Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rozwój robotyki przemysłowej w kontekście przemysłu 4.0

Kost G., Sękała A.

Utrzymanie Ruchu

|

2018

|

Nr 1

75--78

PL

W ostatnich dekadach czynniki techniczne, ekonomiczne i społeczne zdeterminowały w znacznym stopniu dynamiczny rozwój robotyki przemysłowej, która jest jednym z głównych kierunków rozwoju gospodarki w krajach uprzemysłowionych. Podejście do zagadnienia robotyzacji na przestrzeni kilku lat bardzo się zmieniło. Wzrost świadomości odnośnie do przewagi konkurencyjnej, jaką daje zastosowanie zrobotyzowanych rozwiązań produkcyjnych, sprawił, że robotyzacja przemysłowa przestała być postrzegana jako rozwiązanie przyszłościowe, aczkolwiek nieco abstrakcyjne.

2

Interpretacja schematów pneumatycznych układów sterowania - przykład praktycznej interpretacji

Kost G., Sękala A.

Utrzymanie Ruchu

|

2018

|

Nr 4

48--50

PL

W artykule autorów opublikowanym w numerze 3/2018 czasopisma „Utrzymanie Ruchu” zostały opisane ogólne zasady tworzenia schematów graficznych pneumatyki. W niniejszym artykule przedstawiono natomiast przykłady praktycznej interpretacji tych schematów.

3

Interpretacja schematów pneumatycznych układów sterowania - podstawy - cz. I

Kost G., Sękala A.

Utrzymanie Ruchu

|

2018

|

Nr 3

68--69

PL

Schemat pneumatycznego układu sterowania jest graficznym przedstawieniem połączeń i zależności pomiędzy symbolami odzwierciedlającymi rzeczywiste elementy pneumatyczne. Prawidłowo utworzony schemat układu sterowania powinien być przejrzysty, a także umożliwiać prześledzenie sygnałów cyklu pracy układu w kolejnych jego fazach. W niniejszym artykule przedstawiono podstawowe informacje na temat interpretacji schematów pneumatycznych układów sterowania.

4

Design of robotic work cells using object-oriented and agent-based approaches

Sękala A., Foit K., Banaś W., Kost G.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 73, nr 2

222--228

EN

Purpose: of this paper is to present agent-based and object-oriented approaches in the desingning of robotic work cells. The complexity of elements which form the robotic work cells causes that already at the design stage it is necessary to evolve the models that comply with different aspects of the conformation and principles of the operation of the workcell. Design/methodology/approach: The use of agent-based and object-oriented approaches during the process of robotized workcell's design, allows i.a. to systematize the knowledge about the designed workcell and simplifies the definition and analysis of relationship between its components. Most modern systems CAD/CAM uses object-oriented structure. They do not allow the creation of a direct structure agents. It is therefore necessary to show the relationship between the object and the agent. Findings: The relationship between object-oriented and agent-based model allow to fill the gap between them. Understanding of them could allow more efficient use of existing systems that are decicated for designing of robotic work cells. Research limitations/implications: The presented considerations are only the introduction to the further work on developing these methods for the use during the design process of robotic cell, and clearly do not cover all the issues involved, hence there are also other open issues for future research that could generalize the researches or could be a starting point for a new ones. These problems may concern e.g.: development of appropriate methods of communication and cooperation between the agents or the definition of the new agents that can act autonomously according to their own algorithms. Practical implications: The main objective is to build the base for modular and flexible system that will allow designing of robotic work cells using the methods presented in the paper. Due to high cost of such systems, there is no reason to make it from scratch. The better way is to integrate the existing applications and use the synergetic effect of such approach.

