Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Opakowania do kontaktu z żywnością

Imbierowicz R., Witkowska A.

Przegląd Papierniczy

|

2018

|

R. 74, nr 5

297--299

PL

W artykule poruszono problem opakowań z tektury litej i falistej do kontaktu z żywnością. Wskazano potencjalne źródła zagrożeń dla producentów opakowań oraz przykłady przepisów regulujących kwestię migracji związków chemicznych z opakowań do produktu.

EN

The following article describes the problem related to food contact packaging from solid and corrugated cardboard. The article identifies potential sources of threats for packaging producers and presents examples of regulations concerning the migration of chemical compounds from packaging to the product.

2

Dynamically positioned ship steering making use of backstepping method and artificial neural networks

Witkowska A., Rynkiewicz T. N.

Polish Maritime Research

|

2018

|

nr 4

5--12

EN

The article discusses the issue of designing a dynamic ship positioning system making use of the adaptive vectorial backstepping method and RBF type artificial neural networks. In the article, the backstepping controller is used to determine control laws and neural network weight adaptation laws. The artificial neural network is applied at each time instant to approximate nonlinear functions containing parametric uncertainties. The proposed control system does not require precise knowledge of the model of ship dynamics and external disturbances, it also eliminates the problem of analytical determination of the regression matrix when designing the control law with the aid of the adaptive backstepping procedure.

3

Adaptive backstepping tracking control for an over-actuated DP marine vessel with inertia uncertainties

Witkowska A., Śmierzchalski R.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2018

|

Vol. 28, no. 4

679--693

EN

Designing a tracking control system for an over-actuated dynamic positioning marine vessel in the case of insufficient information on environmental disturbances, hydrodynamic damping, Coriolis forces and vessel inertia characteristics is considered. The designed adaptive MIMO backstepping control law with control allocation is based on Lyapunov control theory for cascaded systems to guarantee stabilization of the marine vessel position and heading. Forces and torque computed from the adaptive control law are allocated to individual thrusters by employing the quadratic programming method in combination with the cascaded generalized inverse algorithm, the weighted least squares algorithm and the minimal least squares algorithm. The effectiveness of the proposed control scheme is demonstrated by simulations involving a redundant set of actuators. The evaluation criteria include energy consumption, robustness, as well accuracy of tracking during typical vessel operation.

4

Approach manoeuvre during emergency ship-to-ship transfer operation with oil spill

Witkowska A., Śmierzchalski R., Wilczyński P.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2017

|

Vol. 11, no. 2

331--337

EN

One of the major activities during Ship to Ship (STS) transfer operation at sea is to safe approach the Ship to be Lightered (SBL) which moves on a constant heading with slow speed or drifting. In the paper described the manoeuvring problem for approaching during emergency STS transfer operation with oil spill. The approach manoeuvre is considered as a sequence of navigation manoeuvres in specific navigational environment with environmental and operational constraints as well as ship dynamic performance. Additional constraints results from STS transfer operation guide and navigation practise.

5

Navigational decision support system during approach manoeuvre in emergency STS transfer operation

Witkowska A., Śmierzchalski R., Wilczyński P.

Journal of Polish Safety and Reliability Association

|

2017

|

Vol. 8, No. 1

175--182

EN

The paper is concerned with the problem of safe trajectory planning for approaching during emergency STS (Ship to Ship) transfer operation with oil spill. The safe trajectory means that the way points does not cross in the area of the environment with the static and dynamic obstacles and at the same time satisfies ship's stopping and speed deceleration performance. The evolutionary path planning algorithm is used to determine trajectory designed as way points and straight line segments between them. The way points - ship positions and velocity can be treated as reference value to support navigator in decision making during Approach Manoeuvre and to mitigate the risk of collision which mostly results from exceed velocity of approaching. The task of trajectory planning is defined as constant optimization process to minimize trajectory length, course alteration and maximize safety in a navigational environment. This paper examines exemplary navigational scenario based on emergency STS accident.

