Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This paper presents the results of research focused on the adaptation of a hybrid simulator of the human circulatory system to the physical reproduction of the haemodynamic conditions prevailing in the apex of the heart. This report describes the principle of operation of the hybrid simulator and presents two methods of its modification. The work includes analysis of the algorithm verification and describes problems that appeared during research. A comparison of the results obtained for both modification methods is shown, as well as preliminary simulation results for a constant-flow ventricle assist device joined to the hybrid simulator operating in the apex of the heart-aorta configuration.
PL
Niniejszy artykuł zawiera opis przeprowadzonego eksperymentu identyfikacyjnego dla sztucznej komory serca POLVAD-MEV oraz opracowanych algorytmów wykrywania stanu całkowitego napełnienia oraz wyrzutu z komory krwistej tego urządzenia. Przedstawiono metody diagnostyczne bazujące na różnych sygnałach wejściowych oraz ich implementację w programie symulacyjnym PExSim. Zawarto oraz omówiono uzyskane wyniki oraz opracowano wnioski dotyczące poszczególnych metod wyznaczania stanów granicznych napełnienia komory.
EN
The paper presents an identification experiment for the POLVAD-MEV artificial heart and the developed detection algorithms for complete filling and full emptying the device blood chamber. In Section 1 the subject is presented and the problem of thrombus formation, as a result of incomplete range of the assist device membrane motion, is discussed. Section 2 presents the research methodology. In Subsection 2.1 the ventricle assist device construc-tion (Fig. 1) and the test bench are described. The stand consists of a hybrid model of the circulatory system [10] with attached POLVAD device and the following measuring equipment: ultrasonic flow measurements at the inlet and outlet cannula, pressure sensors at the inlet and outlet of the blood chamber and the air pressure in pneumatic drain. In Subsection 2.2 the impact of complete filling and full ejection on the transients of the measured values is dis-cussed (Fig. 2). Two algorithms for detection of complete filling and full ejection are presented. One of them is based on the analysis of pressure changes in the cannulas and pneumatic drain, the second one is based only on the pneumatic pressure variation. Section 3 presents the results of the diagnostic algorithm examination. The effectiveness of the proposed methods is compared. In the last section the obtained results are summarized and some proposals for further improvements are given when focusing on the development of diagnostic features based on analysis of the pneumatic pressure variation only.
EN
This paper presents an application of a numerical package for modeling and simulation of human circulatory system. The model includes a coronary circulation and the parallel heart assistance. The cases of the simulation of the proper and the pathology circulation conditions, such as left or right heart failure are shown. A description of the coronary circulation system is presented and obtained coronary sinus occlusion simulation results are included. An implementation of the whole package as a part of PExSim application is contained. The identification experiment for the ventricular assist device has been described and different methods of the artificial ventricle modeling are presented. An example of use of a fuzzy logic to presentation the dynamics of the POLVAD device is also included. Advantages of developed simulation platform are discussed.
PL
W pracy został przedstawiony sposób modelowania dynamicznych właściwości procesu z wykorzystaniem parametrycznych modeli rozmytych. Podejście to zostało zaprezentowane na przykładzie badania dynamiki sztucznej protezy serca POLVAD, przeprowadzonego na podstawie licznych eksperymentów testowych. We wstępie opisano badany proces i podkreślono pewne właściwości o charakterze nieciągłego działania, których występowanie ogólnie ogranicza zastosowanie opisu transmitancyjnego. Wyprowadzono podstawowe zależności do prowadzenia obliczeń parametrycznych modeli dynamicznych drogą oszacowań statystycznych dla modeli liniowych parametrycznych oraz modeli rozmytych. Przedstawiono wyniki badań optymalnego modelu liniowego i modelu rozmytego oraz przeprowadzono obszerną dyskusję uzyskanych modeli. Uzyskany opis dynamiki badanego procesu odtwarza wszystkie istotne zachowania badanego procesu w sposób całkowicie wystarczający do prowadzenia badań analizujących różne algorytmy sterowania lub regulacji, jak również umożliwia wprowadzenie np. optymalizacji pracy zaworów sterujących.
EN
The aim of paper was to describe an effective approach to modelling of dynamics an artificial heath chamber - ventricular assisting device (POLVAD). The precise model of this component is very important in proper design of supply and control system, that have to be safe and have long autonomic operation time. In the introduction a short presentation of parametric and fuzzy models was made, together with some aspects of good conditioning of numerical calculations. Next results of fuzzy identification of POLVAD were presented and discussed. Obtained model is very precise and can be used in fast prototyping mode at design of proper control.
