Analizowano sterowanie procesem rektyfikacji za pomocą wybranych algorytmów sterowania. Na stanowisku badawczym zarejestrowano charakterystykę skokową, na podstawie której sformułowano matematyczną postać transmitancji operatorowej procesu. Posłużyła ona do opracowania w środowisku Matlab®-Simulink modeli trzech wersji układu sterowania - w konfiguracjach z regulatorami: relay, PID oraz PID + DD. Podczas symulacji komputerowej przeprowadzono analizę jakości sterowania w warunkach idealnych i w obecności sygnału zakłócającego o amplitudzie 5% wartości sygnału zadanego i częstotliwości 2 mHz. Analiza wykazała, że regulatory PID oraz PID + DD zapewniają lepszą jakość regulacji kosztem większego zużycia elementów wykonawczych niż regulator relay.
EN
The control of the rectification process was analyzed using selected control algorithms. The step characteristic was recorded at the test stand, based on which the math. form of the process operator transfer function was formulated. It was used to develop models of 3 versions of the control system in the Matlab®-Simulink environment, in configurations with the following controllers: relay, PID and PID + DD. During the computer simulation, an anal. of the control qual. was carried out in ideal conditions and in the presence of a disturbing signal with an amplitude of 5% of the set signal value and a frequency of 2 mHz. The anal. showed that the PID and PID + DD controllers provide better control qual. at the cost of greater wear of the actuators than the relay controller.
Elektrostymulacja nerwowo-mięśniowa (EMS) to nowoczesna metoda rehabilitacji mięśni u zwierząt. Celem pracy było opracowanie projektu prototypu urządzenia do domowej elektrostymulacji, składającego się z elastycznej opaski ortopedycznej oraz zdalnie sterowanego generatora impulsów elektrycznych. Projekt przewiduje zastosowanie opaski dla zwierząt różnych gatunków i wielkości, takich jak koty czy konie, z możliwością precyzyjnego dostosowania parametrów stymulacji do potrzeb pacjenta. Mikrokontroler ESP32 z modułem Bluetooth umożliwia monitorowanie terapii w czasie rzeczywistym, a przyszłe plany obejmują wykorzystanie sztucznej inteligencji do automatycznego dostosowywania terapii. Opaska zapewnia łatwe umiejscowienie elektrod i indywidualne dopasowanie dzięki technologii skanowania 3D, co zwiększa efektywność i komfort rehabilitacji zwierząt po urazach mięśniowo-szkieletowych.
EN
Electrical Muscle Stimulation (EMS) is a modern method used for muscle rehabilitation in animals. The aim of this project was to develop a prototype device for home-based muscle stimulation, consisting of a flexible orthopedic band and a remotely controlled electrical pulse generator. The design allows for use in animals of various species and sizes, such as cats and horses, with the ability to precisely adjust stimulation parameters according to the patient’s needs. The ESP32 microcontroller with Bluetooth enables real-time monitoring of therapy, and future plans include the implementation of artificial intelligence algorithms to automatically adjust the treatment. The band ensures easy electrode placement and individualized fit through 3D scanning technology, enhancing the effectiveness and comfort of rehabilitation for animals recovering from musculoskeletal injuries.
Systemy wizyjne to zaawansowane zestawy składające się z sensorów obrazu, sprzętu komputerowego oraz wyspecjalizowanych algorytmów oprogramowania. Przetwarzają i analizują obrazy z otoczenia, wspierając kontrolę, automatyzację procesów i inspekcję produktów. Typowe elementy takich systemów to oświetlenie, obiektywy, sensory obrazu, jednostki przetwarzania wizji oraz systemy komunikacji. W przemyśle spożywczym i rolniczym systemy wizyjne są coraz częściej wykorzystywane do identyfikacji owoców, rozpoznawania i klasyfikowania ich na podstawie cech takich jak kolor, kształt, rozmiar i stopień dojrzałości. Badania skupiały się na programowaniu systemów wizyjnych do identyfikacji truskawek z użyciem środowiska Python oraz bibliotek OpenCV. Do oceny skuteczności identyfikacji owoców i poprawności określania ich współrzędnych wykorzystano kamerę inspekcyjną DF Robot OpenMV Cam H7. Kalibracja i uczenie maszynowe zostały przeprowadzone na zestawie owoców o różnych cechach. Algorytm został skonfigurowany do identyfikacji pikseli o wartościach RGB odpowiadających kolorowi czerwonego. Badania obejmowały uczenie maszynowe w celu identyfikacji obiektów, analizę wpływu natężenia światła, wykrywanie obiektów o określonym kolorze oraz ocenę dokładności odczytu współrzędnych owoców. Wyniki pokazały, że system najlepiej identyfikował czerwone truskawki z powodu wysokiego kontrastu. Dostosowanie ekspozycji kamery umożliwia preferencyjne wykrywanie bardziej nasyconych kolorów.
