Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Computational optimization and implementation of control system for mechatronic treadmill with body weight support system

Gembalczyk G., Duda S., Świtoński E.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2018

|

Vol. 56 nr 4

1179--1191

EN

The purpose of this paper is to present a novel mechatronic system for gait re-education which consists of a body weight support system (BWS system) and a treadmill. This publication covers mainly issues related to the design and optimization process of a control algorithm dedicated for the unloading system. The proposed control system is based on a fuzzy logic controller coupled with a PID regulator. The optimization of parameters for regulators has been conducted based on numerical simulations in which a hybrid optimization method combining a genetic algorithm with a gradient algorithm has been used. The developed control system has been tested experimentally.

2

Machine learning analysis of e-nose signal in early detection of mold contamination in buildings

Majerek D., Garbacz M., Duda S., Nabrdalik M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

395--401

EN

Mould that develops on moistened building barriers is a major cause of the Sick Building Syndrome (SBS). Fungi emit Volatile Organic Compounds (VOC) that can be detected in the indoor air using several techniques of detection e.g. chromatography but also using gas sensors arrays. All array sensors generate particular electric signals that ought to be analysed using properly selected statistical methods of interpretation. This work is focused on the attempt to apply unsupervised and supervised statistical classifying models in the evaluation of signals from gas sensors matrix to analyse the air sampled from the headspace of various types of the building materials at the different level of contamination but also clean reference materials.

PL

Grzyb rozwijający się na ścianach budynków jest głównym powodem zjawiska, które nazwano Syndromem Chorego Budynku. Wolne związki organiczne emitowane przez grzyby mogą być wykryte różnymi metodami, m.in. na podstawie chromatografii, ale także za pomocą matryc czujników gazowych. Wszystkie tego typu narzędzia generują sygnały elektryczne, które można analizować za pomocą odpowiednich technik statystycznych. Praca skupia się na zastosowaniu nadzorowanych i nienadzorowanych technik uczenia maszynowego w ocenie sygnału pochodzącego z elektronicznego nosa.

3

Którędy do circular economy?

Duda S.

Przegląd Komunalny

|

2016

|

nr 4

38--40

PL

W ostatnich latach doświadczyliśmy w Polsce przebudowy systemów gospodarowania odpadami. Obecnie stoimy, podobnie jak inne kraje UE, w obliczu kolejnej zmiany w tym zakresie, która w jeszcze bardziej zasadniczy sposób niż „rewolucja śmieciowa” winna zmienić dotychczasowe podejście do zagadnień zagospodarowania odpadów.

4

Wyznaczanie stanu wytężenia w zgniatanych rurach cienkościennych

Sławski S., Duda S., Machoczek T.

Modelowanie Inżynierskie

|

2016

|

T. 30, nr 61

39--44

PL

W pracy przedstawiony został proces tworzenia modelu fizycznego. W celu jego weryfikacji przeprowadzono eksperyment z użyciem tensometrów oporowych. Eksperyment polegał na ściskaniu próbki w szczękach maszyny wytrzymałościowej. Wartości sił dobrano tak, aby możliwa była weryfikacja zarówno w zakresie sprężystym jak i plastycznym. W trakcie przeprowadzania eksperymentu rejestrowano wartości odkształceń powierzchni w obszarach naklejenia tensometrów oraz przemieszczenia w wybranych punktach. Ponadto wyznaczono własności materiałowe badanego elementu poprzez przeprowadzenie statycznej próby rozciągania.

EN

In the paper, the authors present the process of creating physical model. In order to verify the created model, an experiment using strain gauges was performed. The experiment consisted in crushing the sample in the jaws of a testing machine. The values of force were selected to enable verification of the physical model as far as elastic and plastic strain are concerned. During the experiment the strain in the areas under strain gauges and displacements of selected points were observed. The material properties of the tested element were determined by performing static tensile test.

5

Solving a system of nonlinear equations with the use of optimization methods in problems related to the wheel-rail contact

Jureczko M., Duda S.

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2016

|

Vol. 15, nr 2

53--64

EN

The article presents the methods for defining the geometry of the contact surface between a rigid wheel and a rigid rail. The calculation model that has been developed allowed for any arrangement of the wheel in relation to the rail. This allowed for the creation of a system of nonlinear equations, the solution of which allows one to determine the presumable wheel-rail contact points. The search for the solution of the system of strongly nonlinear equations was conducted using a few optimization methods. This allowed one to study both the selection of the starting point and the convergence of the method.