6

Stabilizacja pozycji i kierunku jednostki dynamicznie pozycjonowanej z niepewnościami parametrycznymi modelu i pomiarowymi

Witkowska A.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2015

|

Nr 47

195--198

PL

W praktyce, dynamika statku jak również zakłóceń środowiskowych oddziałujących na kadłub nie jest dokładnie znana, co wynika ze zmieniających się warunków eksploatacyjnych jednostki i stanów morza. W artykule przedstawiono zagadnienie projektowania regulatora pozycji i kursu statku z zastosowaniem algorytmu całkowania wstecz (ang. backstepping). W pracy rozważono układ dynamicznego pozycjonowania statku z niepewnościami parametrycznymi modelu oraz pomiarowymi. Niepewności parametryczne związane są z hydrodynamicznymi siłami tłumiącymi, natomiast pomiarowe z niemierzalną predkością statku. Porównano działanie układu adaptacyjnego zakładając występowanie niepewności oraz nieadaptacyjnego przy założeniu dokładnej znajomości modelu statku. Wyniki badań symulacyjnych wskazują zbliżone wyniki w obu rozpatrywanych przypadkach.

EN

In commercial Dynamic Positioning systems is still used PID control, despite a significant increase in the level of automation. To improve the quality of the positioning of the vessel may allow the use of more effective methods and algorithms, providing advanced nonlinear control techniques. The problem of synthesis a dynamic positioning system for surface vessel with uncertainties was considered in this paper. In practice, both the dynamics of a dynamically positioned vessel as well as environmental disturbances affecting on a hull are not precisely known, as a result of the changing operating conditions and the sea states. The article presents the problem of position and heading controller design by vectorial adaptive backstepping methods. The dynamic positioning vessel with parametric model uncertainties associated with hydrodynamic forces damping, low-speed ship and in the presence of waves disturbances was used. Comparison of the system with uncertainties and assuming precise knowledge of ship model was carried out. Finally simulations results demonstrate similar results in both cases. Adaptive controller follows desired trajectory with small neighborhood. All signals in the closed-loop DP control system are bounded.

7

Analiza nieliniowego obserwatora i filtru cząsteczkowego jako estymatorów pozycji statku

Jaroś K., Witkowska A.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2015

|

Nr 47

71--74

PL

W artykule została przedstawiona analiza porównawcza dokonana pomiędzy dwoma estymatorami pozycji. Analiza ta została przedstawiona na podstawie różnicy pomiędzy wartością estymowaną a rzeczywistą. Badania estymatorów zostały przeprowadzone na podstawie równania kinematyki i dynamiki statku dynamicznie pozycjonowanego. Wartościami wykorzystywanymi w symulacji są pomiary z symulowanego odbiornika GPS i siły wytworzone przez napędy statku w czasie wykonywania manewrów. W artykule zawarto nieliniowy model statku z zakłóceniami w globalnym układzie współrzędnych, oraz dwa estymatory nieliniowy obserwator (NO) i filtr cząsteczkowy (PF) (ang. Particle filter). Badania zostały przeprowadzone w środowisku MATLAB/Simulink z użyciem modeli symulacyjnych. W badaniach wykazano że PF jest lepszym estymatorem niż NO podczas manewru zmiany pozycji statku natomiast sytuacja jest odwrotna podczas utrzymywania stałej pozycji statku.

EN

An estimation of measured variables is very important in dynamic positioning systems of the vessels. There is required to a filtering of the signal environmental noise and the measurements noises to get high-precision estimate of the vessel’s position. The dynamic positioning systems uses a different algorithms for estimating and filtering measured signals. More suitable algorithms of estimating and filtering, allows to obtain an accurate control of the vessel’s position at sea, in seaports and near oil rigs. It improve safety level and decrease fuel consumption. That is the reason why many evaluations and investigations of estimation parameter. The goal of research, described in the paper is which of estimator is most suitable estimation of the vessel’s position. In this paper used three estimator to compare which of this estimation give the better solution in different tasks in dynamic positioning system. To comparison filters in this paper used simulation where the vessel has been used to different tasks. Ship model simulates the signal from the GPS receiver with disturbances and provides information about the force generated by the propellers. These values was used to estimation position of vessel. Studies have shown that PF is a better estimator than NO by tracking the position of a time-varying but the opposite is true for estimating the position of the invariant over time.

8

Fractional Order Dynamic Positioning Controller

Witkowska A.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2015

|

Vol. 9, no. 3

399--404

EN

Improving the performance of Dynamic Positioning System in such applications as station keeping, position mooring and slow speed references tracking requires improving the position and heading control precision. These goals can be achieved through the improvement of the ship control system. Fractional-order calculus is a very useful tool which extends classical, integer-order calculus and is used in contemporary modeling and control applications. Fractional-order PI?D? controller, based on the added flexibility of fractional-order operators, are capable of superior performance compared to their integer-order counterparts. This paper presents the fractional order PI?D? controller designed to maintain the ship position and heading and the results were compared with classical integer order PID controller.

