Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 40

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
At the beginning of the paper, the fractional calculus is briefly presented. Then, the models of dielectric relaxation in supercapacitors are described. On the basis of the Cole-Cole model, a fractional-order model of supercapacitor impedance is formulated. The frequency characteristics of selected supercapacitors and their voltage response to a current step are assumed as a basis for the analysis of their dynamics. An example of the fractional dynamic model application was used for the critical assessment of the IEC standard recommendation on the conditions of supercapacitor capacitance measurements. The presented study shows some imperfections of the IEC standard recommendations, which probably result from the use of an inaccurate dynamics model. At the end of the paper, the authors propose a solution to this problem by changing the measurement conditions and introducing a concept of dynamic capacitance. The conclusions of the paper indicate that the models of fractional-order dynamics may be useful not only for the control purposes but also in other domains.
2
Content available remote Straty mocy w zasobniku energii dla linii tramwajowej
PL
Oszczędność energii w trakcji tramwajowej można uzyskać stosując zasobnik energii, umieszczony na końcu linii tramwajowej. W artykule przedstawiony jest opis budowy zasobnika energii, złożonego z baterii superkondensatorów oraz przekształtnika DC/DC, umożliwiającego przepływ energii podczas ładowania i rozładowywania baterii. Omówione są podstawowe źródła strat mocy w tym zasobniku. Przedmiotem analizy jest dobór parametrów zasobnika, prowadzący do zmniejszania strat energii podczas jej przepływu między baterią z linią. Autorzy prezentują efektywne kryterium doboru parametrów modułów superkondensatorów, używanych do budowy baterii stacjonarnego zasobnika energii.
EN
Saving of energy in tram traction can be achieved by use the energy storage system placed at the end of the tram line. In the paper is presented the description of the energy storage system based on battery of supercapacitors and DC/DC converter enabling energy flow during loading and unloading of the battery. The basic sources of power losses in the energy storage system are discussed. The storage system parameters choice leading to minimizing the power losses during energy flow between battery and line are analyzed.
EN
Supercapacitors properties based on the electrostatic double layer and consequently the dielectric relaxation phenomena should be taken into account. The paper concerns the problem of the measurements of capacitance and dynamic properties of the supercapacitors. Some practical conclusions related to the description of parameters of supercapacitors are presented.
PL
Artykuł zajmuje się problemami zastosowania superkondensatorowego zasobnika energii, ulokowanego na końcu linii tramwajowej. Zaprezentowana symulacja wykazuje, że zastosowanie takiego systemu zasilania prowadzi do znaczącej oszczędności energii i redukcji spadków napięcia na końcu długich linii. W rezultacie mogą być osiągnięte polepszenie sprawności energetycznej oraz polepszenie parametrów eksploatacyjnych systemów tramwajowych.
EN
The paper deals with the problems of application of supercapacitor energy storage system located at the end of tram line. The presented simulation shows that the application of such power system leads to the significant electric power saving and reduction of voltage drops at the ends of long power lines. As a result the improvement of energy efficiency and the exploitation parameters of tram systems can be reached.
PL
Artykuł omawia modelowanie impedancji superkondsnsatorów przy zastosowaniu rachunku różniczkowo-całkowym ułamkowych rzędów oraz modelu relaksacji dielektrycznej Cole’a-Cole’a. Podstawą modelowania są zidentyfikowane charakterystyki częstotliwościowe. Modelowaniu ułamkowego rzędu przeciwstawia modelowanie z zastosowaniem transmitancji rzędu całkowitego. Prezentuje dokładność obu metod modelowania oraz trudności obliczeniowe podczas optymalizacji wartości parametrów modeli, a także aplikację tych modeli do celów sterowania.
EN
The paper describes the modeling of supercapacitor impedance with fractional order calculus and Cole-Cole relaxation model application. The basis of the modeling are frequency responses. The fractional order models are compared with integer order transfer functions. The accuracy of both methods of modeling and difficulties of the optimization of parameters values of the models are discussed. The applications of both types of transfer function in control circuits are presented.
