Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aerial detection of contamination with the use of unmanned vehicles – development prospects

Harmata W., Witczak M., Pietrzak G.

Scientific Journal of the Military University of Land Forces

|

2018

|

Vol. 50, No. 1(187)

5--24

EN

Currently, the territory of the Republic of Poland faces a growing threat of contamination with its sources in catastrophes and technical failures in industrial plants (including nuclear power plants) and uncontrolled release of high-toxic chemicals during transport and, which cannot be excluded, terrorism. The increased level of threat resulting from, among others, those factors caused that the National Contamination Detection and Alerting Systems (KSWiA) with the Contamination Detection System of the Polish Armed Forces as the system coordinator was established in the Republic of Poland in 2006. This paper presents the outline of the aerial system of contamination detection, mainly its technical elements, based on the Unmanned Aerial Vehicle (UAV) carrying on board basic and special-purpose equipment. The elementary way of operating the system while performing tasks as well as requirements for its maintenance and handling have been proposed. Introduction of UAV systems would greatly increase the effectiveness of the Contamination Detection System of the Polish Armed Forces, but also other civilian functional subsystems of KSWSiA. There are many advantages to using them, such as no need to expose personnel to contamination and an enemy impact, high mobility, maneuverability and the capability to operate under difficult terrain conditions.

2

Robust multiple sensor fault-tolerant control for dynamic non-linear systems: Application to the aerodynamical twin-rotor system

Pazera M., Buciakowski M., Witczak M.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2018

|

Vol. 28, no. 2

297--308

EN

The paper deals with the problem of designing sensor-fault tolerant control for a class of non-linear systems. The scheme is composed of a robust state and fault estimator as well as a controller. The estimator aims at recovering the real system state irrespective of sensor faults. Subsequently, the fault-free state is used for control purposes. Also, the robust sensor fault estimator is developed in a such a way that a level of disturbances attenuation can be reached pertaining to the fault estimation error. Fault-tolerant control is designed using similar criteria. Moreover, a separation principle is proposed, which makes it possible to design the fault estimator and control separately. The final part of the paper is devoted to the comprehensive experimental study related to the application of the proposed approach to a non-linear twin-rotor system, which clearly exhibits the performance of the new strategy.

3

Properties of solid biofuels obtained from residues of wood-based materials

Walkowiak M., Witczak M., Sajdak M., Cichy W. J.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2018

|

vol. 61, nr 202

99--118

EN

Processing of wood and composite wood materials contributes to the creation of considerable amounts of production residues. These materials are potential energy sources. However, the content of synthetic substances (including binding and finishing agents) may cause the emission of harmful substances during the thermal destruction of such materials. Therefore, to derive benefit from waste from wood-based materials, it is necessary to obtain information on its physical and chemical properties (especially its fuel properties). Hitherto, literature reports say little of those properties. The aim of this study was to determine the basic fuel properties of residues from the industrial processing of composite wood materials (such as particleboards, fibreboards and plywood) and to assess their suitability for biofuel production. Four groups of wood-based materials were tested:. particleboards (standard boards and OSBs), fibreboards (MDF, HDF, CDF and SB), layer materials (plywood and LVL), and wood materials being a combination of the other groups (double T-bars). The total moisture content, ash content, elementary composition (C, H, N, S, Cl), trace element content (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) and gross calorific value were determined, and the net calorific value was calculated. The results showed that the tested wood materials had favourable fuel properties and could be used in place of raw wood as an energy source.

4

Obrona przed bronią masowego rażenia : rozwiązania techniczne i funkcjonalne dla pododdziałów Wojsk Obrony Terytorialnej : ochrona zbiorowa

Harmata W., Witczak M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2018

|

Vol. 67, nr 3

47--69

PL

W niniejszym materiale scharakteryzowano obronę przed bronią masowego rażenia, jako system zabezpieczenia wojsk w przypadku zagrożenia skażeniami (zakażeniami) w ujęciu funkcjonalnym i zadaniowym. Przedstawiono podstawowe wyposażenie techniczne będące w wyposażeniu wojsk w podziale na sprzęt i środki do: rozpoznania skażeń, ochrony przed skażeniami i likwidacji skażeń będących w pododdziałach SZ RP.

EN

This material characterises the defense against weapons of mass destruction, as a system of security forces in case of risks of contamination (infections) in functional and performance-oriented terms. The basic technical equipment of the troops of the Polish Armed Forces is presented. It can be divided into the equipment and resources to identify contamination, protection against contamination, and decontamination.