PL
W pracy zwrócono uwagę na konieczność redukcji emisji gazów cieplarnianych oraz zasygnalizowano, w jaki sposób proces ten wpływa na branżę pneumatycznej techniki napędowej. Zaprezentowano oraz omówiono fundamentalne usprawnienia typowego pneumatycznego napędu pozycjonującego, które pozwalają na zmniejszenie zarówno aktywnego, jak i pasywnego zużycia sprężonego powietrza przez napęd pneumatyczny. Postulowane usprawnienia, np. zastosowanie szybkich zaworów przełączających, uproszczonych przetworników położenia oraz minimalizacja liczby przełączeń zaworów podczas procesu pozycjonowania, skutkowały opracowaniem nie tylko specyficznej struktury samego napędu, ale także unikalnej strategii sterowania. Jej założenia oraz sposoby parametryzacji zostały ogólnie zasygnalizowane i skomentowane. W celu wykazania wyższej efektywności energetycznej proponowanego pneumatycznego napędu pozycjonującego przedstawiono dane pochodzące z eksperymentu porównawczego. Rozważany napęd został porównany z najpopularniejszą realizacją pneumatycznego napędu pozycjonującego, wykorzystującego regulator zmiennych stanu.
EN
The paper reminds the necessity of reducing the total green gases emission and outlines the impact of this process on the pneumatic drive technique trade. Fundamental improvements of the typical positioning pneumatic drive which allow to reduce both active and passive compressed air consumption were shortly presented and discussed. Taking into account proposed set of improvements e.g. the usage of fast switching valves, simplified position transducer and the need to minimise the number of valves switchovers resulted in developing not only specific drive structure but also a unique open-loop control strategy. Its principles and the methods of parameterisation were also presented and commented in general. In order to proof the energetic efficiency of the proposed positioning pneumatic drive the results of the comparative experiment were presented. The proposed drive was compared with the most popular realisation of the positioning pneumatic drive utilizing state space controller.
PL
Niniejszy artykuł zawiera opis modelu układu krążenia wykonany w pakiecie programowym PExSim. Pozwala on na przeprowadzenie symulacji numerycznych pracy układu krążenia. Jest to celowe w wielu zagadnieniach badawczych, może być przydatne do celów testowania urządzeń wspomagających, jak i użyteczne w zastosowaniach edukacyjnych. Opisane zostały modele urządzenia wspomagającego pracę serca oraz poszczególnych elementów układu krążenia. Przedstawiono wyniki symulacji pracy układu krążenia dla stanów: fizjologicznego prawidłowego, patologicznego oraz przy wspomaganiu lewokomorowym.
EN
The paper presents a numerical model of human circulatory system implemented as a part of PExSim application. Individual components of the human circulatory system and ventricular assist device are described. The examples of typical application are presented and the results of simulations for healthy, pathological and pathological with heart support conditions are included.
EN
The paper presents an idea of an open-loop control of a pneumatic positioning system consisting of a pneumatic cylinder, inexpensive measurement system and lour on-off switching valves. A strategy of two or three pulses on-off control trajectory for implementation of a determined piston displacement w ithout an overshoot is presented. Parameters for the control are determined by the application of an artificial neural nets that have to be trained before the application. A control error resultin g from open-loop control method can be removed in an adaptive way, proposed in the paper. The strategy is nearly time-optimum one and results in a short control time, quiet valves action and significant reduction of the compressed air consumption in comparison to other pneumatic positioning systems. The idea of this way of control was tested in many simulation experiments and in tests performed in a laboratory. It can be a basis for attractive, low-cost, economic positioning systems.
PL
W pracy przedstawiona została metoda pozycjonowania w układzie złożonym z siłownika pneumatycznego, prostego układu pomiarowego oraz zespotu 4 zaworów przekaczających. Zasada sterowania w trybie otwartym ukladu opiera się na wypracowaniu sekwencji 2-3 pulsów sterujących zaworami, która prowadzi do przemieszczenia tłoka bez przeregulowania. Parametry określajace czas trwania pulsów są wyliczane za pomocą sztucznych sieci neuronowych. Powstająca odchyłka pozycjonowania jest usuwana poprzez adaptacyjne dopasowanie sekwencji sterowania. Metoda jest zbliżona do czaso-optymalnego sterowania i prowadzi do minimalnego zużycia powietrza oraz cichej pracy zaworów. Proponowana metoda została przebadana drogą symulacyjną oraz przeprowadzono pierwsze udane próby na stanowisku hadawczym.
EN
A modification of the PID digital controller algorithm, based on the introduction of a virtual reference value that never exceed active constraints in the actuator output is presented and investigated. This idea derived from virtual modification of a control error can be used in digital control systems subjected by both: magnitude and rate constraints. The adaptation (to the actuator constraints) is performed by a special transformation of the control error, and is equivalent to introduction of a new, virtual reference value for the control system. Simulation results for dynamic, linear SISO systems are presented for comparison of the proposed approach with used techniques.