EN
Machine vision systems are advanced sets composed of electronic components, computer hardware and specialized software algorithms. They process and analyze images from the environment, supporting control, process automation and product inspection. Typical components include lighting, lenses, image sensors, vision processing units, and communication systems. In the food and agricultural industries, vision systems are increasingly used to identify fruit, recognizing and classifying them based on features such as color, shape, size and degree of ripeness. The research focused on programming vision systems for strawberry identification using the Python environment and OpenCV libraries. The DF Robot OpenMV Cam H7 inspection camera was used to assess the effectiveness of fruit identification and the correctness of determining their coordinates. Calibration and machine learning were performed on a set of fruits with different characteristics. The algorithm was configured to identify pixels with RGB values corresponding to the red color. The research included machine learning for object identification, analysis of the impact of light intensity, detection of objects of a specific color and assessment of the accuracy of reading fruit coordinates. The results showed that the system best identified red strawberries due to high contrast. Adjusting the camera exposure allows for preferential detection of more saturated colors.
Analizie poddano proces sterowania temperaturą z wykorzystaniem zespołu chłodzącego z modułem Peltiera. Badano jakość sygnału sterującego w idealnych warunkach i pod wpływem czynnika zakłócającego. Testy przeprowadzono z wykorzystaniem algorytmów regulatorów: dwustawnego, szeregowego PID i równoległego PID. Aby zrealizować postawiony cel opracowano układ doświadczalny. W oparciu o zarejestrowane na nim charakterystyki zamodelowano obiekt i układ sterowania. Przeprowadzono symulacje komputerowe a ich wyniki przedstawiono w postaci wykresów i tabel. Analizę przeprowadzono dla etapu prototypowania.
EN
The temperature control process using a cooling micro-unit equipped with a Peltier module was analyzed. In this process, the quality of the control signal was analyzed under ideal conditions and under the influence of a disturbing factor. The tests were carried out using the following controller algorithms: two-state, serial PID and parallel PID. In order to achieve the set goal, an experimental system was developed. Based on the characteristics recorded on it, the object and the control system were modeled. Computer simulations were carried out and their results were presented in the form of graphs and tables. The analysis was carried out for the prototyping stage.
W artykule przedstawiono problematykę funkcjonowania systemu lokalizacji typu LIDAR w zastosowaniach autonomicznych robotów mobilnych klasy AMR. Skupiono się na wykorzystaniu tych robotów jako platform jezdnych do różnych zadań, które wymagają precyzyjnego pozycjonowania. Badania i prace rozwojowe mające na celu stworzenie robota zdolnego do wykonywania prac ogrodniczych, takich jak monitorowanie uprawy (robot inspekcyjny), zbieranie owoców oraz prace pielęgnacyjne, doprowadziły do określenia wymagań konstrukcyjnych i eksploatacyjnych dla platformy jezdnej. W celu spełnienia tych wymagań, zdecydowano się na budowę dedykowanego systemu jezdnego, co zaowocowało przeprowadzeniem badań doświadczalnych w celu oceny dokładności pozycjonowania seryjnie produkowanego robota mobilnego. Wyniki tych badań będą stanowiły punkt odniesienia dla tworzonego prototypu. Wszystkie opisane działania mają na celu osiągnięcie wysokiej precyzji pozycjonowania, która jest kluczowa dla skuteczności wykonywanych zadań. Platformy jezdne robotów AMR zazwyczaj wykorzystują kilka systemów lokalizacyjnych, które współpracują ze sobą. Mogą to być układy kamer wzajemnie zsynchronizowanych lub oparte na triangulacji (pomiarze kątów do trzech obiektów znajdujących się na jednym obrazie). Te metody mogą być uzupełnione przez skanery laserowe, które mierzą odległości od obiektów w bliskim otoczeniu, pozwalając na równoczesny pomiar w szerokim zakresie kątowym. Analiza uzyskanych wyników pozwoliła stwierdzić, że wykorzystanie pojedynczej metody nawigacji w interfejsie robota mobilnego prowadzi do osiągnięcia niskiego stopnia powtarzalności i precyzji dla całego systemu robotycznego.
