threats .The themes
concerning the process industry discussed during the Workshop CRITIS’09
are outlined. The content off the newest draft of the relevant International
Standard is also presented.
Wpływ technik wirtualnych na rozwój automatyzacji i robotyzacji – Jacek
Domińczuk, s. 190
W artykule przedstawiono wykorzystanie metod wspomagających
projektowanie 3D i wytwarzanie w rozwoju nowoczesnych konstrukcji
służących automatyzacji i robotyzacji. Przedstawiono przykładowe narzędzia wspierające pracę konstruktorów czyniące ją bardziej wydajną,
a projektowane konstrukcje bardziej niezawodnymi i zoptymalizowanymi
pod względem funkcjonalnym. Wymieniono cechy, jakimi charakteryzują
się konstrukcje maszyn i urządzeń zawierające elementy automatyki i robotyki. W artykule zamieszczono również schemat zarządzania projektem
z uwzględnieniem podstawowych elementów komputerowego wspomagania projektowania.
The influence of virtual technics on process of automation and robotics
development – Jacek Domińczuk, p. 190
The use of methods for 3D designing and manufacturing aid in modern
automation and robotics development process was introduced in this ar-
53
ticle. Some example tools supporting engineers, making their work more
efficient and designed machines more reliable and functionally optimized
were shown. The paper focuses on features that characterize modern constructions of machines and devices containing automated units as well as
robots. The scheme of the project management with regard to the basic
elements of the computer-aided designing is also presented.
Systemowe monitorowanie bezpieczeństwa w podziemiach kopalń –
Stanisław Trenczek, Piotr Wojtas, s. 199
Przedstawiono ogólną strukturę produkcji węgla kamiennego, składającą się z technologii pomocniczych, tj. udostępniających i przygotowawczych oraz technologii podstawowych, tj. eksploatacyjnych i przeróbki
węgla. Omówiono rozwój monitorowania parametrów bezpieczeństwa w
kopalniach dostosowany do dominujących w danym okresie najważniejszych zagrożeń naturalnych, tj. początkowo do zagrożenia metanowego,
następnie zagrożenia tąpaniami, a w ostatnim dziesięcioleciu do zagrożeń skojarzonych. Scharakteryzowano funkcje automatycznej aerometrii
górniczej oraz jej poszczególne segmenty, które obejmują większość z
możliwych do wystąpienia zagrożeń, w tym integrację z monitorowaniem zagrożenia tąpaniami. Zaprezentowano najnowsze rozwiązania
systemowego monitorowania zagrożeń naturalnych w podziemiach kopalń z zakresu gazometrii, metanometrii, aerometrii, termohigrometrii
oraz zjawisk sejsmicznych i mikrosejsmometrii. Omówiono znaczenie
ciągłego monitorowania w sferze procesów produkcji i bezpieczeństwa
pracy, polegające na podejmowaniu w odpowiednim czasie działań
prewencyjnych.
System monitoring of safety in the underground mines – Stanisław
Trenczek, Piotr Wojtas, s. 199
There have been presented in the paper a general structure of hard
coal production, which includes the auxiliary production technologies
i.e. Face-entry drivage and development works, and the fundamental
production technologies i.e. The winning operations and coal preparation. There have been discussed development trends in monitoring
of safety parameters in mines adapted to the most important natural
hazards prevailed in a given period i.e. Beginning initially from a methane hazard, then a rock burst hazard and finally in the last decade the
associated hazards co-occurring with the above mentioned ones. There
have been characterized the functions of the mining aerometry and its
respective elements which include the majority of the possible hazards
including also integration into rock burst monitoring. The most innovative solutions of the system monitoring of natural hazards occurring in
the underground mines within gasometry, methanometry, aerometry,
thermo- and hygrometry as well as seismic and micro-seismic events
have been presented in the paper. A significance of the continuous
monitoring within production of and work safety, consisting in taking
preventive actions in opportune moments has been discussed.
Modelowanie zbiorowych zachowań ludzkich jako narzędzie wspomagające zarządzanie kryzysowe – Jan Piwiński, s. 209
W pracy przedstawiono wyniki dotychczasowych badań nad przyczynami występowania agresji wśród uczestników tłumu, w szczególności
zajmujących się identyfikacją oraz interpretacją czynników determinujących tworzenie się agresywnych zachowań. Najnowsze badania z zakresu
socjologii i psychologii tłumu koncentrują się na ulepszeniu istniejących
matematycznych oraz wirtualnych symulacji modeli tłumów z wykorzystaniem np. Metody Elementów Dyskretnych. Proces modelowania zachowań ludzkich obejmuje wiele zagadnień z obszaru psychologii tłumu,
socjologii zbiorowości oraz bezpieczeństwa publicznego w zarządzanie
kryzysowym, z wykorzystaniem technologii cyfrowych, w szczególności
systemów analizy obrazu wideo. W pracy zilustrowano potrzebę analizy
możliwości rozwiązywania i przeciwdziałania eskalacji konfliktu. Istnieje
zatem realne zapotrzebowanie na rzeczywistą symulację tłumu zdolną
przewidywać oraz interpretować zbliżające się zagrożenia, które służby
odpowiedzialne za bezpieczeństwo mogą napotkać w trakcie realizacji
zadań w środowisku miejskim.
54
Collective human behaviour modeling as a support crisis management
instrument – Jan Piwiński, p. 209
Paper presents results of hitherto studies over reasons and causes occurrences of aggression among crowd participants, particularly factors
identification and interpretation which determinate creation of aggressive
behavior. The latest studies from range of sociology and psychology of
crowd are concentrated on improvement existing mathematical and virtual
simulations of crowd models using for example Discrete Element Method.
Human behavior modeling process involves a number of questions from
the crowd psychology, population sociology as well as public security in
crisis management using digital technologies, particularly the video image
analysis systems. Paper illustrates a requirement of capability analysis for
solving and counteractions escalations of conflicts. Therefore, there is attainable request for realistic simulation of crowd able to predict and interpret
approaching threats, which service responsible for safety can meet in the
act of task realization in city environment.
System zarządzania dokumentami projektu PROTEUS zaimplementowany w OpenKM – Marian Wrzesień, Piotr Ryszawa, s. 217
Zaprezentowano implementację systemu zarządzania dokumentami
(DMS) przeznaczonego do nadzoru obiegu dokumentów generowanych
podczas realizacji projektu PROTEUS. Jako podstawę do realizacji systemu
wykorzystano oprogramowanie OpenKM Community instalowane pod
systemem operacyjnym Windows Server 2003. Omówiono proces instalacji
oraz konfiguracji serwera JBoss aplikacji Java. System zarządzania dokumentami DMS umożliwia dostęp rozproszonego zespołu konsorcjantów
do zasobów informatycznych posadowionych w serwerze JBoss. Webowy
interfejs użytkownika, zgodny ze specyfikacją Web 2.0, powoduje, że nie jest
wymagane instalowanie lokalnego oprogramowania klienckiego. Podkreślono bezpieczeństwo transferu danych pomiędzy serwerem i użytkownikami osiągnięte przez zaimplementowanie protokołu ssl wspomaganego
wygenerowanym dla potrzeb systemu certyfikatem bezpieczeństwa oraz
restrykcje przy nadawaniu praw dostępu. Omówiono wybrane elementy
funkcjonalności systemu tak z pozycji użytkownika jak i administratora.
The Proteus project documents’ management system implemented over
OpenKM – Marian Wrzesień, Piotr Ryszawa, s. 217.
The implementation of the Document Management System (DMS) dedicated for the supervising of the documents’ route, which are generated
while realizing PROTEUS project, is presented. The base software for the
system is the OpenKM Community installed under the Windows Server
2003 OS. The installation steps as well as the configuration process were
discussed. Document Management System offers remote access to the IT
resources which are located in the JBoss server, dedicated for the scattered consortium team. The compliance of the web user interface with the
Web2.0 specification causes there is no need to put in any local client software. It is emphasized, that the server-client data transfer security could
be achieved thanks to ssl protocol implementation supported with the
certificate, which was created for the security reason and the restrictions
while involving the users access. Some selected systems’ features intended
for users as well as for the administrator use were discussed.
Norma IEC 61850 – nowy standard komunikacyjny systemu sterowania
i nadzoru stacji elektroenergetycznych – Marcin Lizer, Wojciech Szweicer,
s. 228
Referat przybliża problematykę związaną z wprowadzaniem normy IEC
61850, dotyczącej protokołu komunikacyjnego przeznaczonego dla systemów sterowania i nadzoru (SSiN) stacji elektroenergetycznych. Ukazuje
podstawowe założenia, celowość jej wdrożenia oraz wymagania, jakie stawia ona urządzeniom IED oraz sieci komunikacyjnej, w której one pracują.
W referacie przedstawiono również aktualny stan oraz różne aspekty wdrażania normy IEC 61850 w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym (KSE).
IEC 61850 – new communication standard for substation control and
supervising system – Marcin Lizer, Wojciech Szweicer, s. 228
In this paper issues connected with introduction of the IEC 61850 communication protocol for substation control and supervising system have
been described. The paper shows purposefulness of implementations of the
standard, as well as its main assumptions. It also shows requirements for intelligent electronic devices (IED) and communication networks brought by
the IEC 61850 standard. At the end of the paper the present condition and
main aspects of implementation of the IEC 61850 communication protocol
in Polish National Electric Power System have been showed.
Metoda wieloagentowa – algorytmy sterowania produkcją – Jerzy Marek
Honczarenko, Jacek Góralski, s. 239
Przedmiotem artykułu jest metoda wieloagentowa w zastosowaniu do
sterowania produkcją. W pierwszej części podano ogólną charakterystykę
środowiska systemu sterowania bazującego na metodzie wieloagentowej
oraz definicję agenta. W drugiej części przedstawione zostały algorytmy wykonawcze, obrazujące działanie poszczególnych agentów: systemowego,
wykonawczego i koordynującego. Zaprojektowane algorytmy będą zastosowane do sterowania miniaturowym elastycznym systemem wytwarzania
znajdującym się w Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym
w Szczecinie.
Multi-agent method – innovative algorithms of steering the production
– Jerzy Marek Honczarenko, Jacek Góralski, p. 239
The object of the first part of the report is a characteristic of the work
environment of the system based on multi-agent control method and the
agent definition. Second part contains executive algorithms, including following particular group of agents: system, executive, coordinative. Designed
algorithms are used as controlling methods in Miniature Flexible Production
System based in The West Pomeranian University of Technology in Szczecin.
Doskonalenie stanowisk pracy z wykorzystaniem narzędzi komputerowych wspomagających modelowanie stanowisk i analizy obciążenia
pracowników – Dariusz Plinta, s. 250
Komputerowe modelowanie i symulacja znajduje szerokie zastosowanie w doskonaleniu systemów produkcyjnych, jakimi są stanowiska pracy.
