Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of computer simulations in the analysis of physical phenomena models

Dziurdź Jacek

Vibrations in Physical Systems

|

2019

|

Vol. 30, nr 2

art. no. 2019219

EN

Tests of the technical condition of machines sometimes involve the analysis of dynamic phenomena associated with their work. The simplest methods are based on basic measurements, e.g. effective velocities and body vibration accelerations as well as sound pressure levels recorded in close vicinity of the tested object. For analysis, more advanced techniques use signals recorded in a certain period of time representing the studied phenomena. The development of computer techniques has enabled a relatively convenient modelling of technical objects. A well-identified model allows to extend research on real objects to include comprehensive computer analyses, thanks to which we can reduce time-consuming measurements or perform analyses for excitations which are difficult to perform at a test stand. Another application of a model is to generate signals, on the basis of which we can choose parameters of analysis methods to increase the effectiveness of diagnosis or test new analysis and inference algorithms. Several presented examples were implemented in the Matlab Simulink environment. Because the presented methods are universal, they can be used to analyze any physical phenomena described with more or less complicated models.

2

Odporność zabudowy mieszkalnej i gospodarczej na wpływy eksploatacji górniczej w obszarze górniczym KWK Janina

Pachla F., Tatara T.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

45--60

PL

W pracy przedstawiono wybrane analizy oceny odporności dynamicznej zabudowy mieszkalnej i gospodarczej na wpływy eksploatacji górniczej w obszarze górniczym jednej z kopalń węgla kamiennego. Rozważania ograniczono do dynamicznych efektów związanych z powstawaniem wstrząsów górniczych generowanych podziemną eksploatacją surowca. W ramach pracy wykonano analizę sejsmiczności analizowanego obszaru z uwagi na wpływ rejestrowanych i prognozowanych drgań powierzchniowych na tradycyjną niską zabudowę murowaną. Wykonano modele symulacyjne zbudowane zgodnie z Metodą Elementów Skończonych oraz dobrano kryteria odporności dynamicznej. Kryteria odporności dynamicznej przyjęto zgodnie z obowiązującymi normami i zasadami projektowania budynków murowanych. Obliczenia przeprowadzono z wykorzystaniem metody spektrum odpowiedzi, która jest normową metodą projektowania obiektów poddanych wpływom wstrząsów górniczych. Takie podejście jest również zalecane przez większość polskich instrukcji i wytycznych dotyczących projektowania budynków w rejonach o sejsmiczności indukowanej działalnością wydobywczą. Efektem analiz było określenie wytężenia podstawowych elementów konstrukcyjnych w przyjętych modelach obliczeniowych. Wyniki analiz skoncentrowanych na wpływie wstrząsów górniczych na zabudowę powierzchniową i sieć infrastruktury technicznej oraz ich zabezpieczeniach w obszarze górniczym ZG Janina mogą być przydatne w kontekście możliwości dalszej eksploatacji pokładów węgla w kolejnych latach, z zachowaniem bezpieczeństwa powszechnego, ochrony obiektów budowlanych, w tym zapobiegania szkodom. Przedstawione w pracy wyniki stanowią również uzupełnienie tworzonej przez autorów od kilku lat bazy obiektów i modeli dynamicznych budowli poddanych wpływom wstrząsów górniczych.

EN

The paper presents selected analyses of the dynamic resistance of residential and rural buildings to the effects of mining exploitation near the operation area of the “Janina” coal mine. Considerations were limited to the dynamic effects of mining shocks generated by underground mining. The analysis of the seismicity of the analyzed area was carried out as a part of the work due to the influence of recorded and predicted surface vibrations on the traditional low-rise masonry buildings. Simulated models were constructed according to the Finite Element Method using Autodesk code, and the criteria for dynamic resistance were chosen. The dynamic resistance criteria were adopted in accordance with the applicable standards and design principles of masonry buildings. Calculations were performed using the response spectrum method, which is a standard method of designing objects subjected to impacts of mining shocks. This approach is also recommended by most Polish guidelines for the design of buildings in seismic areas induced by rockbursts. The results of the analyses were the determination of the stress of the structural elements in the assumed computational models. The results of the analyses focused on the impact of mining shocks on surface structures and the network of technical infrastructure and their security in the considered mining area may be useful in the context of the possibility of further exploitation of the coal seams in subsequent years with universal security, protection of buildings and harm prevention. The results presented in the paper also complement the base of structures and their dynamic models which have been created by authors for several years.

