Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of transverse functions to control differentially driven wheeled robots using velocity fields

Pazderski D.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2016

|

Vol. 64, nr 4

831--851

EN

This paper deals with control of a nonholonomic unicycle-like robot in a cluttered environment with static obstacles. The proposed solution is based on a combination of a universal motion controller taking advantage of transverse functions with a navigation velocity field determining a path in a free task space. The motion controller is used to imitate an omnidirectional planar kinematics such that nonholonomic constraints become hidden for a navigation layer. Then it is possible to generate vector fields which govern motion of the omnidirectional frame. The controller using the transverse function is discussed in depth. In particular, a possible parametrization of this function is considered and analysis of an augmented dynamics is provided for different motion patterns. Next, construction of obstacles and potential design for star-like shapes are presented. The navigation algorithm is verified experimentally and the results are discussed.

2

Estymacja pola prędkości w niejednorodnym ośrodku anizotropowym VTI (Vertical Transverse Isotropy) z zastosowaniem metod optymalizacyjnych

Pirowska K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2015

|

nr 200

1--179

PL

Celem pracy badawczej było opracowanie metody oszacowania pola prędkości propagacji fali podłużnej w niejednorodnym ośrodku anizotropowym VTI na podstawie danych sejsmiki powierzchniowej. W szczególności główny obiekt zainteresowania stanowiło wyznaczenie wartości parametrów Thomsena ε i δ przy założeniu, że prędkość pionowa jest znana, oraz analiza możliwości określenia powyższych parametrów, gdy prędkość pionowa została przyjęta błędnie. Zaproponowana metoda opiera się na tradycyjnej technice analizy prędkości migracyjnych dla ośrodków izotropowych, która polega na poszukiwaniu wartości prędkości, dla których głębokość odwzorowywanego punktu ośrodka jako funkcja odległości pomiędzy źródłem i odbiornikiem jest niezmienna, tzn. nie zależy od offsetu. Jednak w ośrodkach anizotropowych uzyskanie tzw. efektu wypłaszczenia możliwe jest jedynie po uwzględnieniu parametrów anizotropii Thomsena ε i δ. Określenie optymalnych parametrów anizotropii potraktowano jako problem optymalizacyjny, a nowatorskim rozwiązaniem była próba zastosowania probabilistycznych metod optymalizacji globalnej, metody symulowanego wyżarzania oraz algorytmu genetycznego. W publikacji przedstawiono obliczenia dla trzech modeli o różnym stopniu skomplikowania. Opracowana w projekcie metodyka przyniosła odmienne rezultaty dla poszczególnych modeli. W przypadku najprostszego modelu I (z jedną granicą płaskorównoległą) trafniejsze wyniki otrzymano za pomocą algorytmu genetycznego GA. Jednak błąd względny procentowy oszacowania był duży i wynosił 16% dla parametru ε oraz 58% dla parametru δ. W obliczeniach z zastosowaniem modelu II (z granicą nachyloną) obie metody przyniosły porównywalne wyniki. Parametr ε został oszacowany z dokładnością 0,1%, natomiast błąd procentowy oszacowania parametru δ wynosił 24%. Istotnym punktem badań było przetestowanie metodyki na bardziej skomplikowanym modelu III, zawierającym struktury charakterystyczne dla występowania węglowodorów – uskok oraz wysad solny. Niestety okazało się, że osiągnięcie „wypłaszczenia" na kolekcjach wspólnego punktu obrazowania nie odzwierciedla się w dokładności oszacowania poszczególnych parametrów anizotropii. Ponieważ obliczenia prowadzone dla całego modelu nie były satysfakcjonujące, podzielono go na trzy części, dla których obliczenia były wykonywane niezależnie. Najbliższe rzeczywistości wyniki otrzymano w przypadku części modelu bez skomplikowanych struktur. Tak jak w sytuacji z modelami I oraz II dokładniej oszacowany został parametr ε. Rezultatem niniejszego projektu jest algorytm, który pomimo niedoskonałości może wspomagać dotychczasowe metody szacowania pola prędkości w ośrodkach anizotropowych. Przykładowo metoda może być wykorzystana przy szacowaniu parametrów wejściowych dla algorytmów migracji anizotropowej.