PL
W pracy zostala przedstawiona modyfikacja działania cyfrowego algorytmu PID, oparta na wprowadzeniu dynamicznie zmiennej wartości zadanej, która nie prowadzi do przekroczenia ograniczeń możliwości elementu wykonawczego. Metoda jest oparta na dynamicznej modyfikacji odchyłki regulacji i może być stosowana w układach regulacji o ograniczeniach amplitudy i prędkości zmian zespołu wykonawczego. Adaptacja układu (do ograniczeń aktuatora) jest równoważna dynamicznej modyfikacji wartości zadanej. Wyniki badań symulacyjnych, porównujące efekty działania metody z innymi modyfikacjami stosowanymi dla algorytmu PID są zaprezentowane dla dwóch liniowych układów dynamicznych.
EN
The paper presents the Robotic Elements plugin for the PExSim which provides many functions that are required in robotics, and addresses areas such as kinematics, dynamics, and trajectory generation. The plugin is useful for research, modelling and simulation of robot manipulators. It can also be a powerful tool for education. A short presentation of blocks that are the part of the plugin, is included. Also a simple example of application is presented.
PL
W niniejszym opracowaniu przedstawiony jest plugin Robotic Elements dla pakietu PExSim, który dostarcza wiele funkcji niezbędnych w dziedzinie robotyki oraz nauk z nią związanych takich jak kinematyka, dynamika oraz planowanie trajektorii. Przygotowany zestaw bloków stanowi użyteczne narzędzie do badań, modelowania oraz symulowania manipulatorów. Może zostać także wykorzystany do celów edukacyjnych z dziedziny robotyki. W referacie zawarty jest opis poszczególnych bloków, które wchodzą w skład plugin-u. Ponadto przedstawiono przykład praktycznego zastosowania.
EN
The application of mathematical models of industrial processes (derived from physical relations) implemented in relevant software, allows preparing simulations of such process models so as to explore industrial process behaviour in many situations, especially critical ones. The key issue of this type of approach is to prepare a model that would approximate a process dynamics with proper quality. In this paper the problem of fitting physical models, described by a set of ordinary differential equations, to a set of measured data is considered. This type of model has a set of unknown parameters that have to be estimated so the model could mimic and predict a process behaviour. In this paper, some procedures for the optimisation of modelling wastewater treatment plants, based on model called ASM 1 are described and discussed. In the performed studies, data recorded in a plant in Resovia (southeastern Poland) was used. The final result of the optimisation is the wastewater treatment process model. Results for selected concentrations of contamination in treated sludge are presented.
PL
Zastosowanie matematycznych modeli procesów przemysłowych (wyprowadzonych ze zjawisk fizycznych), zaimplementowanych w odpowiednich algorytmach komputerowych, umożliwia prowadzenie symulacji modeli procesów. Badania takie mogą dać wiele cennych informacji na temat zachowania procesu w różnych sytuacjach, w szczególności w stanach krytycznych i awaryjnych. Podstawowym zagadnieniem w tego typu podejściu jest oszacowanie współczynników modelu, który w sposób zadowalający odzwierciedla proces przemysłowy. W niniejszym artykule przedstawiono zagadnienie dopasowania modelu, opisanego układem równań różniczkowych zwyczajnych, do danych uzyskanych z procesu. Dopasowanie modelu przeprowadzone zostało z użyciem algorytmów optymalizacji statycznej na przykładzie procesów oczyszczania cieków miejskich. Wykonane badania oparte są na danych zebranych z miejskiej oczyszczalni ścieków w Rzeszowie.
EN
An approach to dynamic systems investigation based on a simulation kernel with a different auxiliary function is described. A proposed methodology is focused on processes, working in a more or less complex technology environment and integrates different approaches for the simulation of components of the investigated systems. It is realised in the form of an elastic programmable software package. A basic assumption of this proposition was a possibility of connecting this software with a real environment using standard electronic interfaces for the software emulation of parts of the technologic system. The package structure is very flexible thanks to plugin technology. Plugins are objects can represent the following: parts of control at the direct and supervising level, actuators and controllers, data processing elements (transducers, measurement units or sensors), dynamic systems described by differential systems of known components or identified, statistic models of a dynamic part system or table represented relations. All these forms are integrated in one platform and will work in real time; hence, it will be possible to use them as complex models of technologic installation. Responses of this type of system can be used for the simulation of technologic system behaviour in different or even extreme states, the testing of alarm and safety software, the verification of intended control modifications, system prediction of future states of the system, the training of control staff, etc.