3

Elman neural network for modeling and predictive control of delayed dynamic systems

Wysocki A., Ławryńczuk M.

Archives of Control Sciences

|

2016

|

Vol. 26, no. 1

117--142

EN

The objective of this paper is to present a modified structure and a training algorithm of the recurrent Elman neural network which makes it possible to explicitly take into account the time-delay of the process and a Model Predictive Control (MPC) algorithm for such a network. In MPC the predicted output trajectory is repeatedly linearized on-line along the future input trajectory, which leads to a quadratic optimization problem, nonlinear optimization is not necessary. A strongly nonlinear benchmark process (a simulated neutralization reactor) is considered to show advantages of the modified Elman neural network and the discussed MPC algorithm. The modified neural model is more precise and has a lower number of parameters in comparison with the classical Elman structure. The discussed MPC algorithm with on-line linearization gives similar trajectories as MPC with nonlinear optimization repeated at each sampling instant.

4

Modele dynamiczne urządzeń pomocniczych układu SOFEC

Milewski J., Szczęśniak A., Lewandowski J.

Instal

|

2015

|

nr 2

24--28, 35

PL

Przedstawiono 0-D modele wybranych urządzeń pomocniczych układu szczytowej elektrowni wodorowej, tj. sprężarki wodoru, wysokotemperaturowego wymiennika ciepła, oraz pompy wody, które zostały odpowiednio skalibrowane na dostępnych danych doświadczalnych. Na podstawie przeprowadzonej analizy wrażliwości opracowano wytyczne konstrukcyjne i eksploatacyjne dla tych urządzeń o przeznaczeniu do pracy w układzie z ceramicznym ogniwem paliwowym, elektrolizerem, oraz zbiornikiem na sprężony wodór.

EN

Article presents 0-D models of selected auxiliaries devices of peak-hydrogen plant, ie. hydrogen compressor, high temperature heat exchanger, and a water pump, which are suitable calibrated to the available experimental data. Based on the sensitivity analysis, the guidelines for the design and operation of these devices to allocate to work in combination with ceramic fuel cell, electrolyzer, and compressed hydrogen tank.

5

Analiza wybranych algorytmów adaptacji relacji w rozmytych mapach kognitywnych

Słoń G.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 12

1445-1448

PL

Pracę poświęcono problemowi optymalizacji wybranych parametrów relacji rozmytych występujących w rozmytych relacyjnych mapach kognitywnych. Zaproponowano pewną metodę adaptacji relacji rozmytych polegającą na wprowadzeniu czasowej ziarnistości ich struktury. Wprowadzono specjalny algorytm modyfikacji parametrów relacji, tak aby uzyskać określony stan modelu dla wybranego kroku czasu dyskretnego. Zaprezentowano także wstępne wyniki badań symulacyjnych potwierdzające poprawność proponowanego podejścia.

EN

Applying fuzzy relational cognitive maps to the monitoring is connected with a problem of the accuracy of mapping the monitored system main characteristics. Generally, increase in this accuracy results in the significant increase of the calculating load. This cost can be limited by adaptation of fuzzy relation parameters. The work is devoted to the problem of the analysis of selected parameters of fuzzy relations that occur in fuzzy relational cognitive maps used for modelling and monitoring systems with incomplete information. There is proposed a certain method for adaptation of fuzzy relations consisting in introduction of their structure temporal granulation according to the optimisation criterion (2). There is introduced a special algorithm of modification of the relation parameters (Fig. 3) which enables obtaining the object determined state for a chosen step of the discrete time. On the basis of the proposed algorithm, the simulation investigations of the selected model (Fig. 1, Tabs. 1 and 2) were carried out. As a result, there were obtained powers and dispersion coefficients of the fuzzy relations in the form of functions of the discrete time (Figs. 4 and 5). There are also pre-sented the initial results of simulation research with use of these functions that confirm the correctness of the proposed approach (Fig. 6).

