Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 21

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  model dynamiki
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available A mathematical model for controlling a quadrotor UAV
EN
Given the recent surge in interest in UAVs and their potential applications, a great deal of work has lately been done in the field of UAV control. However, UAVs belong to a class of nonlinear systems that are inherently difficult to control. In this study we devised a mathematical model for a PID (proportional integral derivative) control system, designed to control a quadrotor UAV so that it follows a predefined trajectory. After first describing quadrotor flight dynamics, we present the control model adopted in our system (developed in MATLAB Simulink). We then present simulated results for the use of the control system to move a quadrotor UAV to desired locations and along desired trajectories. Positive results of these simulation support the conclusion that a quadrotor UAV spatial orientation control system based on this model will successfully fulfil its task also in real conditions.
PL
Wobec rosnącego zainteresowania bezzałogowymi statkami powietrznymi (BSP) i ich potencjalnymi zastosowaniami, w ostatnim czasie wykonano wiele prac w dziedzinie ich lepszego sterowania. BSP jednak należą do klasy nielinearnych systemów, które są z natury trudne do sterowania. W niniejszej pracy opracowano model matematyczny dla systemu sterowania opartego na metodzie PID (proportional integral derivative), zaprojektowanego do sterowania czterowirnikowym BSP tak, aby podążał on po wcześniej zdefiniowanej trajektorii. Opisano dynamiki lotu czterowirnikowym BSP i zaprezentowano model kontroli zastosowany w naszym systemie (opracowany w programie MATLAB Simulink). Przedstawione są wyniki symulacji użycia systemu do sterowania czterowirnikowym BSP w celu jego przemieszczenia się do pożądanej lokalizacji oraz wzdłuż pożądanej trajektorii. Wyniki tych symulacji potwierdzają wniosek, że oparty na tym modelu system sterowania dla czterowirnikowego BSP może z powodzeniem spełnić swoje zadanie również w warunkach rzeczywistych.
PL
Zastosowanie robotów mobilnych do wykonywania coraz bardziej wymagających zadań związane jest z koniecznością rozwoju systemów sterowania mobilnych platform. Obecnie rozwój podąża w kierunku integracji wielu robotów w spójną sieć w celu wspólnego wykonania zadania. W artykule przedstawiono zarys sterowania grupą robotów o najpowszechniej stosowanej strukturze hierarchicznej, następnie opisano matematycznie model autorskiego robota testowego, który zostanie wykorzystany do budowy proponowanej koncepcji sterowania rozproszonego grupą robotów mobilnych.
EN
The use of mobile robots to perform increasingly demanding tasks is related to the need to develop mobile platform control systems. Currently, the trend is moving towards integrating multiple robots into a coherent network to accomplish the task together. This article shows the concept of controlling a group of mobile robots with the most commonly used hierarchical structure. Next described the mathematical model of the author’s mobile robots which will be used to build the proposed concept of dispersed control of a group of mobile robots.
PL
Serwisowanie satelitów na orbicie, w tym wymiana uszkodzonych podsystemów, instalowanie nowych urządzeń, uzupełnianie paliwa, jak również budowanie dużych struktur na orbicie są to tylko niektóre zadania, które mogą być realizowane przez roboty kosmiczne. Z tego powodu opracowywane są modele symulacyjne robotów kosmicznych, które następnie są używane do opracowania różnych algorytmów i układów sterowania. Ze względu na redukcję wpływu grawitacji przez siłę odśrodkową wynikającą z ruchu orbitalnego, walidacja robotów kosmicznych na Ziemi jest skomplikowana. Istnieje kilka sposobów umożliwiających przeprowadzenie potrzebnych testów w warunkach zbliżonych do warunków panujących na orbicie. W niniejszym artykule przedstawiono możliwość weryfikacji działania robota kosmicznego, przy użyciu stanowiska testowego znajdującego się w CBK PAN. Omówiono przy tym przejście z modelu robota znajdującego się w przestrzeni kosmicznej do modelu robota znajdującego się na stanowisku testowym. Następnie omówiono identyfikację parametrów robota kosmicznego na stanowisku planarnym oferującym minimalizację wpływu grawitacji przy jednoczesnej redukcji wymiaru układu. W niniejszej pracy przedstawiono również wyniki przeprowadzonych symulacji oraz eksperymentów dla wybranego manewru robota kosmicznego.