5

Defence against weapons of mass destruction : technical and functional solutions in personal protection for Territorial Defence Forces

Harmata W., Witczak M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2018

|

Vol. 67, nr 2

145--168

EN

The paper characterises methods of defence for use against weapons of mass destruction, as a form of troop protection system in the event of a contamination (infection) hazard from both the functional and the task-oriented perspective. The basic equipment of troops are described, taking into account the classification of equipment and the means used for: identification of the contamination, protection from the contamination, and the elimination of the contamination in terms of personal protection.

PL

W pracy scharakteryzowano obronę przed bronią masowego rażenia, jako system zabezpieczenia wojsk w przypadku zagrożenia skażeniami (zakażeniami) w ujęciu funkcjonalnym i zadaniowym. Przedstawiono podstawowe wyposażenie techniczne wojsk z uwzględnieniem podziału na sprzęt i środki do: rozpoznania skażeń, ochrony przed skażeniami i likwidacji skażeń, stosowane w ochronie indywidualnej.

6

Rozpoznanie skażeń w Polsce – aktualny stan wiedzy

Harmata W., Witczak M.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2018

|

Vol. 52, iss. 4

20--45

PL

Cel: Celem artykułu jest prezentacja aktualnego stanu wiedzy nt. prowadzenia rozpoznania skażeń w systemie automatycznym za pomocą środków bezzałogowych. Wprowadzenie: Narasta hipotetyczne zagrożenie skażeniami na terytorium Rzeczpospolitej Polskiej (RP), których źródłami mogą być katastrofy i awarie techniczne w zakładach przemysłowych (w tym w elektrowniach jądrowych) oraz niekontrolowane uwolnienia wysoko toksycznych substancji chemicznych w czasie transportu, a także czego nie można wykluczyć – terroryzm. W niniejszej pracy zasygnalizowano dylematy systemu rozpoznania skażeń w Siłach Zbrojnych RP (SZ RP) dotyczące głównie jego elementów technicznych i organizacyjnych. Przedstawiono opracowania techniczne, które wykorzystywane są w armiach NATO do automatycznego rozpoznania (wykrywania) skażeń. Zaproponowano elementarny sposób działania systemu podczas wykonywania zadań. Wprowadzenie rozwiązań automatycznych w znacznym stopniu zwiększyłoby efektywność działania Systemu Wykrywania Skażeń w SZ RP (SWS SZ RP), ale także innych cywilnych podsystemów funkcjonalnych w Krajowym Systemie Wykrywania Skażeń i Alarmowania (KSWSiA). Za ich wykorzystaniem przemawia wiele zalet takich jak m.in. brak konieczności narażania personelu na skażenie oraz wysoka mobilność. Wnioski: Na terytorium RP istnieje realne zagrożenie skażeniami powstałymi po niekontrolowanym uwolnieniu wysoko toksycznych substancji chemicznych z ponad 400 zakładów przemysłowych, mogących być potencjalnymi źródłami poważnych awarii. Uwolnienie do środowiska może zostać spowodowane czynnikami naturalnymi (np. huragany, powodzie, trzęsienia ziemi) lub przez człowieka w sposób nieświadomy (np. przez błąd ludzki) lub świadomy (np. jako akt terroryzmu). W analizie nie można pominąć zagrożeń od reaktorów jądrowych znajdujących się przy granicach RP oraz od patogenów. System Wykrywania Skażeń SZ RP jest niespójny proceduralnie z analogicznymi rozwiązaniami istniejącymi w NATO. W NATO preferowane są systemy zautomatyzowane oparte na najnowszych osiągnięciach techniki, a w SZ RP „ręczne” z wyposażeniem technicznym z minionej epoki. Zarządzanie informacją CBRN (na temat broni chemicznej, biologicznej, radiologicznej i nuklearnej) nie powinno być tylko zapisem instrukcyjnym, ale rzeczywistym elementem systemu Obrony Przed Bronią Masowego Rażenia (OPBMR), a zadanie opracowania oceny i prognozowanie zagrożeń powinno być zadaniem wyprzedzającym wykonanym na podstawie aktualnych stanów magazynowych w zakładach i być przyczynkiem do planowania rozmieszczenia elementów Systemu Wykrywania Skażeń. System rozpoznania skażeń, wzorem rozwiązań istniejących w armiach NATO, powinien opierać się na środkach automatycznych np. typu lidar, dron, robot lub ich połączeń: dron z lidarem, robot z lidarem lub desantowana mikropaleta (z zestawem czujników, systemem analizy i przekazywania sygnału) o określonym czasie eksploatacji (np. 24 h) typu amerykańskiego Organic Air Vehicle.

