Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fuzzy logic control of active suspension system equipped with a hydraulic actuator

Al-Ashtari Waleed

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2023

|

Vol. 28, no. 3

13--27

EN

In this paper, the Active Suspension System (ASS) of road vehicles was investigated. In addition to the conventional stiffness and damper, the proposed ASS includes a fuzzy controller, a hydraulic actuator, and an LVDT position sensor. Furthermore, this paper presents a nonlinear model describing the operation of the hydraulic actuator as a part of the suspension system. Additionally, the detailed steps of the fuzzy controller design for such a system are introduced. A MATLAB/Simulink model was constructed to study the proposed ASS at different profiles of road irregularities. The results have shown that the proposed ASS has superior performance compared to the conventional Passive Suspension System (PSS), where the body displacement can be minimized to about 70.1 % and the settling time is reduced to about 48.4 %. Also, the results have shown that the actuator force can reach 68 % of the body weight under the worst studied road conditions.

2

Longitudinal movement modeling and simulation for hybrid underwater glider

Latifah Ayu, Ramelan Agus, Lubis Dini Hariani Fitri, Trilaksono Bambang Riyanto, Hidayat Egi Muhammad Idris

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 1

art. no. 2023106

EN

An autonomous underwater vehicle is a vehicle that can move in water, which is also known as an unmanned undersea vehicle. One type is the hybrid underwater glider where the vehicle is designed in such a way that it is able to carry out missions in the water with less power consumption so that it can last a long time in carrying out missions. In this research, a mathematical design is carried out in the form of a nonlinear model with the aim of being able to produce a model in the longitudinal movement of the HUG vehicle which will be tested limited to a simulation using the MATLAB/Simulink program. The parameters used in the model for this longitudinal movement are obtained by the computational fluid dynamics method so that it has been simulated with various movements according to the mission of the vehicle. In the simulation, input is given in the form of variations in the value of the actuator force to be able to carry out movements according to the mission and the simulation is open loop so that the vehicle's response is in the form of position and speed of translation and rotation.

3

Nonlinear analysis for proposing limit state criteria of reinforced concrete road bridge superstructures

Thi Thuy Van Tran, Bich Quyen Vu Thi

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 1

495--512

EN

In the research of long-time operating road bridge superstructures, it should note that when the internal forces in the beam elements reach specific values, the stiffness of the cross-section of these elements should decrease. Besides that, if there are damaged places in the beam-element of the road bridge superstructures, the element could not work normally, and the redistribution of internal forces between elements in the whole system would happen. This phenomenon was not taken into account in the initial design calculation. In practice, it shows that many road bridges are subjected to greater loads than the calculated loads in the design process, but they still normally operate. This article proposes the other limit state criteria in evaluating the load capacity reserve of road-bridge superstructures using nonlinear analysis based on nonlinear deformational models of modern construction codes. The proposed calculation procedure is established to explain the load capacity reserve of long-time operating road bridge superstructures in the case of the lack of experimental evaluation. From the obtained results, the suitable limit state criteria for road bridge superstructures are suggested, and the conclusions about the accuracy of the proposed approach of nonlinear structural analysis are recommended.

4

Genetic programming based identification of an overhead crane

Kusznir Tom, Smoczek Jarosław

Journal of KONBiN

|

2021

|

Vol. 51, iss. 3

123-133

EN

Overhead cranes carry out an important function in the transportation of loads in industry. The ability to transport a payload quickly and accurately without excessive oscillations could reduce the chance of accidents as well as increase productivity. Accurate modelling of the crane system dynamics reduces the plant-model mismatch which could improve the performance of model-based controllers. In this work the simulation model to be identified is developed using the Euler-Lagrange method with friction. A 5-step ahead predictor, as well as a 10-step ahead predictor, are obtained using multi-gene genetic programming (MGGP) using input-output data. The weights of the genes are obtained by using least squares. The results of 15 different genetic programming runs are plotted on a complexity-mean square error graph with the Pareto optimal solutions shown.