EN
On-orbit servicing including the replacement of damaged subsystems, installation of new devices, refueling as well as on-orbit assembly of large structures are only some of the tasks that can be accomplished by space robots. For this reason, space robots simulation models are being developed in order to develop different algorithms and control systems. Due to the centrifugal force resulting from the orbital motion, the influence of gravity is reduced, thus, the validation of space robots on Earth is complicated. There are several ways to carry out the necessary tests in conditions similar to those on orbit. In this paper, the ability to verify the operation of the space robot using a 2D microgravity test bed at CBK PAN is presented. This paper also discusses the transition of the space robot model from the case where the space robot is operating in space to the case where the robot is similar to that working on the presented test bed. Next, the identification of the space robot parameters on a flat test bed that offers the minimization of the gravitational influence with the reduction of system dimension is discussed. Finally, the results of the conducted simulations and experiments for a chosen maneuver are presented.
PL
W pracy przedstawiono model dynamiki układu tylnego zawieszenia z silnikami elektrycznymi zamontowanymi w obręczach kół. Model wykonano w formalizmie układów wieloczłonowych (UW) korzystając z komercyjnego oprogramowania. Opracowany model umożliwia analizę wpływu dodatkowych mas nieresorowanych, jakimi są silniki zamontowane w kołach na ruch zawieszenia, siły działające w połączeniach oraz siły kontaktowe działające między jezdnią i oponą. W symulacjach numerycznych analizowano wpływ sztywności sprężyny zawieszenia na przemieszczenia środka koła przy różnych prędkościach najazdu koła na przeszkodę
EN
Dynamics model of the rear suspension system with electric drives mounted in wheel hubs are presented. The model is formulated using multibody approach using commercial package. The developed model make us possible to analyze the impact of additional unsprung masses such as electric motors mounted in wheels on the movement of the system, forces acting in the joints and contact forces between the road and tire. In numerical simulations the influence of the spring stiffness on wheel centre displacements during riding on road unevenness is analysed. Different vehicle velocities have been considered.
PL
W publikacji przedstawiono zagadnienie modelowania matematycznego dynamiki ruchu kończyny górnej. Do opracowania modelu wykorzystano równanie różniczkowe Lagrange’a drugiego stopnia, które wymaga znajomości trajektorii ruchu bez konieczności poznawania sił reakcji w stawach. Można dzięki temu przybliżać momenty działające w stawach bez konieczności stosowania specjalistycznej aparatury medycznej przystosowanej do badania momentów, a wykorzystując jedynie systemy „Motion Capture”, które wyznaczają położenie znaczników na podstawie danych pomiarowych. Modelowanie dynamiki ruchu przy użyciu jedynie współrzędnych znaczników może być wykorzystywane w medycynie, szczególnie w fizjoterapii oraz rehabilitacji. Na podstawie założonych ruchów w stawach obliczono momenty, które wywołują dane ruchy i następnie rozwiązano proste zagadnienie dynamiki. Założenia modelowe opracowano na podstawie danych antropologicznych. Do sprawdzenia poprawności działania modelu wykorzystano dane literaturowe oraz własne przemyślenia na temat mechaniki ruchu po okręgu.
EN
The issue of mathematical modelling of upper limb motion is presented in the article. The Lagrange differential equation of secondary order was used for development of the presented model. The solution of the equation requires data describing of movement trajectory without necessity of assessment of reaction forces in joints. Referring to above it is possible to estimate the moments of force activated in joints which are determined by position of markers presented ony in the Motion Capture System. The calculation of moments of force was performed with predetermined motions in joints. Model assumptions were developed on the base of literature and own experiences, particularly on anthropological data and fundamentals of mechanics of circular motion.
PL
W artykule przedstawiono sposób modelowania dynamiki quadrocoptera oraz zaprezentowano metodę doboru nastaw regulatorów PID. Dynamikę quadrocoptera wyprowadzono w oparciu o równania Lagrange’a II rodzaju. W postaci wykresów przedstawiono wyniki symulacji dla nastaw dobranych metodą optymalizacji wykorzystując pakiet Wolfram Mathematica.
