Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 21

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
PL
W latach 2010-2013 Poltegor - Instytut był koordynatorem i głównym wykonawcą projektu rozwojowego pt.: ,,Mechatroniczny system sterowania, diagnostyki i zabezpieczeń w maszynach górnictwa odkrywkowego”. Rezultatem realizacji projektu, oprócz osiągnięć naukowych są rozwiązania będące dobrami intelektualnymi przeznaczonymi do komercjalizacji. Publikacja ma na celu prezentację wdrożonych rozwiązań.
EN
In the years 2010-2013 Poltegor - Institute was coordinator and main contractor in development of project “Mechatronic control, security and diagnostics system in surface mining machines”. The results of the project, in addition to the scientific achievements, are solutions being intellectual assets intended for commercialization. The publication aims to present the implemented solutions.
PL
Praca przedstawia analizę oddziaływań aero- i hydrodynamicznych na ożaglowanie i kadłub jachtu z wykorzystaniem modelowania CFD (Computational Fluid Dynamics). W symulacji zastosowano model przepływów wielofazowych VOF (Volume Of Fluid), wyznaczając rozkłady prędkości i ciśnienia oddzielnie dla każdego ośrodka. Zastosowanie w obliczeniach modułu DFBI (Dynamic Fluid Body Interaction) pozwoliło na wyznaczenie wypadkowych sił w funkcji czasu, pochodzących zarówno od powietrza, jak i od wody. Otrzymane wyniki dla zagadnienia sprzężonego, ruchu jachtu na wietrze, obejmowały również przesunięcie i obrót analizowanego obiektu (kadłuba wraz z ożaglowaniem) w funkcji czasu.
EN
The paper presents the analysis of aero- and hydrodynamic interactions to the sail and the hull of the yacht using CFD (Computational Fluid Dynamics). In the simulation of multiphase flow, the VOF (Volume Of Fluid) model was used to determine the velocity and pressure distributions for each phase. The DFBI (Dynamic Fluid Body Interaction) model used in calculations allowed to determine the resultant force as a function of time from both the air and the water The result of the coupled problem, as the motion of the yacht on the wind, is also a shift and rotation of the analyzed object, which is a hulI and sail, as a function of time.
PL
W niniejszym artykule opisano dedykowany moduł akceleracji obliczeń filtracji FIR (filtrów o skończonej odpowiedzi impulsowej) o nazwie xsp_calc. Moduł ten jest kompatybilny ze środowiskiem EDK (Embedded Development Kit) firmy Xilinx oraz magistralą PLB (Processor Local Bus). Na magistrali PLB niniejszy moduł jest urządzeniem typu master, oraz może wykonywać 8 operacji MACs (dodaj i akumuluj) na takt zegara. Dodatkowo moduł ten może obliczać wartość maksymalną, minimalną, średnią oraz skuteczną sygnału.
EN
In this paper a dedicated module compatible with PLB (Processor Local Bus) and EDK (Embeddded Development Kit) provided by Xilinx is described. This module accelerates FIR (Finite Impulse Response) operations as well as average value and RMS (Root Mean Square) calculations. This module was employed in Programmable Unit for Diagnostics (PUD) [4, 5] and for Procedure of Linear Decimation (PLD) [6, 7]. For PLD the decimation ratio depends on the rotary machinery angular speed, and thus number of FIR filter nodes changes from 20 to 2000. Consequently, no standard FIR filter architecture for FPGA can be efficiently employed. Furthermore, the dedicated module presented in Fig. 2 was designed. This module is a master on PLB bus therefore it can perform input/output data transfer independently of the processor MicroBlaze. The processor just initialize calculation process by writing proper data to the selected control registers. This module can perform up to 8 MACs (Multiply and Acumulate) operations per clock cycle, sufficiently for the presented system and comparable with the computation power of a DSP (Digital Signal Processor). The implementation results presented in Tab. 1 illustrate that the presented module requires roughly twice the resources of the MicroBlaze and can speed up FIR calculation process roughly 20 times in comparison to the MicroBlaze.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono system przeznaczony do analizy i przetwarzania sygnałów wibroakustycznych oparty na procesorze z jądrem ARM oraz układzie FPGA. Jednym z kilku zaimplementowanych algorytmów w ramach prezentowanego systemu jest Procedura Liniowej Decymacij, szeroko stosowana do diagnozowania maszyn wirnikowych synchronizowanych cyklem roboczym. Szybkość wstępnego przetwarzania sygnałów przy pomocy układów FPGA jest dużo większa niż w przypadku procesorów DSP, dzięki czemu stworzony system umożliwia analizę sygnałów diagnostyczny w czasie rzeczywistym.