EN
The article presents the issue of the functioning of the LIDAR type location system in the applications of autonomous mobile robots of the AMR class. The focus was on using these robots as mobile platforms for various tasks that require precise positioning. Research and development work aimed at creating a robot capable of performing gardening tasks, such as crop monitoring (inspection robot), fruit picking and maintenance work, led to the determination of construction and operational requirements for the mobile platform. In order to meet these requirements, it was decided to build a dedicated drive system, which resulted in conducting experimental research to assess the positioning accuracy of a massproduced mobile robot. The results of these tests will be a reference point for the prototype being created. All described activities are aimed at achieving high positioning precision, which is crucial for the effectiveness of the tasks performed. AMR robotic mobile platforms typically use several locating systems that work together. These can be systems of cameras synchronized with each other or based on triangulation (measuring the angles of up to three objects in one image). These methods can be complemented by laser scanners that measure distances to objects in close proximity, allowing simultaneous measurement over a wide angle range. The analysis of the obtained results allowed to conclude that the use of a single navigation method in the mobile robot interface leads to a low degree of repeatability and precision for the entire robotic system.
W artykule przedstawiono problematykę funkcjonowania lokalizacji w autonomicznych robotach mobilnych AMR. Lokalizację robota mobilnego przeprowadza się nie na podstawie jednego pomiaru, lecz serii pomiarów wykonywanych najczęściej podczas jazdy. Pojedynczy pomiar dostarcza częściowych danych. Dokładne wyznaczenie położenia robota na podstawie jednego pomiaru z zastosowanie kamery było możliwe przez stereowizję, czyli układ kamer sprzężonych ze sobą, lub przez triangulację, czyli pomiar azymutu do trzech obiektów znajdujących się na jednym zdjęciu. Jak zauważono w przeprowadzonych badaniach, do lokalizacji nadają się płaskie znaczniki z dwoma wyraźnymi pionowymi krawędziami zewnętrznymi. Analiza dokładności lokalizacji na podstawie blisko położonych znaczników znajdujących się na jednym obrazie pokazuje, że mogą wystąpić niekorzystne konfiguracje powodujące bardzo duży błąd lokalizacji. Z kolei dobrą dokładność w triangulacji zawsze uzyskamy, gdy znaczniki są znacznie od siebie kątowe, co wymaga porównania kilku zdjęć lub użycia skanera laserowego, który pozwala na niemal równoczesny pomiar w obszarze o szerokich granicach kątowych.
EN
The scientific work describes the problem of the functioning of locations in AMR autonomous mobile robots. The location of the mobile robot is carried out not on the basis of one measurement, but a series of measurements performed most often while driving. A single measurement provides partial data. Accurate determination of the robot's position on the basis of one measurement with the use of a camera was possible by stereovision, i.e. a system of cameras coupled with each other, or by triangulation, i.e. measuring the azimuth to three objects in one photo. Suitable for locating are flat markers with two distinct vertical outer edges. The analysis of the location accuracy on the basis of closely located markers located in one image shows that there may be unfavorable configurations causing a very large location error. In turn, good accuracy in triangulation will always be obtained if the markers are significantly angularly apart, which requires the comparison of several photos or the use of a laser scanner that allows almost simultaneous measurement in the area with wide angular boundaries.