PL

Suwnice pomostowe pełnią istotną funkcję w transporcie technologicznym w różnych obszarach przemysłu. Podniesienie wydajności i zapewnienie bezpiecznej realizacji zadań transportowych przez suwnice wymaga zastosowania skutecznych układów sterowania. Opracowanie dokładnego modelu dynamiki suwnicy jest istotnym elementem projektowania systemu sterowania, w szczególności sterowania predykcyjnego. W niniejszej pracy wykorzystano programowanie genetyczne MGGP oraz metodę najmniejszych kwadratów do identyfikacji modeli predykcji pozycji i kąta wychylenia ładunku przemieszczanego przez suwnicę. W rezultacie przeprowadzonych badań uzyskano modele 5- i 10-krokowej predykcji dla modelu suwnicy wyprowadzonego z równań Eulera-Lagrange’a. Wyniki poddano analizie wielokryterialnej z uwzględnieniem złożoności modelu i błędu średniokwadratowego w celu wyznaczenia rozwiązania optymalnego w sensie Pareto.

5

Nieliniowe modele zniszczenia belek drewnianych przy zginaniu

Rapp Piotr

Przegląd Budowlany

|

2020

|

R. 91, nr 11

43--47

PL

W artykule przywołano dwa znane nieliniowe modele zniszczenia belek drewnianych przy zginaniu. Jeden z nich to model Suensona, w którym naprężenia ściskające w przekroju aproksymuje się za pomocą paraboli, a naprężenia rozciągające mają rozkład liniowy. Drugi to model Thunella, w którym rozkład naprężeń w całym przekroju belki aproksymuje się za pomocą linii łamanej złożonej z odcinków prostych. Na tle tych modeli przedstawiono model, w którym naprężenia w strefie ściskanej aproksymuje się za pomocą wielomianu 4 stopnia. W ramach tych modeli sformułowano związki między wytrzymałościami doraźnymi drewna bez wad na ściskanie, rozciąganie i zginanie oraz oszacowano moment zginający w belce w chwili zniszczenia. Na przykładach wykazano, że model Thunella oraz zaproponowany model nieliniowy 4 stopnia dobrze pasują do danych doświadczalnych i mogą być stosowane w obliczeniach praktycznych.

EN

The article refers to two known nonlinear models of failure of wooden beams in bending. One of them is the Suenson model, in which the compressive stresses in the cross-section are approximated by a parabola, and the tensile stresses have a linear distribution. The second is the Thunell model, in which the stress distribution in the entire cross-section of the beam is approximated by a line composed of straight segments. Against the background of these models, a model has been presented in which the stresses in the compressed zone are approximated by a polynomial function of degree 4. Within these models, it is possible to formulate the relationship between the compression, tensile and bending ultimate strengths of clear wood. It is also possible to estimate the bending moment in the beam at the moment of failure. The examples show that the Thunell model and the proposed nonlinear model of degree 4 fit well with the experimental data and can be used in practical calculations.

6

Metoda numerycznej nieliniowej analizy belek żelbetowych

Janiak T.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

571--582

PL

W artykule omawia się autorski algorytm nieliniowej analizy belek żelbetowych. Algorytm składa się z dwóch etapów. W pierwszym etapie wyznaczane są funkcje sztywności przekrojów żelbetowych z uwzględnieniem zbrojenia oraz nieliniowych związków konstytutywnych opisujących beton i stal zbrojeniową. Drugi etap obejmuje iteracyjną procedurę dotyczącą analizy statycznej belek przy aktualizacji sztywności w kolejnych krokach obliczeń. W drugiej części artykułu zaprezentowano wyniki obliczeń wykonanych przy pomocy autorskiego programu komputerowego, w którym wykorzystano metodę różnic skończonych (MRS). Przedstawiono trzy przykłady obliczeniowe, w których porównano wyniki analizy nieliniowej belek z wynikami ciągle powszechnie stosowanej analizy liniowosprężystej.