Systemy produkcyjne są na tyle złożonymi systemami, że bez komputera
niemożliwa jest szczegółowa analiza zachodzących w nich procesów. W
poniższym artykule przedstawiono metodologię postępowania w projektach usprawnień stanowisk produkcyjnych z wykorzystaniem pakietów
wspomagających analizy obciążenia organizmu pracowników.
Improvement of workplaces with application of computer tools supporting modeling of workplaces and duty analysis of workers – Dariusz
Plinta, s. 250
The computer modelling and simulation finds wide usage in the improvement of production systems like workplaces. Production systems are
so complex, that without computer it is not possible to realize detailed
analysis of processes taking place in them. The methodology for projects
of workplaces improving with application of the software supporting duty
analysis of the human body is presented in this paper.
Problemy optymalizacji w centrum dystrybucyjnym – Paweł Sitek,
Jarosław Wikarek, s. 258
Problem optymalizacji rozdziału palet jest jednym z wielu problemów
optymalizacyjnych pojawiających się we współcześnie funkcjonujących
centrach dystrybucyjnych. Jest on jednak kluczowy poza np. optymalizacją
tras czy optymalizacją rozmieszczenia zapasów w magazynach wysokiego
składowania. Dodatkowo należy podkreślić, że problem optymalizacji rozdziału palet do tras i przydziału do samochodów odbywa się w horyzoncie krótkookresowym np. raz na dobę. W artykule przedstawiony został
model optymalizacyjny oraz implementacyjny. Przedstawiono również
rozwiązanie modelu dla dwóch przykładów liczbowych. Jako środowisko
implementacji i rozwiązania modelu zaproponowano pakiet optymalizacji
dyskretnej Lingo firmy LINDO.
Optimization problems IN distribution CENTER – Paweł Sitek, Jarosław
Wikarek, s. 258
Problem of optimization of pallets allocation is one of many problems in
modern distribution centers. However, it is very important problem excepting e.g. routing optimization, space optimization, etc. Additionally, that
problem optimization of pallets allocation for routes and trucks is a shortrun horizon process e.g. every day. The optimization and implementation
model of that problem has been presented in this paper. Solution of this
model for two numerical examples has been describing also. As a solution
environment package of discreet optimization Lingo has been used.
System informatyczny w zarządzaniu kapitałem intelektualnym w przedsiębiorstwach sektora MSP – Justyna Patalas-Maliszewska, s. 266
W artykule podjęto próbę określenia roli systemów informatycznych
klasy ERP w procesie zarządzania kapitałem intelektualnym. Ściśle określono funkcję użyteczności personalnej w MSP, a następnie pokazano proces zarządzania tak zdefiniowaną wiedzą. Sformułowano, na podstawie
przeprowadzonych badań, proces zarządzania kapitałem intelektualnym
w przedsiębiorstwach sektora MSP, na podstawie danych z systemów ERP.
The ERP system in the intellectual capital management process in SME
– Justyna Patalas-Maliszewska, p. 266
It this paper the role of ERP system in the intellectual capital management process is presented. The personnel usefulness function for the m-th
employee in the n-th functionality area in the SMEs is strictly described.
Based on the research result, the intellectual capital management process
in SMEs using the data from ERP system is formulated.
Komputerowe wspomaganie wielokryterialnej oceny efektywności
wdrożenia systemu ERP – Lilianna Ważna, Irena Bach, Zbigniew Banaszak,
s. 274
W pracy przedstawione zostało komputerowe narzędzie wspomagania wielokryterialnej oceny efektywności planowanego wdrożenia zintegrowanego systemu informatycznego ERP w średnim przedsiębiorstwie.
Proponowane narzędzie wykorzystuje modelowanie i wnioskowanie rozmyte i umożliwia prognozowanie efektów planowanego przedsięwzięcia
wdrożeniowego na bazie wcześniej zrealizowanych wdrożeń oraz ich ocenę
względem preferowanych przez przedsiębiorstwo kryteriów celowych. Rozwiązanie uwzględnia ograniczenie wdrożeniowe, jakim jest aktualny stan
przygotowania przedsiębiorstwa do wdrożenia oraz warunki niepewności
z nieprecyzyjnym opisem danych.
Computer support of multicriteria evaluation Of ERP system implementation efficiency – Lilianna Ważna, Irena Bach, Zbigniew Banaszak, p. 274
The paper presents the computer tool supporting the multicriteril evaluation of efficiency of the planned ERP (Enterprise Resource Planning) system
implementation in a medium enterprise. The proposed tool uses fuzzy modeling and inference and enables the forecasting of effects of the planned
implementation project on the basis of earlier implementation projects and
the evaluation of the forecasted values with respect to preferred by the
enterprise intentional criteria. The solution takes into account the implementation constraint that is the present state of enterprise preparation for
implementation and uncertain terms with the unprecise description of data.
Architektura oprogramowania i systemu teleoperacji robota kroczącego
o zwiększonej autonomii – Piotr Skrzypczyński, s. 285
W pracy przedstawiono architekturę najwyższej warstwy systemu sterowania i nawigacji sześcionożnego robota kroczącego Messor. Robot ten
charakteryzuje się bogatym zestawem sensorów i zwiększonym zakresem
autonomii decyzyjnej, co pozwala na samodzielne pokonywanie trudnego
terenu. Przedstawiony system sterowania został zaprojektowany z wykorzystaniem paradygmatu wieloagentowego, co czyni go elastycznym i podatnym na ewentualne rozszerzenia. W artykule przedstawiono strukturę
systemu oraz wybrane moduły funkcjonalne realizujące zadania nawigacji
i wspomagania teleoperatora.
A software architecture and teleoperation system for a semi-autonomous
walking robot – Piotr Skrzypczyński, p. 285.
55
In this paper we present a software architecture of the high-level control
and navigation system for the semi-autonomous hexapod robot Messor. This
architecture integrates a number of sensory-data processing and planning
modules into a system that allows the robot to traverse unknown rugged
terrain autonomously. The proposed architecture is based on the multiagent paradigm, which provides flexibility and makes modularization of
the software much easier. Selected components of both the navigation and
teleoperation system are presented in more details, to illustrate our research
and design methodology.
Zastosowanie algorytmów ICP i SIFT w lokalizacji robotów mobilnych –
Arkadiusz Zychewicz, Barbara Siemiątkowska, s. 297
W pracy zaprezentowano zastosowanie algorytmów ICP (Iterative Closest
Point) i algorytmu SIFT w lokalizacji robota mobilnego. W prowadzonych pracach przyjęto założenie, że robot przemieszcza się w przestrzeni 3D i jest wyposażony w skaner laserowy 3D. Klasyczny algorytm ICP jest czasochłonny,
ale połączenie go z algorytmem SIFT znacząco zmniejsza czas obliczeń i
jednocześnie zapewnia porównywalną dokładność wyniku. Ponieważ metoda SIFT wymaga zapisywania danych w postaci obrazu zaproponowano
kilka metod przekształcenia skanu 3D do obrazu i przetestowano wpływ
danej metody na poprawność oraz czas obliczeń.
The application of ICP AND SIFT algorithms for mobile robot localization
– Arkadiusz Zychewicz, Barbara Siemiątkowska, p. 297
In this paper the applications of ICP (Iterative Closest Point) algorithm and
SIFT algorithm for mobile robot localization are presented. It is assumed that
the robot is equipped with 3D laser range scanner and it acts in 3D space.
Classical ICP method is time consuming but using SIFT methods for features detection makes the process of localization more effective. Before the
process of localization starts the 3D data are transformed into 2D image. In
the paper a few method of data transformation are presented. The influence
of data transformation in process classification is presented in the paper.
Zastosowanie sieci komórkowych do tworzenia semantycznych map
otoczenia robota mobilnego – Marcin Undak, Barbara Siemiątkowska, s. 305
W pracy przedstawiono wyniki badania powierzchni, po której przemieszcza się robot mobilny. Dane uzyskiwane są ze skanera laserowego
3D, zmieniany jest sposób reprezentacji – z biegunowej na kartezjańską. W
kolejnym kroku dane 3D są zamieniane na kolorowy obraz 2D, który jest następnie poddawany procesom segmentacji i analizy. Klasyfikacja danych pomiarowych 3D jest przeprowadzana na podstawie wyników analizy obrazów
i informacji metrycznej. Wyodrębniono następujące rodzaje powierzchni w
pomieszczeniach zamkniętych: podłoga, schody, podesty, progi oraz powierzchnie typu trawa i chodnik, które znajdują się na zewnątrz budynków.
Testy przeprowadzono w rzeczywistym środowisku przy pomocy robota
Elektron z zamontowanym dalmierzem laserowym 3D.
The application of cellular neural network in semantic map building –
Marcin Undak, Barbara Siemiątkowska, s. 305
The paper presents the results of 3D data classification. The data obtained from 3D laser are transformed from the polar to the Cartesian coordinate system. The data is represented as a colored image. Then the image is
analyzed. The classification of 3D data is performed based on the result of
image segmentation and metric information. The experiments were performed in indoor and outdoor environments. The following objects were
classified successfully: floor, stairs, grass, sideway.
System nawigacji odruchowej dydaktycznego robota mobilnego –
Mateusz Wiśniowski, s. 314
Artykuł dotyczy systemu nawigacji odruchowej dydaktycznego robota
mobilnego MRM.edu. Robot ten powstał w Instytucie Automatyki i Robotyki
na Wydziale Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. System sterowania
pozwala na autonomiczną nawigację odruchową robota. Sposób podejmowania decyzji wzorowany jest na reakcjach organizmów żywych, które
pobudzone bodźcem dokonują określonego odruchu. Robot uzyskuje informację o swoim otoczeniu, która staje się dla niego bodźcem do ruchu
56
w odpowiednim kierunku. Specjalnie stworzony algorytm pozwala na
poruszanie się wśród przeszkód statycznych oraz dynamicznych, omijanie
ich oraz osiągnięcie, początkowo zadanego przez użytkownika, punktu
docelowego.
Reactive-based navigation for didactic mobile robot – Mateusz Wiśniowski, s. 314
This article refers to reactive-based navigation of MRM.edu didactic
mobile robot, which was created at the Institute of Automatic Control and
Robotics (Mechatronic Faculty, Warsaw University of Technology). Robot
has an autonomous reactive-based navigation system. Decision making
pattern imitates live organisms, which stimulated with impulse react in
particular manner. Robot obtains environmental information and reacts
with proper moves to avoid obstacle collision and to achieve destination
coordinates. The navigation system needs only specified target, no environmental information such as: maps or technical description are required. This
method is particularly effective in new and even not known surrounding.