PL
Artykuł dotyczy modelowania impedancji superkondensatorów ze szczególnym zwróceniem uwagi na odpowiedzi impulsowe tych elementów. Na wstępie artykuł omawia modele RC wysokiego rzędu, koncentrując się w dalszej części na modelach, tworzonych na bazie równań relaksacji dielektrycznej. Równania te są związane z opisem dynamiki za pomocą równań różniczkowych ułamkowego rzędu. Najczęściej stosowanym modelem relaksacji przy opisie dynamiki superkondensatorów jest model Cole’a-Davidsona. Autorzy zwracają uwagę na niedogodności stosowania tego opisu, gdyż nie prowadzi on do standardowej postaci transmitancji, a w efekcie utrudnia stosowanie w praktyce inżynierskiej powszechnie dostępnych narzędzi obliczeniowych, np. oprogramowania Matlab. Artykuł prezentuje uproszczoną postać impedancji superkondensatora na bazie modelu relaksacji dielektrycznej Cole’a-Cole’a. Przedstawia zakres wpływu zjawisk relaksacji dielektrycznej na charakterystyki częstotliwościowe oraz związane z tym odpowiedzi napięciowe na impulsy prądowe. Prezentuje wykorzystanie równań różniczkowych ułamkowego rzędu na bazie oprogramowania narzędziowego pakietu Matlab użytego do analizy układów zawierających superkondensatory.
EN
The paper concerns the modeling of impedance of the supercapacitors with special attention focused on pulse response of this elements. At the beginning the paper describes high order RC models. Further it concentrates on models built on the basis of dielectric relaxation equations. These equations are connected with description of the dynamics using fractional calculus. The most popular relaxation model used for dynamics of the supercapcitors modeling is Cole-Davidson model. The authors point outthe . inconvenienceof thatdescription because it doesn’t lead to standard form of the transfer function. In effect it makes the application of the standard tools for engineering calculation, e.g. Matlab difficult. The paper presents the simplified form of supercapacitor impedance on Cole-Cole dielectric relaxation model basis. It describes the range of the influence of relaxation phenomenon on frequency characteristics and associated voltage responses to current pulses. The paper presents the application of a fractional calculus on the basis of Matlab tools used for analysis of the circuits with supercapacitors.
EN
Electric energy stored insupercapacitors is associated with ion movement between the porous electrodes . This phenomenon can be described by dielectric relaxation model. Cole-Davidson relaxation model application reported in publications is difficult to use for control purposes. In the paper for impedance of the supercapacitors description Cole-Cole relaxation model is applied. For impedance parameters identification Nedler-Mead simplex method is used. Supercapacitor impedance model simplification based on physical properties is presented. Such model can be easy used for calculations in Matlab environment with FOTF toolbox designed to fractional calculus. The example of modeling of dynamic system with supercapacitor impedance model is described. The effects of the simulation show that fractional model of superapacitors is important tool for exact description of its dynamics.
8
Content available Adaptive Filter for Inertial Systems
EN
The stochastic model of the disturbances handled by Kalman filters and the necessity of accurate identification of the dynamic model of the controlled system or process bring about a significant limitation of use of Kalman filters in practice. The paper presents filter designed for inertial systems whose models and control signals are not well known or are beyond description. The assumptions leading to a significant simplification of Kalman algorithm are described. On this basis, the algorithm with an experimentally matched parameter for the filter properties modification is introduced. An example of effective adaptive filtration is presented also.
PL
Artykuł prezentuje grupę cieplno-chemicznych urządzeń do badania komponentów w procesach wytwarzania koksu wielkopiecowego oraz pomiarów właściwości rud żelaza przygotowywanych do wytopu. Pomiary te są połączone z obróbką mieszanek węglowych, koksu i rud w warunkach wysokotemperaturowych. Wspomniane urządzenia bazują na wymaganiach międzynarodowych norm. Przedstawiona jest modułowa budowa tych urządzeń. Ponadto opisany jest sposób regulacji temperatury retort oraz komputerowe sterowania procesami obróbki.