EN

Aim: The aim of this paper is to present the current state of knowledge on the reconnaissance of contamination in the automatic system by unmanned means. Introduction: The hypothetical threat of contamination in the territory of the Republic of Poland (RP) is growing. This threat may be caused by technological disasters and technical failures in industrial plants (including nuclear power plants) and also uncontrolled releases of highly toxic chemicals during transport, and in some cases, which cannot be ruled out, also by terrorism. This work introduces the dilemmas of the contamination reconnaissance system of the Polish Armed Forces, mainly their technical and organisational elements. It presents technical studies that have been used in NATO armies for the automated reconnaissance (detection) of contaminations. The basic operation of the system for the performance of its tasks is proposed. The implementation of automated systems would significantly increase the effectiveness of the Reconnaissance System of the Polish Armed Forces (SWS SZ RP), but also of other civil functional subsystems in the National Alert and Detection System (KSWSiA). Automated recognition systems have many advantages such as there being no need to expose staff to contamination and high mobility. Conclusions: There is a real threat that the territory of the Republic of Poland could become contaminated through the uncontrolled release of highly toxic chemicals from over 400 industrial plants that could be potential sources of major failures. Releases to the environment may be caused by natural factors (e.g. hurricanes, floods, earthquakes) or by unintentional (e.g. human error) or deliberate (e.g. act of terrorism) human activity. This analysis should not ignore threats posed by nuclear reactors located near the borders of the Republic of Poland and by pathogens. The Contamination Detection System of the Polish Armed Forces is incompatible in procedural terms with analogous solutions existing in NATO member states. In these countries it is preferable to use automated systems based on the latest technological developments, while in the Polish Armed Forces the systems employed are manually operated and obsolete. CBRN information management should be not only an instructional record, but a real element of the Chemical, Biological, Radiological and Nuclear Defence (CBRN Defence) system. The task involving risk assessment and forecasting should be an anticipatory task based on present inventory levels in plants and contribute to planning the deployment of the elements of the Contamination Detection System. The contamination reconnaissance system, modelled on the basis of the solutions available in NATO armies, should employ automatic means such as lidar, drones and robots or their joint implementation – drones with lidar, robots with lidar or dropped micro-pallets (with a set of sensors and a signal analysis and alerting system) with a specific service life (e.g. 24 h) – such as the US Organic Air Vehicle.

7

Influence of acid concentration and time of the hydrolysis of birch and spruce wood on the content of reducing sugars

Walkowiak M., Witczak M., Cichy W., Waśkiewicz A., Ratajczak I.

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2018

|

No. 103

192--201

EN

The paper presents results of the study the effect of concentration of sulfuric (VI) acid and time of hydrolysis process on the effectiveness of this process determined by the share of reducing sugars in hydrolytic solutions. One species of hardwood (Betula verrucosa Ehrh) and one species of softwood (Piea abies L. Karst) were selected. Chemical composition of both types of wood were analysed. The hydrolysis process was carried out under various conditions using variable parameters: sulfuric acid - from 0.8% to 72, time - from 4h to 7h. As an outcome describing the hydrolysis process, the following calculations and analyses were adopted: the weight loss and the content of reducing sugars (Bertrand method and HPLC analysis). Considering the weight loss, content of reducing sugars and glucose concentration in the obtained hydrolysates, the conducted research shows that deciduous wood gets destroyed more easily than softwood, using all variants of hydrolysis conditions.

PL

Badania prowadzone od wielu lat wykazały, że tkanki roślinne, a w szczególności biomasa drzewna, mogą być bogatym źródłem różnorodnych substancji chemicznych. Spośród wielu kierunków chemicznego przerobu drewna na uwagę zasługują procesy scukrzania substancji roślinnej w celu otrzymywania cukrów prostych, które są między innymi półproduktami do wytwarzania bioetanolu i innych substancji stanowiących komponenty biopaliw płynnych. Celem badań było poznanie wpływu stężenia kwasu mineralnego oraz czasu przebiegu procesu hydrolizy wybranych gatunków drewna brzozy i świerka w warunkach laboratoryjnych na efektywność tego procesu określaną udziałem cukrów redukujących w roztworach pohydrolitycznych. Biorąc pod uwagę ubytek masy oraz zawartość cukrów redukujących i zawartość glukozy w otrzymanych hydrolizatach, z przeprowadzonych badań wynika, że drewno liściaste w procesie hydrolizy prowadzonej w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej w ciągu czterech godzin w obecności kwasu siarkowego (VI) z zastosowaniem wszystkich wariantów stężeń, łatwiej ulegało destrukcji niż drewno iglaste.