EN

The article discusses an authorial algorithm of nonlinear analysis of reinforced concrete beams. The algorithm comprises of two stages. During the first stage stiffness functions of reinforced concrete cross-sections including the reinforcement as well as nonlinear constitutive relations concerning concrete and steel reinforcements are set. The second stage includes iteration procedure concerning a static analysis of beams with updating the stiffness at each phase of calculations. The other part of the article presents the results of calculations made using an authorial computer software which uses the finite differences method. Three calculation examples have been presented. In these examples the results of a nonlinear beam analysis were compared with the results of still commonly used linear-elastic analysis.

7

Sky-hook control and Kalman filtering in nonlinear model of tracked vehicle suspension system

Jurkiewicz A., Kowal J., Zając K.

Acta Mechanica et Automatica

|

2017

|

Vol. 11, no. 3

222--228

EN

The essence of the undertaken topic is application of the continuous sky-hook control strategy and the Extended Kalman Filter as the state observer in the 2S1 tracked vehicle suspension system. The half-car model of this suspension system consists of seven logarithmic spiral springs and two magnetorheological dampers which has been described by the Bingham model. The applied continuous skyhook control strategy considers nonlinear stiffness characteristic of the logarithmic spiral springs. The control is determined on estimates generated by the Extended Kalman Filter. Improve of ride comfort is verified by comparing simulation results, under the same driving conditions, of controlled and passive vehicle suspension systems.

8

Nowe sterowanie predykcyjne 3-poziomowym 4-gałęziowym równoległym filtrem aktywnym - zastosowanie modelu o ograniczonej liczbie stanów

Antoniewicz K., Jasiński M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 4

74--78

PL

W artykule opisano modelowanie 3-poziomowego 4-gałęziowego przekształtnika z kondensatorami o zmiennym potencjale pracującego jako równoległy filtr aktywny do stosowania w sterowaniu predykcyjnym wykorzystującym model nieliniowy. Przedstawiono sposób modelowania poszczególnych elementów układu: przekształtnika z kondensatorami o zmiennym potencjale z pasywnym filtrem wyjściowym L. W celu weryfikacji opisanego rozwiązania przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.

EN

This paper presents modelling of 3-level 4-leg Flying Capacitor Converter operating as Shunt Active Power Filter (SAPF) for Model Predictive Control based on nonlinear model. The main parts of the model are described: Flying Capacitor Converter, output L-type passive filter, 4- leg SAPF.

9

Nieliniowe modele matematyczne łuku elektrycznego

Sawicki A., Haltof M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 11

257--261

PL

Podano ograniczenia w stosowaniu wybranych prostych jednowymiarowych modeli matematycznych łuku elektrycznego. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ zmian temperatury plazmy na nieliniowości charakterystyk statycznych i dynamicznych łuku. Opisano wybrane modele nieliniowe łuku o różnym stopniu uogólnienia. Wskazano na największą uniwersalność uogólnionego modelu Pentegowa ze zmienną funkcją tłumienia, którego szczególnymi przypadkami są modele Pentegowa i Biełkina. Zbadano efektywność wykorzystania uogólnionego modelu Pentegowa do odwzorowania procesów w obwodzie z łukiem elektrycznym.

EN

Limits of applications of chosen one-dimensional mathematical electric arc models have been presented. The influence of plasma temperature variations on nonlinearity of static and dynamic arc characteristics have been highlighted. There have been described chosen nonlinear electric arc models with varying degrees of generalization. The high universality of the generalized Pentegov arc model with variable damping function which special cases are Pentegov and Bielkin models were pointed out. The output use of the generalized Pentegov arc model applied to simulate processes in a circuit with an electrical arc has been investigated.

10

Test bench and simulation research on hydrodynamic torque converter for different input signals

Wozniak M., Siczek K., Pawelski Z.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 4

561--568

EN

This paper presents the experimental research and simulating results of a ZM130 hydrodynamic torque converter under steady and unsteady working conditions with an external step signal and sinus on turbine’s shaft on a modified test bench. The mathematical model of torque converter was described by the one-dimensional flow theory with variable loss coefficients. The character of received equations from test bend showed by linearized transmittance functions with variable coefficients. For test bend object identification researches will be used an Identification Toolbox from a mathematical code in Matlab, which enables to create transfer functions as a linear model from measurements data as they got the highest correctness level with input signal (as they get the best correction level with input signal on the pump´s shaft). This mathematical model for dynamic loads will be verified by experimental tests. The aim of the carried out studies was determination the effect of sampling time decreasing on the quality of measured parameters. Results of present investigations were compared with those obtained earlier, but for the same input signals .It is possible to affirm that proposed theoretical model imitates the change of dynamic parameters, and the same the property of the torque converter. Researches led on the test bend with extortion input torque sinus signal on the turbine’s shaft confirmed correctness of this model.