5

Stewart platform simulation using the LabView environment

Banaś W., Sękala A., Gwiazda A., Foit K., Kost G.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2015

|

Vol. 75, nr 2

82--88

EN

Purpose: Disabled persons, who wants to learn to drive a car, are often forced to buy own car and adapt it to their personal abilities. The other chance for them is to use the car simulator. Such simulator was built, but one of the most important issues was to make the experiences as realistic as possible. All parameters have been set experimentally and tested by many drivers. It was necessary to find a compromise between safety and reality. In order to protect the simulator from damages, it was necessary to build the computer model and to conduct the simulation virtually before setting up the parameters of the real simulator. Design/methodology/approach: In the paper is presented the method of modelling the Steward platform (which is the base of the car simulator) in LabView Robotics software. The application uses the CAD model of the platform and conducts digital simulation of its movements to show all possible positions of the simulator. The simulation tests also have been done earlier, conducted in the NX program, during the design process. These results are used as the reference for the current simulation in order to check the correctness of the LabView model. Findings: The digital model of the simulator allows analysing the Steward platform workspace with the high accuracy. The collision in the virtual world will not cause any damages, which could be possible in real tests. This method of verification shows also if there is possible to extend the platform’s workspace. Research limitations/implications: The variety of experiments concerning static, kinematic and dynamic parameters of the platform has been done using the virtual model. Such experiments are especially dangerous for real simulator, because of extreme values of parameters like velocity or acceleration. The real static tests should be performed slowly and hence there is time to react when the signs of damage appear, but during the real dynamic tests, the time for reaction is very short and it is easier to destroy the simulator. Practical implications: The virtual tests of system dynamics are divided into two stages. In the first one, the values of velocities and accelerations are set by the software in the motion parameter window. It is measured the impact on the driver. In the second stage it is used the virtual model of mechanical part of the simulator. The UDP protocol is used to communicate with the control system and obtain the motion parameters. Originality/value: The tests allow checking the real parameters of the simulator work. The hazards and improper parameter, which cannot be detected in real test, have been revealed. The results allow setting more proper dynamic parameters and ensuring the better usage of the simulator workspace.

6

Symulator samochodu dla osób niepełnosprawnych

Kost G., Ociepka P., Herbuś K.

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2014

|

nr 1 (34)

175--194

PL

W artykule zaprezentowano wyniki realizowanego przez autorów projektu, którego celem jest zbudowanie symulatora do nauki jazdy samochodem dla osób niepełnosprawnych. Przedstawiono założenia projektowe, jakie ustalono odnośnie funkcjonalności budowanego symulatora. Opisano strukturę systemu mechatronicznego, w oparciu o którą zbudowano symulator. Zaprezentowano szczegółowe rozwiązania poszczególnych podsystemów symulatora oraz opisano możliwości i sposób jego funkcjonowania.

EN

This paper presents the results of the project conducted by the authors, which purpose was to build the simulator for teaching the disabled persons driving a car. This paper presents also the functional design requirements established for the project. The structure of the mechatronic system, basing on which the simulator was built, is also presented. It was also described the details of each subsystem of the simulator and its possibilities and the method of its functioning.

7

Badania doświadczalne rzeczywistych przyspieszeń symulatora jazdy dla osób niepełnosprawnych

Kost G., Dymarek A., Dzitkowski T.

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2014

|

nr 2 (35)

99--118

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań doświadczalnych rzeczywistych przyspieszeń symulatora samochodu w przypadku typowych sytuacji drogowych. Kluczowe wielkości fizyczne zmierzono w charakterystyczny punktach symulatora podczas przyspieszania, hamowania i kierowania - zmiany toru jazdy itp.

EN

This paper presents the results of experiments on car simulator: accelerations in typical traffic situations. Acceleration was measured in characteristic points of the simulator when starting, accelerating, braking, turning, changing lanes, etc.

8

Wykorzystanie cRIO (komputera czasu rzeczywistego) w sterowaniu rozproszonym

Kost G., Banaś W., Nierychlok A.