EN

The aim of this project was to work out the method of estimation of the velocity field for the longitudinal wave in inhomogeneous anisotropy medium VTI on the basis of seismic survey data. In particular, the main efforts was made to determine Thomsen parameters ε i δ with assumption that the vertical velocity is known and analyse of possibility of extracting this parameters in the situation when the vertical velocity is incorrect. Proposed method is based on the conventional technique of the migration velocity analysis for isotropic medium. It consists in seeking of the velocity values for which the depth of imaged point of the medium as the function of the distance between the source and a receiver is invariable. It means the depth of imaged point is not dependent on the offset. The estimation of the anisotropy parameters was treated as optimization problem, and the attempt to use probabilistic global optimization methods as simulated annealing and genetic algorithm was innovative solution.The results of calculation for the three different models are presented in this publication. For the simplest model I (with one plane and horizontal reflector) more accurate solution was received using the genetic algorithm GA. Nevertheless the relative error of estimation is high. It is equal 16% for the parameter ε and 58% for the parameter δ. For the model II (with the dipping reflector) both methods gave the comparable results. The parameter ε was estimated with the accuracy 0.1%, the relative error of parameter δ estimation is 24%. Important part of the research was testing of methodology for more complicated model III, which contains the structures specific for occurrence of the hydrocarbons – the fault and the salt dome. Unfortunately, it appeared that reaching of flatness in the common image point panels does not result in accuracy of the anisotropy parameters estimation. The calculation for model III was not satisfying, this is why it was divided into three parts. For the each part the calculation was conducted independent. The result received for the part without complicated structures was the nearest of the reality. Like for model I and model II, more accurate estimation was for the parameter ε. The presented algorithm, despite of imperfection, can be auxiliary for the previous methods of the velocity field estimation in anisotropy medium. As an example, the method can be used for the estimation of the input parameters for anisotropic migration algorithms.

3

Zastosowanie algorytmu genetycznego do estymacji parametrów ośrodka geologicznego na podstawie pomiarów sejsmicznych

Pirowska K.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 5

284-292

PL

W artykule zaprezentowano wyniki zastosowania algorytmu genetycznego do estymacji pola prędkości fali podłużnej w izotropowym ośrodku geologicznym na podstawie danych sejsmicznych. Obliczenia przeprowadzono dla dwóch modeli syntetycznych o różnej geometrii i o polu prędkości zadanym funkcją liniową. Najistotniejszymi poszukiwanymi parametrami były prędkość początkowa oraz pionowy i poziomy gradient prędkości. Wyznaczane były również parametry odpowiedzialne za geometrię ośrodka, tzn. głębokości poszczególnych granic w ustalonych punktach modelu. Omówiono istotę działania algorytmu genetycznego i dokonano wstępnej oceny użyteczności przyjętej metody w danym problemie.

EN

This paper presents the results of the application of genetic algorithm in the estimation of the longitudinal wave velocity field for isotropic rock formation, based on seismic survey data. Calculation was carried out for two models, with different geometry and with the assumption that velocities are defined by linear function. The main parameters were initial velocity, vertical and horizontal velocity gradients. Parameters for the geometry - depths of each layers in defined places of the models, were also determined. A general description of genetic algorithms was presented, and its usefulness in this particular problem was discussed.

4

Method of measurement of velocity vector fields of unsteady reverse flows in ventilation systems

Socha K., Ligęza P.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 1

41-48

EN

The balance of mass or volumetric flow of air in ventilation systems may be carried out on the basis of the flow velocity field assessment. The minimization of the measurement error of such a measurement requires the application of a method allowing for determination of the magnitude, direction and sense of the velocity vector in examined points of measurement space. In the case of unsteady flows, the measurement method should additionally enable the measurements of variable signals changing in a specific spectral range. The authors of this study have performed a research aimed to elaborate such a measurement method. This paper presents a hot-wire anemometric method for two-dimensional measurement of flow velocity vector. This method takes advantage of the specialist multi-wire measurement probe. The design of the probe allows for the determination of magnitude, direction and the sense of the flow velocity vector. Presented are the results of measurement probe calibration as well as of the analysis of errors of the fit of experimentally measured data to calibration data. In order to test the measurement method under reverse flow conditions, an experimental measurement was performed at the measurement site which presented a model of mining gallery with branching.