11

A nonlinear statistical approach for damping uncertainty propagation in structural dynamics

Tiliouine B., Chemali B.

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 1

11--24

EN

The object of the present study is to investigate the influence of damping uncertainty and statistical correlation on the dynamic response of structures with random damping parameters in the neighbourhood of a resonant frequency. A Non-Linear Statistical model (NLSM) is successfully demonstrated to predict the probabilistic response of an industrial building structure with correlated random damping. A practical computational technique to generate first and second-order sensitivity derivatives is presented and the validity of the predicted statistical moments is checked by traditional Monte Carlo simulation. Simulation results show the effectiveness of the NLSM to estimate uncertainty propagation in structural dynamics. In addition, it is demonstrated that the uncertainty in damping indeed influences the system response with the effects being more pronounced for lightly damped structures, higher variability and higher statistical correlation of damping parameters.

PL

Nieliniowy Model Statystyczny (NLSM) jest opracowany, aby skutecznie rozpowszechniać niepewność tłumienia w analizach dynamicznych, w celu przewidywania statystyki drugiego rzędu dla probabilistycznej odpowiedzi konstrukcji ze skorelowanymi parametrami tłumienia. Waga tłumienia losowego ze skorelowanymi parametrami oraz ich wpływ na wrażliwość szczytowej odpowiedzi konstrukcyjnej, omawiane są w świetle znaczących zakresów niepewności tłumienia oraz współczynników korelacji. Dodatkowo, wpływ korelacji statystycznej tłumienia na granice przybliżenia Liniowego Modelu Statystycznego (LSM) oraz na NLSM badany jest za pomocą Symulacji Monte Carlo.

12

Modelowanie styku w połączeniach śrubowych w stanie montażowym z wykorzystaniem MES

Grzejda R.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2015

|

nr 1

36--39

PL

Przedstawiono modelowanie i obliczenia połączenia stykowego pomiędzy elementami łączonymi w połączeniu śrubowym. Model fizyczny połączenia śrubowego stanowi odkształcalny kołnierz mocowany do sztywnej ostoi za pomocą śruby modelowanej jako wymuszenie siłowe od napięcia wstępnego [8]. Do opisu umownej warstwy stykowej między elementami łączonymi wykorzystano nieliniowy model Winklera. Zaproponowano model połączenia stykowego, w którym możliwe jest uwzględnienie doświadczalnej charakterystyki podatnościowej. Zamieszczono przykładowe obliczenia rozkładu normalnych nacisków i odkształceń stykowych normalnych na powierzchni łączonych elementów.

EN

In the paper modelling and calculations of a contact connection between elements joined in a bolted joint are presented. The physical model of the joint is based on of a flexible flange element that is connected with a rigid support by means of the no-bolt model [8]. Between joined elements the nonlinear Winkler model of the contact layer is taken into account. The model of the contact connection considering experimental characteristics of the nonlinear elastic foundation is shown. As results obtained from the calculations, an example of normal contact pressure and normal contact deformations distributions are contained.

13

Respiratory system model based on PSPICE

Masana F. N.