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2013

|

nr 1 (32)

67--75

PL

W artykule przedstawiono sterowanie systemem rozproszonym z wykorzystaniem cRIO (komputera czasu rzeczywistego) zawierającego moduł sieci CAN. Systemem rozproszonym jest stanowisko dydaktyczne MPS. Komputer czasu rzeczywistego zawiera moduł FPGA, co umożliwia prawidłową i niezawodną pracę. Powiązane jest to jednak z odpowiednim oprogramowaniem komputera cRIO i układu FPGA. Konfiguracja i kod źródłowy wygenerowane zostały w środowisku NI LabVIEW.

EN

This paper presents a distributed control system using cRIO (real-time computer) containing the CAN module. Distributed system is the didactic MPS. The real-time computer include FPGA module, which allows correct and reliable operation. However, this is associated with the appropriate computer software cRIO and FPGA. Configuration and source code have been generated in the LabVIEW software.

9

Hybrid powertrain virtual driver of wheeled vehicle

Kost G., Nierychlok A.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 1

60-62

PL

W artykule przedstawiono koncepcję wirtualnego sterownika napędu hybrydowego pojazdu kołowego. Dla tak przyjętego zadania wybrano oprogramowanie NI LabVIEW wraz z dedykowanym kontrolerem NI CompactRIO. Model matematyczny pojazdu kołowego oraz napędu hybrydowego zbudowano w środowisku LabVIEW, w którym przyjęto, że pojazd kołowy poruszać się będzie w aglomeracjach miejskich.

EN

The paper presents the concept of virtual driver of hybrid powertrain of wheeled vehicle. For this purpose was chosen NI LabVIEW software and dedicated controller – NI CompactRIO. The mathematical model of a wheeled vehicle and hybrid powertrain has been built in the LabVIEW software, where wheeled vehicle model has been optimized for metropolitan road conditions.

10

Experimental demonstration of Measurement System Analysis

Król A., Czaja W., Kost G., Czop P., Wszołek G., Jakubowski D.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 1

92-96

EN

This work presents the application of Measurement System Analysis (MSA) and the advantages of the Six Sigma approach in the validation of a servo-hydraulic tester. The diagnosis of repeatability and reproducibility by using repeatability (R) and reproducibility (R) gage analysis (so called Gage R&R Type II tool) which shows the correct operation of the measuring system including uncertainty of staff and measuring instrumentation. The Gage R&R Type II tool is based on the analysis of variance, called ANOVA. The structural approach to the subject has also provided knowledge of the error of the measurement system.

PL

W artykule zaprezentowano zastosowanie analizy systemu pomiarowego (MSA) oraz zalety Six Sigma w podejściu walidacji testera serwohydraulicznego. Ustalenie stopnia powtarzalności i odtwarzalności przez użycie analizy powtarzalności (repeatability - R) i odtwarzalności (reproducibility - R) zwanej Gage R&R Type II, która pokazuje prawidłową pracę systemu pomiarowego, w tym niepewność pracowników oraz narzędzi pomiarowych. Narzędzie Gage R&R Type II bazuje na analizie wariancji zwanej ANOVA. Podstawowym podejściem do wiedzy na temat badanego obiektu jest poznanie błędu samego systemu pomiarowego.

11

Symulator jazdy samochodem osobowym

Kost G.

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2012

|

nr 3 (31)

145--158

PL

W artykule przedstawiono koncepcję symulatora jazdy samochodem osobowym zbudowanego w oparciu o platformę Stewarta (hexapod) napędzaną zespołem silników elektrycznych. Omówiono wymagania stawiane tego typu urządzeniom, przeznaczonym w szczególności dla osób niepełnosprawnych, podstawowe założenia konstrukcyjne dotyczące konstrukcji mechanicznej platformy symulatora, oraz napędów i układu sterowania wraz z układem wirtualnej rzeczywistości symulującym rzeczywisty świat postrzegany za oknem samochodu będącego w ruchu drogowym.

