Automatic shape identification by data-driven algorithms with applications to design optimizing in hydraulics

• Autorzy: Włodarczyk T. H. , Czop P. , Sławik D. , Wszołek G.

Warianty tytułu

PL

Algorytmy automatycznej identyfikacji kształtu i ich zastosowania w zagadnieniach optymalizacji urządzeń hydraulicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A measurement methodology based on differential-geometric properties of certain characteristic curves frequently used in hydraulics is presented. An iterative process that underlies construction of the methodology and its fully automatic application is universally applicable to identifying, and ultimately optimizing, behavior of any device which can be characterized by a 2D, nonlinear curve. Illustrative examples are used to clarify the topic and its usefulness in optimizing performance of a design with respect to oil aeration effects.

PL

Prezentowany artykuł przedstawia metodę pomiarową stosowalną do automatycznego wyznaczania opisu ilościowego kształtów krzywych charakterystyk typowych dla urządzeń hydraulicznych. Proces iteracyjny dzięki któremu możliwe jest osiągnięcie założonego celu jest uniwersalnie stosowalny do optymalizacji zachowania dowolnego urządzenia posiadającego dwuwymiarową, nieliniową krzywą charakterystyki. Praca niniejsza koncentruje się na ilościowym opisaniu tak zwanego efektu aeracji - niekorzystnego zjawiska obserwowanego w urządzeniach w których olej hydrauliczny pozostaje w bezpośrednim kontakcie z rozpuszczalnym w nim gazem. Iteracyjne, lub adaptacyjne, zastosowanie filtrów wygładzających Savitzky'ego i Golay'a (S-G) leży u podstaw przedstawionej tu metodologii wyznaczania dominującego kształtu zaszumionej funkcji skalarnej jednej zmiennej. Dzięki szczególnym własnościom filtrów S-G możliwe jest dokładne rozpoznanie kształtu danej krzywej nawet w obecności znaczącego szumu. Przykładem takiego szumu są, mające dużą amplitudę, wysokoczęstotliwościowe oscylacje sygnału siły, które obserwujemy w trakcie otwierania się zaworów dyskowych.

Słowa kluczowe

PL

filtry Savitzky'ego i Golay'a; filtry S-G; efekt aeracji; algorytmy przetwarzania danych; urządzenia hydrauliczne

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Systems : journal of transdisciplinary systems science
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 16, nr 1
• Strony: 35--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Włodarczyk T. H.

autor

Czop P.

autor

Sławik D.

autor

Wszołek G.

• Silesian University of Technology, Institute of Engineering Processes Automation and Integrated Manufacturing Systems, ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Bronshtein I. N., Semendyayev K. A., Musiol G., Muehlig H.: Handbook of Mathematic. 4th Ed. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2004.
• [2] Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing, 3rd Ed. in C++. www.nr.com 2007.
• [3] MATLAB-SIMULINK documentation. MathWorks Inc. 2011.
• [4] Gorry P. A.: General Least-Squares Smoothing and Differentiation by the Convolution (Savitzky- Golay) Method. Anal. Chem. 62, 570–573 (1990).
• [5] Czop, P., Sławik, D.: A High-Frequency Model of a Shock Absorber and Servo-Hydraulic Tester. Mechanical Systems and Signal Processing 25(6), 1937–1955 (2011).
• [6] Czop P., Sławik D., Włodarczyk T. H., Wojtyczka M., Wszołek G.: Six Sigma Methodology Applied to Minimizing Damping Lag in Hydraulic Shock Absorbers. JAMME 49(2), 243–250 (2011).
• [7] Czop P., Kost G., Sławik D. Wszołek G.: Formulation and Identification of First-Principle Data- Driven Models. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 44(2), 179– 186 (2011).
• [8] Czop P., Sławik D. Wszołek G.: Demonstration of First-Principle Data-Driven Models Using Numerical Case Studies. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 45(2), 170–177 (2011).
• [9] Czop P., Jakubowski D., Sławik D., Wszołek G.: Optimization Of A Shock Absorber Design Using Model-Based Approach. Advanced Materials Research 452–453, 1351–1355 (2012).
• [10] Sławik D., Czop P., Król A., Wszołek G.: Optimization of Hydraulic Dampers with the Use of Design for Six Sigma Methodology. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 43(2), 676–683 (2010).