8

Kompozyty ceramiczne jako pełne wykorzystanie zalet ceramiki

Prochoń M., Biernacka A., Witczak M.

Eliksir

|

2017

|

nr 1

15--16

9

Drewno jako składnik biokompozytów polimerowych

Prochoń M., Witczak M., Biernacka A.

Eliksir

|

2017

|

nr 1

24--26

10

Koncepcja rozwiązań technicznych systemu powietrznego wykrywania skażeń wykorzystującego statki bezzałogowe

Harmata W., Witczak M., Pietrzak G.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2017

|

Vol. 48, iss. 4

14--32

PL

Cel: Celem artykułu jest przedstawienie koncepcji rozwiązań technicznych systemu rozpoznawania skażeń wykorzystujących platformy bezpilotowe. Wprowadzenie: Obecnie rozpoznawaniem skażeń w strefie skażenia najczęściej zajmują się patrole piesze, które są zaopatrzone w odpowiednie przyrządy i postępują zgodnie z określonymi procedurami. Ich działania wymagają odpowiedniego wyposażenia w środki ochrony indywidualnej i likwidacji skażeń. Głównymi czynnikami pośrednio lub bezpośrednio powodującymi uwolnienie materiałów niebezpiecznych i powstanie skażeń na terytorium Rzeczpospolitej Polskiej (RP) mogą być: działania militarne, katastrofy, awarie techniczne zakładów przemysłowych oraz terroryzm. Strategia bezpieczeństwa narodowego Rzeczypospolitej Polskiej[1], zbieżna z Europejską strategią bezpieczeństwa[2], jako główne zagrożenia dla bezpieczeństwa RP w XXI wieku wymienia m.in.: terroryzm, proliferację broni masowego rażenia (BMR), przestępczość zorganizowaną, awarie przemysłowe, klęski żywiołowe i katastrofy. Zagrożenia te uwzględniono na powyższej liście m.in. dlatego, że pod ich wpływem (pośrednio lub bezpośrednio) może dojść do chemicznego, biologicznego lub promieniotwórczego skażenia ludzi i środowiska. Współcześnie rozpoznanie skażeń powinno przebiegać automatycznie, obejmować duże odległości i odbywać się najlepiej bez udziału ludzi – tak jak to preferuje się w systemach rozpoznania skażeń np. w siłach zbrojnych USA. W Siłach Zbrojnych Rzeczypospolitej Polskiej (SZ RP) system rozpoznania skażeń oparty jest na procedurach i wyposażeniu technicznym pochodzących z połowy ubiegłego wieku. Jedną z możliwości praktycznego rozwiązania tego problemu jest zastosowanie bezzałogowych statków powietrznych (BSP). W niniejszym artykule skupiono się na koncepcji rozwiązań technicznych wykorzystujących mini-BSP. Wnioski: Zagrożenie skażeniami na terytorium RP nadal istnieje i ma tendencję zwyżkową. System wykrywania skażeń w SZ RP jest technicznie przestarzały i nie spełnia współczesnych wymagań. Wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych podczas powietrznego rozpoznania i wstępnej identyfikacji skażeń w znacznym stopniu mogłoby zwiększyć efektywność działania podsystemu rozpoznania skażeń w SZ RP, który funkcjonalnie wchodzi w skład Krajowego Systemu Wykrywania Skażeń i Alarmowania (KSWSiA). Do głównych zalet wykorzystania BSP w systemie rozpoznania powietrznego można zaliczyć m.in. brak konieczności narażania personelu na skażenie, ich dużą mobilność i manewrowość, a także możliwość prowadzenia działań w trudnych warunkach terenowych i nad zbiornikami. W skład BSP przeznaczonych do rozpoznania skażeń powinny wchodzić pododdziały rozpoznania skażeń Wojsk Chemicznych i Centralnego Ośrodka Analizy Skażeń.