EN

The paper presents a concept of a car driving simulator based on the Stewart platform (hexapod) with an electric motor drive system. Requirements to be met by this type of equipment, designed in particular for the handicapped, are discussed along with basic mechanical design inputs for the simulator platform, drive and control system, as well as virtual reality system simulating the real world as seen through the windshield of a car moving in traffic.

12

Control of the hybrid wheeled vehicle in the graphical programming environment - NI LabVIEW

Kost G., Nierychlok A.

Selected Engineering Problems

|

2012

|

nr 3

107--110

EN

The paper presents the concept of a hybrid wheeled vehicle simulated and controlled by NI LabVIEW software. Modelled control system was build based on a mathematical model of wheeled vehicle and powertrain components. Power train composed of an electric motor and an internal combustion engine (ICE). In the software implements several types of electric motor (DC, BLDC, PMSM and AC Induction Motor) and ICE’s described by thermodynamic-mechanical models and by mechanical characteristics.

13

Zastosowanie nowoczesnych, kinowych technik prezentacji obrazów 3D do prezentacji dydaktycznych z zakresu zasad doboru i sposobu działania osprzętu manipulacyjnego typowych robotów przemysłowych

Kost G., Reclik D.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 2

214-219

PL

W artykule omówiono wprowadzany od połowy 2009 r. na Wydziale Mechanicznym Technologicznym Politechniki Śląskiej innowacyjny system prezentowania treści edukacyjnych z wykorzystaniem nowoczesnych technik wyświetlania trójwymiarowych interaktywnych prezentacji z obszaru obejmującego większość przedmiotów prowadzonych na Wydziale. W ramach projektu INTEREDU [3] opracowane zostały dodatkowe treści edukacyjne do przedmiotów wchodzących w skład minimum programowego, w tym także do grupy przedmiotów związanych z robotyką i robotyzacją procesów technologicznych. Opracowane treści edukacyjne pozwalają na rozszerzenie oferty dydaktycznej wydziału, przez co powiększany jest zakres wiedzy absolwentów, a to z kolei wpływa na ich późniejsze sukcesy zawodowe i dalszą ścieżkę kariery. Korzystając z możliwości, jakie daje wirtualna rzeczywistość, opracowano mechanizmy pozwalające na interaktywne sterowanie podczas wyświetlania prezentacji widokiem kamery, jak i samym robotem zarówno w konfiguracji sztywnego utwierdzenia, jak i na dodatkowej manewrowości, co w połączeniu z możliwością generowania widoków przekrojowych pozwoliło na pokazanie istoty działania typowych układów mechanicznych stosowanych w budowie robotów. Możliwości wirtualnego robota pozwalają na zaprezentowanie, niedostępnych podczas konwencjonalnych zajęć laboratoryjnych, zagadnień, jak np. pokazanie działania adaptera automatycznej wymiany chwytaków podczas pracy (wymiany chwytaka) przy zdjętej części korpusu, co w przypadku rzeczywistego adaptera nie byłoby możliwe ze względu na rozhermetyzowanie części napędowej. Wszystkie te czynniki stanowią o nowej jakości kształcenia, dlatego też autorzy podjęli decyzję opublikowania niniejszego artykułu w nadziei na rozwój tego typu interaktywnych treści edukacyjnych również w innych ośrodkach akademickich.

EN

In 2009 on Faculty of Mechanical Engineering in Silesian Technical University in Gliwice there has been introduced the innovative system for presenting the educational contents by the usage of modern techniques of 3D pictures projection. All the educational contents are connected with the subjects leaded on the faculty. In this paper there is presented the selection principles and way of working of the industrial robots manipulation equipment. In the INTEREDU project [3] there was prepared additional educational contents for basic subjects, as well as for subjects like robotics and technological processes robotization. The worked out educational contents allow on enlarging the didactic offer and new branch of study on the faculty. Moreover, the usage of modern techniques for education has also positive effects on range of students knowledge. This paper presents the range and possibilities of worked out interactive educational contents, which allow on showing the structure and way of working of typical tools used for objects manipulation in robot integrated manufacturing systems. Additionally, taking advantage of virtual reality, there is also prepared the special mechanism which allows on interactive camera steering, as well as robots steering, during lecture displaying. This solution in connection with the possibility of creating the view sections allow on showing the way of working of the typical mechanical systems used in manufacturing robots. Regarded to above solutions, there is possible to present things unable to see during conventional lectures, e.g. way of working of the automatic gripper changing system with removed case (it is impossible in real adapter because the drive cylinder would be depressurize). All above things have a great influence on the higher educational quality. That's the reason why the authors have decided to prepare this paper. All we also hope that the interactive educational contents will be introduced in other research centers in our country.