International Journal of Microelectronics and Computer Science

|

2015

|

Vol. 6, nr 3

102--109

EN

The aim of the present work is the building of a lumped nonlinear dynamic model of lung/airway mechanics using generic instead of specific software, in an attempt to offer an open simulation environment. Based on the analogy between pneumatic and electric magnitudes, an electrical equivalent circuit of the lung/airway mechanics is derived. Then, the nonlinear circuit elements are constructed by means of the powerful Analog Behavioral Modeling (ABM) building blocks and the system is solved using PSPICE. Following the approach in [3] and [4], five lumps are defined: two capacitors (elastances) corresponding to lung and collapsible airway segment and three resistors, corresponding to lung, collapsible airway segment and upper airway. The element definition involves as much as five parameters for the lung, four parameters for the collapsible segment and two parameters for the upper airway. The model does not attempt to mimic any particular system adjusting a given set of parameters but instead to provide a tool to explore the relationship between a given parameter or set of parameters and the system response. In particular, Forced Vital Capacity (FVC) maneuver and tidal breathing will be explored.

14

Nieliniowy dynamiczny model instalacji katalitycznego odtleniania wody

Poreda P., Piotrowski R.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 19, nr 50

47--56

PL

Instalacja katalitycznego odtleniania wody służy do redukcji stężenia tlenu rozpuszczonego w wodzie zasilającej obieg ciepłowniczy. W artykule opisano przykładową instalację tego rodzaju. Analiza procesów w niej zachodzących pozwoliła zaproponować metodykę budowy i strukturę modelu. Ze względu na różne skale czasowe dynamiki procesów zachodzących w instalacji i jej poszczególnych elementach zaproponowano model w części statyczny, a w części dynamiczny. Po przeprowadzeniu estymacji jego parametrów model zaimplementowano w środowisku komputerowym Matlab/Simulink i zweryfikowano na podstawie pomiarów. Opracowany model umożliwia analizę i ocenę jakości pracy instalacji.

EN

Installation of catalytic reduction of oxygen is used to reduce the concentration of dissolved oxygen in the feed water of heating circuit. In the paper a mathematical model of the system has been presented. Analysis of the processes taking place in the real installation allowed to propose a methodology of construction and structure of the model. Due to different time scales of dynamics of modeled processes, partially dynamic and static models have been proposed. After estimation of the parameters, the model was implemented in a computer environment Matlab/Simulink and verified by measurements. Developed model allows to analyze and assess the quality of the installation work.

15

Modelowanie połączenia stykowego z zastosowaniem metody elementów skończonych

Grzejda R.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 22, nr 53

58--61

PL

Przedstawiono modelowanie i obliczenia połączenia stykowego obciążonego niesymetryczną siłą normalną. Przyjęto fizyczny model połączenia w postaci odkształcalnej bryły spoczywającej na nieliniowym podłożu sprężystym. Do opisu umownej warstwy stykowej między elementami łączonymi wykorzystano model Winklera. Zaproponowano model połączenia stykowego, w którym możliwe jest uwzględnienie nieliniowej charakterystyki sztywności stykowej uzyskanej na podstawie badań doświadczalnych. Zamieszczono przykładowe obliczenia rozkładu normalnych nacisków i odkształceń stykowych normalnych na powierzchni styku elementów wybranego połączenia stykowego.

EN

In the paper modelling and calculations of a contact joint loaded by an asymmetrical normal force are presented. The physical model of the joint consists of a flexible body resting on a nonlinear elastic foundation. Between joined elements the Winkler model of the contact layer is taken into account. The model of the contact joint considering experimental characteristics of the nonlinear elastic foundation is shown. As results obtained from the calculations, an example of pressure and normal contact deformations distributions for the selected contact joint are pointed out.

16

A Study on the Low Frequency Transients in Power Transformers and Some Protection-Related Issues

Saied M. M.

Electrical Power Quality and Utilisation. Journal

|

2014

|

Vol. 17, iss. 2

9--16

EN

This paper presents typical results for the non-linear low frequency transients following the energization of power transformers. The three operating conditions of no-load, full-load and internal faults are considered. A direct analytical procedure is applied for solving the corresponding set of differential equations describing the transformers equivalent circuit. The core representation is based on the use of curve fitting applied to their magnetization curves. The results include plots versus time for the supply current, the core flux, the magnetizing current as well as the internal induced voltage. Moreover, graphs for the hysteresis loops relating the instantaneous values of both the excitation current and the core flux are given. An approach is also presented for the numerical determination of the amplitudes of the different harmonics existing in any of these signals utilizing the corresponding equidistant samples. As examples, the DC offset as well as harmonics up to the fourth order are considered. It is shown that several useful features can be extracted from the results in both the time and harmonic domains that can assist in differentiating between overcurrents resulting from short-circuits or inrush phenomena.