EN
The article presents the method of modeling the dynamics of a quadrocopter and presents a method for the selection of PID regulators. The quadrocopter's dynamics were derived based on the Lagrange equations of the second type. In the form of graphs, the simulation results were presented for the settings selected using the optimization method using the Wolfram Mathematica package.
EN
The paper presents the results of modelling of dynamic properties of coal flotation as a control object determined by the use of the smoothed step response that is ash content in tailings to the step change of the chosen input signal (amount of flotation reagent). The measurement data of ash content in tailings and reagent flow rate from the industrial test were used to calculate the parameters of the model. The theoretical basis of the calculation of the model parameter values based on knowing step response of the first order inertia with the time delay were presented. The values of parameters of dynamic model of coal flotation were determined by the method based on the equations of step response of the object using the smoothing filter in the calculation example. The results were compared with calculation results achieved by the least squares method.
PL
W artykule przedstawiono wyniki modelownia własności dynamicznych flotacji węgla kamiennego, jako obiektu sterowania, wyznaczone z użyciem wygładzonej odpowiedzi skokowej, tj. przebiegu zawartości popiołu w odpadach, na skokową zmianę wybranego sygnału wejściowego (natężenia przepływu odczynnika flotacyjnego). Do wyznaczenia modelu wykorzystano przemysłowe dane pomiarowe zawartości popiołu w odpadach flotacyjnych i natężenia przepływu odczynnika flotacyjnego. Podano podstawy teoretyczne obliczania wartości parametrów identyfikowanego modelu na podstawie znajomości charakterystyki skokowej obiektu inercyjnego pierwszego rzędu z opóźnieniem czasowym. W przykładzie obliczeniowym wartości parametrów modelu dynamiki procesu flotacji węgla wyznaczono metodą bazującą na równaniach odpowiedzi skokowej obiektu przy zastosowaniu filtru wygładzającego. Rezultaty porównano z wynikami obliczeń uzyskanymi metodą najmniejszych kwadratów.
PL
Artykuł opisuje dwie metody sprzęgania modeli dynamiki rurociągów przesyłowych. Narzędzia takie są kluczowe dla budowy efektywnych systemów symulacji rozległych i złożonych instalacji rurociągów stosowanych w przemyśle. Pierwsza z proponowanych metod (GMS - globalna metoda sprzęgania) wykorzystuje 'globalne' (w skali modelu) zależności między ciśnieniem i przepływem masowym medium między łączonymi odcinkami rurociągu. Metoda globalna wykorzystuje parametry (nastawy) nazywane współczynnikami wzajemnego oddziaływania. Wartości tych parametrów mogą być wyznaczone za pomocą odpowiednich formuł matematycznych. Drugie podejście do sprzęgania modeli dynamiki rurociągów (LMS - lokalna metoda sprzęgania) oparte jest na analitycznym modelowaniu dynamiki w miejscu łączenia odcinków rurociągu.
EN
This paper presents two methods for coupling dynamic models of separate pipe leg segments. Such model-coupling solutions are essential in simulation systems dedicated for media distribution networks. A first method, referred to as a global coupling model (GCM), results from the global (structural) relationships of the pressure and flow values of coupled pipe segments. The GCM coupling scheme requires the fixing of additional tuning parameters called interacting coefficients. The values of these quantities can be approximately computed by formulas derived in this paper. A second approach, called a local coupling model (LCM), is developed by analytically modelling the dynamics of analysed junctions.
PL
Referat dotyczy tematyki modelowania i symulacji ruchu małego robota do rozpoznawania terenu. Przedstawiono w nim konstrukcję robota i opisano jego strukturę kinematyczną. Omówiono metodykę modelowania robota z zastosowaniem programu MD Adams, w którym szczegółowo odwzorowano konstrukcję robota. Wykonano badania symulacyjne z zastosowaniem wbudowanej w programie metody układów wieloczłonowych, które umożliwiły szczegółową analizę dynamiczną robota.