14

Wirtualny adaptacyjny algorytm sterowania układem napędowym pojazdu kołowego

Kost G., Nierychlok A.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 2

476-480

PL

W pracy przedstawiono model wirtualnego układu napędowego pojazdu kołowego z adaptacyjnym algorytmem sterowania pracą jednostek napędowych: silnika spalinowego oraz elektrycznego. W pracy wyszczególniono też algorytm sterowania jednostką spalinową jako źródłem energii pierwotnej w spalinowo-elektrycznym układzie napędowym. Wykorzystano także synergię energii silnika spalinowego i elektrycznego do napędu pojazdu kołowego.

EN

The paper presents a virtual model of a Wheeler vehicle propulsion system with an adaptive algorithm of engines: ICE and electric motor. This paper details the algorithm ICE unit as a source of primary energy in the propulsion system, and used the synergy of energy.

15

System akwizycji danych z kokpitu samochodu osobowego do zastosowania w symulatorze do nauki jazdy osób niepełnosprawnych

Kost G., Reclik D., Banaś W.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 2

481-488

PL

Od 2010 r. Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechniki Śląskiej realizuje projekt mechatronicznego integratora procedur sterowania, przeznaczonego do sterowania symulatorem nauki jazdy. Symulator będzie przeznaczony do początkowych faz nauki jazdy osób niepełnosprawnych, gdyż osoby te - głównie z dysfunkcjami ruchu kończyn dolnych - mają ogromne kłopoty z przygotowaniem do egzaminu na prawo jazdy. Kłopoty te wynikają przede wszystkim z konieczności przygotowania we własnym zakresie pojazdu (przerobionego do jazdy z wykorzystaniem dodatkowych manetek zastępujących działanie pedałów gazu i hamulca, a także - w razie potrzeby - sprzęgła). Dodatkową trudnością jest znalezienie instruktora, który zgodziłby się na przeprowadzenie szkolenia z wykorzystaniem prywatnego samochodu kursanta. Aby ułatwić takim osobom zaadaptowanie do warunków drogowych, postanowiono opracować technologię zdolną do wprowadzenia do seryjnej produkcji i mającą na celu pełną integrację systemu sterowania symulatora z oprzyrządowaniem samochodu w taki sposób, aby obsługa symulatora samochodu możliwie wiernie odzwierciedlała rzeczywistą obsługę pojazdu mechanicznego. W pracy omówiono projekt i realizację systemu akwizycji danych z wnętrza pojazdu FIAT PANDA. System akwizycji danych ma umożliwiać odczyt położeń wszystkich przełączników znajdujących się na desce rozdzielczej oraz w kolumnie kierownicy samochodu w taki sposób, aby dane odczytywane mogły zostać wprowadzone do przemysłowego układu sterowania opartego na sterowniku PLC. Jest to warunek niezbędny, aby opracowywany system mógł znaleźć zastosowanie w projekcie mechatronicznego integratora procedur sterowania symulatorem samochodu z przeznaczeniem do nauki jazdy osób niepełnosprawnych, gdyż projekt został oparty o przemysłowe rozwiązania w zakresie sterowania napędami typu serwo. Ponieważ systemy automatyki przemysłowej pracują na zupełnie innych wartościach napięć niż instalacja pokładowa samochodów osobowych konieczne było zastąpienie praktycznie wszystkich elementów deski rozdzielczej nowymi podzespołami, których konstrukcja z jednej strony spełnia normy przemysłowej automatyki, a z drugiej strony pozwala na ukrycie w całości wewnątrz deski rozdzielczej, tak aby osoba ćwicząca na symulatorze nie odczuwała różnicy w ich obsłudze względem rzeczywistego pojazdu.