EN

Aim: The aim of the paper is to present the concept of technical solutions for contamination reconnaissance based on pilotless devices. Introduction: Nowadays, contamination detection in contaminated zones is mostly performed by foot patrols, which are equipped with devices and follow specific procedures. They need appropriate personal protective equipment as well as decontamination devices. The main factors which can directly or indirectly cause the release of hazardous materials and lead to the contamination at the territory of the Republic of Poland (RP) are military actions, disasters, plant failures as well as terrorism. The National Security Strategy of the Republic of Poland convergent with the European Security Strategy lists the following among the main threats for Poland’s security in the second half of the 21st century: terrorism, proliferation of weapons of mass destruction, organized crime, industrial failures, natural tragedies and disasters. One of the reasons why these threats are present in this list is the possibility of their leading, directly or indirectly, to the chemical, biological and radioactive contamination of people and environment. Nowadays, contamination detection should be performed automatically, at large distances, if possible without the involvement of people, e.g. such as in the contamination detection systems of the US Armed Forces. In the Armed Forces of the Republic of Poland, the contamination detection system is based on procedures and technical equipment dating back to the 1950s. One practical solution to this problem is the application of Unmanned Aerial Vehicles (UAV). In this article, the main focus is on the technical solutions incorporating mini-UAVs. Conclusions: The threat of contamination of the territory of Poland still exists and its risk is increasing. The contamination detection system of the Polish Armed Forces is obsolete and does not meet contemporary requirements. The use of Unmanned Aerial Vehicles for the aerial reconnaissance and initial identification of contaminants can significantly increase the efficiency of the operation of the Polish Armed Forces contamination detection sub-system which is functionally included in the National System for Contaminants Detection and Alerting. The main advantages of the UAV use in aerial reconnaissance are: no need for human presence, high mobility and maneuverability and the possibility of operation in difficult terrain conditions as well as over water bodies. UAVs in their contamination detection versions should be incorporated into contamination detection subdivisions of the Chemical Forces and the Central Station of Contamination Analysis.

11

Fault Tolerant-Control: Solutions and Challenges

Witczak M., Pazera M.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2016

|

R. 20, nr 1

5--16

EN

Fault-Tolerant Control (FTC) systems are intensively investigated both from the theoretical and practical viewpoints. It is reflected in a large number of publications and research teams dealing with this emerging area. FTC is perceived as a technique integrating advanced fault diagnosis techniques and modern control methods that makes it possible a system to continue its mission under a faulty situation. It can be also observed that the fault diagnosis theory is well developed for linear systems. There are also approaches that can be efficiently used to minimize the uncertainty effect of the model of the system being controlled and diagnosed as well as noise and disturbances. This means that the development of analogous strategies for non-linear systems is fully justified. One of the main difficulties in the current development of FTC is the fact that most works presented in the literature treat fault diagnosis and FTC problems separately. Unfortunately, perfect fault diagnosis, and in particular fault identification, is impossible to attain. This justifies the necessity of developing integrated fault diagnosis and FTC, which takes into account such an unappealing phenomenon, both for linear and non-linear systems. As indicates the state-of-the-art regarding FTC, the integration issue is treated cursorily while the lack of suitable solution is replaced with a chain of (possibly conservative) assumptions related to fault diagnosis. Taking into account the above difficulties, the paper focuses on the presentation of modern FTC with analytical and soft computing approaches. An effective FTC methods are discussed along with the integration process of fault diagnosis and FTC.

PL

Systemy sterowania tolerującego uszkodzenia FTC (ang. Fault-Tolerant Control) są obecnie intensywnie badane, zarówno z teoretycznego, jak i praktycznego punktu widzenia. Znajduje to odzwierciedlenie w wielu publikacjach naukowych oraz w liczbie międzynarodowych zespołów zaangażowanych w badania nad tym zagadnieniem. FTC jest postrzegane jako technika integrująca zaawansowane strategie diagnostyki uszkodzeń z nowoczesnymi metodami sterowania, umożliwiająca dalsze funkcjonowanie systemu w warunkach uszkodzeń. Teoria diagnostyki uszkodzeń i sterowania jest dobrze rozwinięta i udokumentowana dla systemów liniowych. Istnieją również rozwiązania zmniejszające zależność między jakością funkcjonowania powyższych metod, a niepewnością modelu opisującego sterowany i diagnozowany, która może być spowodowana takimi czynnikami jak: różnice między kopiami użytych elementów konstrukcyjnych, niestacjonarność systemu, zewnętrzne zakłócenia, szumy pomiarowe, itd. Oznacza to, że opracowywanie analogicznych rozwiązań dla systemów nieliniowych jest w pełni uzasadnione. Jedną z głównych trudności w obecnym rozwoje FTC jest fakt, że większość prac prezentowanych w literaturze traktuje problemy diagnostyki uszkodzeń i FTC niezależnie. Niestety, idealna diagnostyka uszkodzeń, a w szczególności ich identyfikacja (określenie rozmiaru uszkodzeń) jest niemożliwa do uzyskania. Uzasadnia to konieczność projektowania zintegrowanych układów diagnostyki i FTC uwzględniających tą niepożądaną właściwość, zarówno dla układów liniowych, jak i nieliniowych. Jak wskazuje przegląd licznych prac w zakresie FTC oraz monografii związanych z tą tematyką, problem integracji jest traktowany bardzo pobieżnie, a jego rozwiązanie zastępuje się szeregiem (zazwyczaj restrykcyjnych) założeń, jakie musi spełniać układ diagnostyczny stanowiący jeden z elementów FTC. Biorąc pod uwagę powyższe uwarunkowania, referat koncentruje się na prezentacji nowoczesnych rozwiązań w zakresie FTC z zastosowaniem technik analitycznych i metod obliczeń inteligentnych. Omawia się również efektywne metody sterowania tolerującego uszkodzenia wraz z procesem integracji układów sterownia i diagnostyki uszkodzeń.