W artykule przedstawiono metodę analizy systemów sterowania realizowaną na etapie projektowania poprzez modelowanie i symulację komputerową. Należy podkreślić, że koszty związane z usunięciem ewentualnych błędów systemu na tym etapie są najniższe. Na wybranym przykładzie przedstawiono optymalizację algorytmu sterowania i jego nastaw w funkcji niezawodności wyrażającej się w odporności systemu na zakłócenia. W celu przeprowadzenia analizy zbudowano model fizyczny obiektu sterowania. Następnie zarejestrowano charakterystykę skokową obiektu. Na jej podstawie opracowano modele symulacyjne obiektu i układu sterowania, które stanowiły bazę do analizy poprzez symulację komputerową. Wyniki symulacji ostatecznie zweryfikowano na modelu fizycznego obiektu sterowania.
XX
The article presents a method of analysis of control systems carried out at the design stage through modeling and computer simulation. It should be emphasized that the costs associated with the removal of possible system errors at this stage are the lowest. The selected example shows the optimization of the control algorithm and its settings as a function of reliability expressed in the system's resistance to disturbances. In order to carry out the analysis, a physical model of the control object was built. Then, the jump characteristics of the object were recorded. On its basis, simulation models of the object and the control system were developed, which were the basis for analysis by computer simulation. The simulation results were finally verified on the physical control object model
Celem badań była analiza przewodności elektrycznej biowęgla uzyskanego z materiału organicznego metodą pyrolizy. W celu wykonania pomiarów właściwości elektrycznych biowęgla, zbudowano prototypowe urządzenie. Oprócz pomiarów właściwości elektrycznych umożliwia ono m.in. pomiar gęstości właściwej dowolnej próbki materiału sypkiego. W rozpatrywanym przypadku po napełnieniu komory roboczej i zagęszczeniu proszku otrzymywano pastylkę węglową. Dla niej określano pomiarami bezpośrednimi właściwości elektryczne tj.: spadek napięcia przy przepływie prądu przez próbkę (prąd stały i przemienny), oporność rezystora węglowego, wartość prądu przepływającego przez rezystor, indukcyjność oraz pojemność. Ponadto przy pomocy oscyloskopu rejestrowano charakterystyki dynamiczne napięcia w odniesieniu do prądu przemiennego przepływającego przez rezystor węglowy. Stwierdzono, że badanym próbkom można przypisać cechy obiektu elektronicznego o charakterze pojemnościowym.
XX
The aim of the research was to analyze the electrical conductivity of the obtained coal from organic material by pyrolysis. In order to take measurements of the electrical properties of the biochar, a prototype device was built. In addition to measurements of electrical properties, it enables measurement of the specific density of any sample of bulk material. In the case under consideration, after filling the working chamber and concentrating the powder, a carbon pellet was obtained. For it, direct electrical properties were determined by direct measurements, it is: voltage drop at the current flow through the sample (direct and alternating current), resistance of the carbon resistor, value of current flowing through the resistor, inductance and capacity. In addition, the dynamic characteristics of the voltage with respect to the alternating current flowing through the carbon resistor were recorded using the oscilloscope. It has been noted that capacitive features can be attributed to the test samples.
Dla przykładowego budynku mieszkalnego przedstawiono analizę opłacalności montażu instalacji fotowoltaicznej, która będzie produkowała energię s łużącą do pokrycia potrzeb bytowych oraz grzewczych. Wykonano obliczenia zapotrzebowania na moc do ogrzewania i przygotowania c.w.u., obliczono roczne zużycie energii końcowej w obiekcie, dobrano moc oraz oszacowano wielkość rocznej produkcji energii przez mikroinstalację PV. Analiza ekonomiczna polegała na obliczeniu wartości wskaźników oceny takich jak SPBT, PBT, NPV oraz IRR.