EN

The project of mechatronic integrating unit for steering of the simulator for driving course have started on Silesian Technical University in 2010. This simulator is destined for initial phase of learning how to drive a car for handicapped people, because of their huge problems with preparation to the driving license exam. Mainly, those problems are connected with the necessity of suitable car preparation by themselves, e.g. application of additional levers which replace gas, break and clutch pedals. Another problem is that, it is very difficult to find an instructor who will carry out the driving course with using a private car. To make getting used to street traffic more easy for handicapped people, there was necessary to work out a special technology of full integration of simulator steering system with car instrumentation. The point is that the simulator must remind as much as it is possible the real car use. In this paper there is presented the project and data acquisition system applied in FIAT PANDA. This data acquisition system can read off the position of all applied switches which are attached on car board and in steering gear column. The read data are loaded to industrial steering system based on PLC controller. This solution is necessary to use if the system is applied in mechatronic integrator system for procedure steering of simulator for driving course for handicapped people, because the whole project is based on industrial solutions for servo steering drives. Moreover, there was necessary to replace all car board elements with other components because industrial automatic systems work on different voltage values than the on-board car installation. Furthermore, the main point is that, the new car structure must fulfill the two assumptions: it must fulfill standards of industrial automatic systems and it must cover every single switch and cable as it is in real traditional car. Those things are so important because the main goal of this project is to guarantee the handicapped people to feel exactly the same as they are in a real car in traffic street.

16

Koncepcja symulatora do nauki jazdy samochodem dla osób niepełnosprawnych: założenia systemu, określenia wymaganych przyśpieszeń metodami eksperymentalnymi w ruchu ulicznym

Kost G., Reclik D., Banaś W., Dzitkowski T., Dymarek A., Ociepka P., Herbuś K., Gołda G.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 2

469-475

PL

W 2010 roku na Politechnice Śląskiej rozpoczęto prace nad utworzeniem specjalistycznego symulatora do nauki jazdy samochodem dla osób niepełnosprawnych ruchowo. Głównym celem, jaki przyświecał projektowi było umożliwienie osobom z dysfunkcjami kończyn dolnych oswajania się w sposób bezpieczny z obsługą samochodu po specjalistycznym przystosowaniu dla osób niepełnosprawnych poza ruchem ulicznym. Obsługa takiego pojazdu w sposób znaczący różni się od obsługi typowego pojazdu, gdyż wymaga dodatkowej obsługi ręcznej manetki gazu i hamulca, co w sposób znaczący zmienia przyzwyczajenia kierowcy, gdyż tą samą ręką musi on zmieniać biegi i hamować (a czasami jeszcze obsługiwać przełącznik wycieraczek). W tym celu opracowywany symulator musi w najwyższym stopniu odzwierciedlać obsługę pojazdu, tak aby kursanci mogli przygotować się i wypracować poprawne nawyki zanim zostaną dopuszczeni do ćwiczeń praktycznych w ruchu ulicznym w rzeczywistym pojeździe. Aby dodatkowo przyzwyczaić kursantów do zachowań pojazdu koniecznym było opracowanie projektu systemu odzwierciedlania przeciążeń występujących w pojeździe podczas ruchu ulicznego, tak aby kursanci mogli nabrać poprawnych nawyków (np. zmniejszania prędkości przed wejściem w zakręt). Aby wyznaczyć pożądane wartości przeciążeń, jakie muszą być możliwe do wygenerowania przez układ napędowy platformy nośnej symulatora wykonany został eksperyment z udziałem rzeczywistego pojazdu wyposażonego w czujniki akcelerometryczne rozmieszczone w kilku miejscach otaczających przestrzeń zajmowaną przez kierowcę. Otrzymane na drodze eksperymentu wartości przyspieszeń stanowiły podstawę do wykonania założeń dotyczących mocy napędów platformy nośnej symulatora.