17

Numeryczne modelowanie leczenia przeciwzakrzepowego

Beňová M., Gombárska D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 2a

262--263

EN

A number of patients requiring anticoagulation therapy are growing. Experts estimated worldwide number of these patients at seven million, in Europe about two million. Reasons for the use of anticoagulant therapy is not only therapeutic (treatment of blood clots), but also prevention (prevention of formation of blood clots). However the treatment can be followed by serious side-effects caused by an elevated or diminished international normalized ratio (INR). The paper deals with possibilities of computer modelling of pharmacokinetics of warfarin during anticoagulation treatment.

PL

Liczba pacjentów wymagających leczenia przeciwzakrzepowego ciągle wzrasta. Eksperci oceniają, że liczba takich pacjentów na świecie sięga 7 milionów, a w Europie – 2 milionów. Potrzeba leczenia przeciwzakrzepowego wynika nie tylko terapii ale i profilaktyki. Niestety, stosowanie leków przeciwzakrzepowych wiąże się z poważnymi efektami ubocznymi. W artykule opisano numeryczne modelowanie farmakokinetyki Warfarinu stosowanego w czasie leczenia przeciwzakrzepowego.

18

The block oriented model of a nonlinear one-port in the frequency domain

Świszcz P.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2012

|

No. 71

25--32

EN

This paper proposes a method for determining the frequency representation of a certain class of nonlinear models called block-oriented models. This class includes the systems that are the combination of cascading connection of an inertialess and nonlinear block and inertial LLS elements. Assumed that the non-linear block is described by means of a polynomial operation but the inertial block LLS is described by means of a transmittance in the frequency domain. The results have been illustrated in the Matlab environment.

19

Nieliniowy model pręta ściskanego wzmocnionego nakładkami

Walentyński R., Słowiński K.

Inżynieria i Budownictwo

|

2011

|

R. 67, nr 10

547-549

PL

Przedstawiono metodę analizy wyboczeniowej stalowego pręta ściskanego wzmocnionego nakładkami połączonymi za pomocą łączników sworzniowych o nieliniowej charakterystyce. Model analityczny pręta o skokowej funkcji sztywności wykorzystano do wyznaczenia obciążenia krytycznego. Do rozwiązania problemu wykorzystano system obliczeniowy Mathematica.

EN

There is presented the method of the buckling analysis of a compressed steel bar reinforces with straps connected with bolted joints with nonlinear characteristics. The analytic model of the rod with steep stiffness function enabled us to evaluate the critical load of the rod. The Mathematica system has been applied to solve the task.

20

Estimation of nonlinear models' parameters of machine tool supporting systems using incomplete vibration tests data

Berczyński S., Gutowski P., Kravtsov Y., Chodźko M.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2011

|

Vol. 35, nr 3

5-18

EN

An algorithm of reconstruction nonlinear motion equations of machine tool supporting system dynamic models, on the basis of incomplete information about an object is presented in this paper. This information is obtained from experimental tests in the form of time response characteristics of an object to a given excitation. Tested models are developed in the rigid finite elements method convention supplemented by slideway joint modeling option. The effectiveness of the algorithm has been verified by means of simulated identification of selected parameters of the knee - column slideway joint nonlinear model of universal milling machine.

PL

W pracy przedstawiono algorytm rekonstrukcji nieliniowych równań ruchu modeli układów nośnych obrabiarek na podstawie niepełnej informacji o obiekcie uzyskiwanej z badań doświadczalnych w postaci przebiegów czasowych odpowiedzi obiektu na zadane wymuszenie. Badane modele tworzone są w konwencji metody sztywnych elementów skończonych uzupełnionej o opcję modelowania prowadnic. Efektywność algorytmu zweryfikowano poprzez symulowaną identyfikację wybranych parametrów nieliniowego modelu połączenia prowadnicowego wspornik-korpus frezarki uniwersalnej.