6

Ziarnistość informacji w dynamicznych modelach rozmytych relacyjnych mapo kognitywnych

Jastriebow A., Słoń G.

Logistyka

|

2010

|

nr 6

PL

Pracę poświęcono analizie parametrów ziarnistości (przestrzennej i czasowej) informacji w dynamicznych modelach rozmytych map kognitywnych. Na podstawie analizy literaturowej określono pojęcie ziarnistości informacji. Wprowadzono pewne klasyfikacje oraz opisano sposoby realizacji obliczeń ziarnistych. Przestrzenną i czasową ziarnistość w postaci rozmywania i dyskretyzacji realizowano dla kognitywnych map relacyjnych, opisujących różne nieprecyzyjne obiekty statyczne i dynamiczne. Określono podstawowe parametry ziarnistości. Wprowadzono problem ich optymalnego wyboru. Przedstawiono wybrane wyniki symulacji.

EN

This work is devoted to the analysis of the information granulation (spatial and temporal) parameters in dynamic models of fuzzy cognitive maps. On the base of reference analysis there were elaborated the concept of the information granularity. Also certain classifications were introduced and methods of the granular calculations implementation were described. Spatial and temporal granularity in the forms of fuzzyfication and discretization were implemented into cognitive relational maps that describe different imprecise static and dynamic objects. Fundamental parameters of the granularity were determined and the problem of their optimal selection was introduced. There were also presented selected results of the simulation research.

7

Dynamic models of ion-selective electrodes with their electronic interface

Wiora A., Wiora J., Kozyra A.

Metrology and Measurement Systems

|

2006

|

Vol. 13, nr 4

421-432

EN

Dynamic models of an ion-selective electrode are analysed in this article taking into account the independence of values of its dynamic parameters from the value and direction of activity change. Unfortunately, a complicated mathematical representation of a new model makes the model difficult to be applied in practice. Therefore, some simplifications are made constructing two semi-empirical models: 1) a model with the k parameter and 2) a model basing on two other models well-known from the literature. Verifications of the new models have been performed using the measuring set-up built in the Division of Measurement Systems at the Silesian University of Technology. Obtained results proved that the model with the k parameter completely fulfils the goal of the article - its dynamic parameters are dependent on the slightest degree of the kind of activity step.

8

Praktyczne metody modelowania maszyn indukcyjnych

Hickiewicz J., Macek-Kamińska K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika

|

2004

|

z. 26 [214]

79--86

PL

W opracowaniu przedstawiono obwodowe modele matematyczne różnych maszyn indukcyjnych: jednoklatkowych, głębokożłobkowych, dwuklatkowych, z prętem biernym oraz modele uwzględniające nasycenie strefy żłobkowej obwodu magnetycznego maszyny. Przedstawiono podstawowe założenia przy formułowaniu modeli matematycznych w postaci układów równań różniczkowych zwyczajnych. Omówiono również zasady identyfikacji parametrów elektromagnetycznych modeli matematycznych na podstawie charakterystyk statycznych maszyny, bądź wykorzystując pomiarowe przebiegi dynamiczne. Podano przykładowe wyniki badań symulacyjnych.

EN

This paper describes mathematical models of different types of induction motors: squirrel-cage, idle bar and models considering saturation of leakage inductances. A model differential equations has been formulated and a universal method estimation of the parameters of this model, on the basis of measured static characteristics or dynamic runs has been presented. Examples of simulation results based on thest models have also been presented.

9

Modele diagnostyczne przekładni zębatej

Królicki Z., Żółtowski B.