Example application of this system is autonomous search for explosives in
dangerous areas, diagnostics in radioactive environment or exploration of
hazardous buildings, caves or ruins. Reactive-based navigation is also useful
in dynamic changing surrounding, like crowded corridors, when dislocating
obstacles can not be described to robot a priori. System reacts to present
state of environment and risk of any collision is less probable.
Nawigacja wizyjna dla autonomicznego pojazdu lądowego – Robert
Głębocki, Maciej Zasuwa, Grzegorz Świętoń, s. 323
Artykuł przedstawia propozycję zastosowania prostego algorytmu
porównywania wzorców dla autonomicznej platformy ruchomej przeznaczonej do wykrywania i niszczenia min lądowych. Głównym urządzeniem
wykorzystywanym do akwizycji obrazu jest kamera z matrycą CCD. Do
przetwarzania obrazu wykorzystana została metoda Scene Matching Area
Correlation (SMAC) oparta na algorytmie korelacji wzajemnej. System został
przetestowany zarówno w symulacji, jak również podczas prób na pojeździe
lądowym. Sprawność algorytmu przetwarzania sygnału podczas testów potwierdziła przydatność opracowanej metody do określania położenia oraz
prędkości pojazdu lądowego. System nawigacji wizyjnej oparty na prostym
algorytmie przetwarzania obrazu może być zastosowany na pojazdach
ruchomych autonomicznie lub jako jeden z komponentów zintegrowanego
systemu nawigacyjnego.
Visual navigation for autonomous land vehicle – Robert Głębocki, Maciej
Zasuwa, Grzegorz Świętoń, s. 323
An idea of visual navigation system with a simple pattern matching
algorithm for autonomous mobile platform for land mines detection and
destruction was pro-posed. A CCD camera is the system’s main sensor for
image acquisition. A Scene Matching Area Correlation (SMAC) method
based on a cross correlation technique is implemented for image processing. The system was tested both in off-line simulations and on-board of
a land vehicle. The efficiency of the signal processing algorithm during the
field tests confirmed efficiency of the methods developed for determination
of vehicle position and velocity. A visual navigation system based on simple
image processing techniques may be applied on board mobile vehicles in
an autonomous way or as a component of integrated navigation system.
CyberRyba – podwodny robot mobilny – Marcin Malec, Marcin Morawski,
Dominik Wojtas, Jerzy Zając, s. 331
W pracy autorzy przedstawili koncepcję, projekt oraz prototyp sztucznej
ryby – podwodnego robota mobilnego. Przeanalizowano sposób poruszania się ryb. Omówiono projekt wykonany w systemie CAD/CAM/CAE
CATIA. Autorzy skoncentrowali się na najwierniejszym odwzorowaniu ruchów żywej ryby. Przedstawiono szczegóły budowy CyberRyby i zaprezentowano sposób jej działania. Omówiono opracowany system sterowania i
przedstawiono tryby jego pracy.
CyberFish – mobile underwater robot – Marcin Malec, Marcin Morawski,
Dominik Wojtas, Jerzy Zając, p. 331
In this paper authors describe concept, design and build of fish-like
underwater mobile robot. In the beginning, they consider shortly how a
fish moves when it swims. Then the 3D model designed in CAD/CAM/CAE
CATIA software is described. Next chapter presents some details of how CyberFish is build and operates underwater. The authors focused on maximal
representation of fish-like movement. Moreover, the paper describes mobile
robot electronic control system and discusses its applications.
Zastosowanie grafiki 3D i bibliotek OpenGL do symulacji stanów kolizyjnych robota – Daniel Reclik, Gabriel Kost, s. 341
W pracy omówiono aplikację PLANER będącą praktyczną implementacją metody planowania ruchu robotów manipulacyjnych. Autorzy zastosowali metodę 2½ D, do wyznaczania bezpiecznych trajektorii ruchu
robotów, której podstawą działania jest płaska analiza kolejnych przekrojów sceny robota. Opracowana aplikacja PLANER realizuje obliczenia,
dokonuje interpolacji wynikowej trajektorii ruchu z wykorzystaniem krzywych B-Spline, jak również pozwala na ocenę wizualną wyników dzięki
przestrzennej prezentacji wyników obliczeń z wykorzystaniem grafiki
OpenGL. Ze względu na znaczną ilość dostępnych funkcji opracowanego
systemu, w pracy postanowiono omówić jedynie najistotniejsze z punktu
widzenia praktycznego jej zastosowania. Omówione zostały mechanizmy
obliczeniowe, system symulacji ruchu z wykrywaniem w czasie rzeczywistym kolizji typu face-to-face, interfejs użytkownika systemu PLANER, jak
również moduł eksportu programów roboczych do systemu programowania robotów off-line FANUC Roboguide. Pracę zakończono opisem przeprowadzonych testów na rzeczywistych manipulatorach oraz uzyskanymi
na ich podstawie wnioskami.
The 3D graphics based on the OpenGL library in simulations of the robot’s collision state – Daniel Reclik, Gabriel Kost, p. 341
In this paper there is presented the PLANER software, which is the
practical implementation of the collision free robot movement planning
method. There was used 2½ D method, which is based on algorithm of
following sections defining in robot work area. Those sections are explored
by using flat analysis. Described application is able to determine collision
free paths, make interpolation of those with the B-Spline curves algorithm and allows user to optical check the results by the 3D perspective
image generated by using of the OpenGL graphics library. Because the
PLANER software has many properties, we decided to describe only the
most important and useful in practical usage of that application. There are
described the calculations algorithms, module of the real time simulations
of the movement along determined path, module of collision detect in
face-to-face mode, application GUI, and the export module, which allow
to transfer results into FANUC Roboguide robots off-line programming
system. At the end of this paper there are conclusions, which are result of
practical tests the PLANER software.
Wykorzystanie symulacji komputerowych w procesie projektowania
mobilnych robotów inspekcyjnych – Grzegorz Kowalski, Maciej Cader,
Zbigniew Borkowicz, s. 351
Obecnie z uwagi na koszty wykonania fizycznych modeli testowych
niezbędne jest projektowanie i badanie nowych urządzeń z wykorzystaniem komputera. Systemy CAD/CAE umożliwiają wielokrotną modyfikację
konstrukcji oraz jej analizę np. pod kątem zgodności z wymogami użytkownika, ergonomią czy obowiązującymi normami technicznymi. Symulacje pracy układu pozwalają z kolei ocenić m.in. prawidłowość współpracy
mechanizmów, wytrzymałość konstrukcji lub jej działanie w szczególnych
warunkach środowiskowych. Referat opisuje wyniki użycia narzędzi do
projektowania i symulacji przemysłowego mobilnego robota inspekcyjnego, opracowanego w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów.
Application of computer simulations in mobile inspection robots designing process – Grzegorz Kowalski, Maciej Cader, Zbigniew Borkowicz,
p. 351
Nowadays, considering the costs of making physical test models it is
necessary to design and verify new devices using a computer. CAD/CAE
systems enable multiple construction modification and its analysis of, for
example, accordance to user’s needs, ergonomics or obligatory technical
norms. Simulations of the work of the construction allow to consider, for
example, correctness of the cooperation of the mechanisms, strength of
the construction or its working in specific environmental conditions. This
paper describes the results of the use of the designing and simulation tools
for industrial mobile inspection robot, built in Industrial Research Institute
for Automation and Measurements.
Perspektywy wykorzystania reprogramowalnych układów cyfrowych
w systemach wizyjnych robotów mobilnych – Marek Kraft, s. 361
Rekonfigurowalne układy cyfrowe (głównie w formie układów FPGA)
rozpowszechniają się w aplikacjach wymagających rozwiązywania problemów z dziedziny przetwarzania sygnałów, wizji komputerowej i innych. Możliwość wykonywania w sposób naturalny obliczeń w trybie
równoległym, a także rekonfigurowalność i modułowość, umożliwiająca
rozwiązywanie licznych problemów przez procesory zawarte w strukturze pojedynczego układu scalonego, nierzadko umożliwia wielokrotne
przyspieszenie wykonywania obliczeń w stosunku do implementacji
programowych, wykorzystujących jako platformę komputery klasy PC.
Dodatkowo, zastosowanie układów FPGA może umożliwić zmniejszenie
wymiarów, wagi i poboru prądu przez wykorzystujące taką platformę
obliczeniową urządzenie. Niniejszy artykuł zawiera analizę przydatności
układów FPGA do zastosowań w systemach wizyjnych robotów mobilnych. Analizę poparto licznymi przykładami aplikacji, w których z powodzeniem wykorzystuje się układy reprogramowalne, a także przykładami
doświadczeń autora w dziedzinie opracowywania takich aplikacji. Wnioski z analizy zawarto w podsumowaniu, wraz z sugestiami scenariuszy
użycia układów FPGA w robotach mobilnych jako głównej platformy
obliczeniowej, lub wspomagającego komputer pokładowy koprocesora.
The prospects of using reprogrammable digital circuits in mobile robot
vision systems – Marek Kraft, p. 361
Reconfigurable digital circuits (mainly in the form of FPGAs) are becoming increasingly popular in signal processing, computer vision and
many other applications. Their natural ability to perform parallel computations, along with the reconfigurability and modularity often allow
to increase the performance significantly, when compared to standard
software implementations, using a standard PC as a platform. Additionally, the use of FPGA can allow to reduce the size, weight and power
consumption of a complete system. The following paper contains the
analysis of usefulness of FPGA circuits as the computing platform in mobile robot vision systems. The analysis is backed up by numerous examples of applications, including author’s experiences with using FPGAs
as a part of computer vision system. The conclusions drawn from the
analysis, along with suggestions for using FPGAs in robot vision systems
(as a main hardware platform or a coprocessor) are given in the summary.
Uproszczony model matematyczny pojazdu podwodnego i jego systemu sterowania – Piotr Szymak, s. 372
Wykorzystanie metod neuroewolucyjnych do sterowania pojazdem
podwodnym wiąże się z przeprowadzeniem wielu czasochłonnych obliczeń. Do symulowania ruchu pojazdu podwodnego stosuje się najczęściej model nieliniowy. Wykorzystanie tego typu modelu związane jest
ze skomplikowanymi obliczeniami, co w połączeniu z czasochłonnymi
obliczeniami neuroewolucyjnymi może uniemożliwić otrzymanie rozwiązania w rozsądnym czasie. Dlatego też w niniejszej pracy proponuje
się zastosowanie modelu uproszczonego automatycznie sterowanego
pojazdu podwodnego.