EN

The project of creating the specialized simulator for driving course for handicapped people have started at Silesian Technical University in 2010. The main goal of this project is to enable handicapped people to get used in save way to driving a car outside the street traffic. Driving this kind of car extremely differs from driving a typical car, because it needs to use additional gas and break lever. It is also so difficult to get used to it, because by the usage of the same hand, the driver must change runs, breaks and using the switch of windscreen wipers. The created car simulator is very similar to the real car for handicapped people just to teach them the correct behavior and habits during driving a car before they have started to drive in real street traffic. Moreover, there was necessary to prepare the project system of overloads, which can appear in the car during street traffic just for better getting used to the car. This solution provides to get into the correct habits, e.g. reducing the speed before the turn. There has been made an experiment by using the real car equipped with accelerating sensors located in a few places surrounding the drivers space to determine the suitable values of overloads, which are possible to generate by the carrying platform driving system of the simulator. The obtained results show that the overloads values are the base for further assumptions connected with motive power of the simulator carrying platform. This paper contains the detailed description of preparing the assumptions and idea of the simulator. Moreover, there is presented the overall description of the work-place, the assumptions of the functional structure, and the way of determining the accelerating values connected with feelings simulation as one can find in a real car.

17

Adjustment method of parameters intended for first-principle models

Czop P., Kost G., Sławik D., Wszołek G., Jakubowski D.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2012

|

Vol. 55, nr 2

446--453

EN

Purpose: This paper demonstrates a process of estimation phenomenological parameters of a first-principle nonlinear model based on the hydraulic damper system. Design/methodology/approach: First-principle (FP) models are formulated using a system of continuous ordinary differential equations capturing usually nonlinear relations among variables of the model. The considering model applies three categories of parameters: geometrical, physical and phenomenological. Geometrical and physical parameters are deduced from construction or operational documentation. The phenomenological parameters are the adjustable ones, which are estimated or adjusted based on their roughly known values, e.g. friction/damping coefficients. Findings: A phenomenological parameter, friction coefficient, was successfully estimated based on the experimental data. The error between the model response and experimental data is not greater than 10%. Research limitations/implications: Adjusting a model to data is, in most cases, a non-convex optimization problem and the criterion function may have several local minima. This is a case when multiple parameters are simultaneously estimated. Practical implications: First-principle models are fundamental tools for understanding, optimizing, designing, and diagnosing technical systems since they are updatable using operational measurements. Originality/value: First-principle models are frequently adjusted by trial-and-error, which can lead to nonoptimal results. In order to avoid deficiencies of the trial-and-error approach, a formalized mathematical method using optimization techniques to minimize the error criterion, and find optimal values of tunable model parameters, was proposed and demonstrated in this work.

18

Wykorzystanie superkondensatorów jako dodatkowego źródła energii dla silnika elektrycznego w hybrydowym pojeździe kołowym

Kost G., Nierychlok A.

Wybrane Problemy Inżynierskie

|

2011

|

nr 2

217-222

PL

W pracy przedstawiono układ sterowania spalinowo-elektrycznym pojazdem kołowym z napędem hybrydowym. Wykonano model pojazdu hybrydowego w oprogramowaniu MatLAB/Simulink, w którym wykorzystano podwójne źródło energii dla silnika elektrycznego. Zastosowanie akumulatorów elektrochemicznych oraz superkondensatorów pozwala na lepszy przepływ energii w układzie zarządzania energią hybrydowego pojazdu kołowego. Zastosowanie superkondensatorów jako źródła energii wspomagającej akumulatory elektrochemiczne przyczyniło się do poprawy dynamiki silnika elektrycznego w stanach przejściowych oraz zmniejszenia masy akumulatorów elektrochemicznych. W pracy opisano etap przyspieszania pojazdu kołowego - stan dynamiczny.