EN
For an example of a residential building, an analysis of the cost-effectiveness of installing a solar installation, which will produce energy to cover living and heating needs, is presented. The calculations of power demand for heating and hot water preparation were made, the annual final energy consumption in the facility was calculated, the power was determined and the value of the annual energy production by the micro-installation of PV was estimated. The economic analysis consisted in calculating the values of assessment indicators such as SPBT, PBT, NPV and IRR.
W artykule przedstawiono analizę sterowania automatycznego procesem wytwarzania bioetanolu. Opracowano modele symulacyjne obiektu i układu sterowania. Do sterowania zastosowano regulatory relay oraz PID. Analizowano wpływ algorytmu sterowania na zużycie energii w rozpatrywanym procesie. Opracowany system testowano z wykorzystaniem obiektu rzeczywistego. Istotę działania układu sterowania przedstawiono na schematach blokowych i wykresach.
EN
The article presents the analysis of the automatic control of the bioethanol production process. Simulation models were established for the object and the control system. Relay and PID regulators were used in the control system. The analysis covers the impact of the control system on energy consumption in the aforementioned process. The system was tested with the use of a real object. The nature of work of the control system was presented in a form of flow charts and graphs.
Praca opisuje problematykę wyznaczania temperatury topliwości popiołu za pomocą indukcyjnego pieca rurowego wykonanego wg autorskiego projektu, realizującego proces spalania (stapiania) próbek popiołu zgodnie z normą z PN-ISO-540:2001. Proces ten jest kontrolowany przez sterownik PLC z zaprogramowanym algorytmem regulacji i stabilizacji temperatury PID, urządzenie wyposażone jest w termoparę typu S oraz system cyfrowej rejestracji i analizy obrazu. Rejestracja obrazu jest niezbędna do wyznaczenia temperatury płynięcia popiołu, wartość ta jest identyfikowana przy zmianie stanu skupienia z stałego w ciekły, próbka popiołu przechodzi z walcowatego kształtu w płynną postać. Prowadzone badania są niezwykle ważne w kontekście spalania biomasy w kotłach, dobór optymalnej temperatury spalania pozwoli przeciwdziałać powstawaniu ceramicznej warstwy na ściankach kotła, która pogarsza jego właściwości eksploatacyjne i w szerszej perspektywie czasu doprowadzi do jego wyłączenia z eksploatacji. Wybrane elektrociepłownie są zobligowane do spalania biomasy w ramach realizacji polityki wzrostu udziału energii odnawialnej w ogólnym bilansie energetycznym, m.in. przez wykorzystanie biomasy. Ponieważ pochodzenie biomasy jest zróżnicowane, stąd również jej skład fizyko-chemiczny jako paliwo jest niejednorodny, dlatego elektrociepłownie muszą określać temperaturę płynięcia popiołu dla poszczególnych partii tego paliwa.
EN
The work describes the problem of determining the fusibility of ash using an induction tube furnace made according to the author’s project, carrying out the process of burning (melting) ash samples in accordance with the PN-ISO-540: 2001 standard. This process is controlled by a PLC with a programmed PID temperature regulation and stabilization algorithm, the device is equipped with a S-type thermocouple and a digital image recording and analysis system. Image registration is necessary to determine the ash flow temperature, this value is identified when the state of aggregation changes from solid to liquid, the ash sample passes from a cylindrical shape to a liquid form. The conducted research is extremely important in the context of biomass combustion in boilers, the selection of the optimal combustion temperature will prevent the formation of a ceramic layer on the boiler walls, which deteriorates its operational properties and in the longer term will lead to its decommissioning. Selected combined heat and power plants are obliged to burn biomass as part of the policy of increasing the share of renewable energy in the overall energy balance, including by using biomass. Because the origin of biomass is varied, hence its physico-chemical composition as a fuel is heterogeneous, therefore CHP plants must determine the ash flow temperature for individual batches of this fuel.