6

Mechatronic device for locomotor training

Duda S., Gąsiorek D., Gembalczyk G., Kciuk S., Mężyk A.

Acta Mechanica et Automatica

|

2016

|

Vol. 10, no. 4

310--315

EN

This paper presents a novel mechatronic device to support a gait reeducation process. The conceptual works were done by the interdisciplinary design team. This collaboration allowed to perform a device that would connect the current findings in the fields of biomechanics and mechatronics. In the first part of the article shown a construction of the device which is based on the structure of an overhead travelling crane. The rest of the article contains the issues related to machine control system. In the prototype, the control of drive system is conducted by means of two RT-DAC4/PCI real time cards connected with a signal conditioning interface. Authors present the developed control algorithms and optimization process of the controller settings values. The summary contains a comparison of some numerical simulation results and experimental data from the sensors mounted on the device. The measurement data were obtained during the gait of a healthy person.

7

Czy wdrażana strategia będzie skuteczna?

Duda S., Niespodziewany A.

Przegląd Komunalny

|

2015

|

nr 9

34--37

PL

Jaki wpływ będą miały zainicjowane w ubiegłym roku przez Komisję Europejską obrane strategie działań np. ku gospodarce w obiegu zamkniętym, na możliwe kierunki rozwoju termicznego przekształcania odpadów?

8

Symulacje numeryczne zjawisk dynamicznych w układzie pantograf - sieć jezdna

Wątroba P., Duda S., Gąsiorek D.

Modelowanie Inżynierskie

|

2015

|

T. 23, nr 54

94--100

PL

W artykule przedstawiono komputerowe narzędzia i metodykę modelowania pozwalające symulować zachowanie pantografu z uwzględnieniem zjawiska kontaktu pomiędzy pantografem i siecią jezdną. Do tego celu wykorzystano środowisko Matlab/Simulink, w którym opracowano dynamiczny model pantografu w konwencji układów wieloczłonowych. Odkształcalny model sieci zbudowano z zastosowaniem metody elementów skończonych, a następnie opracowano model kontaktu z wykorzystaniem teorii Hertza, który opisuje interakcję pomiędzy pantografem a siecią jezdną. Ponadto w modelu zaimplementowano algorytm obliczający siłę aerodynamiczną oddziałującą na pantograf w zależności od wysokości uniesienia pantografu oraz prędkości jazdy. Przeprowadzone symulacje numeryczne pozwoliły wyznaczyć siły w punkcie kontaktu dla określonych warunków jazdy.

EN

The paper describes the modeling methodology and computer software which presents the simulation of the pantograph behavior. It considers also the contact between pantograph and the catenary. For this purpose author used the Matlab-Simulink environment, which has developed the dynamic model of pantograph by the dynamic multibody model convention. The deformable model was built using the Hertz theory, which describes the interaction between pantograph and the catenary of the vertical contact system. Furthermore, model implemented the algorithm which calculated the strength of aerodynamic forces in the pantograph. It depends on the amount of the pantograph elevation and its driving speed. The numerical simulations have designated the force at the point of contact for certain driving conditions.

9

Współpraca instalacji MBP oraz termicznego przekształcania preRDF/RDF

Duda S., Niespodziewany A.

Przegląd Komunalny

|

2014

|

nr 10

33--35

PL

Jest szansa, by przy modyfikacji obecnych mechanizmów prawnych i rynkowych branża odpadowa i energetyczna współpracowały w zakresie wykorzystania potencjału energetycznego odpadów komunalnych na warunkach racjonalnych z ekonomicznego punktu widzenia dla obu stron. Co należałoby zrobić, aby osiągnąć taki efekt?

10

Numerical simulations of the wheel-rail traction forces using the electromechanical model of an electric locomotive

Duda S.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2014

|

Vol. 52 nr 2

395--404

EN

This paper presents a methodology for modelling the movements of an electrical rail vehicle on any track. Vehicle movement is the result of the drive system of a vehicle transferring electromechanical torque generated by the electric motor onto the wheels of the vehicle, while the appropriate driving force is a result of forces resulting from contact between the wheel surface and the rail. The following applicable models were prepared: electromechanical (for electric motor connections that constitute rail vehicle drive) of the vehicle with the drive system and of the contact wheel-rail. These models were implemented in Matlab/Simulink. The presented simulation tool for rail vehicles has been used to test a variety of cases, demonstrating capabilities of the proposed method in a wide range of situations. These cases involved analysis of dynamics of the start-up of the EU07 rail vehicle in a straight line. The results obtained for the analysed rail are valuable information that makes it possible to determine both the loading of the locomotive drive system and to estimate the vehicle travelling speed.