EN
The paper presents the group of thermo-chemical systems for testing of the components in the processes of blast-furnace coke production and determination of the parameters of iron ores prepared for melting. This measurements are connected with coal compositions, coke and ores processing in high-temperature conditions. The systems are based on the international standards. The modular constructions of these systems are described. The method of retort temperature control and computer control of the processes are presented also.
PL
Nowa konstrukcja analizatora zawartości siarki i węgla w spalanej próbce miała na celu istotne obniżenie jego zakresu pomiarowego oraz wprowadzenie w detektorze NDIR odpornych na związki siarki naparowywanych rezystorów platynowych. Zmiany te doprowadziły do pogorszenie stosunku szumów do użytecznego sygnału pomiarowego. W efekcie zaszła konieczność odpowiedniej obróbki sygnału pomiarowego. W artykule omówiono kolejno zastosowane w analizatorze przetwarzania z zastosowaniem: wzmacniacza pasmowy, przetwarzania A/C, filtracji DFT oraz filtracji adaptacyjnej sygnału pomiarowego. Omówiono również obróbkę sygnału dla auto-tuningu regulatora temperatury.
EN
The new construction of sulfur and coal contents in the combusted sample analyzer had a significant decrease of measurement range and sulfur-resistive vacuum deposited platinum resistors in NDIR probe application as goals. These changes caused the noise to useful measurement rate deterioration. In consequence the necessity of proper signal processing of the measurement signal occurred. The paper describes the applied in the analyzer sequence of processing, using: band preamplifier, ADC converter and adaptive filter. The signal processing for auto-tuning of temperature controller is presented also.
PL
Artykuł omawia system kontrolno-pomiarowy analizatora NDIR do pomiaru małych stężeń CO₂ i SO₂ w gazach spalinowych. System kontrolno-pomiarowy bazuje na trzech mikrokonwerterach ADuC 845, które są zintegrowanymi układami klasycznych mikrokontrolerów z precyzyjnymi 24-bitowymi przetwornikami analogowo-cyfrowymi. W prezentowanym systemie mikrokonwertery pracują równolegle, będąc ze sobą sprzężone w systemie master-slave za pośrednictwem interfejsu SPI. System kontrolno-pomiarowy ma 6 kanałów pomiarowych sygnałów stężenia gazów z detektorów NIDR, temperatury i ciśnienia. Ponadto według algorytmu PID reguluje temperaturę dwóch kuwet pomiarowych oraz steruje silnikiem krokowym oraz innymi elementami wykonawczymi. System wykonuje między innymi analizę FFT sygnałów z detektorów NDIR. Przetworzone wstępnie wyniki pomiarów system transmituje do komputera nadrzędnego w celu dalszej obróbki. Dla spełnienia wymagań czasowych cyklu pomiarów, sterowania i transmisji danych w systemie zastosowano szybkie algorytmy przetwarzania danych.
EN
The paper describes the control and measurement system of NDIR analyser designed for measurements of low concentrations of CO₂ and SO₂ in exhaust gases. The control and measurement system is based on three ADuC 845 microconverters which are classic microcontrollers integrated with precise 24-bit analog-to-digital converters. In the presented system the operating parallel microconverters are coupled by SPI interface. The system has six channels for measurement gas concentration, temperature and pressure. Moreover the system controls temperature of two measurement cuvettes according to PID algorithm and controls step motor and other control elements. Among other functions it carries out FFT analysis of signals from NDIR detectors. After initial processing the measurement results are transmitted to supervisor computer for further processing. For fulfillment of time requirements of measurement, control and transmission cycle the special data processing algorithms are applied.