EN
The paper presents an embedded system for monitoring and analysis of vibroacustic signals. The system is based on an ARM processor and FPGA, which provides both flexibility and real-time processing capabilities. The Linear Decimation Procedure was implemented as one of the vital algorithms for rotary machinery analysis along with a whole set of other calculation procedures widely employed in vibroacustic. Exp() function was used to benchmark the DEVKIT8000 and PANDA platforms against the desktop processor Core i7 3,4 GHz. The presented system is also capable of working in a real-time mode due to its high processing data rate resulting from the adopted architecture and employed high-performance components. A number of the original algorithms were implemented in the FPGA which could be used for non-stationary signals analysis. Furthermore, numerical procedures which do not fit into the FPGA due to the high resources occupation were employed on the ARM processor. It is worth mentioning that the whole system is run under the Ubuntu system which provides a huge flexibility in a number of software packets available as well as stability of the system as such. Some additional widely available environments (e.g. Octave) were installed on the platform facilitating data analysis and processing. It should be noted that the software of the system can be easily modified or replaced apart of the hardware which allows for a fast upgrade. Some other Linux or Windows distributions are also considered for installation in the future.
PL
W systemach wbudowanych użycie niezależnego procesora ARM oraz układu FPGA umożliwia uzyskanie dużo większej elastyczności projektowania oraz lepszej wydajności niż w przypadku systemów homogenicznych (opartych na tylko jednej platformie). Wadą takiego rozwiązania jest konieczność zapewnienia wydajnej, szybkiej komunikacji, która w omawianym przypadku została zrealizowana poprzez interfejs SPI. Aby uzyskać większą przepustowość danych zaprojektowano dedykowany moduł sprzętowy wewnątrz układu FPGA obsługujący interfejs SPI, pracujący jako urządzenie typu slave po stronie interfejsu SPI oraz master na magistrali PLB (Processor Local Bus).
EN
Implementation of fast and reliable data transfer between an FPGA and a processor is a significant challenge for a designer of heterogeneous embedded systems. In the presented system two separate Printed Circuit Boards (PCB) are employed: ARM-based OMAP3530 [4] and FPGA Spartan3 [2]. SPI (Serial Peripheral Interface) [5] is used as a communication interface due to the OMAP3530 limitations in communication interface choice. For the FPGA module, Xilinx Embeded Development Kit (EDK) and soft-processor MicroBlaze are used. The EDK delivers SPI hardware module [9] compatible with the Processor Local Bus (PLB). Nevertheless, this module employs slave interface on the PLB therefore requires the soft-processor MicroBlaze interaction which limits the transfer speed. Consequently, a dedicated hardware module compatible with the PLB and EDK was designed. This module employs master interface on the PLB bus and slave interface on the SPI interface and is further denoted as the xps_spi_master. As a result, the MicroBlaze is not engaged in the data transfer and, therefore, the transfer speed is significantly larger (which resulted in significant increase in the data throughput). FPGA does ot generate any wait states and therefore the SPI transfer protocol is simplified. The SPI clock speed is 24 MHz and the measured data transfer is roughly 2 MB/s. Summing up, the designed module xps_spi_master significantly speed-ups data transfer and consumes significantly lower FPGA resources in comparison to the original EDK solution, which employs the MicroBlaze and PLB-slave-based SPI interface.
6
Content available PLD aided demodulation, case of naval turbo engine
EN
It's widely known that proper investigation of vibration signal modulation VSM can provide a variety of diagnostic information in the early stage of fault evolution. However, variable loading rate, run-up and run-out generally cause some difficulties in VSM real-time demodulation procedures. The methods of angle demodulation, created and optimized for carrier-signals in a specified form and constant frequency, turn out to be inefficient. To overcome these problems the authors proposed PLD pre-processing to customize and improve asynchronous PM and AM demodulator. Some conclusive examples and practical results are presented, discussed and quantitively compared.
PL
Od dawna znane jest i doceniane znaczenie modulacji niezamierzonych jako źródła informacji o wczesnych stanach ewolucji uszkodzeń. Jednak w systemach czasu rzeczywistego monitorujących maszyny pracujące stale w warunkach dużych zmian obciążenia prędkości obrotowej demodulatory optymalizowane dla stałej częstotliwości nośnej okazują się nieskuteczne. Rozwiązaniem może okazać się preprocessing zmieniający skalę czas lokalny przy zachowaniu modulacji kąta, PLD zdaniem autorów nadaje się tu najlepiej.