Simplified mathematical model of underwater vehicle and its control
system – Piotr Szymak, p. 372
Using neuro-evolutionary methods to control of an underwater vehicle is connected with time-consuming calculations. Usually a nonlinear
mathematical model is used to simulate movement of the underwater
vehicle. Using the nonlinear model is connected with complicated cal-
57
culations, which in connection with time consuming neuro-evolutionary
calculations can make impossible receiving a solution in reasonable time.
Therefore, using the simplified model of the automatically controlled
underwater vehicle is proposed in the paper.
Stanowisko do identyfikacji parametrów ogumienia robota mobilnego
SCOUT – Przemysław Dąbek, s. 380
W pracy przedstawiono stanowisko do badań opon samochodów osobowych zaadaptowane do badań ogumienia robota mobilnego. Badania te
stanowią ważny krok w kierunku opracowania modelu matematycznego
opony robota mobilnego. Opisano zasadę działania stanowiska oraz sposób prowadzenia pomiarów, jak również zawarto wyniki badań wstępnych
opony robota na zmodyfikowanym stanowisku. Na podstawie tych badań
potwierdzono przydatność stanowiska w pracach zmierzających do opracowania fizycznego modelu opony robota mobilnego typu SCOUT.
A stand for parameters identification of tyre of the mobile robot SCOUT
– Przemysław Dąbek, p. 380
The paper concerns the adaptation of a stand for investigations of passenger car tyres to the needs of investigations of mobile robot tyres. The
work is a step towards devising a mathematical model of the tyre. The
principle of operation of the stand and means of measurement are described. Preliminary results of investigation of the robot tyre on the modified
stand are included. Based on these results the possibility of investigating
the SCOUT robot tyre on the stand after modifications is confirmed.
Inteligentny system monitorowania i estymacji ładunku SOC dla baterii
litowo-jonowych i litowo-polimerowych – Piotr Bigaj, s. 386
Praca podejmuje tematykę szacowania i określania pozostałej ilości
ładunku elektrycznego (State-of-Charge) baterii litowych. W ramach pracy
opracowano nowatorski sposób wyliczania SOC dla systemów bateryjnych
o różnych gęstościach mocy. Temat przedstawiony został w ujęciu teoretycznym i praktycznym – jako metoda gotowa do zaimplementowania
w systemie wbudowanym. Algorytm metody został przepisany na język
programowania pakietu Matlab i przetestowany na zbiorze baterii w celu
wykazania poprawności rozumowania autora.
Intelligent system for monitoring and estimation of state of charge for
lithium-ion and lithium-ion polymer batteries – Piotr Bigaj, p. 386
This work is concerned on a subject of estimating and determining
the remaining electrical charge (State-of-Charge) for lithium based batteries. The matter is presented taking into account theoretical and practical
background. In a result a innovative, ready-to-use method for battery-supplied embedded systems is introduced. The algorithm was implemented
in programming language of Matlab, and then tested on a set of batteries
for validation.
Komputerowe metody badania stabilności modeli ogólnych liniowych
układów ciągło-dyskretnych – Mikołaj Busłowicz, s. 396
Rozpatrzono problem badania asymptotycznej stabilności liniowych
układów dynamicznych ciągło-dyskretnych. Podano proste komputerowe
metody badania asymptotycznej stabilności dwóch modeli ogólnych takich układów. Rozważania zilustrowano przykładami liczbowymi.
Computer methods for stability analysis of general models of linear
continuous-discrete systems – Mikołaj Busłowicz, p. 396
The problem of asymptotic stability of linear dynamic continuous-discrete systems is considered. Simple computer methods for asymptotic
stability analysis of two general models of such systems are given. The
considerations are illustrated by numerical examples.
Badanie metodami funkcji testujących odpornej stabilności ciągłych
układów ułamkowego rzędu współmiernego o funkcji charakterystycznej zależnej liniowo od niepewnych parametrów – Mikołaj Busłowicz,
Tomasz Kalinowski, s. 406
W pracy podano komputerowe metody (zwane metodami funkcji
testujących) badania odpornej stabilności ciągłych liniowych układów
58
dynamicznych, których wielomian charakterystyczny jest wielomianem
ułamkowego stopnia współmiernego o współczynnikach liniowo zależnych od niepewnych parametrów. Proponowane metody są uogólnieniem
metod znanych z teorii odpornej stabilności układów naturalnego rzędu.
Rozważania zilustrowano przykładem liczbowym.
Testing functions methods for robust stability analysis of continuoustime fractional systems of commensurate order with characteristic function linearly dependent on uncertain parameters – Mikołaj Busłowicz,
Tomasz Kalinowski, p. 406
The paper gives simple computational methods (called the testing
function methods) for robust stability checking of continuous-time linear
fractional systems with linearly dependent coefficient perturbations in
characteristic polynomial of fractional commensurate order. The proposed methods are generalizations of the method known from the robust
stability theory of natural order systems. The considerations are illustrated
by a numerical example.
Odporna stabilność układów ciągło-dyskretnych o funkcji charakterystycznej zależnej liniowo od niepewnych parametrów – Mikołaj Busłowicz, Michał Sokólski, s. 416
Rozpatrzono problem badania odpornej stabilności liniowego układu
hybrydowego ciągło-dyskretnego, którego wielomian charakterystyczny
dwóch zmiennych zależy liniowo od niepewnych parametrów. Pokazano,
że do badania odpornej stabilności takich układów można stosować
twierdzenie krawędziowe, znane z teorii odpornej stabilności rodzin wielomianów charakterystycznych jednej zmiennej. Podano komputerową
metodę służącą do sprawdzania warunków tego twierdzenia. Rozważania
zilustrowano przykładem.
Robust stability of continuous-discrete systems with characteristic function linearly dependent on uncertain parameters – Mikołaj Busłowicz,
Michał Sokólski, s. 416
The problem of robust stability of linear continuous-discrete systems
with characteristic polynomial (in two independent variables) linearly
dependent on uncertain parameters is considered. It is show that the
Edge Theorem known from the theory of robust stability of families of
polynomials in one variable can applied to robust stability checking of
the systems. Computer methods for checking of the conditions of this
theorem are given. The considerations are illustrated by numerical example
Wpływ położenia czujników i elementów wykonawczych na stabilność
układu wirnik-łożyska magnetyczne – Zdzisław Gosiewski, s. 426
Z punktu widzenia teorii sterowania, drgania wirników są szybkimi
procesami wysokiego rzędu, a wirnik obiektem o wielu wejściach i wielu
wyjściach (MIMO). Dlatego stosuje się lokalne pętle regulacyjne. W artykule, rozważanym obiektem jest sztywny wirnik podparty przez dwa
promieniowe łożyska magnetyczne. Przedstawiono metodę redukcji
modelu wirnika na potrzeby projektowania lokalnych układów regulacji.
Przedstawiona metoda redukcji jest użyteczna dla każdej metody projektowania praw sterowania, a zwłaszcza dla systemów sterowania odpornego. Pokazano wyniki badań wpływu niekolokacji (gdy czujniki i elementy
wykonawcze nie leżą w tych samych płaszczyznach) na dynamikę układu
zamkniętego. Zaproponowano możliwości przeciwdziałania negatywnym
skutkom niekolokacji.
Influence of noncollocation of sensors and actuators on the stability of
magnetic bearing-rotor system – Zdzisław Gosiewski, p. 426
Magnetic bearing-rotor system is a fast high-order multi-input multioutput (MIMO) system. Therefore, local control loops are used. The rigid
rotor with two radial magnetic bearings is considered in the paper. The
sensors are shifted from the magnetic bearing planes what leads to the
non-collocated local closed-loops. The stability of full closed-loop system
is analyzed for different locations of sensors. Proposed is a method to reduce the influence of non-collocation on dynamic behavior of closed-loop
full system.
Synteza regulatora ułamkowego rzędu zapewniającego zadany zapas
stabilności układu zamkniętego z obiektem inercyjnym pierwszego
rzędu z całkowaniem i opóźnieniem – Tomasz Nartowicz, s. 443
Rozważono problem projektowania regulatora ułamkowego rzędu zapewniającego zadany zapas stabilności układu regulacji z obiektem inercyjnym pierwszego rzędu z całkowaniem i opóźnieniem oraz układu regulacji
z obiektem niestabilnym. Zaproponowana metoda projektowania bazuje
na zastosowaniu idealnej transmitancji Bodego jako wzorca dla układu
otwartego z regulatorem. Podano komputerową metodę syntezy regulatora ułamkowego rzędu. Rozważania zilustrowano przykładem liczbowym
i wynikami badań symulacyjnych.
Design of fractional order controller satisfying gain and phase margin
of the closed loop system with time-delay inertial plant with integral
term – Tomasz Nartowicz, s. 443
The paper considers the design problem of fractional order controller
satisfying gain and phase margin of the closed loop system with time-delay
inertial plant with integral term and closed loop system with unstable plant.
The proposed method is based on using Bode’s ideal transfer function as a
reference transfer function for the open loop system. Computer method for
synthesis of fractional controller is given. The considerations are illustrated
by numerical example and results of computer simulation.
Dodatniość i stabilność dwuwymiarowych układów Lapunowa niecałkowitego rzędu opisanych modelem Roessera – Krzysztof Rogowski, s. 453
Zaproponowano nową klasę dwuwymiarowych układów Lapunowa
opisanych modelem Roessera. Podano warunki konieczne i wystarczające
dodatniości i stabilności asymptotycznej takich układów. Pokazano, że
problem badania stabilności asymptotycznej dwuwymiarowych układów
Lapunowa niecałkowitego rzędu jest równoważny problemowi badania
stabilności asymptotycznej odpowiadających im jednowymiarowych układów standardowych. Rozważania zilustrowano przykładem numerycznym.
Positivity and stability of fractional 2D Lyapunov systems described by
the Roesser model – Krzysztof Rogowski, p. 453
A new class of fractional 2D Lyapunov systems described by the Roesser
models is introduced. Necessary and sufficient conditions for the positivity
and asymptotic stability of the new class of systems are established. It is
shown that the checking of the asymptotic stability of positive 2D fractional
Lyapunov systems can be reduced to testing the asymptotic stability of corresponding positive standard 1D discrete-time systems. The considerations
are illustrated by a numerical example.
Metody badania praktycznej stabilności dodatnich liniowych dyskretnych układów niecałkowitego rzędu – Tadeusz Kaczorek, s. 463
Zostaną podane metody badania stabilności praktycznej dodatnich dyskretnych liniowych układów niecałkowitego rzędu. Wykazane zostanie, że:
1) dodatnie układy niecałkowitego rzędu są niestabilne, jeżeli przynajmniej
jeden element na głównej przekątnej macierzy stanu jest większy od jedności, 2) sprawdzanie stabilności praktycznej można zredukować do sprawdzania stabilności asymptotycznej odpowiadającego dodatniego układu
liniowego. Rozważania zostaną zobrazowane przykładami numerycznymi.