EN
This work is concerned on motion modeling and simulation of small robot for reconnaissance. The construction of the robot and its kinematical structure were presented. The methodology of robot modeling using MD Adams software was described. The detailed robot construction in MD Adams software was reproduced. Simulation research using build-in multibody dynamics method was executed. This allowed performing detailed analysis of robot dynamics.
PL
Do uproszczonego opisu własności dynamicznych obiektów wieloinercyjnych o transmitancji (1) wykorzystuje się często trójparametrowy model Strejca. Dokładniejszy opis można uzyskać przyjmując model czteroparametrowy Kq(s), w którym stałe czasowe tworzą postęp geometryczny [2, 3]. Przy zachowaniu zgodności rzędu dynamiki tego modelu (5) z rzędem dynamiki modelu (1) można wyznaczyć jego parametry albo wykorzystując zależności (6) i (7) oraz wykres z rys. 1 jeśli znane są wartości stałych czasowych modelu (1), albo wykorzystując eksperymenty identyfikacyjne jak w metodach [2, 3, 4, 6, 7]. Dla proponowanego modelu Kq(s) określono reguły doboru nastaw regulatora PID przy przeregulowaniu S=5% (wzory 12). Symulowany eksperyment potwierdza (rys. 2), że model Kq(s) jest lepszy od modelu Strejca. Istnieje możliwość utworzenia reguł doboru nastaw regulatorów innego typu dla modelu Kq(s) także przy innych, arbitralnych założeniach.
EN
The Strejc's models defined by means of 3 parameters are usually used for simplified representation of dynamical properties of multi-inertia plants of type (1). The proposed model Kq(s) defined by 4 parameters [2, 3] can be more accurate than Strejc's model. The time-constants of model (1) and identical orders of dynamics of both models (5) and (1) one can determine parameters of Kq(s) using (6), (7) and curve in Fig. 1. Alternatively, the parameters of Kq(s) can be determined on the basis of results of identification experiments similar to those associated with methods [2, 3, 4, 6, 7]. The method of choice of PID controller setting for Kq(s) (formula (12)) has been proposed in the paper. The setting of controller according to (12) guarantees, that overshoot is less than 5%. The simulation experiments confirm, that considered model Kq(s) is better than widely known Strejc's model. After modification of assumptions and requirements for controller design one can formulate other rules determining choice of controller parameters if plant under control can be represented by Kq(s).
EN
The paper indicates the main reasons for faulty operation of aeroplane wing flap hydraulic systems. A mathematical model of the wing flap dynamics has been presented, allowing an analysis of a simulation study taking into account damages due to usual wear and tear during operating of a plane.
PL
W artykule zasygnalizowano główne przyczyny nieprawidłowej pracy układu hydraulicznego klap skrzydła samolotu. Przedstawiono opracowany model matematyczny dynamiki układu klap skrzydła, umożliwiający badania symulacyjne z uwzględnieniem uszkodzeń eksploatacyjnych. Główny nacisk położono na analizę wyników badań symulacyjnych dynamiki układu hydraulicznego.
PL
W artykule zasygnalizowano główne przyczyny nieprawidłowej pracy układu hydraulicznego mechanizacji skrzydła samolotu. Przedstawiono model matematyczny dynamiki układu klap skrzydłowych, umożliwiający badania symulacyjne z uwzględnieniem zaburzeń.
EN
The paper outlines major reasons tor malfunctioning of the hydraulic system that drives mechanisms of aircraft wings. The main stress is put to development of a mathematic model for dynamic behaviour of the wing flap system in order to enable simulation tests with account of disturbances.
13
Content available remote Uproszczona identyfikacja dla syntezy regulatora PID
PL
Modelowanie dla strojenia regulatorów PID [1, 2] jest często poruszanym problemem [3–10]. Dla efektywnej syntezy układu regulacji korzystne jest, aby model był jak najprostszy [6, 9], o jak najmniejszej liczbie parametrów estymowanych, a jednocześnie odwzorowujący najważniejsze, istotne właściwości obiektu regulowanego.
EN
The technological characteristic of the twisting-and-winding system of a ring spinning frame was determined on the basis of a model of the system’s dynamics (including its disturbances), which was formulated previously. Next, on the basis of this characteristic, and taking into account the intensity of the dynamic phenomena occurring, an attempt was made to determine the domain of stable working conditions of this twisting-and-winding system. The results of the numerical investigation are presented as examples in the form of graphic presentations of the balloon shape and of the yarn tension-time dependencies.
