Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Behaviour of unmanned aircraft in formation

Konatowski Stanisław, Tatko Sebastian

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 5

53--58

EN

For the described model of the dynamics of the unmanned aircraft, made in the Matlab/Simulink environment, an innovative method of controlling the UAV formation and the laws of dynamics governing the complex system were presented. The software implementation of the UAV model shows the process of building the system and selecting the settings of MPC, PID and LQR regulators. The proposed swarming algorithm is based on measuring mutual distances and bearings between individual aircraft. The correctness of the algorithm's operation was tested in a simulation manner with the use of a large list of characteristics. The article also includes an analysis of the influence of measurement uncertainty on the formation behaviour in flight.

PL

Dla opisanego modelu dynamiki bezzałogowego statku powietrznego, wykonanego w środowisku Matlab/Simulink, przedstawiona została nowatorska metoda sterowania formacją BSP oraz prawa dynamiki rządzące układem złożonym. Implementacja programowa modelu BSP ukazuje proces budowy układu oraz doboru nastaw regulatorów MPC, PID oraz LQR. Zaproponowany algorytm rojowy bazuje na pomiarze wzajemnych odległości oraz namiarów między poszczególnymi statkami powietrznymi. Poprawność działania algorytmu została sprawdzona w sposób symulacyjny z wykorzystaniem licznego zestawienia charakterystyk. Artykuł zawiera także analizę wpływu niepewności pomiarów na zachowanie formacji w locie.

2

Swarm Behaviour Optimisation Methods Based on an Original Algorithm

Falkowski Krzysztof, Duda Michał

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2021

|

Vol. 12, Nr 3 (45)

53--70

EN

This article presents an authorial swarm algorithm that performs coverage tasks using the Sweep Coverage method. The presented solution assumes stochastic movement of the objects in the swarm which allows them to be simple ones. Our goal was to find an optimal number of objects in the swarm. The main evaluated factors are time and energy consumption. Changing input data allowed us to designate different cases and to examine the influence of varying parameters of a single boid on a whole swarm behaviour.

PL

W artykule przedstawiono metody znalezienia optymalnej wielkości roju dla danego zadania. Głównymi ocenianymi czynnikami są czas i zużycie energii. Autorskie rozwiązanie algorytmiczne pozwoliło na wyznaczenie różnych przypadków i zbadanie wpływu różnych parametrów pojedynczego boida na zachowanie całego roju. Obliczenie efektywności energetycznej pozwoliło na wyznaczenie dodatkowych informacji o optymalizacji liczby boidów w roju. Wyniki pokazują, że można ocenić najlepsze rozwiązania dla określonych założeń. Można znaleźć, jaka liczba boidów wykonałaby zadanie w jak najkrótszym czasie przy założonej energooszczędności. Można również znaleźć grupę z najlepszym czasem do uzyskania wskaźnika efektywności energetycznej, która wykonałaby zadanie przy najlepszej kombinacji najkrótszego czasu i zużytej energii. Dodatkowe testy ze zmieniającymi się zmiennymi pozwoliły określić ich wpływ na wynik. Wykazano, że prędkość i bezpieczna odległość są ze sobą połączone, ale zmiana prędkości jest bardziej znacząca dla mniejszych rojów, gdy zmiana bezpiecznej odległości ma większy wpływ na liczniejsze grupy. Wynika z tego, że dla małych grup lepsze są szybsze boidy, a dla liczniejszych rojów bardziej przydatne byłyby boidy, które mogą poruszać się bliżej. Zmienianie promienia obszaru skanowanego na każdym kroku wpływa na ogólną wydajność, ale prawie nie ma wpływu na efektywność energetyczną roju.

3

Swarm intelligence integrated approach for experimental investigation in milling of multiwall carbon nanotube/polymer nanocomposites

Kharwar Prakhar Kumar, Verma Rajesh Kumar, Mandal Nirmal Kumar, Mondal Arpan Kumar

Archive of Mechanical Engineering

|

2020

|

LXVII, nr 3

353--376

EN

In manufacturing industries, the selection of machine parameters is a very complicated task in a time-bound manner. The process parameters play a primary role in confirming the quality, low cost of manufacturing, high productivity, and provide the source for sustainable machining. This paper explores the milling behavior of MWCNT/epoxy nanocomposites to attain the parametric conditions having lower surface roughness (Ra) and higher materials removal rate (MRR). Milling is considered as an indispensable process employed to acquire highly accurate and precise slots. Particle swarm optimization (PSO) is very trendy among the nature-stimulated metaheuristic method used for the optimization of varying constraints. This article uses the non-dominated PSO algorithm to optimize the milling parameters, namely, MWCNT weight% (Wt.), spindle speed (N), feed rate (F), and depth of cut (D). The first setting confirmatory test demonstrates the value of Ra and MRR that are found as 1.62 µm and 5.69 mm3/min, respectively and for the second set, the obtained values of Ra and MRR are 3.74 µm and 22.83 mm3/min respectively. The Pareto set allows the manufacturer to determine the optimal setting depending on their application need. The outcomes of the proposed algorithm offer new criteria to control the milling parameters for high efficiency.