11

Identyfikacja cech dynamicznych konstrukcji urządzenia mechatronicznego do treningu lokomotorycznego z wykorzystaniem analizy modalnej

Kciuk S., Gąsiorek D., Duda S.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2014

|

R. 55, nr 4-5

111--115

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie eksperymentalnej analizy modalnej do wyznaczania właściwości dynamicznych konstrukcji. Opisano przebieg oraz wyniki badań konstrukcji prototypowego urządzenia do treningu lokomotorycznego. W trakcie badań wyznaczano częstotliwości oraz postacie drgań rezonansowych obiektu, a także widmowe funkcje przejścia. Wyniki badań zostały wykorzystane do modyfikacji właściwości dynamicznych urządzenia oraz do weryfikacji modeli numerycznych obiektu będącego przedmiotem badań.

EN

In this paper it has been presented the application of experimental modal analysis to determine the dynamic properties of the structure. The course and results of the investigations of construction of a prototype device for locomotor training have been described. During the tests, frequency of the resonant modes of vibration object, and spectral transfer functions were determined. The investigation’s results were used to modify the dynamic properties of the device and to verify numerical models of the object being studied.

12

Projekt i walidacja urządzeń pomiarowych - siły w linie i kąta wychylenia liny zawiesia suwnicy

Gembalczyk G., Duda S.

Modelowanie Inżynierskie

|

2013

|

T. 16, nr 47

75--81

PL

W artykule przedstawiono rozwiązania konstrukcyjne dwóch urządzeń pomiarowych, zaprojektowanych dla układu sterowania zawiesiem suwnicy specjalnego przeznaczenia. Pierwszym z nich jest urządzenie służące do pomiaru kąta wychylenia liny zawiesia suwnicy, natomiast drugie to tensometryczny czujnik do pomiaru siły w linie. Pokazano rezultaty przeprowadzonych analiz stereomechanicznych obu konstrukcji, a także rezultaty testów mających na celu zweryfikowanie poprawności działania urządzeń.

EN

The paper presents design solutions of two measuring devices, designed for mechatronic crane control system. The first device is use for measuring the angle of the rope deviation. The second designed device is a strain gauge load cell, dedicated to measure the force in the rope. To check that the devices are working properly, tested it. In the paper shown the results of this tests. The article contained also results of the optimization of the superstructure.

13

Causes of edge deflection in stack cutting of aluminum sheets

Gąsiorek D., Duda S., Machoczek T., Rak Z.

Modelowanie Inżynierskie

|

2013

|

T. 16, nr 47

69--74

EN

In the process of cutting sheet metal using guillotine, defects may occur in the section of the machined object, resulting in the impossibility to perform further machining of the material (sheet metal). The publication presents the process of edge bending during bundle cutting of sheet metal. The experiments have been conducted using an original test stand and high speed Phantom cameras have been applied in the tests. The paper presents a study based on previous work carried out at the Department of Theoretical and Applied Mechanics.

PL

W trakcie przeprowadzania procesu cięcia pakietu blach na gilotynie, w przekroju przedmiotu poddanego obróbce, mogą pojawić się defekty, których skutkiem jest niemożność dalszych procesów obróbkowych materiału (blach). W pracy przedstawiono proces powstawania zagięcia i pionowego uszkodzenia krawędzi blach podczas cięcia pakietów blach na gilotynie. Badania eksperymentalne przeprowadzono na autorskim stanowisku badawczym, a do badań zastosowano kamery do pomiaru zjawisk szybkozmiennych Phantom. W pracy zaprezentowano badania bazujące na wcześniejszych pracach prowadzonych w Katedrze Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej.

14

Model study of mechatronic drive systems in special purpose gantry crane

Ławniczek R., Duda S.

Modelling and Optimization of Physical Systems

|

2013

|

z. 12

47--51

EN

This paper presents research on the computational model of the drive systems in special purpose gantry crane. In his field work includes: identification of the kinematics and the basie elements of the real system, development of physical models needed to build computational models of electromechanical system, an algorithm controlling the system created with Matlab SimMechanics and validation computational model based on bench testing.