9

Mazowiecki Sojusz Energetyczny

Witkowska A.

Nowa Energia

|

2015

|

nr 2-3

15

10

Wpływ parametrów mielenia wysokoenergetycznego na właściwości proszków kompozytowych aluminiowo-ceramicznych

Witkowska A., Pawlik T., Michalik D., Sopicka-Lizer M.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 4

166--175

PL

Drobnoziarniste kompozyty na osnowie aluminium i jego stopów wzmacniane cząstkami ceramicznymi, stanowiące alternatywę dla kompozytów otrzymywanych metodami odlewniczymi, charakteryzuje submikroskopowy stopień rozdrobnienia i wysoka reaktywność. Celem prezentowanych badań było określenie wpływu parametrów mielenia w młynie planetarnym na powstawanie i właściwości proszku kompozytowego składającego się z siluminu, azotku krzemu i węgla szklistego. Analizowane parametry mielenia to: czas mielenia, prędkość obrotowa, średnica mielników, materiał wyłożenia oraz średnica misy mielącej. Zastosowano metody badawcze umożliwiające określenie rozkładu ziarnowego proszku kompozytowego, powierzchni właściwej, zawartości tlenu w proszku metalicznym i w azotku krzemu oraz składu fazowego. Przeprowadzone analizy wykazały zróżnicowany wpływ parametrów na efekt rozdrobnienia i właściwości rozdrobnionego materiału. Wysokoenergetyczne mielenie wieloskładnikowego proszku kompozytowego wywołuje reakcje chemiczne między składnikami proszku i aglomerację rozdrobnionych cząstek, których intensywność zależy od analizowanych parametrów mielenia. Analogiczne mielenie jednoskładnikowego proszku siluminowego dało odmienne wyniki.

EN

Fine-grained composites based on an aluminum matrix or its alloys, reinforced with submicron ceramic particles obtained by the powder metallurgy method are an alternative to the composites obtained by casting method and they can provide the submicrometer scale of reinforcement distribution. The aim of this study was to determine the impact of the milling parameters in a planetary mill on the formation and properties of the composite powder consisting of silumin, silicon nitride and glassy carbon. The analyzed parameters of milling are: the time of milling, the rotational speed, the diameter of the grinding media, the jar lining material and the diameter of the grinding bowl. Research methods enabling to determine the particle size distribution of the composite powder, the specific surface area, oxygen content in both, the metallic and silicon nitride powder, as well as phase composition changes induced by high-energy milling, were applied. The obtained results revealed a varying impact of milling parameters on the refining effect and on the properties of particulate material. High energy milling of the multi-component composite powder induced chemical reactions between the powder particles of various chemical composition and agglomeration of fine particles, with various intensity depending on the analyzed grinding parameters. Analogous milling of the sole silumin powder without ceramic reinforcement gave different results.

11

Zastosowanie macierzy pseudo odwrotnej w metodach alokacji pędników układu dynamicznego pozycjonowania statku

Witkowska A.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2014

|

Nr 40

145--148

PL

Układy kontroli alokacji pędników stanowią ważną część systemów dynamicznego pozycjonowania na statku. Określają one sygnały sterujące nastawami pędników, na podstawie uogólnionego wektora sił wzdłużnej, poprzecznej i momentu skręcającego, uzyskiwanych z prawa sterowania. W artykule przedstawiono wybrane algorytmy kontroli alokacji pędników, różniące się sposobem wyznaczania macierzy pseudo odwrotnej oraz algorytm bezpośredniej alokacji. Omówiono wpływ zastosowanych metod na wydajność ekonomiczną oraz jakość regulacji układu dynamicznego pozycjonowania statkiem

EN

Control allocation systems are an important part of the dynamic positioning of ships. They define the control signals based on generalized vector of forces longitudinal, transverse and torque derived from the control law. The article presents selected control allocation algorithms, based on different ways of determining the pseudo inverse matrix to optimize the operation of these devices, and discusses the economic efficiency and control quality of the dynamic positioning system.