EN
This paper presents a solution of a dedicated suboptimal controller, oriented on the designed thermal system and technological process for SiC bulk crystal growth. The arrangement is innovative and rather unconventional, so the control had to be worked out from the very basis. The goal of this work was to determine The simplest controller that would bring on a significant cost reduction and reliability increase. It was assumed that the controller should meet rigorous quality requirements in all typical states during the significant phases of the process. However, a reasonable deterioration of the quality index is tolerated during the process phases of low influence on the final result and during the failure states. For the controller synthesis a sixth-order model and the quadratic performance index of infinite horizon have been used. The simulation of the state vector and input vector trajectories has been applied for the gain matrix optimization. In the analysis the typical dynamic states of the plant during the process have been taken into account. The choice of the controller structure has been based on the control quality deterioration coefficient, which was defined as a ratio of the quality index of the suboptimal control to the quality index of the optimal control calculated in the same control conditions. Finally the structure of suboptimal controller with two single feedback loops has been chosen. The simulation of typical dynamic states for crystallization process has shown that the performance index doesn't rise more than by 30% in relation to its optimal value. It can be bigger for non-typical states, but it doesn't have any significant consequences. The designed suboptimal controller has been used in the constructed plant for SiC monocrystallization. The tests of this system in the production conditions have proved that it meets all requirements.
PL
Artykuł prezentuje rozwiązanie suboptymalnego regulatora przeznaczonego do opracowywanego elektrotermicznego stanowiska, który jest dostosowany do procesu technologicznego hodowli kryształów SiC. Rozwiązanie urządzenia jest innowacyjne i niekonwencjonalne, zaś projekt sterowania był prowadzony łącznie z konstrukcją urządzenia. Celem pracy było określenie najprostszego regulatora, który przyniesie znaczącą obniżkę kosztów i wzrost niezawodności. Założono, że regulator spełni rygorystyczne wymagania jakości we wszystkich typowych stanach podczas znaczących faz procesu. Jednocześnie dopuszczono istotne pogorszenie wskaźnika jakości sterowania w stanach małoznaczących dla przebiegu procesu oraz w stanach awaryjnych. Dla syntezy suboptymalnego regulatora przyjęto model szóstego rzędu i kwadratowy wskaźnik jakości sterowania o nieskończonym horyzoncie czasowym. Dla syntezy macierzy sterowania optymalnego przyjęto symulację trajektorii wektora sterowania. W analizie wzięto pod uwagę typowe stany dynamiczne obiektu podczas procesu. Wybór struktury regulatora bazował na współczynniku pogorszenia wskaźnika jakości sterowania zdefiniowanego jako stosunek wskaźnika jakości sterowania suboptymalnego do wskaźnika sterowania optymalnego określonego w tych samych warunkach sterowania. Ostatecznie przyjęto strukturę regulatora suboptymalnego w postaci dwóch pętli sprzężenia zwrotnego. Symulacja typowych stanów dynamicznych podczas procesu krystalizacji wykazała, że wskaźnik jakości sterownia nie wzrósł bardziej niz 30% w stosunku do wskaźnika sterowania optymalnego. Wzrost ten może być większy w stanach nietypowych jednak nie wiąże się jednak to z istotnymi konsekwencjami. Zaprojektowany regulator suboptymalny został wykorzystany w skonstruowanym stanowisku do monokrystalizacji SiC zaś testy tego stanowiska wykazały pełną, zgodność z postawionymi wymaganiami.
PL
Mikrokonwertery stosowane w specjalizowanych układach pomiarowych wykonują pomiary, obróbkę ich wyników oraz realizują szereg funkcji sterowania i transmisji danych. Wszystkie założone operacje muszą być wykonane w ograniczonym czasie, określonym przez wymagania pomiarowe. Wykorzystywane kompilatory języka C do obliczeń modułów liczb zespolonych, opisujących wyniki analizy FFT, standardowo realizują pierwiastkowanie według algorytmu Newtona-Raphsona. Algorytm ten wymaga wykonania szeregu iteracji z zastosowaniem czasochłonnych operacji dzielenia zmiennoprzecinkowych liczb binarnych. W niektórych zastosowaniach czas wykonywania pierwiastkowania tą metodą może, bez zastosowania dodatkowego bloku pierwiastkującego, uniemożliwić realizację założonych funkcji układu kontrolno-pomiarowego. W artykule opisano nową metodę szybkiego obliczania modułu liczby zespolonej metodą aproksymacji wielomianowej, która dostarcza wyniki o dokładności lepszej niż 0,001 %. Metoda ta skraca czas wykonywania tej operacji ponad 20-krotnie, rozwiązując opisywany powyżej problem.