7
Content available remote Digital signal acquisition and processing in FPGAs
EN
Rapid grow of FPGAs resources allows to include a whole system into a single FPGA chip. The system usually include soft-processors, limited on-chip memory, input-output interfaces, etc. The main advantage of FPGAs solution is, however, incorporation of dedicated hardware signal processing units such as signal filtering, FFT for which signal processing speed significantly surpasses DSP or general purpose processors. This paper presents an example of a whole system solution incorporating an FPGA and high-speed analog-digital converters.
PL
Gwałtowny wzrost dostępnych zasobów układów FPGA pozwolił na integrację całego systemu w jednym układzie FPGA. Taki system z reguły zawiera soft-procesor, niewielką pamięć, interface'y wejścia wyjścia. Podstawową zaletą systemu opartego na układach FPGA jest możliwość dołączenia dedykowanych jednostek przetwarzania danych, umożliwiających np. filtrowanie sygnałów, obliczanie FFT. Dedykowane jednostki wykonują wybrane obliczenia dużo szybciej niż procesory DSP lub ogólnego przeznaczenia. Niniejszy artykuł przedstawia przykład właśnie takiego systemu składającego się układu FPGA i szybkich przetworników analog-cyfra.
EN
This article regards hardware processing of diagnostic signals. It is solely devoted to the problem of bit-length accuracy of digital filter-coefficients with the application of fixed-point numbers. This problem has not been properly studied before, since arithmetic operations bit-width is usually fixed, e.g. 32 bits for DSPs or microprocessors. For programmable devices arithmetic bit-length may be freely selected. This research provides guidelines for proper selection of filter coefficient bit-length for a given filter-tap number and filter characteristics. Furthermore, different filter types are compared for the required minimum bit-length of coefficients.
PL
Artykuł dotyczy sprzętowego przetwarzania sygnałów diagnostycznych. Poświęcono go problemowi dokładności zapisu współczynników filtrów cyfrowych na liczbach stałoprzecinkowych. Ze względu na brak literaturowych doniesień na ten temat, celem opracowania było przedstawienie sposobu doboru parametrów filtrów cyfrowych tak, by przy sprzętowej realizacji stałoprzecinkowej jak najefektywniej wykorzystać rząd filtru. W artykule przedstawiono analizy wymaganej dokładność zapisu współczynników dla spełnienia założonych kryteriów filtru. Porównano różne rodzaje filtrów pod względem minimalnej ilości bitów potrzebnych do zapisu ich współczynników.
EN
Monitoring operation of grinders of aviation-turbine blades is especially vital for the demanded product quality and economic expenses associated with defected products and production stoppages. In technological process of grinding, not always even wear of tools occurs and machine tools work definitely in non-stationary conditions. Selfinduced vibrations are often observed. Therefore monitoring system of module structure was designed, dedicated to non-stationary signal processing. The system is composed of modules for recording and preliminary hardware signal processing, database servers and user’s terminals.
11
EN
The article contains the example of practical application of the procedure for non-stationary signals processing developed at Department of Mechanics and Vibroacoustics University of Science and Technology (AGH). The developed method - Procedure of Linear Decimation (PLD) was applied for signal analysis of vibrations of GTD-350 turbine engine in unstable operating conditions. As a reference signal the rotational speed of driving shaft was adapted. The results were enclosed for turbine running-up and coasting state.
PL
W artykule przedstawiono przykład praktycznego zastosowania opracowanej w Katedrze Mechaniki i Wibroakustyki Akademii Górniczo-Hutniczej procedury przetwarzania sygnałów niestacjonarnych. Opracowaną metodę - Procedurę Liniowej Decymacji (PLD) zastosowano do analizy sygnałów drgań silnika turbinowego GTD-350 w nieustalonych stanach pracy. Jako sygnał referencyjny przyjęto prędkość obrotową wału napędowego. Wyniki przedstawiono dla stanu rozbiegu i wybiegu turbiny.
PL
Opis sygnałów drganiowych maszyn wirujących przy monotonicznych zmianach prędkości obrotowej można znacznie uprościć wykorzystując czas taktowany cyklicznymi procesami kinematycznymi Taką możliwość oferuje transformacja PLD pozwalająca wykorzystać charakterystyki właściwe sygnałom stacjonarnym Jej zastosowanie prowadzi do zadawalającego zmniejszenia obciążeń wyniku już w przypadku prostego asynchronicznego demodulatora fazy Przedstawiono przykładowe wyniki dla realnych sygnałów rozruchowych, a także występujące problemy i ograniczenia.