12

Algorytm generacji obrazów w czasie rzeczywistym dla modelu lotniska złożonego z punktów świetlnych

Witczak M.

Studia i Materiały / Europejska Uczelnia Informatyczno-Ekonomiczna w Warszawie

|

2015

|

Nr 1(9)

1--10

PL

W artykule przedstawiono algorytm dla komputerowej wizualizacji w czasie rzeczywistym sceny nocnej złożonej z punktów świetlnych, widzianej przez pilota samolotu.

EN

The article presents a computer algorithm for real-time visualization of a night scene composed of points of light, as seen by a pilot of the aircraft.

13

Metody syntezy estrów skrobi i kwasów tłuszczowych

Stępień A., Witczak T., Witczak M., Grzesik M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 11

2010-2015

PL

Przedstawiono metody otrzymywania estrów skrobi i kwasów tłuszczowych z wykorzystaniem katalizatorów chemicznych oraz enzymatycznych. Ze względu na różnice w rozpuszczalności poszczególnych substratów omówiono wpływ wyboru medium reakcyjnego na efektywność reakcji.

EN

A review, with 56 refs., of the prepn. methods of the title esters in org. or ionic solvents, under the supercrit. conditions, in absence of solvents as well as by using lipases of microbial origin.

14

Izotermy sorpcji maltodekstryny przemysłowej o różnym stopniu scukrzenia

Stępień A., Witczak M., Witczak T., Czader M.

Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

|

2015

|

nr 2

51--56

PL

Celem pracy przedstawionej w artykule było określenie właściwości sorpcyjnych maltodekstryny przemysłowej o różnych wartościach równoważnika glukozowego (DE). Izotermy sorpcji w 25°C wyznaczono w zakresie aktywności wody od 0,11 do 0,90 za pomocą metody statyczno - eksykatorowej. Dane opisano za pomocą trzech modeli matematycznych: BET, GAB i Pelega. Oceny dopasowania dokonano w oparciu o wartości: współczynnika determinacji (R2) oraz średniego błędu kwadratowego (RMS). W celu wyeksponowania różnic pomiędzy poszczególnymi próbkami przeprowadzono Analizę Głównych Składowych (PCA).

EN

The aim of the work presented in this article was to determine moisture sorption characteristics of commercial maltodextrins with different dextrose equivalent (DE). Moisture sorption isotherms at 25°C were studied for water activities ranging from 0,11 to 0,90 using static -desiccator method. The moisture sorption data were used to fit three mathematical models: BET, GAB and Peleg’s. The goodness of fit was measured by calculation of coefficient of determination (R2) and root mean square (RMS). In order to show the differences between analyzed samples of maltodextrins Principal Component Analysis (PCA) was performed.

15

An FPGA-oriented fully parallel algorithm for multiplying dual quaternions

Cariow A., Cariowa G., Witczak M.

Measurement Automation Monitoring

|

2015

|

Vol. 61, No. 7

370--372

EN

This paper presents a low multiplicative complexity fully parallel algorithm for multiplying two dual quaternions. The “pen-and-paper” multiplication of two dual quaternions requires 64 real multiplications and 56 real additions. More effective solutions still do not exist. We show how to compute a product of two dual quaternions with 24 real multiplications and 64 real additions. During synthesis of the discussed algorithm we use the fact that the product of two dual quaternions can be represented as a matrix–vector product. The matrix multiplicand that participates in the product calculating has unique structural properties that allow performing its advantageous factorization. Namely this factorization leads to significant reducing of the multiplicative complexity of dual quaternion multiplication. We show that by using this approach, the computational process of calculating dual quaternion product can be structured so that eventually requires only half the number of multipliers compared to the direct implementation of matrix-vector multiplication.