EN
The microconverters used in specialized measuring systems realize measurements, processing of their results and control and transmission functions. All functions should be executed in time limited by measurement requirements. Applied C-compilers for calculation of modules of complex numbers describing results of FFT analysis usually use roots extraction by means of Newton-Raphson method. This method requires several iterations with time-consuming division of floating-point binary numbers. In some applications the duration of such root extraction makes the realization of the measurement and control system functions impossible without application of the additional root extraction błock. In the paper is presented new method of fast calculation of complex number module using polynomial approximation of accuracy betterthan 0.001%. The proposed method shortens this operation more than 20 times eliminating the described problem.
PL
Artykuł omawia na wstępie sterowanie prototypowego stanowiska do monokrystalizacji SiC. Ze względu na perspektywę budowy linii produkcyjnej, wyposażonych w tego rodzaju stanowiska, zaprezentowana jest też koncepcja rozwoju systemu sterowania. Jej celem jest komputerowa integracja całej linii z możliwością włączenia jej w dalszej kolejności w komputerowo zintegrowany system wytwarzania (CIM). Jako priorytety przyjęto niezawodność działania linii oraz zwiększanie wydajności i jakości produkcji na bazie analizy zarejestrowanych przebiegów procesów produkcyjnych.
EN
The paper at the beginning describes the control of the prototype system for the growth of SiC crystals. Taking into account the possibility of building of the production line equipped with such systems the conception of control system development is presented also. The aim is computer integration of the whole line with possibility inclusion in computer integrated manufacturing system (CIM). The reliability of the line functioning and increasingy of productivity and quality of the products carried out on the basis of process data collection analysis has been chosen as the priorities.
EN
Analysis of a riveted lap joint, the part of M-28 Skytruck fuselage, is presented. The aim of the paper is a proper choice of finite element mesh parameters (shape and density) around the rivet hole as well as a study of the influence of different sheets thickness on secondary bending. Riveting still remains the most popular method of joining metal and composite parts of the aircraft structure. During the operation (service) the severe stress concentrations and the effects such as fretting and secondary bending occur, thus reducing fatigue life. The specimen consists of two thin sheets (0.6 and 1.2 mm thick) stiffened with a 3 mm thick frame. The parts are connected by 14 rivets (3.5 mm diameter) and 8 rivets (3 mm diameter). Overall specimen dimensions are following: length 682 mm, width 136 mm, rivets pitch 17 mm. The riveted joint is subjected to a tensile load. The analysis of large parts of structures like fuselages, wings or multi-row riveted specimens can be performed using global shell models. The correct stress state in global modelling can be obtained by taking into consideration the hole in the sheet, the rivet axis (as a rigid or beam element) and contact elements between the rivet and the hole as well as between the sheets. Deformation of the joint and stress state are calculated. Large difference between sheets thickness causes non-physical deformation of the rivet cross sections. Proper deformations of the joint are obtained by increasing stiffness of those sections in a thinner sheet. Results are compared with an experimental investigation and applied to estimations of specimen fatigue life.
PL
Powstające do tej pory w centrum Urządzeń Cieplno-Chemicznych (CU) Instytutu Tele- i Radiotechnicznego urządzenia o wielostrefowych piecach grzejnych, wyposażone były w jednopętlowe regulatory temperatury sprzężone ze sobą za pomocą komputera PC. W artykule zaprezentowano możliwości i korzyści jakie daje zastosowanie do regulacji temperatury (oraz sterowania automatyką urządzeń) sterownika PLC.
EN
Furnaces of multiple heating zones, that were produced in Centre of Heating and Chemical Equipment of Tele & Radio Research Institute, were equipped with single loop temperature regulators. These regulators were connected with themselves through PC station. In this paper possibilities and benefits that flows from usage of PLC controllers in temperature regulation process are presented.