EN
Taking into account some particularities of rotating machinery signal modulation the paper is concerned with the possibility of PLD aided output biasing elimination. Especially rotating speed fluctuations or trend can affect demodulation procedure due to nonlinear trend of carrier frequency. Proposed time scale transformation, called procedure of linear decimation - PLD, aims to reduce demodulation error using linear approximation of carrier cycle short-term changes. Some examples of real starting signal asynchronous demodulations are presented discussed.
EN
Monitoring the operation of machine tools, such as grinders used for jet-engine turbine blades is vital for demanded product quality and economic expenses associated with defected products and production stoppages. In the technological process of grinding, even wear of tools does not always occur, and machine tools definitely work in non-stationary conditions. Self-induced vibrations are often observed. Therefore monitoring system of module structure was designed, dedicated to non-stationary signal processing. The system is composed of modules for recording and preliminary hardware signal processing, database servers and user's terminals.
PL
Monitorowanie obrabiarek takich jak szlifierki łopatek silników lotniczych ma szczególne znaczenie ze względu na wymaganą jakość produktu, jak również koszty ekonomiczne związane z wytwarzaniem braków oraz przestojów produkcyjnych. Podczas procesu technologicznego szlifowania następuje nie zawsze równomierne zużycie narzędzi, a obrabiarki pracują w warunkach niestacjonarnych. Często występują również drgania samowzbudne. Dlatego stworzono system monitorowania, dedykowany przetwarzaniu sygnałów niestacjonarnych o modułowej budowie. Składa się on z urządzeń do rejestracji i wstępnego sprzętowego przetwarzania sygnałów pomiarowych, serwerów bazy danych i terminali użytkowników.
14
Content available PLD we wspomaganiu demodulacji drgań maszyn
PL
W diagnozowaniu maszyn, dla których realizacja celu podstawowego obejmuje powtarzanie sekwencji zdarzeń podobnych, można wykorzystać PLD dla wspomagania demodulacji sygnału drganiowego w niestacjonarnych stanach pracy maszyny. Zastosowana transformacja skali czasu powoduje wyrównanie długości dyskretnej reprezentacji kolejnych cykli i zbliża rezultat do sygnału stacjonarnego zachowując modulacje AM i PM. Nawet zastosowanie demodulatorów asynchronicznych prowadzi wówczas do wyraźnego zmniejszenia uchybu obciążenia rezultatu. zmniejszenia obciążeń wyników. Przedstawiono rezultaty badań dla sygnałów modelowych i rzeczywistych.
EN
This paper is concerned with the PLD (Procedure of Linear Decimation) aided output biasing elimination which takes into account some particularities of rotating machinery signal modulation. Rotating speed fluctuations or trend affect demodulation procedure due to nonlinear trend of carrier frequency. The proposed time scale transformation, denoted as PLD, aims to reduce demodulation error by employing linear approximation of carrier cycle short-term changes. Some examples of simulated and real signal asynchronous demodulations are also discussed hereby.
PL
Referat przedstawia wyniki zastosowania implementacji Procedury Liniowej Decymacji (PLD) zrealizowanej na Programowalnym Urządzeniu Diagnostycznym (PUD). Wykonane przez autorów urządzenie diagnostyczne miało na celu poszerzenie możliwości praktycznego wykorzystania metody. Zwiększenie nadpróbkowania do 10 MS/s i sprzętowa realizacja procedury PLD pozwoliły na wielokrotny wzrost współczynnika decymacji Dc (do 1000) oraz analizę sygnałów w pasmach wysokich częstotliwości (np. zazębienia). Wpływ dynamiki zmian cyklu referencyjnego na selektywność widmową przedstawiono w wynikach.
EN
This paper presents practical implementation of Linear Decimation Procedure (LDP) employing the Programmable Unit for Diagnostic (PUD). The PUD device, designed and developed by the research authors, has extended abilities in order to improve the LDP results. Increased sampling rate (up to 10MS/s) and hardware implementation of the LDP allowed to increase decimation rate DC significantly (up to 1000) and to analyze signal frequency (e.g. gear mashing). Influence of dynamics of reference-cycle change on spectrum selectivity is showed in the experiment practical results.