16

Towards robust predictive fault-tolerant control for a battery assembly system

Seybold L., Witczak M., Majdzik P., Stetter R.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2015

|

Vol. 25, no. 4

849--862

EN

The paper deals with the modeling and fault-tolerant control of a real battery assembly system which is under implementation at the RAFI GmbH company (one of the leading electronic manufacturing service providers in Germany). To model and control the battery assembly system, a unified max-plus algebra and model predictive control framework is introduced. Subsequently, the control strategy is enhanced with fault-tolerance features that increase the overall performance of the production system being considered. In particular, it enables tolerating (up to some degree) mobile robot, processing and transportation faults. The paper discusses also robustness issues, which are inevitable in real production systems. As a result, a novel robust predictive fault-tolerant strategy is developed that is applied to the battery assembly system. The last part of the paper shows illustrative examples, which clearly exhibit the performance of the proposed approach.

17

A robust predictive actuator fault-tolerant control scheme for Takagi-Sugeno fuzzy systems

Witczak P., Witczak M., Korbicz J., Aubrun Ch.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 4

977--987

EN

The paper deals with the problem of robust predictive fault-tolerant control for nonlinear discrete-time systems described by the Takagi-Sugeno models. The proposed approach is based on a triple stage procedure, i.e. it starts from fault estimation while the fault is compensated with a robust controller. The robust controller is designed without taking into account the input constraints related with the actuator saturation that may change due to its faulty behaviour. Thus, to check the compensation feasibility, the robust invariant set is developed, which takes into account the input constraints. If the current state does not belong to the robust invariant set, then suitable predictive control actions are performed in order to enhance the invariant set. This appealing phenomenon makes it possible to enlarge the domain of attraction, which makes the proposed approach an efficient solution for the fault-tolerant control. The final part of the paper shows an illustrative example regarding the application of the proposed approach to the twin-rotor system.

18

Likwidacja skażeń powierzchni „wrażliwych”

Harmata W., Kłosowicz S., Witczak M., Pirszel J., Fediuk W.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2015

|

Nr 2

73--87

PL

Cel: Celem artykułu jest prezentacja metody likwidacji skażeń (dezynfekcji i odkażania) powierzchni „wrażliwych”: wnętrz kontenerów i statków powietrznych, elementów izolacyjnych odzieży ochronnej oraz sprzętu elektronicznego, za pomocą nadtlenku wodoru w stanie pary. Wprowadzenie: Likwidacja skażeń jest bardzo trudnym procesem pod względem technicznym i technologicznym, gdyż dotyczy skażeń powierzchni, które po przeprowadzonym procesie powinny być bezpieczne dla ludzi i środowiska. Dotyczy to głównie wnętrz obiektów, aparatury, dokumentacji oraz specjalistycznego wyposażenia. Obecnie możliwość skażenia lub zakażenia zespołów ratowniczych lub kontyngentów wojskowych jest wielce prawdopodobna. Siły Zbrojne Rzeczypospolitej Polskiej (SZ RP), dysponują środkami oraz technologiami do prowadzenia procesów likwidacji skażeń tzw. metodami mokrymi, bazującymi na substancjach czynnych w postaci roztworów wodnych lub ciekłych mieszanin organicznych. Metoda mokra jest nieprzydatna do likwidacji skażeń np. elektroniki, ponieważ w większości przypadków sprzęt ten w procesie likwidacji skażeń zostaje trwale uszkodzony. Niezależnie od formy skażeń, ważne jest szybkie dotarcie do źródła zagrożenia i skuteczna jego likwidacja. Jedną z możliwości rozwiązania praktycznego tego problemu jest zastosowanie nadtlenku wodoru w postaci pary oraz mobilnego urządzenia do likwidacji skażeń. Metodologia: Metodykę określenia działania biobójczego gazowego nadtlenku wodoru opracowano na podstawie norm: PN-EN 13697, PN-EN 14561, PN-EN 14562. Jako substancje testowe wykorzystano: Enterococcus hirae (bakteria gram-dodatnia), Escherichia coli (bakteria gram-ujemna), Geobacillus stearothermophilus (spor bakteryjny) oraz Candida albicans (grzyb drożdżopodobny) i Aspergillus niger (grzyb pleśniowy). Badanie skuteczności odkażania iperytu siarkowego za pomocą gazowego nadtlenku wodoru prowadzono według metodyki RTMO-86 (materiał niejawny). Analizę skażeń resztkowych prowadzono techniką GCMS. Wpływ procesu likwidacji skażeń na materiały oraz aparaturę oceniano na podstawie norm oraz wewnętrznych procedur badawczych. Wnioski: Uzyskane pozytywne wyniki badań skuteczności dezynfekcji i odkażania oraz kompatybilność nadtlenku wodoru w postaci pary w stosunku do materiałów i aparatury, po przeprowadzeniu badań uzupełniających, rekomenduje opracowanie do wdrożenia.