PL
W artykule opisano identyfikację dwusekcyjnego wysokotemperaturowego układu grzejnego stanowiska do monokrystalizacji SiC jako obiektu sterowania temperaturą. Zastosowano niestandardowe podejście do eksperymentu identyfikacyjnego, polegające na badaniu odpowiedzi czasowych zarówno w układzie otwartym jak i z zamkniętymi pętlami sprzężenia zwrotnego. Opisano heurystyczne metody wyznaczania parametrów statycznego i dynamicznego modelu pieca.
EN
In the paper is described the problem of identification of two-section high-temperature heating system for SiC monocrystallization as temperature controlled system. For this purpose the non-standard method of identification experiment based on analysis of the dynamic responses of the system with open and closed feedback loops is used. The paper describes heuristic methods of static and dynamic model parameters determination also.
PL
Artykuł zawiera wyniki badań walidacyjnych stanowiska do monokrystalizacji węglika krzemu, Które miały na celu potwierdzenie przydatności stanowiska do prowadzenia badań technologicznych hodowli monokryształów SiC. Badania objęły możliwości otrzymywania kryształów o różnych politypach (4H-SIC, 6H-SiC) i jednorodności politypowej powyżej 90%. Zbadano możliwości uzyskania prędkości wzrostu rzędu 1,5 mm/h, a także możliwości wygrzewania podczas fazy studzenia. Wyniki badań były pozytywne.
EN
The paper describes the results of validation tests of the system for silicon carbide monocrystallization. The goal of the test was the confirmation of this system usefulness for technological research of SiC crystal growth. The tests concern the possibility of various polytypes (4H-SIC, 6H-SiC) of homogeneity larger than 90% growth. The possibility of 1.5 mm/h crystal growth rate and holding crystals at cooling temperature were tested also. The results of the tests are positive.
PL
W artykule jest omówiona konstrukcja oraz wyniki badań stanowiska do monokrystalizacji SiC, które zostało opracowane w ITR. Zbadane zostały możliwości zapewnienia właściwej atmosfery gazowej oraz sterowanie temperaturą procesu. Wykazano spełnienie wysokich wymagań czystości procesu oraz wymagań wysokiej jakości sterowanie programowanym ciśnieniem. Stwierdzono także możliwość kształtowania w dużym zakresie zmiennego gradientu temperatury w tyglu oraz wysoką jakość programowej regulacji temperatury tygla, uzyskane dzięki nowej konstrukcji układu grzejnego.
EN
The paper describes the construction and the results of testing of system for SiC monocrystallization developed in ITR. The tests include the gas atmosphere and the temperature of process tests. The assurance of high purity of the process and high quality pressure control are confirmed. Due to new construction of heating system the possibility of temperature gradient creation of the wide range and high quality temperature programmed control in the crucible were achieved.
PL
Omówiono syntezę struktury układu regulacji pieca do monokrystalizacji SiC z dwusekcyjnym grzejnikiem grafitowym. Opisano etap modelowania matematycznego rozkładów pól temperatury w projektowanym piecu. W celu opracowania struktury układu regulacji posłużono się uproszczonym modelem pieca o stałych skupionych 6. rzędu. W wyniku analizy macierzy sterowania optymalnego dla tego modelu dokonano redukcji układu sterowania do suboptymalnej dwupętlowej postaci. Następnie oparto się na analizie transmitancji operatorowych, wartości własnych macierzy stanu oraz odpowiedzi czasowych układów ze sprzężeniem zwrotnym, a także na symulacji programowej regulacji pieca. Efektem badań jest koncepcja suboptymalnego układu regulacji temperatury pieca, zawierającego dwie niezależne pętle regulacji typu PID.
EN
The paper describes the synthesis of the control system structure of the furnace for SiC monocrystallization equipped with two-section graphite heater. The synthesis was done at the stage of mathematical modeling of temperature distribution in the furnace. For this purpose the simplified 6-th order lumped constant model of the furnace was used. As a result of the optimal control matrix analysis the reduction to the double-loop suboptimal control system was done. Then the analysis based on transfer functions, eigenvalues of state matrix, time step responses of the closed-loop systems and simulation of programmed control of the furnace was applied. As the final effect the conception of suboptimai double loop control system with PID controllers was worked out.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.