PL

Praca przedstawia badania nad opracowanym modelem obliczeniowym napędów suwnicy specjalnego przeznaczenia. W swoim zakresie praca zawiera: rozpoznanie kinematyki oraz podstawowych elementów układu rzeczywistego, opracowanie modeli fizycznych niezbędnych do budowy modeli obliczeniowych układu elektromechanicznego, opracowanie algorytmu sterowania układem zgodnie z założeniami projektowymi w środowisku Matlab SimMechanics oraz walidację modelu obliczeniowego w oparciu o badania stanowiskowe.

15

Numerical modeling and simulating the dynamic interactions within the drive system of electric rail vehicles

Duda S.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 4

343--348

EN

This paper shows the methodology that can be used to study the dynamic phenomena occurring in rail vehicle drive systems by taking into account its actual seating. The studies are performed by providing a detailed description of electromagnetic phenomena found in drive motors and contact phenomena at the interface between the wheel and rail. Forces determined based on the models below constitute the load of a rail vehicle drive system. The mathematical model of the motor has been implemented in Matlab/Simulink software and coupled with the vehicle model developed in the Simmechanics application. These models make it possible to determine the load of drive system for various vehicle dynamic states (startup, steady-state operation) depending on the locomotive load.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono metodologię, która może być zastosowana do badania zjawisk dynamicznych w układach napędowych pojazdów szynowych z uwzględnieniem rzeczywistego ich osadzenia. Badania są realizowane przy szczegółowym opisie zjawisk elektromagnetycznych w silnikach napędowych oraz zjawisk kontaktowych na styku współpracy koła z szyną. Wyznaczone z powyższych modeli siły stanowią obciążenie układu napędowego pojazdu szynowego. Sformułowany model matematyczny silnika zaimplementowano w programie Matlab/Simulink i sprzężono go z modelem pojazdu opracowanym w programie Simmechanics. Modele te umożliwiają na wyznaczenie obciążenia układu napędowego, dla różnych stanów dynamicznych pojazdu (rozruch, praca ustalona) w zależności od obciążenia lokomotywy.

16

Modelowanie i symulacja oddziaływań dynamicznych koło - szyna w ruchu pojazdu w rozjeździe kolejowym

Duda S.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 14, nr 45

32--38

PL

W pracy przedstawiono metodykę modelowania ruchu pojazdu szynowego po dowolnym torze, w tym podczas ruchu przez szczególny rodzaj toru, jakim jest rozjazd kolejowy. Ruch pojazdu jest następstwem przenoszenia przez układ napędowy na koła pojazdu momentu napędowego, natomiast odpowiednie prowadzenie pojazdu jest skutkiem sił kontaktowych na powierzchni koła z szyną. Opracowano adekwatne modele: pojazdu wraz z układem napędowym oraz kontaktu koło - szyna. Modele te zaimplementowano w środowisku Matlab/Simulink. Model kontaktu koło - szyna ma charakter ogólny, pozwalający na wyznaczenie w trakcie prowadzonej analizy współrzędnych punktów kontaktu pomiędzy kołem a szyną. Proponowany model nie tylko umożliwia identyfikowanie wielopunktowego kontaktu, lecz także pozwala na wydajne i dokładne obliczenie sił wzajemnego oddziaływania pomiędzy kołem a szyną.

EN

This paper presents a methodology for modelling the movements rail vehicle on any track, including movements over a specific type of track - a rail junction. Vehicle movement is the result of the drive system of a vehicle transferring torque onto the wheels of the vehicle, while the appropriate driving force is a result of forces resulting from contact between the wheel surface and the rail. The following applicable models were prepared: of the vehicle with the drive system and of the contact wheel - rail. These models were implemented in Matlab/Simulink. The wheel - rail contact model is general in nature, allowing the setting of coordinates of the points of contact between the wheel and rail during the analysis performed. The proposed model not only allows identification of a multi- point contact, but also allows for efficient and accurate calculation of the forces of interaction between the wheel and the rail.

17

Elektromechaniczny model lokomotywy EU07

Duda S.