12

Projektowanie wielowymiarowego regulatora backstepping w układzie dynamicznego pozycjonowania statku

Witkowska A.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2014

|

Nr 40

141--144

PL

W komercyjnych systemach dynamicznego pozycjonowania statku, pomimo znacznego wzrostu poziomu automatyzacji, wykorzystywane jest nadal sterowanie typu PID. Poprawę jakości procesu pozycjonowania może umożliwić wykorzystanie bardziej efektywnych algorytmów, oferujących zaawansowane nieliniowe techniki sterowania. W artykule przedstawiono zagadnienie projektowania regulatora pozycji i kursu dla układu dynamicznego pozycjonowania statku, z zastosowaniem rekurencyjnej wektorowej metody backstepping. Wielowymiarowy regulator backstepping został zastosowany do stabilizacji pozycji i kursu na wartościach zadanych, w obecności zakłóceń falowych. Do estymacji prędkości statku i filtracji zakłóceń zastosowano nieliniowy obserwator pasywny. Wyniki symulacji porównano z nieliniowym regulatorem PID.

EN

In commercial Dynamic Positioning systems is still used PID control, despite a significant increase in the level of automation. To improve the quality of the positioning of the vessel may allow the use of more effective methods and algorithms, providing advanced nonlinear control techniques.The problem of synthesis a dynamic positioning system for low frequency model of surface vessel was considered in this paper. The recursive vectorial backstepping control design was used to keep a fixed position and heading in presence of wave disturbances. The passive observer was introduced to smooth the measurements and to estimate the velocities needed for the control algorithm. The simulation results were compared with PID controller.

13

Wykorzystanie danych z lotniczego skaningu laserowego do analizy nachylenia i ekspozycji dachów w celu montażu kolektorów słonecznych

Witkowska A., Bielecka E.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2014

|

Vol. 63, nr 2

103-115

PL

Ograniczone zasoby złóż paliw oraz ich rosnąca cena na rynku, a także postępujące w ostatnich latach zmiany klimatyczne sprawiły, że coraz więcej uwagi poświęca się środowisku oraz odnawialnym źródłom energii. Wychodząc naprzeciw wymienionym problemom, w artykule podjęto próbę analizy geometrii dachów wybranego osiedla domów jednorodzinnych w kontekście montażu kolektorów słonecznych. Do badań nad przedstawionym zagadnieniem wykorzystano dane pochodzące z lotniczego skaningu laserowego oraz obrysy budynków. Na użytek gospodarstw domowych dachy budynków wydają się być najodpowiedniejszą lokalizacją do montażu kolektorów słonecznych, dlatego przeprowadzone analizy zawężono do tych obszarów. Z uwagi na specyfikę samych urządzeń w analizach uwzględniono kilka czynników, takich jak: efekt zacienienia, minimalna powierzchnia, jak również nachylenie czy orientacja połaci dachowych. Właściwie dobrane kryteria klasyfikacyjne rastrowych modeli spadków, ekspozycji i usłonecznienia umożliwiły wskazanie obszarów dogodnych pod względem montażu kolektorów słonecznych, a tym samym stały się podstawą do określenia indywidualnych „predyspozycji słonecznych” dachów zabudowy mieszkalnej.

EN

The limited amount of fossil fuels, their growing price on the market and progressive climatical changes last years caused that more attention have been focused on environment and the renewable sources of energy. This paper presents the results of the analysis aiming at selection of roof areas suitable for the installation of photovoltaic devices. Airborne lasers scanning data combined with the digital topographic data were the basis for delimitation of the slope, exposure, and not shaded roof area.

14

Ewolucyjna metoda wyznaczania zadanej trajektorii statku z zastosowaniem mechanizmu niszowania

Kolendo P., Jaworski B., Kuczkowski Ł., Śmierzchalski R., Witkowska A.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2013

|

Nr 36

97--101

PL

Artykuł prezentuje implementację mechanizmu niszowania do ewolucyjnej metody wyznaczania zadanej trajektorii statku. W metodzie proponowane jest porównywanie różnorodności osobników w oparciu o fizyczną odległość między trajektoriami. Badania pokazują, że takie podejście zwiększa efektywność eksploracji przestrzeni rozwiązań dzięki czemu osiąga się poprawę końcowej wartości funkcji przystosowania. Problem poszukiwania ścieżki przejścia rozpatrywany jest w oparciu o sytuacje kolizyjne na morzu.

EN

Paper presents the application of niching mechanism in the ship evolutionary path planning method. In presented method the comparison of individuals diversity is proposed according to physical distance between paths. Paper presents advantages and disadvantages of such approach in comparison to classic method. The problem is considered for several ship collision avoidance scenarios at different levels of difficulty.