W pracy podjęto próbę określenia możliwości wykorzystania zjawiska naturalnej luminescencji materii do wykrywania radionuklidów w produktach spalania węgla kamiennego. Do eksperymentu użyto stacji pomiarowej wyposażonej w fotopowielacz do identyfikacji i zliczania fotonów emitowanych przez wzbudzoną materię. Proces pomiaru liczby emitowanych fotonów przeprowadzono automatycznie, z użyciem środowiska programistycznego LabView. Odnotowano różnicę w liczbie fotonów w badanych grupach produktów spalania węgla, stwierdzenie to dotyczy produktów końcowych i składników tworzących ich mieszaniny. Zaobserwowano, że istnieje praktyczna możliwość różnicowania produktów spalania węgla kamiennego pod względem poziomów emisji fotonów.
EN
The research attempts to determine the possibility of using the phenomenon of natural luminescence of matter to evaluate the radionuclide transfer pathway in coal combustion processes. For the experiment, a measuring station equipped with a photomultiplier was used to identify photons emitted by optically piqued matter. The process of measuring the number of photons emitted was performed automatically, to which the LabView programming environment was used. There was a difference in the number of photons within the tested groups of coal combustion products, this statement concerns the final products and components constituting their mixtures. It has been observed that there is a practical possibility of differentiating matter in terms of photone emission levels.
W artykule analizowano sterowanie automatyczne procesem suszenia mikrofalowego wybranych owoców i warzyw. Przedstawiono metodę projektowania zamkniętego układu sterowania z wykorzystaniem modelowania i symulacji komputerowej. Opracowano modele obiektu i układu sterowania. Zastosowano algorytmy regulatorów PID oraz I-PD. Istotę działania modeli przedstawiono na schematach blokowych i wykresach. Analizowano wyniki symulacja komputerowej, dokonano oceny jakości sterowania z wykorzystaniem wskaźników całkowych.
EN
The article analyzes the automatic control of the microwave drying process of selected fruits and vegetables. The method of designing a closed control system using modeling and computer simulation is presented. Object and control system models have been developed. Algorithms controls PID and I-PD were used. The essence of models operation is presented in block diagrams and charts. Results of the computer simulation were analyzed, the quality of control was evaluated using integral indicators.
W artykule przedstawiono problematykę funkcjonowania systemu pomiarowego oporowego pieca indukcyjnego. Podczas wykonywania badań laboratoryjnych mających na celu wyznaczenie charakterystyki temperaturowej topliwości popiołu, zaobserwowano pojawianie się zakłóceń elektromagnetycznych, mających wpływ na rejestrowane wyniki pomiarów. Precyzyjne wyznaczenie temperatury płynięcia popiołu ma duże znaczenie w kontekście spalania biomasy w kotłach energetycznych, warunki prowadzonych badań opisuje norma PN-ISO540:2001.
EN
The article presents the problems of the resistance induction furnace measuring system. During the laboratory tests aimed at determining the temperature characteristics of ash fusibility, electromagnetic interference has been observed, affecting the recorded measurement results. The precise determination of the ash flow temperature is of great importance in the context of biomass burning in power boilers, the conditions of the conducted research are described in the PN-ISO540: 2001 standard.
W artykule omówiony został problem obciążenia układu mięśniowo szkieletowego osoby realizującej proces mycia samochodu na bezobsługowej myjni samochodowej. Wykorzystując analizę poklatkową dokonano chronometrażu zmian posturalnych w czasie czynności mycia poszczególnych elementów karoserii samochodu osobowego. Stopień obciążenia układu mięśniowo szkieletowego pracownika określono metodą Ovako Working Posture Analysis System. Odnotowano, że wszystkie zidentyfikowane pozycje ciała pracownika były wymuszone a układ posturalny świadczył najczęściej o pierwszej i drugiej kategorii obciążenia generując tym samym średni poziom obciążenia statycznego.
EN
The purpose on the thesis is the analyses to determine the impact of the type of physical activity associated with the selected production process on the size and structure of the static load of the human musculoskeletal system by work. On the basis of a time-lapse analysis postural changes of employee was analyzed. The load on the musculoskeletal system of the employee was determined using the OWAS method. In all the cases of physical work analyzed, the positions of the individual elements of the body were imposed due to the character of the activities performed. The attitude of the employee's body position during the work can qualify for the first and second load categories. There is no need to make sudden changes at the workstation but it may be necessary in the future.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.