4

Application of the Lennard-Jones potential in modelling robot motion

Wójcicki Piotr, Zientarski Tomasz

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2019

|

T. 9, nr 4

14--17

EN

The article proposes a method of controlling the movement of a group of robots with a model used to describe the interatomic interactions. Molecular dynamics simulations were carried out in a system consisting of a moving groups of robots and fixed obstacles. Both the obstacles and the group of robots consisted of uniform spherical objects. Interactions between the objects are described using the Lennard-Jones potential. During the simulation, an ordered group of robots was released at a constant initial velocity towards the obstacles. The objects’ mutual behaviour was modelled only by changing the value of the interaction strength of the potential. The computer simulations showed that it is possible to find the optimal value of the potential impact parameters that enable the implementation of the assumed robotic behaviour scenarios. Three possible variants of behaviour were obtained: stopping, dispersing and avoiding an obstacle by a group of robots.

PL

W artykule zaproponowano metodę kontrolowania ruchu grupy robotów za pomocą modelu stosowanego do opisu oddziaływań międzyatomowych. Przeprowadzono symulacje metodą dynamiki molekularnej w układzie składającym się z ruchomych grup robotów oraz nieruchomych przeszkód. Zarówno przeszkody, jak i roboty składały się z jednolitych sferycznych obiektów. Oddziaływania między obiektami opisano za pomocą potencjału Lennard-Jonesa. Podczas symulacji, początkowo uporządkowana grupa robotów poruszała się ze stałą prędkością w kierunku przeszkód. Wzajemne zachowanie obiektów modelowano tylko poprzez zmianę wartości parametrów potencjału oddziaływań. Symulacje komputerowe wykazały, że możliwe jest znalezienie optymalnych wartości parametrów oddziaływania, które umożliwiają uzyskanie pożądanego zachowania robotów. W trakcie symulacji uzyskano trzy możliwe warianty zachowania: zatrzymywanie, rozpraszanie i omijanie przeszkód przez grupę robotów.

5

Metoda samoorganizacji i podążania za liderem roju nieholonomicznych robotów mobilnych z wykorzystaniem wirtualnych elementów sprężysto-tłumiących

Eremeyev V., Wiech J.

Przegląd Mechaniczny

|

2018

|

nr 5

28--33

PL

Celem pracy jest demonstracja metody samoorganizacji i podążania za liderem nieholonomicznego roju robotów mobilnych, opartej na wirtualnych, tłumionych, liniowych sprężynach łączących sąsiadujące roboty. Analizę metody sterowania poprzedza wyprowadzenie dynamiki dwukołowego robota oraz określenie zależności między wirtualnymi siłami a wejściami sterującymi robota w celu osiągnięcia stabilnej formacji roju. Analizowane są dwa przypadki sterowania rojem. W pierwszym przypadku spójność roju jest osiągnięta przez wirtualne sprężyny z tłumikami, łączące najbliższe roboty bez wyznaczonego lidera. W drugim przypadku wprowadzany jest lider roju oddziałujący wirtualnymi siłami na najbliższych i drugich sąsiadów, umożliwiając podążanie roju za liderem. Praca kończy się symulacjami numerycznymi oceniającymi wydajność zaproponowanej metody sterowania rojem.

EN

This paper presents a method for self-organization and leader following of nonholonomic robotic swarm based on virtual spring damper mesh. The dynamics of two wheel robot is derived using Euler-Lagrange’s method and relation between virtual forces and robot control inputs is defined in order to establish stable desired swarm formation. We analyze two cases of swarm control. In the first case the swarm cohesion is achieved without designated leader by virtual spring damper mesh connecting nearest neighboring robots. In the second case we introduce a swarm leader interacting with nearest and second neighbors allowing the swarm to follow the leader. Numeric simulation results are presented to illustrate the performance of the proposed control method.