15

Control system design for dynamic positioning using vectorial backstepping

Witkowska A.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2013

|

nr 36 (108) z. 1

182--187

EN

The problem of synthesis a dynamic positioning system for low frequency model of surface vessel was considered in this paper. The recursive vectorial backstepping control design was used to keep a fixed position and heading in presence of wave disturbances. The passive observer was introduced to smooth the measurements and to estimate the velocities needed for the control algorithm. The computer simulation results were given to demonstrate the effectiveness of that combination of controller-observer system to compensate environmental disturbances.

16

Waste disposal sites as sources of mercury in the atmosphere in the coastal zone of the Gulf of Gdańsk (southern Baltic Sea)

Falkowska L., Witkowska A., Bełdowska M., Lewandowska A.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2013

|

Vol. 42, No. 1

99-109

EN

Elemental mercury re-emission into the air from an old burial ground in Gdańsk Letnica and from a modern landfill in Gdańsk Szadółki resulted in noticeably increased TGM concentrations from the urban background level of 1.9 ng m-3 to a maximum value of 164.4 ng m-3. Hgtot concentrations in the soil of the burial ground ranged from 37.3 to 4817.3 ng g-1 and in the surrounding water: from 22.0 to 55.0 ng dm-3. The highest Hg_tot concentrations in the modern landfill (Gdańsk Szadółki) were reported for the unsorted waste: 36.1 - 972.8 ng g-1. Laboratory experiments on the re-emission of Hg(0) into the air showed that emission from soil was stimulated by solar radiation and from the water – additionally by turbulent mixing.

17

Z zieleni, nieba, wody i białej architektury. Twórczość architekta Klemensa Mikuły na przykładzie Toru Regatowego Malta w Poznaniu

Wiśniowska A., Witkowska A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Architektura i Urbanistyka

|

2012

|

Z. 25

67-76

PL

Z okazji uhonorowania cenionego poznańskiego architekta Klemensa Mikuły Nagrodą Honorową Oddziału Poznańskiego Stowarzyszenia Architektów Polskich za rok 2009, przyznaną za całokształt twórczości i wybitne osiągnięcia w dziedzinie architektury, Koło Naukowe Historii Architektury i Urbanistyki zorganizowało wystawę poświęconą jego dorobkowi twórczemu. Skierowała ona uwagę autorek na ważny aspekt jego twórczości, jakim jest zagospodarowanie terenów rekreacyjnych wokół Jeziora Maltańskiego, jednego z elementów rozwiniętego w Poznaniu klinowo-obwodowego systemu zieleni, a przy tym na znakomitą umiejętność wpisania projektowanych form w kontekst przestrzenny i społeczny, co uważane jest za specyfikę poznańskiego środowiska twórczego. Zaprojektowane przez Mikułę założenie ma oryginalny program funkcjonalny, nadało nową jakość zastanej przestrzeni, stanowi symbol i element tożsamości miasta. Zabrane przez członków KNHAiU materiały archiwalne, otrzymane bezpośrednio od projektanta, stały się nie tylko podstawą wystawy, ale i dalszych badań oraz pracy naukowej.

EN

The Academic Circle of History and Urban Planning at the Faculty of Architecture of Poznań University of Technology began to function In 2004. From the very beginning its aim is to document the output of local architects and to cooperate with them, which allows us to learn more about historical conditions of the profession. On the occasion of honouring Klemens Mikuła with Honour Prize of Polish Architects Society in Poznań for the year 2009, the Circle organized an exhibition devoted to his achievements. It turned our attention towards a crucial element of Mikuła's work - the development of the recreation areas around Lake Maltańskie, which is the part of Poznań's spheno-peripheral system of green.

18

Ship course control system taking into account the steering gear dynamic properties

Witkowska A., Śmierzchalski R.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2012

|

nr 30 (102)

158-165

EN

The article presents various configurations of nonlinear ship course controllers. The controllers were designed based on backstepping method, the PD and sliding mode control. The controller versions at the design stage take into account the dynamic properties of the steering gear. A simplified simulation model of the B-481 type vessel, including wave and wind effects, was applied to simulate the control algorithm by using time domain analysis. The results of computer simulations have shown the advantages of control algorithms taking into account the dynamics of steering gear such as the increasing the economic efficiency of system operation, the reducing rudder activity and increasing the average speed of the vessel during the voyage.