PL
Niniejszy artykuł opisuje metodę badania dynamiki systemów w oparciu o łączoną symulację modeli tworzonych różnymi technikami. Zaproponowana metodologia jest przeznaczona głównie dla procesów przemysłowych. Artykuł opisuje elastyczne środowisko symulacji stworzone przez autorów w trakcie prac. Jednym z podstawowych założeń podczas tworzenia oprogramowania było umożliwienie prowadzenia symulacji w czasie rzeczywistym przy połączeniu z urządzeniem (układem sterowania za pomocą kart wejść) wyjść. Struktura pakietu umożliwia jego łatwe rozszerzanie dzięki mechanizmowi wtyczek. Wtyczki implementują bloki odpowiadające elementom układu sterowania, dokonujące przetwarzania sygnałów, opisujące elementy wykonawcze czy też części instalacji technologicznej na bazie równań fizykochemicznych lub identyfikowanego, nieliniowego modelu rozmytego. Oprogramowanie można stosować do symulacji instalacji technologicznych w celach testów działania systemów alarmowych i bezpieczeństwa, weryfikacji układów sterowania, przewidywania przyszłych stanów systemu czy też szkolenia załogi.
PL
W niniejszym artykule poruszana jest problematyka przetwarzania danych pomiarowych, zawierających informacje o dynamice procesu, w procesie identyfikacji. Proponowany jest algorytm zagęszczania danych, stosowany do określenia modeli rozmytych o strukturze TSK. Rozwiązanie to pozwala na wielokrotne zredukowanie liczby danych bez istotnej utraty informacji o dynamice procesu, a także na ich efektywne gromadzenie w celu diagnostyki.
EN
Following article contains the discussion of measurement data processing in identification of system dynamics. The proposed algorithm is focused on compacting data used to identify of TSK models. This solution significantly reduces amount of data without the loss of information about the process dynamics. The reduced data set can be effectively stored for diagnostic purposes.
13
Content available remote Identyfikacja modeli parametrycznych przy wykorzystaniu pakietu IDCAD
PL
Przedstawiono możliwości oprogramowania IDCAD, służącego do szeroko rozumianej identyfikacji modeli dynamicznych, przygotowanego w Instytucie Automatyki i Robotyki Politechniki Warszawskiej. Pakiet pozwala na przeprowadzenie cyklu identyfikacji modelu dynamicznego obiektu, rozpoczynając od wstępnego przetworzenia danych procesowych, poprzez wybór typu i struktury modelu, estymację jego parametrów aż do końcowej weryfikacji. Użytkownik może dokonać oceny właściwości dynamicznych otrzymanego modelu, przeprowadzić redukcję lub aproksymację wyznaczonego opisu oraz wykonać proste symulacje odpowiedzi modelu na zadane wymuszenia o charakterze funkcji czasu.
EN
Presented software package IDCAD can be used for realisation of complete identification process of a dynamical plant; starting from initial processing of measurement data, followed by determination of model structure and statistic estimation of unknown parameters, up to final verification. User can evaluate dynamic features of resulting model of plant, introduce some simple but useful approximations of its time responses, try a reduction of determined transfer functions and calculate simulated responses of model to predefined time input signals.
PL
Praca przeglądowo prezentuje wyniki badań nad możliwością zastosowania szybkich, wysokoprzepływowych zaworów rozdzielających do syntezy elektropneumatycznego układu pozycyjnego z liniowym siłownikiem pneumatycznym. Szczegółowo omówione jest zagadnienie modelu zaworu jako elementu decydującego o jakości układu. W pracy zaprezentowano wyniki na rzeczywistym systemie, a także sformułowano wnioski podsumowujące uzyskane wyniki. Dodatkowo przedstawiono wyniki uzyskane przy zastosowaniu algorytmu strojenia regulatora zmiennych stanu z wykorzystaniem logiki rozmytej.
PL
Rozważane jest zagadnienie pozycjonowania w pneumatycznych układach napędowych ze szczególnym uwzględnieniem tarcia przylgowego. We wstępie omówiony jest aktualny stan stosowanych algorytmów sterowania oraz występujące ograniczenia. Przedstawiono propozycję wykorzystania uproszczonego, ale zawierającego wszystkie istotne nieliniowości, modelu napędu pneumatycznego do realizacji algorytmu regulacji predykcyjnej. Prosty wskaźnik oceny pozwala na bieżąco optymalizować sygnał sterujący. Stan układu obejmuje położenie, prędkość i przyspieszenie tłoka siłownika oraz ciśnienia w komorach cylindra. Wyprowadzony algorytm został przebadany w szczególnie trudnych warunkach; małych przesunięć w pobliżu pokryw cylindra oraz przesunięć z małą prędkością zadaną.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.