Tests for practical stability of positive fractional discrete-time linear systems – Tadeusz Kaczorek, s. 463
The practical stability of positive fractional discrete-time linear systems is
addressed. It is shown that: 1) the positive fractional systems are unstable if
at least one diagonal entry of the system matrix is greater one, 2) checking
of the practical stability of the systems can be reduced to checking of the
asymptotic stability of corresponding positive linear systems. The considerations are illustrated by a numerical example.
Współdziałanie regulacji predykcyjnej i bieżącej optymalizacji punktu
pracy w strukturach sterowania z modelami Wienera – Maciej Ławryńczuk,
Piotr Marusak, Piotr Tatjewski, s. 470
Numerycznie efektywne struktury sterowania alternatywne do klasycznej, warstwowej struktury sterowania są przedmiotem badań. W pierwszej strukturze dodano pomocnicze, liniowe zadanie optymalizacji punktu
pracy. W drugiej strukturze, zadania optymalizacji punktu pracy i regulacji
predykcyjnej są integrowane w jednym zadaniu optymalizacji kwadratowej. Użycie w tych strukturach modelu Wienera dodatkowo je upraszcza
dzięki możliwości łatwego otrzymania liniowych aproksymacji dynamiki
i statyki procesu.
Cooperation of predictive control and set–point optimisation in control
structures with Wiener models – Maciej Ławryńczuk, Piotr Marusak, Piotr
Tatjewski, p. 470
Two numerically efficient control system structures alternative to the
classical one are considered. In the first one the supplementary Steady State
Target Optimization (SSTO) is performed at each sampling instant. In the
second one set-point optimization and predictive control are integrated
into one optimization task. In the proposed approaches, thanks to using a
Wiener process model, both predictive control and set-point optimization
problems are simplified. Using the nonlinear model a linear dynamic and
linear static approximations are easily obtained and used both for set-point
optimization and predictive control.
Względna sterowalność dodatnich układów ciągło-dyskretnych –
Wojciech Trzasko, s. 481
W pracy rozpatrzono problem sterowalności dodatnich liniowych dwuwymiarowych układów ciągło-dyskretnych. Sformułowano definicje oraz
podano warunki konieczne i wystarczające sterowalności do zera oraz
względnej sterowalności. Rozważania zilustrowano przykładem.
Relative controllability of positive continuous – discrete time systems –
Wojciech Trzasko, p. 481
In the paper the controllability of the linear 2D positive continuous-discrete time systems are considered. The definitions of null controllability
and relative controllability are introduced and necessary and sufficient conditions are given. The considerations are illustrated by numerical example.
Obserwatory dodatnich liniowych układów dyskretnych ułamkowego
rzędu – Rafał Kociszewski, s. 492
W pracy rozpatrzono problem syntezy obserwatorów dodatnich liniowych układów dyskretnych ułamkowego rzędu. Wykorzystując podejście
oparte na liniowych nierównościach macierzowych (LMI) sformułowano
warunki istnienia dodatniego asymptotycznie stabilnego obserwatora.
Podano warunki konieczne i wystarczające obserwowalności dodatnich
dyskretnych układów ułamkowego rzędu. Rozważania zilustrowano przykładem symulacyjnym.
Observers for positive linear discrete-time fractional order systems – Rafał
Kociszewski, s. 492
The paper is devoted to observer synthesis for linear positive fractional
discrete-time systems. The problem of finding a nonnegative gain matrix of
the observer such that the observer is positive and asymptotically stable is
formulated and solved by the use of LMI method. Necessary and sufficient
conditions for the observability for linear positive fractional discrete-time
systems are formulated and proved. The proposed approach to computation
the nonnegative gain matrix is illustrated by numerical example.
Stabilizacja układów całkujących ułamkowego rzędu z opóźnieniem za
pomocą ułamkowego regulatora PD – Andrzej Ruszewski, s. 501
W pracy rozpatrzono problem stabilności układów regulacji automatycznej złożonych z regulatora PD ułamkowego rzędu oraz obiektu całkującego
ułamkowego rzędu z opóźnieniem. Wykorzystując klasyczną metodę podziału D podano proste analityczno-komputerowe metody wyznaczania
obszarów stabilności na płaszczyźnie parametrów rozpatrywanego układu
regulacji. Zaproponowane metody zastosowano także do wyznaczania obszarów stabilności dla zadanych zapasów stabilności modułu i fazy.
59
Stabilization of fractional-order integrator plants with time delay using
fractional PD controller – Andrzej Ruszewski, p. 501
The paper presents the stability problem of control systems composed
of a fractional-order PD controller and a integrator plant of a fractional
order with time delay. Using the classical D-partition method, a simple
and efficient computational method for determining stability regions in
the controller and plant parameters space is given. The presented method
is also used for obtaining stability regions for specified gain and phase
margins requirements.
Dodatnie liniowe układy hybrydowe – realizacja w postaci ogólnego
modelu dwuwymiarowego – Łukasz Sajewski, s. 510
Przedstawione zostały liniowe układy hybrydowe opisane modelem
ogólnym układu dwuwymiarowego. Podane zostały warunki zewnętrznej
i wewnętrznej dodatniości układu hybrydowego. Sformułowano problem
realizacji dla hybrydowych układów liniowych w postaci dwuwymiarowego modelu ogólnego. Zaproponowano metodę wyznaczania realizacji
dla danej właściwej macierzy transmitancji operatorowych. Sformułowano
procedurę wyznaczania realizacji, którą zilustrowano przykładem numerycznym.
Positive linear hybrid systems – realization in the form of the two-dimensional general model – Łukasz Sajewski, p. 510
Linear hybrid system described by the general two-dimensional model
is proposed. Conditions for external and internal positivity of hybrid systems are given. The realization problem for linear hybrid systems described
by the general model is formulated. The method for finding a realization of
a given proper transfer matrix is proposed. A procedure for computation of
a realization is proposed and illustrated by a numerical example.
Nowe rozwiązanie chwytaka wielopalczastego z podatnością do obsługi
specjalnych procesów manipulacji – Krzysztof Mianowski, s. 519
W pracy przedstawiono nowe rozwiązanie specjalnego chwytaka wielopalczastego z podatnymi palcami własnej konstrukcji. Główne założenia
projektu dotyczyły możliwości współdziałania chwytaka z obiektami o
różnych kształtach wykonanymi z materiałów niesztywnych o różnych właściwościach, a także z materiałów delikatnych, wymagających szczególnej
ostrożności przy manipulacji. Niezależnie od tego założono, że chwytak
ma zapewnić odpowiedni poziom pewności działania, funkcjonalności
i łatwości obsługi. Konstrukcja chwytaka zapewnia korzystną zmienność
charakterystyk sił wywieranych na obiekt zależnie od wartości wielkości
rozwarcia palców chwytaka, tj. zależnie od wymiarów obiektu manipulowanego.
New solution of the manyfinger gripper with elasticity for special manipulation – Krzysztof Mianowski, p. 519
New solution of manyfinger gripper with elasticity for special processes
of manipulation is presented in the paper. Main purposes of the solution
was concerned with cooperation of the gripper with objects made of wide
range of soft, and hard material with very high level of functionality and
easy of service.
Zasobometr - przyrząd nowej generacji do badań nad chodem człowieka – Krzysztof P. Jaworek, Jan Piwnik, s. 527
W pracy podano nowe pojęcia, dotychczas nie stosowane w biomechanice chodu człowieka, zwane przez autorów pracy zasobami ruchu.
Zasoby ruchu kończyn dolnych człowieka pozwalają – nie tylko na podstawie pomiarów kinematycznych dokonanych w czasie rzeczywistym – monitorować, kontrolować i oceniać w sposób dynamiczny(!) stan i zmianę
zasobu ruchu kończyn dolnych człowieka w warunkach klinicznych jak
i polowych (na stadionach po różnorodnej powierzchni np. błocie, śniegu,
trawie, schodach itp.). W pracy zaproponowano innowacyjną aparaturę
nowej generacji, do badania chodu człowieka zwaną zasobometrem. Pracuje on w trybie on-line i pozwala oceniać chód człowieka – równocześnie
dla obu kończyn dolnych. Cena rynkowa zasobometru jest kilkanaście
razy mniejsza aniżeli systemów rejestracji ruchu jak np. włoski system
60
optoelektroniczny ELITE-3D – produkowany przez włoską firmę BTS z
Mediolanu.
Motion resources apparatus – new generation for investigation of human
gait – Krzysztof P. Jaworek, Jan Piwnik, s. 527
On this paper a new notion, which has never been applied in investigation of human gait, is described. This is MOTION RESOURCES COEFFICENT
named in polish language ZASOBY RUCHU. A new Motion Resources Apparatus (the MRA) for research, investigation and assessing human gait
– in natural condition – has been presented. The MRA is an apparatus of
a new generation which allows to reduce significantly cost of investigation
multistep of human gait – in natural condition.
Pierwsze eksperymenty na zwierzętach robota chirurgicznego Robin
Heart – Zbigniew Nawrat, Paweł Kostka, Wojciech Dybka, Kamil Rohr, Leszek
Podsędkowski, Joanna Śliwka, Romuald Cichoń, Michał Zembala, Grzegorz
Religa, s. 539
Prezentowana praca przedstawia aktualne prace prowadzone w zabrzańskim zespole związane z projektem robota chirurgicznego Robin
Heart oraz mechatronicznych narzędzi chirurgicznych Robin Heart Uni
System. Projekt wkroczył w fazę eksperymentu na zwierzętach. W styczniu
2009 r. wykonano eksperymentalne operacje na świniach: usunięcia woreczka żółciowego oraz elementy operacji naprawczych zastawki mitralnej
i trójdzielnej. Planowany zabieg pomostowania naczyń wieńcowych TECAB
przełożono na inny termin. Cel eksperymentów został osiągnięty: wskazano
obszar niezbędnych zmian, udoskonaleń, które będą wprowadzone do
opracowywanych urządzeń w ramach opracowania technologii produkcji
seryjnej przed wdrożeniem klinicznym.
The Robin Heart system in vivo experiments – arrangement report
– Zbigniew Nawrat, Paweł Kostka, Wojciech Dybka, Kamil Rohr, Leszek
Podsędkowski, Joanna Śliwka, Romuald Cichoń, Michał Zembala, Grzegorz
Religa, p. 539
Current works led in Zabrze’s team connected with the project of Robin
Heart surgical robot as well as the Robin Heart Uni System mechatronic
surgical tools are presented. The project entered in the phase of experiment
on animals. Two operations on pigs: cholecystectomia and the elements of
repair operation of mitral and tricuspid valve were carried out in January
2009. TECAB – the operation the coronary by-pass on beating heart – has
been postponed for another date. The goal of two mentioned experiments
were achieved: the range of indispensable changes which will be introduced to worked out devices in study of technology of serial production
before clinical application.