EN

The paper presents the control system of petroleum-electric vehicle with hybrid drivetrain. A model of hybrid vehicle made in the MATLAB/Simulink software, which uses dual power source for an electric motor. Application of electrochemical batteries and supercapacitors allows better flow of energy in hybrid power management system of a wheeled vehicle. The use of super-capacitors as an energy source supporting electrochemical batteries contributed to the increasing dynamics of the electric motor and to reducing weight of electrochemical batteries.

19

Sterowanie silnikiem spalinowym jako źródłem energii pierwotnej w hybrydowym układzie napędowym

Kost G., Nierychlok A.

Wybrane Problemy Inżynierskie

|

2011

|

nr 2

213-216

PL

W pracy przedstawiono wirtualny układ sterowania pojazdem kołowym z napędem hybrydowym spalinowo-elektrycznym, w którym silnik spalinowy pełni rolę pierwotnego źródła energii. Zastosowanie odpowiedniego algorytmu sterowania pracą silnika spalinowego pozwala na zmniejszenie ilości substancji toksycznych wydalanych do atmosfery oraz na zmniejszenie ilości zużycia paliwa. Algorytm sterowania uwzględnia zarówno warunki zewnętrzne jak i wewnętrzne badanego układu napędowego. W oczywisty sposób sterowanie silnikiem spalinowym powinno odbywać się bez ingerencji kierowcy w pracę jednostki spalinowej. To układ sterowania powinien dobierać odpowiednią prędkość obrotową do warunków pracy silnika spalinowego z wykorzystaniem synergii energii, która to w znaczący sposób poprawia dynamikę jazdy pojazdu kołowego z napędem hybrydowym.

EN

The paper presents a virtual control system of a wheeled vehicle, a hybrid petroleum-electric powertrain, in which ICE is a primary energy source. The uses of an algorithm of controling the internal combustion engine for reduce: the amount of excreted toxic substances into the atmosphere and also reduce of fuel consumption. Control algorithm should take into account both, external conditions and internal propulsion system. Clearly, control of internal combustion engine should be done without interfering with the driver in the work of the ICE unit.

20

Badanie hybrydowego układu napędowego wg stabilności Lapunowa

Banaś W., Kost G., Nierychlok A.

Wybrane Problemy Inżynierskie

|

2011

|

nr 2

23-28

PL

W pracy przedstawiono model pojazdu kołowego o napędzie hybrydowym zbudowanym w oprogramowaniu MATLAB/Simulink. W modelu przyjęto założenia sterowania silnikiem spalinowym jako maszyną napędzającą pojazd kołowy i generator elektryczny. Takie podejście wymaga zbadania stabilności układu napędowego, w którym silnik spalinowy raz będzie napędzał tylko i wyłącznie generator elektryczny, zaś w innym przypadku tylko i wyłącznie pojazd kołowy. Sprawa komplikuje się jeszcze bardziej w chwili wspomagania silnika elektrycznego silnikiem spalinowym (synergia energii). Dlatego w pracy podjęto próbę opisu układu napędowego pojazdu kołowego równaniami różniczkowymi, a następnie zbadania stabilności takiego układu w sensie Lapunowa.

EN

The paper presents a model of a hybrid wheeled vehicle built in the Matlab/Simulink software. In the model controlling by a combustion engine as a driving unit of wheeled vehicle and an electric generator were assumed. Such approach requires an examination of the stability of the propulsion system for which an internal combustion engine will power once and only an electric generator, while in other case only the wheeled vehicle. The case is more complicated when the electric motor is supported by the combustion engine (Synergy Energy). Therefore, the study attempts to describe the propulsion system of a wheeled vehicle by differential equations and then to examine the stability of such system in the sense of Lyapunov's theory were undertaken.