Modelowanie Inżynierskie

|

2011

|

T. 10, nr 41

47-54

PL

W pracy opisano modelowanie układów elektromechanicznych, na podstawie lokomotywy elektrycznej napędzanej poprzez zestawy kołowe szeregowymi silnikami prądu stałego. Sformułowano model matematyczny zespołu elektromagnetycznego silników prądu stałego. Opracowany model matematyczny silnika elektrycznego umożliwia uwzględnienie rzeczywistych wartości rezystancji dodatkowych w obwodzie tworników i w obwodzie wzbudzeń, co pozwala oddać rzeczywiste nastawy podczas rozruchu pojazdu trakcyjnego. Jako metodę modelowania części mechanicznej pojazdu zastosowano metodologię opartą na układach wieloczłonowych. Sformułowany model matematyczny silnika zaimplementowano w programie Matlab/Simulink i sprzężono go z modelem pojazdu opracowanym w programie Simmechanics. Modele te umożliwiają wyznaczenie momentu trakcyjnego przy różnych stanach dynamicznych pojazdu (rozruch, praca ustalona) w zależności od obciążenia lokomotywy.

EN

This paper presents an approach to the modeling and dynamic analysis of complex electromechanical systems comprising drive systems of machines and mechanical devices that transfer high power. The complexity of dynamic phenomena in the systems considered here requires the application of an electromechanical model with feedback between the mechanical part and the electrical part. A multibody method was applied in the modeling mechanical parts of railway vehicle. Dynamic phenomena in electric motors are a source of vibration in electromechanical drive systems, it is therefore necessary to develop models of such systems. Mathematical models of direct current drives are discussed.

18

Koncepcja mechatronicznego urządzenia do treningu lokomotorycznego

Duda S., Michnik R., Kciuk S., Jurkojć J., Kawlewski K., Machoczek T.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2011

|

z. 5

29--36

PL

W pracy przedstawiono koncepcję urządzenia do reedukacji funkcji lokomocyjnych. Prace projektowe zostały poprzedzone badaniami doświadczalnymi chodu w odciążeniu, na specjalnie skonstruowanym do tego celu stanowisku pomiarowym. Wyniki badań pozwoliły na opracowanie wytycznych do projektowanego urządzenia.

EN

The conception of a device for locomotors functions rehabilitation is presented in the paper. Design process was predicted by experimental research into gait in unloaded conditions carried out in a special measuring stand. Obtained results enabled elaboration of guidelines for designing device.

19

Frequency analysis of the 2004 Sumatra-Andaman earthquake using spectral seismograms

Wilde-Piórko M., Duda S., Grad M.

Acta Geophysica

|

2011

|

Vol. 59, no. 3

483-501

EN

Frequency analysis of the Sumatra-Andaman earthquake of 2004, one of the most significant and best-recorded earthquakes, is based on spectral seismograms obtained from their broadband seismograms. The Sumatra-Andaman earthquake is found to have a wide-range frequency content of P-wave radiation during the rupturing process. On the basis of stacking spectral seismograms we distinguished four time events of the rupturing process of a total length of about 540 s. The frequency, fmax, is the highest for the first event (0.163 Hz in time interval 0-88 s), lowest for the second - which is the strongest (0.075 Hz in time interval 88-204 s). For third and fourth events frequencies are similar (0.089 and 0.082 Hz in time intervals 204-452 and 452-537 s, respectively). The frequency also shows an azimuthal dependence (±0.02 Hz). Azimuths for which the frequency, fmax, has maximum and minimum values are 203-222° and 23-42°, respectively. These observations are discussed in relation to previously published papers on this topic.

20

Wyznaczanie sil dynamicznych w kontakcie koło-szyna modelowanych w konwencji układów wieloczłonowych

Duda S., Kciuk S.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2010

|

Nr 1

70--74

PL

W artykule przedstawiono metodologię bazującą na układach wieloczłonowych, umożliwiającą wyznaczenie sił kontaktowych w styku koła z szyną dla dowolnych powierzchni zarówno koła, jak i szyny. Model sił kontaktowych obejmuje siłę normalną z histerezą tłumienia oraz siły styczne wyznaczone na podstawie metody Polacha.

EN

The paper describes an appropriate methodology for the dynamic analysis of соmрlех, threedimensional single wheelset running on track. A methodology is develop here for the accurate description of the track spatial geometry. A generic contact formulation is also proposed order to determine, during the dynamic analysis, the location of the wheel-rail contact points. An elastic force moi that allows computing of the normal contact force in the wheel-rail interface. The tangential contact forces are calculated using Polach method.