Optymalizacja interfejsu chirurg-telemanipulator. Zintegrowana konsola sterująca systemu Robin Heart – Paweł Kostka, Zbigniew Nawrat,
Wojciech Dybka, Kamil Rohr, Zbigniew Małota, s. 546
Praca przedstawia stan aktualny oraz projekt rozwoju, rozwiązania interfejsu człowiek-maszyna opracowanego dla systemu polskiego telemanipulatora chirurgicznego Robin Heart. Zgodnie z ideą stanowiska operatorachirurga opartej na założeniu, że całość konstrukcji odpowiada naturalnej
sytuacji pracy chirurga „we wnętrzu pacjenta”, co skutkuje umieszczeniem
końcówek zadajnika Master nad operatorem, opracowano nowy projekt zintegrowanej jednostki centralnej z kilkoma kanałami przepływu informacji z
podstawowego toru wizyjnego i sterowania oraz sygnałów pomocniczych.
Konsola sterownicza Robin Heart Shell® wyposażona jest w zadajniki Master
dla pozycjonowania dwóch ramion narzędziowych oraz pedały nożne dla
sterowania ruchami trzeciego ramienia kamery toru wizyjnego. Istotnym,
nowym elementem, nad którym trwają obecnie prace, jest wprowadzenie
autorskiego rozwiązania obrazowania 3D sygnału wizyjnego z pola operacji
w miejsce istniejącego obrazowania 2D.
The control console of surgical robot Robin Heart – Paweł Kostka, Zbigniew
Nawrat, Wojciech Dybka, Kamil Rohr, Zbigniew Małota, s. 546
Current state and the assumptions of development of surgeon-machine interface for polish Robin Heart telemanipulator is presented.
For the main idea basing on assumptions, that the whole construction
corresponds to natural surgeon environment “in the inner space of
patient body” new project of the integrated information flow in this
central control station was prepared. Significantly new element of this
project is the idea of 3D (to replace current 2D system) visualization
for the operation field image.
Manipulator naśladujący ruch ramienia człowieka – Krzysztof Krupa,
Damian Bartkowski, s. 554
W artykule opisano zagadnienie budowy i sterowania manipulatora naśladującego ruch ramienia człowieka. Projekt konstrukcyjny
wykonano w systemie Catia. Do napędu wykorzystano serwonapędy
sterowane za pomocą mikrokontrolera. Interfejs użytkownika napisano
w programie Visual Basic.
A manipulator imitating human’s arm move – Krzysztof Krupa, Damian
Bartkowski, p. 554
In the paper an idea of making artificial arm imitating human’s arm
move is described. Mechanical part of manipulator is designed with the
use of catia system. As manipulator’s drive units servomechanisms with
microchip based controller are used. To control the arm a computer
software, which serves as user interface, is built.
Procesorowy układ pozycjonowania wału silnika – Piotr Szulewski,
Arkadiusz Welk, s. 564
Powszechnie występująca tendencja związana z wykorzystywaniem
w obszarze automatyki przemysłowej (do sterowania i nadzoru) systemów mikroprocesorowych wymusza potrzebę badań i testów tego
typu urządzeń. Przedstawiony w pracy mikroprocesorowy układ pozycjonowania wału silnika oparty jest o algorytm dyskretnego regulatora PID. Cechą odróżniającą go od spotykanych na rynku rozwiązań
jest wykorzystanie prostego 8-bitowego mikrokontrolera o niewielkiej
mocy obliczeniowej i otwarta struktura oprogramowania umożliwiająca
swobodne zmiany parametrów, a także komunikację z dedykowanym
oprogramowaniem monitorującym umieszczonym na komputerze
klasy PC.
Microprocessor based drive shaft position controller – Piotr Szulewski,
Arkadiusz Welk, p. 564
Thanks to the microelectronic technique rapid growth it is possible
to use the popular microprocessor and it’s components as universal
and powerful controllers. Referring to the common idea of microprocessor based controller the conception of easy and cheap structure for
drive shaft position control is presented in this paper. The digital PID
algorithm (slightly simplified) was implemented into controller. The
communication with PC for effective data acquisition was established.
Some basic theory was slightly illuminated as well.
Łączenie górniczych systemów gazometrycznych z systemami alarmowania – Bożena Bojko, Grzegorz Mirek, s. 572
W polskich kopalniach od dawna występują obok siebie gazometryczne systemy bezpieczeństwa oraz systemy alarmowania. Autorzy
przedstawiają połączenie tego typu systemów w celu podniesienia
bezpieczeństwa pracy załóg pracujących na dole kopalni na przykładzie integracji systemów alarmowo-rozgłoszeniowych STAR oraz SAT z
systemem monitorowania parametrów środowiska SMP-NT/A. Prezentowany jest również sposób rozszerzenia opracowanego mechanizmu
na inne systemy stosowane w polskim górnictwie.
Connecting mining monitoring system of environmental parameters
with alarming system – Bożena Bojko, Grzegorz Mirek, p. 572
Monitoring system of environmental parameters work with alarming
system in Polish mining together long time. Authors show how connect
this system for improve underground’s safety. They giving example of
connection systems STAR and SAT with SMP-NT/A. Author show how
to expand this idea for another system.
Algorytm selekcji klonalnej w zastosowaniu do strojenia regulatorów
rozmytych – Bogumiła Mrozek, s. 579
Algorytmy immunologiczne odwzorowują procesy adaptacji i zróżnicowane możliwości działania naturalnego systemu immunologicznego.
Selekcja klonalna jest jednym z naturalnych procesów naturalnego systemu
immunologicznego, które najczęściej są odwzorowywane w algorytmach.
Algorytm selekcji klonalnej jest stosowany w zadaniach optymalizacji.
Opisano implementację algorytmu selekcji klonalnej CLONAG w wersji dla
rozwiązywania zadań optymalizacji. Przedstawiono wnioski z wykonanych
testów symulacyjnych porównania algorytmu selekcji klonalnej i algorytmu
genetycznego dostępnego bibliotece MATLAB-a Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox w zastosowaniu do doboru parametrów regulatora PID.
Clonal selection algorithm for tuning fuzzy controller – Bogumiła Mrozek,
p. 579
In this paper, the application of the clonal selection has been used to
solve optimization problems. A computational implementation of the algorithm of clonal selection, named CLONALG [1] is adapted to solve optimization tasks. This algorithm was employed to design PID fuzzy logic controller
for chosen testing object, described by the transfer function. The genetic
algorithm, implemented in Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox
was used also for tuning the tree PID gains for fuzzy controller. The results of
applications both algorithms used for tuning the designed fuzzy controller,
based on defined quality index is compared.
Automatyczne strojenie przekaźnikowe mikroregulatora temperatury
– Zbigniew Świder, Leszek Trybus, Andrzej Stec, s. 588
W artykule przedstawiono algorytm samostrojenia przekaźnikowego
zastosowany w mikroregulatorze temperatury RE71 z zielonogórskiego
LUMEL-u. Daje on podobne wyniki do algorytmu Expert PID japońskiego
regulatora SR-90 Shimaden. Nastawy regulatora PID zależą od dynamiki
obiektu określonej przez stosunek opóźnienia do okresu oscylacji przekaźnikowych. Modyfikacji uległa także sama struktura pętli regulacyjnej.
Relay selftuning for temperature microcontroller – Zbigniew Świder, Leszek
Trybus, Andrzej Stec, p. 588
Modification of relay self-tuning algorithm for RE71 temperature microcontroller (manufactured by LUMEL) was presented. Algorithm gives
similar results as Expert PID algorithm implemented in SR-90 controller
(by Shimaden). PID parameters depend on plant dynamics – delay to relay
oscillation ratio. Controller block has also a special structure.
Wyznaczanie współczynników modelu reologicznego masy formierskiej
zagęszczanej impulsowo – Tadeusz Mikulczyński, Sergiusz Ciskowski, s. 598
Zaprezentowano sposób wyznaczania współczynników kC(δ) i kT(δ)
określających zmiany własności sprężystych i lepkich masy formierskiej.
Znajomość tych współczynników stanowi podstawę do zastosowania
modelu reologicznego do badań symulacyjnych procesu impulsowego
zagęszczania mas formierskich. Zależności kC(δ) i kT(δ) można określić na
podstawie wyników badań eksperymentalnych. W tym celu niezbędne jest
wykonanie pomiarów prędkości VL rozchodzenia się fali ultradźwiękowej w
badanej masie formierskiej w funkcji stopnia jej zagęszczenia δ.
Determining coefficients of rheological model of molding sands compacted by impulse – Tadeusz Mikulczyński, Sergiusz Ciskowski, p. 598
The way of determining the coefficients of kC(δ) and kT(δ) determining
changes in elastic and viscous properties of foundry sands has been presented. Knowledge of these co-factors provides the basis for the application
of the rheological model to simulation studies of impulse compacting of
molding. Coefficients kC(δ) and kT(δ) can be determined on the basis of
results of experimental research. For this purpose it is necessary to measure
speed of spreading the ultrasonic wave in the test weight as a function of
the density degree δ.
Możliwości praktycznego zastosowania sieci semantycznych w przemyśle – Adam Piasecki, Michał Socha, s. 606
61
Sieci semantyczne skupiają coraz większą uwagę zarówno środowisk
naukowych, jak i producentów komercyjnych rozwiązań IT. Związane
z nimi prace badawcze koncentrują się obecnie na poszukiwaniu właściwych rozwiązań, standaryzacji i konstruowaniu metodologii ich wykorzystania. Jednocześnie w nowym podejściu do zagadnień zarządzania przedsiębiorstwem zwraca się szczególną uwagę na dynamicznie zachodzące
zmiany w otoczeniu działania przedsiębiorstwa i konieczną modyfikację
stosowanych do tej pory schematów działania. Zapewnienie wydajnej
współpracy komórek organizacyjnych przedsiębiorstw wymaga, między
innymi wykorzystania nowoczesnych technologii nadążających za dynamiką tych zmian. W artykule została zaprezentowana idea wykorzystania
sieci semantycznych jako uzupełnienia dotychczas istniejących rozwiązań
IT, głównie w zakresie integracji systemów informatycznych. Wskazane
zostały również przedsięwzięcia mające na celu praktyczne zastosowanie
sieci semantycznych w przemyśle.