Diagnostyka

|

2004

|

Vol. 32

83--88

PL

W artykule przedstawiono problematykę związaną z badaniami drganiowymi przekładni zębatej. Głównym zagadnieniem jest próba opracowanie oryginalnego modelu przekładni zębatej na podstawie modeli już istniejących. Szczególny nacisk położono na merytoryczną poprawność modelu tak aby odzwierciedlał założony charakter wybranych stanów przekładni . Rozważania kończą się na poziomie modelu palisadowego. Celem dalszego postępowania będzie możliwie maksymalne uproszczenie modelu.

EN

Growing larger application on methods and centres of technical diagnostics, being with tool of modern manner of creating "qualities" of machines. Rational usage diagnoses makes possible undertaking of relating decision qualities and further conducts with machine. Can this to be decision about further use, about collection of definite interventions preventive or to introduction of changes in construction, of technology or of exploitation of machines.

10

Metoda wyznaczania parametrów uproszczonych modeli dynamiki oparta na minimalizacji chwilowych wartości ich błędów

Żuchowski A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika

|

2003

|

z. 25 [207]

381-387

PL

Istnieje wiele metod tworzenia uproszczonych modeli dynamiki liniowych obiektów wykorzystujących jako model wyjściowy transmitancję w postaci funkcji wymiernej. Niektóre z tych metod nie gwarantują stabilności uzyskiwanych modeli uproszczonych, a w większości wypadków ocena błędu modelu uproszczonego wymaga wykonania dodatkowych analiz (na przykład symulacji komputerowych). Zaproponowano metodę, która przy arbitralnie narzuconej postaci modelu uproszczonego (a więc modelu stabilnego) pozwala wyznaczyć jego optymalne parametry i jednocześnie ocenić w sposób przybliżony maksymalny chwilowy błąd w warunkach pewnego zastępczego sygnału wejściowego.

EN

There are several methods of calculating the simplified dynamic models of linear systems, whereby the transfer function in the form of a rational function is used as an initial model. Some of such methods don't guarantee stability of obtained simplified models and an estimate of the model error requires an additional analysis, for example computer simulations. We propose the method, which allows us to calculate the optimal parameters for an arbitrarily assumed form of the stable simplified model and simultaneously to estimate approximate accuracy for determined input without additional analysis and simulations.

11

Minimalizacja drgań elektromechanicznych układów maszynowych

Świtoński E.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy

|

2002

|

Z. 53(241)

229-241

PL

W pracy przedstawiono sposób modelowania zagadnień dynamicznych elektromechanicznych układów napędowych maszyn. Dla uzyskanych modeli fizycznych tych układów opracowano algorytmy analizy wrażliwości i optymalizacji cech dynamicznych. Opracowane modele dynamiczne i algorytmy zastosowano do obliczeń optymalizacyjnych układu napędowego kombajnu węglowego przy założeniu funkcji celu. która prowadzi do minimalizacji wartości maksymalnych sil dynamicznych w parach kinematycznych.

EN

The paper presents a way of modelling dynamic problems of electromechanical driving systems in machines. To obtain physical models of these systems, algorithms for sensitivity analysis and dynamic properties optimisation were developed. The developed models and algorithms were used to calculate the optimisation of the driving system in a combined cutter loader, assuming the objective function that leads to minimizing the values of maximum dynamic forces in kinematical pairs.

12

Mathematical models in economic environmental problems

Nahorski Z., Ravn H.F.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2000

|

Vol. 48, nr 2

247-277

EN

The paper presents a review of mathematical models used in economic analysis of environmental problems. This area of research combines macroeconomic models of growth, as dependent on capital, labour, resources etc., with environmental models describing such phenomena like natural resources exhaustion or pollution accumulation and degradation. In simpler cases the models can be treated analytically and the utility function can be optimized using e.g. such tools as the maximum principle. In more complicated cases calculation of the optimal environmental policies requires a computer solution.

13

Hybrid control problems of coal flotation process

Kaula R.