EN

Aim: The purpose of this article is to present a method of eliminating the consequence of contamination (decontamination and disinfection) from delicate surfaces including; the interior of containers and aircraft, insulating elements of protective clothing and electronic equipment, with the aid of hydrogen peroxide applied in vapour form. Introduction: Elimination of contamination is a very difficult process in terms of application and technology because it relates to contaminated surfaces, which after a process of application, should be rendered safe for the environment and use by humans. In the main, this applies to indoor facilities, apparatus, documentation and specialised equipment. Currently, the risk of contamination or infection of rescue teams, or military contingents is high. Polish Armed Forces have the means to perform decontamination processes using so called ‘wet methods’, where active ingredients are based on aqueous solutions or organic liquid mixtures. However, ‘wet methods’ are unsuitable for decontamination of, for example, electronic equipment, because in most circumstances such equipment is likely to be permanently damaged during the process. Irrespective of contamination type, it is important to quickly reach the source of threat and successfully eliminate it. One practical approach, to address the problem, may lie in the use of hydrogen peroxide, in vapour form, delivered by a suitable device to eliminate contamination in the field. Methodology: The methodology for determining biocidal effect of hydrogen peroxide gas was developed on the basis of following standards: EN 13697, EN 14561, EN 14,562th. The following substances were used during research tests: Enterococcus hirae (gram-positive bacteria), Escherichia coli (gram-negative bacteria) Geobacillus stearothermophilus (bacterial spores), Candida albicans (yeast fungus) and Aspergillus niger (filamentous fungus). An examination of the effectiveness of sulfur mustard decontamination with gaseous hydrogen peroxide was carried out using methodology RTMO-86 (classified material). Analysis of residual contamination was performed using GCMS. The impact of contamination elimination on materials and equipment was evaluated on the basis of standards and internal procedures. Conclusions: Achievement of positive test outcomes for successful disinfection and decontamination, and compatibility of hydrogen peroxide, in vapour form, with materials and apparatus embraced by research. Recommendation, after supplementary studies, for the development and implementation of the process.

19

Przekształcenia matematyczne dla komputerowej generacji obrazu w czasie rzeczywistym

Witczak M.

Studia i Materiały / Europejska Uczelnia Informatyczno-Ekonomiczna w Warszawie

|

2014

|

Nr 2(8)

9--16

PL

W artykule przedstawiono przekształcenia matematyczne dla komputerowej wizualizacji w czasie rzeczywistym sceny widzianej przez obserwatora. Ponieważ nie jesteśmy w stanie generować realnych obrazów pola widzenia w czasie rzeczywistym, dlatego dąży się do kompromisu między złożonością modelu a postacią generowanych obrazów.

EN

This paper presents mathematical transformations for computer real-time visualization of the scene as seen by the observer. Since we are not able to generate realistic images of visual field in real time, so the aim is to reach a compromise between the complexity of the model and the form of generated images.

20

Modelowanie struktur 2D i 3D a ich odwzorowywanie w czasie rzeczywistym

Witczak M.

Studia i Materiały / Europejska Uczelnia Informatyczno-Ekonomiczna w Warszawie

|

2014

|

Nr 1(7)

65--72

PL

Obecnie nie jesteśmy w stanie generować w czasie rzeczywistym realnych obrazów pola widzenia. Dotyczy to zwłaszcza obiektów 3D. Dlatego dąży sie do kompromisu między złożnością modelu a postacią generowanych obrazów. Zadowalajace rezultaty moe dac symulacja widoków obiektów majacych istotne znaczenie i dostosowanie do nich poziomu szczegółowosci obrazu.

EN

Currently we are not able to generate real-time images of real vision. This applies especially to 3D objects. Therefore, the aim is to reach a compromise between the complexity of the model and the form of generated images. Satisfactory results can be achieved by simulating views of significant objects and adjusting the level of detail in the picture.