Possible practical applications of semantic web in the industry – Adam
Piasecki, Michał Socha, p. 606
Semantic web is point of interest both scientific researchers and producers of IT solutions. Research area is focused on finding appropriate
solution, standardization and methodology of semantics use. Meanwhile,
a new approach to business management issues, requires the use of modern technology that will follow the dynamic changes of the enterprise
environment. This article is presenting the idea of using semantic web
technology as a support already existing IT solutions, mainly in the area
of the IT systems integration, as well as some applications of semantic
web in the industry.
Zastosowanie nieliniowego kontrolera hybrydowego typu MPC-CTC
do robota IRb_6 – Ali Benniran, s. 616
Roboty są w ogólności opisywane jako wielowymiarowe nieliniowe
układy dynamiczne o silnych sprzężeniach zwrotnych. Klasyczne sterowniki takie jak PID, mimo że działają dla procesów typu single-input-singleoutput (SISO), stały się dominujące. Ich podstawowa zaleta to prostota.
Z drugiej strony, sterowanie predykcyjne oparte na modelu (ang. model
based predictive control, MPC) okazało się potężnym narzędziem w wielu
zastosowaniach przemysłowych, głównie dzięki możliwości uwzględnienia
ograniczeń oraz interakcji między wieloma zmiennymi. Niniejszy artykuł
przedstawia podejście hybrydowe łączące obie strategie w jednym sterowniku zastosowanym w robocie. Robotem tym jest 6-DOF IRb-6 produkcji
firmy ABB. Przedstawiony system sterowania został sprawdzony poprzez
symulację, z dobrymi rezultatami.
62
A trajectory coordination model of two Cartesian manipulators –
stability verification – Adam Słota, p. 628
In the paper an idea of trajectory coordination of Cartesian manipulators is presented. In the coordination model for corrective motion speed
calculation proportional-integral rule is used. For defined structure and
values of parameters of manipulators’ drives systems, assuming linearity
of the system, stability feature is verified. For motion correctors’ parameters ranges for which the system is stable are calculated.
Programowanie skoordynowanych ruchów robotów na przykładzie
robotów ABB i Fanuc – Adam Słota, Mateusz Domka, s. 635
W pracy przedstawiono charakterystykę rozwiązań: MultiMove firmy
ABB oraz DUALARM, Multi arm control i Robot Link firmy Fanuc Robotics
umożliwiających koordynację ruchów robotów. Przedstawiono przykłady konfiguracji stanowisk, wymagane opcje oprogramowania oraz
kalibrację układów współrzędnych robotów. Dla rozwiązania MultiMove
przedstawiono przykład stanowiska wykorzystującego koordynację
ruchów do przenoszenia przedmiotu przez dwa roboty oraz zamieszczono fragmenty programów.
Programming of coordinated motion for ABB and Fanuc robots –
Adam Słota, Mateusz Domka, p. 635
In the paper description of functionalities of robots’ motion coordination provided by ABB and Fanuc Robotics is presented - solutions
MultiMove, DUALARM, Multi arm control and Robot Link are described.
Examples of configuration, required software options and TCP calibration are presented. For MultiMove solution an example of work cell,
which uses coordinated motion of two robots for workpiece transport,
is presented. Sample robot programs are included.
Aktywne modyfikowanie elastyczności ramion lekkich robotów –
Ryszard Leniowski, s. 645
Lekkie roboty (LWR) są nową generacją urządzeń przeznaczonych
do zastosowań przemysłowych, które zaprojektowano tak, by mogły
wykonywać czynności w otoczeniu człowieka. Z powodu zredukowanej
masy ramion są podatne na deformacje oraz charakteryzują się złożonym modelem dynamiki, co w konsekwencji zmusza do stosowania
złożonych układów sterowania. Praca prezentuje cząstkowe wyniki
prowadzonych badań dotyczących sterowania LWR. Opisywane są trzy
metody kontrolowania sztywności ramion traktowanych jako powłoki.
Wyniki badań symulacyjnych ramienia wykonującego trzy ruchy obrotowe są obiecujące w kontekście przyszłych zastosowań.
Application of non-linear MPC-CTC hybrid controller to IRb_6 robot
– Ali Benniran, p. 616
Robots are in general characterized by multi-variable nonlinear and
high interaction dynamics. The classic controllers like PID, although working on single-input-single-output (SISO) processes, were the dominant
ones. Their advantage is the simplicity. Model based Predictive Control
(MPC), on the other hand, proved to be powerful in many industrial
applications, mainly due to its capabilities of constrains and multi-variable (MIMO) control handling. This paper discusses a hybrid scheme
incorporating both strategies in one controller applied to a robot. The
robot is 6-DOF IRb-6 made by ABB. The system is simulated and shows
satisfactory results.
Active control of the light-weight robot arms elasticity
– Ryszard Leniowski, p. 645
Light-weight robots (LWR) are a new generation of industrial appliances that was designed to operate in an unknown environment
with humans. Due to reduced mass such construction might to achieve
a higher elasticity in the arms and a more complex dynamic behaviour, which requires advanced control techniques in order to obtain
good performances and a high accuracy. This paper presents on-going
research on active control of LWR arms elasticity. The three different
approaches are described and tested for 3D single robot arm, which
is interpreted as a cylindrical shell. Simulation results show that the
proposed concepts are promising for future applications.
Model koordynacji trajektorii efektorów manipulatorów kartezjańskich
– weryfikacja stabilności – Adam Słota, s. 628
W pracy przedstawiono koncepcję koordynacji trajektorii manipulatorów kartezjańskich z wykorzystaniem ruchu korekcyjnego. W modelu
koordynacji do wyznaczania prędkości ruchu korekcyjnego wykorzystano
regułę proporcjonalno-całkującą. Dla przyjętej struktury i wartości parametrów układów napędowych manipulatorów, przy założeniu liniowości
układu, przeprowadzono weryfikację stabilności działania układu. Stosując
metodę sprawdzania kolejnych wartości wyznaczono zakresy parametrów
korektorów, dla których układ jest stabilny.
Wykrywanie kolizji w teleoperatorze z interfejsem dotykowym
i systemem wizyjnym – Andrzej Milecki, Paweł Bachman, Marcin Chciuk,
s. 655
W artykule opisane jest zastosowanie dżojstika z siłowym sprzężeniem zwrotnym do sterowania ramienia robota. Na początku artykułu
opisane są przykładowe teleoperatory z systemem wizyjnym. Następnie
przedstawiona jest budowa systemu sterowania robota z zastosowaniem trzyosiowego dżojstika dotykowego z hamulcami magnetoreologicznymi oraz koncepcja sterowania bezprzewodowego. Końcowa
część artykułu zawiera opis badań.
Collision detection in teleoperator with the haptic interface and the
vision system – Andrzej Milecki, Paweł Bachman, Marcin Chciuk, p. 655
The article is aimed to design and testing of joystick with force feedback used in direct, human control of robot arm. The paper starts with
the basic description of the built teleoperators with the vision systems.
Next, the construction of control system based on three-axis haptic
joystick with magnetorheological brakes and conception of wireless
control is described. Finally, a research result is presented.
Synteza sekwencyjnych algorytmów sterowania zawierających kroki
czasowe – Łukasz Dworzak, Tadeusz Mikulczyński, s. 662
W pracy zaprezentowano zastosowanie metody Grafpol do syntezy
sekwencyjnych algorytmów sterowania, których realizacja kroków jest
zależna od warunków logicznych i czasowych. Omówiono zawarty w
normie PN-EN 61131-3 licznik czasu typu TP. Skrótowo przybliżono również zasady określania warunków zapisu i kasowania komórek pamięci
oraz wyznaczania postaci funkcji zmiennych wyjściowych bez konieczności analizy przebiegu sygnałów wejściowych układu sterowania.
Synthesis of sequential control algorithms with time steps – Łukasz
Dworzak, Tadeusz Mikulczyński, p. 662
The paper presents a method for the synthesis of sequential control
algorithms using Grafpol method which realization of steps depends
on the logical and temporal conditions. Discussed the type of timer
TP contained in the PN-EN 61131-3. Briefly brought closer the rules for
determining the conditions for setting and resetting memory cells and
determining a function of output variables without having to analyse
the course of the input signal of control system.
Symulator systemu operacyjnego czasu rzeczywistego – Piotr Szymczyk, Magdalena Szymczyk, s. 670
Tematem artykułu jest przedstawienie przykładów istniejących symulatorów systemów operacyjnych czasu rzeczywistego ze szczególnym uwzględnieniem symulatora VxSim firmy Wind River i symulatora
zawartego w AVR Studio firmy Atmel oraz opis tworzonego w ramach
prowadzonych badań symulatora systemu czasu rzeczywistego uCRTOS.
Real time operating system simulator – Piotr Szymczyk, Magdalena
Szymczyk, p. 670
The main aim of this article is presentation of existing real-time
operating system simulators with special consideration of VxWorks
simulator from Wind River corporation, AVR Simulator from Atmel corporation and simulator which is created during our research uCRTOS.
Implementacja systemu czasu rzeczywistego na platformie mikrokontrolerów – Piotr Szymczyk, Magdalena Szymczyk, s. 679
Artykuł przedstawia nowe możliwości wykorzystania platformy mikrokontrolerów różnych producentów do budowy systemów czasu rzeczywistego. Większość aplikacji implementowana na mikrokontrolery,
w tym też aplikacje czasu rzeczywistego, bazują na wykonywaniu w tzw.
dużej pętli. Innym bardziej uniwersalnym rozwiązaniem jest zastosowanie wielozadaniowego systemu operacyjnego. W artykule zamieszczono porównanie różnych metod implementacji aplikacji systemów
sterowania opartych na platformie mikrokontrolerów oraz opisano
tworzony system operacyjny uCRTOS na platformie mikrokontrolerów.
Implementation of real time system on microcontroller platform –
Piotr Szymczyk, Magdalena Szymczyk, p. 679
This article presents new proposition of utilization microcontrollers
platform from different vendors to building real time systems. Most
of microcontrollers applications are based on execution of big-loop.
Other universal solution is application multitasking operating system.
In this paper placed comparison of different implementation methods
for control systems with using created operating system uCRTOS on
microcontroller platform.
Zastosowanie mechanizmu zegarowego do wykrywania anomalii zachowania komputerowego systemu sterowania – Magdalena Szymczyk,
Piotr Szymczyk, s. 684
Projektowanie niezawodnego, nieczułego na zakłócenia, wbudowanego
systemu sterowania jest jednym z podstawowych aspektów tworzenia
systemu sterowania. Artykuł ten przybliża ideę systemu monitorującego
pracę systemu wbudowanego. Określa podstawowe założenia i wymagania
dotyczące takiego mechanizmu, opisuje możliwe rozwiązania pewnych
problemów.