Archives of Mining Sciences

|

2000

|

Vol. 45, nr 4

511-526

EN

In Poland, the most often used control systems of a coal flotation process are based on a doses stabilization system. An operation of this system is limited to the stabilization of reagent doses, based on measurements of concentration and feed flow intensity. In practice, the flotation process is running under conditions of different industrial disturbances. These are reasons that doses stabilization system, in many cases, doesn't stabilize the process qualitative parameters. This problem can be solved by the feedback control system. In order to practically use formulated control algorithms, it is necessary to determine dynamic models describing the input and output behaviour of the flotation process. High changes of mineral characteristics and plant properties can be a cause of significant changes of model parameters. It can makes that sensitivity limits of a conventional control system will stay overflow. In order to ensure a required control quality, there is necessary to tune control algorithm during algorithms realization. It can be realized by a hybrid control system. In the paper rules for a design of the hybrid control system have been presented. Basic assumptions of the hybrid control system have been given. A fuzzy logic for description of dynamic models of coal flotation process has been applied. The analytical examples of dynamic models parameters determining based on a knowledge base system have been presented. A numerical example a formation of the flotation process dynamic model has been shown.

PL

Stosowane w Polsce układy sterowania procesem flotacji węgla związane są z układami stabilizacji dawek odczynników flotacyjnych. Jednak ze względu na zakłócenia występujące w procesie flotacji stosowanie tych układów nie zapewnia stabilizacji jakości produktów wzbogacania. Możliwość taką stwarza zastosowanie pętli sprzężenia zwrotnego w układzie sterowania. Obecnie prowadzone są badania teoretyczne dotyczące układów automatycznej regulacji zawartości popiołu w odpadach z procesu flotacji węgla. W celu wykorzystania opracowanych algorytmów regulacji na obiekcie przemysłowym, niezbędna jest eksperymentalna weryfikacja przyjętych modeli dynamicznych. Modele dynamiczne są użyteczne przy założeniu, że sterowany obiekt jest stacjonarny. Dzięki temu wystarcza jednorazowa identyfikacja obiektu i zakłóceń oraz jednorazowe nastawianie parametrów przyjętego algorytmu regulacji. Założenia te jednak często są niesłuszne. Właściwości dynamiczne obiektu przemysłowego mogą się zmieniać w bardzo szerokim zakresie. Dlatego w celu zapewnienia wymaganej jakości sterowania konieczne jest dostrajanie algorytmu regulacji podczas realizacji tych algorytmów. Jednym ze sposobów takiej realizacji jest układ regulacji adaptacyjnej w pętli sprzężenia zwrotnego obiektu. Innym podejściem do realizacji dostrajania parametrów regulatora jest zastosowanie układu regulacji z systemem opartym na wiedzy (KBS — knowledge based system). System KBS, związany z nadzorowaniem operacji w pętli zamkniętej, jest systemem uzupełniającym i rozszerzającym konwencjonalny algorytm sterowania. Regulator taki można nazwać systemem ekspertowym z nadzorem (SECS — supervisory expert control system), a sterowanie tego typu sterowaniem hybrydowym. System SECS wykorzystuje podstawy logiki rozmytej. W artykule podano zasady tworzenia modeli rozmytych TSK oraz ich zastosowanie do opisu dynamiki obiektu. Omówiono koncepcje sterowania hybrydowego przemysłowego procesu flotacji węgla. Przedstawiono podstawowe założenia takiego sterowania. Podano przykłady analityczne wyznaczania parametrów modelu dynamicznego flotownika na podstawie bazy wiedzy (KBS) oraz zmierzonych w poprzednich chwilach czasu wartości wielkości wyjściowej i wielkości wejściowej obiektu. Przedstawiono przykład obliczeniowy wyznaczania parametrów modelu dynamicznego flotownika. Na podstawie badań symulacyjnych otrzymano przebieg czasowy wielkości wyjściowej modelu obiektu i porównano z przebiegiem czasowym otrzymanym na podstawie pomiarów obiektu przemysłowego.