PL
W oparciu o sformułowany model dynamiki zespołu skrętowo-nawojowego przędzarki obrączkowej oraz analizę mogących wystąpić zaburzeń, wyznaczono jego charakterystykę technologiczną. Na jej podstawie, uwzględniając intensywność występowania zjawisk dynamicznych przy określonych parametrach technologicznych takich jak masa biegacza i prędkość obrotowa wrzecion, podjęto próbę wytyczenia obszaru stabilnych warunków pracy zespołu. Załączono przykładowe wyniki badań numerycznych w postaci graficznej prezentacji kształtu balonu i przebiegów czasowych naprężenia przędzy.
PL
W pracy przedstawiono weryfikacje eksperymentalną proponowanej metody modelowania nieustalonych procesów zachodzących w konwekcyjnych powierzchniach ogrzewalnych kotłów energetycznych. Weryfikowana metoda oparta jest na rozwiązaniu po stronie pary równań opisujących zasady zachowania masy, pędu i energii. Model dynamiki podgrzewaczy wody zasilającej oparto jedynie na rozwiązaniu równania bilansu energii. Po rozwiązaniu równań otrzymano modele jednowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wykonano obliczenia dla podgrzewacza wody zasilającej zainstalowanych w kotle OP-210 w jednej z krajowych elektrowni. Wybrane wyniki obliczeń porównano z wynikami pomiarów, które przeprowadzono podczas wykonywania badań przy odbiorze kotła. Porównano zmierzone i obliczone przebiegi temperatury pary rozgrzanej na wylocie z podgrzewacza oraz przebiegi temperatury wody zasilającej na wylocie z podgrzewacza. Weryfikacji poddano także proponowany sposób cyfrowej regulacji temperatury pary przegrzanej. Wszystkie własności termofizyczne czynników roboczych oraz materiału ścianek obliczano przy tym na bieżąco. Również na bieżąco obliczano współczynniki wnikania ciepła.
EN
The paper presents experimental verification of the numerical methods for simulations of transient processes in convention heated surfaces of boilers, often placed within single gas pass. The method suggested in the paper comprises solving equations describing the laws of mass, momentum, and energy conservation on the steam side and considers the superheated model as one with distributed parameters. The proposed mathematical model of economizer is simplified because the mass and momentum balance equations are omitted. Determination of space and time temperature distribution of the combustion gases is based on the energy balance. All the thermo-physical properties of the working media and the material of the separating walls are calculated in real time. The space-time heat transfer coefficients at the steam (or feed water) and combustion gases sides are also calculated in real time considering actual tube pitches and cross flow of combustion gases. The presented methods are verified by comparing numerical results with measurements obtained on a real object (the OP-210 boiler with steam capacity of 210*10 3 kg/h). These comparison prove a satisfactory agreement of measurement and calculation results. In order to improve the superheated steam temperature control quality, the proposed mathematical model of steam superheater can fulfil the role of a process "observer".
PL
W artykule zaproponowano nową nie stosowaną dotychczas metodę określania rzędu modelu dynamiki opierającą sie o pomiar charakterystyki skokowej. Wprowadzono pojęcie klasy modelu oraz siatki identyfikacyjnej wzorcowej umożliwiającej dokonanie wstępnej analizy badanego obiektu. Zwrócono uwagę nie tylko na możliwość tworzenia nowych algorytmów identyfikacji, ale rozważono użyteczność metody potwierdzoną praktycznymi eksperymentami na przykładzie dynamiki modelu obiektów cieplnych, wyrażających się za pomocą transmisji operatorowych.
EN
The article proposes a new method for determining the dynamics model order, which has not been applied yet; this method is based on the measurements of step characteristics. The notion of model class and standard identification scale to enable the execution of preliminary analysis of the examined object is introduced. Emphasis is put not only on the possibility of creating new identification algorithms, but the applicability of the method has also been examined and proven by practical experiments on the basis of thermal objects.