Watchdog timer mechanizm for detecting execution computer anomalies in control systems – Magdalena Szymczyk, Piotr Szymczyk, p. 684
Designing reliable embedded control systems is one of the basic aspects
of control systems. In this paper the idea of monitoring embedded system
is presented. The main assumptions and requirements for such system are
explained. Possible solutions of these problems are presented.
Detekcja błędów on-line w komputerowych systemach sterowania za
pomocą procesora monitorującego – Magdalena Szymczyk, Piotr Szymczyk, s. 689
Komputery i układy mikroprocesorowe są obecnie stosowane we
wszystkich dziedzinach życia człowieka. Ich złożoność stale rośnie, dramatycznie maleją wymiary. Niewielki rozmiar układów sprzyja powstawaniu błędów wynikłych ze zmian napięć w komórkach pamięci czy też
połączeń wewnętrznych, mogących mieć wpływ na pracę tranzystorów.
Większa część tego typu błędów ujawnia się poprzez zmiany w przebiegu
wykonania programu, zatem efektywna i równoczesna obserwacja przepływu sterowania w programie daje możliwość zdiagnozowania powstałych
błędów. W artykule zostanie przedstawiony sprzętowy mechanizm oparty
na włączeniu do systemu mikroprocesorowego dodatkowego procesora,
którego zadaniem będzie równoczesne kontrolowanie pracy głównego
procesora. W artykule przedstawiono również główną ideę detekcji błędów
z użyciem dodatkowego procesora. Omówione zostały także modyfikacje
tego schematu wraz z oceną ich przydatności.
On-line fault detection of computer control system by monitoring processor – Magdalena Szymczyk, Piotr Szymczyk, p. 689
This article presents hardware method for detecting control-flow faults
of computer control system by additional monitoring processor. The main
idea of the method is presented with utility description.
Analiza podobieństwa strukturalnego w hierarchicznym modelu bazy
danych automatyki siłowni okrętowej – Maria Meler-Kapcia, s. 696
W pracy przedstawiono hierarchiczną strukturę automatyki siłowni okrętowej do projektowania automatyki na podstawie rozwiązań zastosowanych na podobnych statkach na podstawie informacji zawartych w opisie
technicznym i zestawieniu aparatury kontrolno-pomiarowej. Opracowany
algorytm optymalizacji wielokryterialnej umożliwia wyszukiwanie statków
podobnych o możliwie dużym nasyceniu automatyką przy stosunkowo
niedużych jej kosztach.
Structural similarity analysis in database hierarchical model of the ship
engine room automation – Maria Meler-Kapcia, p. 696
This paper presents a hierarchical structure of the ship power plant automation for aided design on the basis of other designs of similar ships from
its technical descriptions and specifications of control and measurement
points. Elaborated multicriterial optimization algorithm of weighed profits
was applied for searching out similar ships with maximal range of an automation elements and minimal costs.
Monitorowanie procesów wytwórczych, komunalnych i usług w świetle
normy ISO/IEC 17025 – Tomasz Bakoń, s. 705
W artykule zawarto wybrane zagadnienia dotyczące kontroli wyposażenia pomiarowego, walidacji procedur pomiarowych i nadzorowania wyników pomiarów w laboratoryjnych systemach jakości opartych na normie
ISO/IEC 17025.
63
Monitoring of manufacturing and municipal processes and services
in accordance with ISO/IEC 17025 standard – Tomasz Bakoń, p. 705
In this article author presents selected problems by monitoring
of measuring instruments, measurement results and validation of
measurement procedures use laboratory quality systems based of
ISO/IEC 17025 standard.
Metoda pomiaru obciążenia wstępnego, osiowego łożysk kulkowych wirnika giroskopu – Stanisław Popowski, Witold Dąbrowski,
s. 714
W pracy przedstawiono metodę pomiaru osiowego obciążenia
wstępnego łożysk kulkowych wirnika giroskopu, które zostały zmontowane metodą klejenia. Przedstawiono koncepcję pomiaru oraz wyniki przeprowadzonych badań doświadczalnych. Zaprezentowana
metoda szczególnie może być użyteczna w przypadku końcowego
sprawdzania podzespołów łożyskowania giroskopu oraz do badań
stanu łożysk podczas eksploatacji.
Methods of measuring the preliminary axial load in ball bearings
of gyroscope’s rotor – Stanisław Popowski, Witold Dąbrowski, p. 714
In the article the method is presented for measuring the preliminary axial loads in bearings of the gyroscope’s rotor, which are
assembled by glue. The idea of measurement and results of experimental tests are presented. Presented method is expected to be
useful especially in cases of checking bearings units of the gyroscope
or to check the bearings condition during the work.
Problemy pomiaru kąta przechylenia na obiektach ruchomych –
Anna Gałach, Witold Dąbrowski, s. 722
W artykule przedstawiono metody pomiaru i estymacji kąta przechylenia na obiektach mobilnych. Przedstawiono wybrane metody
pomiaru kąta przechylenia oraz opisano sposób integracji tych pomiarów. Opis metod pomiarowych zilustrowano doświadczalnymi
wynikami uzyskanymi podczas badań laboratoryjnych i na wybranych
obiektach.
Problems of measuring the roll angle on moving objects – Anna
Gałach, Witold Dąbrowski, p. 722
The paper presents the methods of roll angle measurement and
estimation on moving objects. The article describes selected methods
of roll angle measurement as well as the algorithms of measurements
integration. Discussed methods are illustrated with experimental
results obtained in laboratory and during tests on selected objects.
Wykorzystanie giroskopów wibracyjnych do pomiaru prędkości
kątowej – Stanisław Popowski, s. 732
W artykule przedstawiono giroskopy wibracyjne wirujące i niewirujące. Opisano zasadę działania dwóch rodzajów giroskopów wirujących: typu wibrorotor i typu wibrokardan. Zaprezentowano również
giroskop wibracyjny, niewirujący typu girotron. Opisy giroskopów
wirujących zilustrowano wykonanymi modelami funkcjonalnymi: giroskopem strojonym dynamicznie GS-02 oraz giroskopem piezoelektrycznym GPE-1. Giroskop wibracyjny niewirujący pokazano w zastosowaniu do budowy jednostki inercjalnej z giroskopami typu MEMS.
The vibration gyroscopes application for angular rate measurement – Stanisław Popowski, p. 732
The paper presents spinning and non-spinning vibration gyroscopes. The operation principles of two types of spinning gyro: vibrorotor and vibrocardan, are discussed. The article describes also the
non-spinning vibration gyro type girotron. The spinning gyroscopes
are illustrated by functional models: dynamic tuned gyro type GS-02
and piezoelectric GPE-1. The inertial measuring unit (IMU) based on
non-spinning vibration MEMS type gyro is presented too.
64
Odpowiedzialność społeczna przedsiębiorstwa przemysłowego w
powiązaniu z modernizacją procesów technologicznych – Kazimierz
Majdan, s. 742
Organizacja wewnętrzna procesów produkcyjnych i niezawodność
urządzeń technologicznych, wywierają istotny wpływ na jakość życia
licznych grup społecznych. W szczególności dotyczy to zintegrowanych i elastycznie programowanych systemów zautomatyzowanej
produkcji. W referacie pokazano koncepcję odpowiedzialności społecznej – CSR – z elementami wymiarowania i oceny rezultatów modernizacji procesu technologicznego albo wykonanej inwestycji innowacyjnej w kontekście celów CRS. Zaprezentowano również metodę
sekwencyjnego osiągania oczekiwanych rezultatów i pozytywnego
oddziaływania w odniesieniu do poprawy warunków pracy w zautomatyzowanym przedsiębiorstwie przemysłowym.
Social responsibility of an industrial enterprise associated with the
modernization of technological processes – Kazimierz Majdan, p. 742
Internal organization of production processes and the reliability of
technological equipment, have a significant impact on quality of life
for many groups. In particular, this applies to programmable integrated and flexible automated production systems. The paper shows the
concept of social responsibility – CSR – with elements of dimensioning
and evaluating the results of the modernization process of technological innovation, or made the investment in the context of the purposes
of CRS. Also presents a sequential method of achieving the expected
results and positive impact in terms of improving working conditions
in automated industrial enterprise.
Analiza wpływu procesu uczenia ze stałym krokiem na tempo zmian
ewolucyjnych – Mirosław Gajer, s. 751
W przypadku systemów sztucznej inteligencji dwoma rozpatrywanymi najczęściej procesami inspirowanymi odkryciami w zakresie
nauk przyrodniczych są ewolucja gatunków oraz zdolność do uczenia
się poszczególnych osobników. Jest rzeczą interesującą, że oba wymienione procesy mogą w pewnym stopniu oddziaływać na siebie.
W szczególności wprowadzenie uczenia osobników może wywierać
widoczny wpływ na tempo ewolucji, jednakże związane z tym zjawiska
są jeszcze stosunkowo słabo poznane i jak dotychczas brak jest wyjaśniającej je ogólnej teorii. W artykule rozpatrzono przypadek wpływu
uczenia ze stałym krokiem (systematyczne przesuwanie osobników
o stałą wartość w kierunku globalnego optimum) na tempo ewolucji
w przypadku monotonicznej funkcji dopasowania. Przeprowadzone
przez autora symulacje numeryczne wykazały, że w takim przypadku
wprowadzenie uczenia prowadzi do spowolnienia tempa zmian ewolucyjnych, co może być tłumaczone zmniejszeniem presji selekcyjnej
występującej podczas doboru naturalnego w badanej populacji.
The analysis of the impact of constant learning on the rate of evolutionary changes – Mirosław Gajer, p. 751
In the case of the artificial intelligence systems the two most commonly examined processes, which are inspired by the discoveries in
the field of biological sciences, are evolution of the species and learning of individuals. It is a really interesting fact that these two processes can interact with each other to a certain extent. Especially learning
of individuals can have a visible impact on the rate of the evolution,
but correlated with this phenomena are still weakly understood and
there is no general theory, which could explain them sufficiently. In
the paper the impact of constant learning (the individuals are systematically moved over a constant value toward the global optimum)
on the rate of the evolution is examined in the case of a monotonic
fitness function. The numerical simulations, which were conducted by
the author, demonstrated that in the case of the constant learning the
evolution is decelerated. This fact can be explained by reducing the
selection pressure during the natural selection within the examined
population.

Pomiary Automatyka Robotyka 2/2010

Transkrypt

Podobne dokumenty

Praca w systemie „WET SYSTEMS”

cocas polaco 2 low

Człowiek – najlepsza inwestycja A0 Zad.1 Uzupelnij

KarieraInformatyka-StartUp-IT

Pragniemy poszerzyć nasze spojrzenie i, patrząc w przyszłość

Plik PDF - Pomiary Automatyka Robotyka