PL

W artykule zostały przedstawione różne konfiguracje regulatorów nieliniowych do sterowania kursem statku. Dwie z nich uwzględniają na etapie projektowania liniowe własności dynamiczne urządzenia wykonawczo-sterującego maszyny sterowej. Projekty regulatorów oparto na metodzie backstepping, regulatorze PD oraz sterowaniu ślizgowym. Dokonano analizy porównawczej jakości pracy rozpatrywanych struktur sterowania podczas badań symulacyjnych na pełnowymiarowym modelu symulacyjnym statku typu B-481. Wyniki badań symulacji komputerowych wykazały przewagę algorytmów sterowania z uwzględnieniem dynamiki maszyny sterowej poprzez zwiększenie wydajności ekonomicznej pracy układu, zmniejszenie aktywności steru oraz zwiększenie średniej prędkości statku podczas podróży.

19

Określenie zacienienia zabudowy jednorodzinnej na podstawie danych z lotniczego skaningu laserowego

Witkowska A.

Roczniki Geomatyki

|

2012

|

T. 10, z. 4

157--164

PL

Promieniowanie słoneczne jest kluczowym składnikiem procesów: fizycznych i biologicznych, które mają miejsce na naszej planecie. Jednocześnie jest ono silnie związane zarówno z topografią terenu, jak również z samym otoczeniem: zabudową, drzewami czy roślinami znajdującymi się w bezpośrednim sąsiedztwie. Zacienie dowolnej powierzchni jest spowodowane przez osłabienie docierającego do niej strumienia promieniowania i może być całkowite lub częściowe. Gdy obiekt utrudniający dostęp promieniowania słonecznego nie jest przeźroczysty, na przykład sąsiednie budynki, mówimy o zacienieniu całkowitym. W przypadku gdy przeszkodę charakteryzuje określona przepuszczalność promieniowania, wówczas mówimy o zacienieniu częściowym. Przykładem obiektów, które cechują się określoną transmisyjnością są drzewa. W zależności od gatunku, wysokości i rozpiętości korony charakteryzują się one większą lub mniejszą zdolnością do przepuszczania promieniowania słonecznego. Literatura związana z energetyką słoneczną przy wyznaczaniu zacieniania opiera się na wykorzystaniu diagramów drogi słońca. Diagram drogi słońca w sposób graficzny prezentuje położenie słońca na nieboskłonie. Za jego pomocą jest zilustrowana pozycja słońca w funkcji czasu różnych dni roku. Po raz pierwszy diagramy drogi słońca zostały wprowadzone przez Olgayay A. i Olgyay V., zaś ich rozpowszechnienie spowodował Mazria. Diagramy słońca są powszechnie stosowaną metodą przy wyznaczaniu zacienienia promieniowania bezpośredniego dla dowolnej powierzchni zwróconej w kierunku południowym, co zostało osiągnięte przez połączenie geometrii ruchu słońca oraz natężenia promieniowania słonecznego. W artykule podjęto próbę opracowania modelu zacienienia przy wykorzystaniu narzędzi GIS oraz w oparciu o numeryczny model pokrycia terenu. Indywidualna analiza została przeprowadzona na przykładzie osiedla domów jednorodzinnych. Narzędzie, które wykorzystano w opracowaniu to moduł Spatial Analyst, który jest zarazem częścią środowiska ArcGIS. Narzędzie to ma zastosowanie przy obliczaniu nasłonecznienia [Wh/m2] ale w swoich kalkulacjach nie uwzględnia promieniowania odbitego. W badaniu nad zagadnieniem zacienienia wygenerowano przestrzenny rozkład nasłonecznienia dla promieniowania bezpośredniego i rozproszonego oraz ich sumę – nasłonecznienie całkowite. Na jej podstawie stworzono symulację zmian zacienienia zabudowy jednorodzinnej z uwzględnieniem występowania elementów tworzących otoczenie. Zmiany zacienienia prześledzono w funkcji czasu na przykładzie wybranego dnia oraz na przestrzeni roku kalendarzowego z interwałem trzech miesięcy. Publikacja ponadto skupia się na potencjalnych korzyściach wykorzystania technik GIS w opracowaniu modelu zacienienia.