PL
W pracy przedstawiono problem sterowania nieholnomicznym robotem mobilnym z uwzględnieniem jego kinematycznego i dynamicznego modelu dla przypadku odtwarzania trajektorii odniesienia. Wykorzystywany algorytm oscylatora kinematycznego umożliwia ekspotencjalną zbieżność błędu śledzenia modelu kinematycznego. Sterownik zawierający oscylator zmienny w czasie, oparty na przekształceniu kinematycznym, umożliwia uzyskanie sterowania bezpośrednio dla układu nieholonomicznego. Do budowy złożonego sterownika ruchu robota wykorzystano metodę propagacji wstecznej, która umożliwia wielopoziomowe sterowanie obiektem. Przedstawiono też zjawiska związane z ograniczeniem sygnału sterowania.
EN
In this paper a problem of trajectory control of nonholonomic mobile robot with its kinematic and dynamic model has been presented. It has been shown that by making use of the kinematic oscillator it is possible to obtain the exponential convergence of the kinematic error with an accuracy e. Next, a backstepping scheme which includes both dynamic model of a mobile robot and servo current-voltage loop is outlined. It is shown ; that the whole system is globally asymptotically stable. Simulation results illustrate theoretical considerations. Experimental work, though not reported, is under way.
PL
Od pewnego czasu w Laboratorium Robotyki Zakładu Podstaw Cybernetyki i Robotyki Instytutu Cybernetyki Technicznej Politechniki Wrocławskiej trwają prace nad koncepcją i konstrukcją kulistego robota mobilnego Ro-Ball. Opracowanie modelu laboratoryjnego tego robota zostało poprzedzone zaprojektowaniem i wykonaniem dwukołowego robota, którego napędy pracują, z wykorzystaniem grawitacji, w stosunku do korpusu zawieszonego jako wahadło na głównej osi kół. Ten prostszy konstruktywnie obiekt wykorzystano do opracowania koncepcji pomiaru parametrów ruchu, zaprojektowania struktury i budowy sterownika oraz algorytmów sterowania napędem w oparciu o model dynamiki robota.
EN
A two-wheel cart, whose Wheel are driven with reference to the cart's body (a pendulum hanging on the main axle) has been designed as a simple prototype of spherical robot model R0Ball (currently under construction in our robotic laboratory). The cart has been used to test the drive design, the motion parameters, the controller structure and dynamic motion control algorithms.
PL
W pracy przedstawiono model dynamiki płaskiego manipulatora kratownicowego o zmiennej geometrii (MKZG) z równoramiennym segmentem trójkątnym. Równania dynamiki MKZG wyprowadzono w oparciu o formalizm równań Lagrange'a II rodzaju dla ogólnego przypadku manipulatora o N stopniach swobody, traktując MKZG jako układ ciał sztywnych. Wyprowadzone równania ruchu przedstawiono w zapisie macierzowym. Podano sformułowanie i rozwiązanie odwrotnego oraz prostego problemu dynamiki MKZG. Zamieszczono przykładowe wyniki testów dla MKZG o czterech stopniach swobody.
EN
This paper deals with the dynamics of the planar triangle- triangle truss manipulator (VGTM). For dynamics analysis purpose the members of VGTM are modeled by rigid bodies. Using homogeneous transformation matrices of the VGTM kinematics and the Lagrange's method, the dynamics equations of VGTM have been obtained for general case of N DOF manipulator. The inverse dynamics and the forward dynamics problems of the VGTM have been solved. Examples of simulation results are presented for case VGTM with4 DOF.
PL
W referacie przedstawiono pakiet symbolicznego modelowania kinematyki i dynamiki manipulatorów o strukturze drzewiastej, na podstawie parametrów Denavita-Hartenberga oraz macierzy pseudoinercji opisujących ogniwa. Do generowania równań dynamiki wykorzystany został formalizm Eulera-Lagrange'a. Działanie oprogramowania przetestowano na przykładzie manipulatora o czterech przegubach.
EN
In this paper the package of kinematics and dynamics modelling of tree-structure manipulators was presented. The dynamic model based on the Euler-Lagrange equation was derived. An exemplary model of a 4 d.o.f. tree-structure manipulator obtained with use of the program package summarizes the paper.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.