16
Content available remote Demodulation of non-stationary machine vibration using cycle-time scale
EN
Inner time-scale affects the operation of angle demodulator. Can linear approximation of monotonic variations in carrier-cycle improve the recovery of unknown low-energy signal modulating observable vibration processes? Authors make an attempt to answer using phase-locked loop PLL as demodulator. Simulations conducted for complex phase model indicate potentially vast possibilities of recognizing and selection of information component. Appropriate selection of approximation time-range enables to achieve acceptable RMS value loads and harmonics of rotational speed of outgoing estimates.
PL
W diagnozowaniu maszyn, dla których realizacja celu podstawowego obejmuje powtarzanie sekwencji zdarzeń podobnych, lecz nie identycznych wartościową okazać się może informacja o dynamicznych procesach resztkowych zawarta w modulacjach, zwłaszcza PPM. Procedurę demodulacji znacznie utrudnia zmiana cykli procesów kinematycznych w trakcie monitorowania. Opis sygnału w skali czasu synchronicznego z cyklem nośnym pozwala przybliżyć rozwiązanie problemu demodulacji kąta.
EN
Taking into account some particularities of machine modulation the paper is concerned with the possibility of Phase demodulation output biasing elimination. Especially rotating speed fluctuations or trend can affect demodulation procedure. Proposed time scale transformation called PLD aims to reduce demodulation RMS error due to monotonic trend of carrier frequency. New time scale is synchronized by short time mean cycle of reference rotation speed, supposed carrier. Some simulated examples are discussed.
18
EN
In the paper, the method based on Sammon's transformation is presented, enabling the visualization of multi-dimensional data in a two-dimensional plane - being friendly for human perception. This transformation is executed in the form of the implementation that makes use of self-organizing learning process. The evaluation of separation of the initial vectors and vectors on the plane is based on the implementation of modified Sebestyen's criterion. The evaluation considers the distances between classes and internal dispersions within the classes. Visual, two-dimensional Sammon's representation of state vectors and the application of Sebestyen's criterion provide rational selection of symptoms essential for the classification of technical condition of machines and devices.
19
Content available Modulacje niezamierzone w diagnozowaniu głośnika
PL
Autorzy starają się spojrzeć na związane z pracą głośnika modulacje ciśnienia akustycznego, jako na źródło informacji diagnostycznej. Odtworzenie niskoenergetycznych sygnałów modulujących może dostarczyć symptomów stanu technicznego bądź eksploatacyjnego urządzania. Warunkiem jest określenie symptomatycznych modulacji oraz wybór adekwatnej procedury demodulacji zapewniającej ich skuteczną selekcję. W przeprowadzonych eksperymentach zbadano skuteczność pętli synchronizacji fazy dla modulacji dopplerowskich kąta oraz metody obwiedni dla demodulacj AM.
EN
Inter-modulating distortion IMD corrupt often wide band speaker sound and may cause serious deterioration of perceived sound quality. Direct selection of spectral sidelobes near carrier frequency confounds various modulations results. Furthermore standard dual-tone test does not reflect the degree of audibility (not only in authors opinion). On the contrary some of its results may be useful for faultfinding or speaker malfunction diagnostics. Both cases need appropriate demodulation procedure. In the paper PLL and envelope method are examined in order to recovery and select symptomatic PM or AM modulations of speaker sound.
20
Content available Wpływ interpolacji na procedurę liniowej decymacji
PL
Postać widmowa nadaje się do analizy sygnałów stacjonarnych. Procedura liniowej decymacji (PLD) sprowadza sygnał przy zmiennej prędkości obrotowej do postaci odpowiadającej stałym obrotom. W opracowaniu przedstawiono opis matematyczny i wyprowadzenie oryginalnej PLD. Zapis algorytmiczny, który zamieszczono umożliwia tworzenia implementacji programowych. Pokazano możliwości stosowania metod interpolacyjnych w PLD. Wyniki w postaci widm amplitudowych przemieszczeń drgań wału na wybiegu dla omawianych metod przedstawiono w zestawieniu graficznym. W opracowaniu podkreślono wpływ wartości współczynnika decymacji na selektywność widmową.
EN
Nonstationary signals cannot be analysed using the spectrum analysis methods. A Linear Decimation Procedure transforms signals measured for a changeable rotational speed into signals corresponding to the constant speed. In this article a mathematical description and derivation of the original LDP were presented. An algorithmic notation of the method allows to create program implementations. Also the possibilities of the usage of interpolation methods for PLD were presented. The obtained results, in the form of the amplitude spectrums of the shaft vibration displacement during rotor run-down, for the methods presented in this article where graphically presented. In this article the influence of the decimation ratio on spectral selectivity was emphasised.
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.