EN

Solar radiation is the fundamental component of physical and biological processes taking place on our planet. It is strongly connected both with the topography of the terrain and with the surroundings: buildings, trees or plants in the direct neighborhood. Shading of any surface is caused by the weakness of stream radiation which can be total or partial. When the object obstructing solar radiation is not transparent, e.g. neighboring buildings, we talk about total shading. In the case when the obstruction is transparent, we talk about partial shading. Trees are an example of objects which are transparent. They are characterized by greater or smaller ability of letting through the solar radiation in dependence from species, height and the crown span. The literature connected with the solar radiation and determining of shading is based on utilization of diagrams of Sun position. The diagram of Sun position in a graphic way of presenting the position of Sun on the horizon. It illustrates the position of the Sun in the function of time in various days of the year. The first diagrams of the Sun position were introduced by Olgayay A. and Olgyay V. and Mazria caused their dissemination. The diagrams of the Sun position are a universal method of marking the shading of direct radiation for any surface turned in the southern direction, what was reached by the connection to the geometry of Sun position and the intensity of solar radiation. In the paper, I tried to model shading using GIS tools and the Digital Surface Model (DSM). The individual analysis was conducted for single family houses. The module Spatial Analyst was used which is also a part of ArcGIS environment. This tool can calculate the insolation [Wh/m2] but it does not take into account the reflected radiation. The spatial schedule of shadow was generated from the direct and diffused radiation and their sum – the total insolation. The simulation of changes in shading of single family buildings was created with the regard to the occurrence of elements of the surroundings. The changes of shading were traced in the function of time on the example of a selected day and on span of the calendar year with three month intervals. In addition, the publication concentrates on the potential advantages of using the GIS techniques in the study of the model of shading.

20

Adaptacyjny regulator kursu statku z zastosowaniem metody backstepping

Witkowska A., Śmierzchalski R.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 8

750-753

PL

W układach morskich aplikacja nieliniowych technik adaptacyjnych do sterowania ruchem statku jest obecnie niezbędna aby uwzględnić występujące niepewności strukturalne i parametryczne. Jest to szczególnie istotne, ponieważ dynamika statku zależy od dużej masy i wpływu zakłóceń środowiskowych zarówno addytywnych jak i multiplikatywnych, wywołanych przez fale, wiatry i prądy oceaniczne. Artykuł obejmuje zagadnienie projektowania adaptacyjnego układu regulacji kursem statku morskiego. Zaproponowany algorytm sterowania opiera się na adaptacyjnej metodzie backstepping z prawem adaptacji parametrów modelu statku wyprowadzonym w oparciu o teorię II funkcji Lapunowa. W artykule została przeprowadzona analiza poprawności oraz jakości zaprojektowanego regulatora adaptacyjnego. Zbadano zdolność śledzenia zmian wartości zadanej kursu oraz zbieżność do rzeczywistych wartości parametrów. Istotnym problemem w metodzie backstepping jest uwzględnienie na etapie projektowania, urządzenia wykonawczo-sterującego jakim jest maszyna sterowa, ze względu na nieliniową dynamikę opisaną za pomocą nieliniowości z nasyceniem. Algorytmy sterowania dostępne zarówno w literaturze jak i zastosowaniach morskich zazwyczaj zaniedbują dynamikę maszyny sterowej. Przy opracowaniu algorytmu sterowania przyjęty został uproszczony model matematyczny dynamiki statku, natomiast badania symulacyjne wykonano z pełnowymiarowym modelem statku typu B-481.

EN

The paper deals with issues concerning the advanced ship course control system. The control algorithm suggested in the work is based on the backstepping method and a genetic algorithm. The ship course adaptive controller configuration was designed with use of the backstepping procedure [see section 2]. The controller version (17) includes the adaptation block of ship model parameters (23)-(25). The adaptation of ship model parameters to the updating law derived on a basis of II Function Lyapunov theory enables us to obtain good adaptation properties of the system in the presence of the so-called parametric uncertainties, e.g. connected with the influence of environmental disturbances, such as wind or a sea wave. The adjustable parameters of the obtained nonlinear steering structures (Fig. 1.) were tuned up in order to optimize the system operation. A genetic algorithm was used for optimization. The quality of operation of the obtained steering structures was analyzed by conducting simulation experiments on a simplified (1)-(4) and complex simulation model of a ship of type B-481, [see Sections 3,4]. The results of computer simulation experiments showed the high quality of control and system stability of such steering (Figs. 2, 3, 4). The considered system realizes basic tasks, such as: stabilization of the system, the tuning of controller amplification, adaptation of the system to changing environmental conditions.