PL

Bilans masowego lub objętościowego strumienia powietrza w systemach wentylacyjnych może być dokonywany w oparciu o wyznaczenie pola prędkości przepływu. Minimalizacja błędu takiego pomiaru wymaga zastosowania metody pozwalającej na wyznaczenie wartości, kierunku i zwrotu wektora prędkości w badanych punktach przestrzeni pomiarowej. Ponadto w przepływach niestacjonarnych metoda pomiarowa powinna umożliwiać pomiar sygnałów zmiennych w określonym zakresie spektrum widmowego. Autorzy przeprowadzili badania zmierzające do opracowania takiej metody pomiarowej. W pracy przedstawiono termoanemometryczną metodę pomiaru dwuwymiarowego wektora prędkości przepływu. W metodzie tej wykorzystano specjalizowaną, wielowłóknową sondę pomiarową. Konstrukcja sondy zapewnia możliwość wyznaczenia wartości, kierunku i zwrotu wektora prędkości. Zaprezentowano wyniki wzorcowania sondy pomiarowej oraz analizę błędów dopasowania zmierzonych wartości do danych wzorcowych. W celu przetestowania metody pomiarowej w warunkach przepływu rewersyjnego wykonano pomiary na stanowisku będącym modelem chodnika kopalnianego z rozgałęzieniem.

5

System for continuous measurement of volumetric rate of unsteady air flow in workings of deep mines

Kruczkowski J.

Archives of Mining Sciences

|

2008

|

Vol. 53, no 4

533-544

EN

The process of measuring unsteady air flow in a deep mine's working is a difficult and complicated measuring issue, not solved satisfactory so far. The paper concerns a system for air flow velocity measuring by the method of velocity field, based on integrating the velocity on working's cross-section. Application of multiple anemometrical sensors, sampling velocity in selected points of working's cross-section, together with wireless transmission of measurement data to a computer unit (recording the data and processing them in real time), allow us to estimate the instantaneous distribution of air flow velocity in the section and calculate the instantaneous value of volume flow. Among estimation methods, one can find linear triangulation method, where the cross-section of the working is divided into triangular areas in such way that vertices of the triangles are the points where the velocity either is known from conducted measurements or calculations or it is assumed. Additionally, points on the edges are introduced to comply velocity distribution by working's walls if there is no possibility of locating sensors there. The system is a mobile facility, capable for easy transport throughout the mine. Thus, the support construction for the sensors was designed in a way providing its fast assembling and disassembling. The article presents exemplar results of velocity measurement records, further used for calculating and visualizing the volume flow. It was shown how to obtain information on spatial parameters of sensors' localizations as well as on working's cross-section by using photogrammetric method with the appliance of digital photography method. The system is presumed for precise verification of unsteady volume flow, as well as for scientific and cognition researches over unsteady flow phenomena and velocity fields in severe environmental conditions, such as deep mines' workings and tunnels.

PL

Proces pomiarowy zmiennego w czasie strumienia objętości powietrza w wyrobisku kopalni głębinowej jest trudnym i złożonym zagadniniem meteorologicznym, jak dotąd nie rozwiązanym w zadawalający sposób. w artykule opisano system do pomiaru strumienia objętości powietrza w wyrobiskach kopalń metodą pola prędkości, która polega na całkowaniu rozkładu prędkości na polu przekroju wyrobiska. Zastosowanie wielu równocześnie mierzących czujników anemometrycznych, rozmieszczonych w różnych punktach pola przekroju wyrobiska, w połączeniu z nezprzewodową transmisją danych pomiarowych do komputerowej jednostki rejestrującej i przetwarzającej te dane w czasie rzeczywistym, pozwala estymować chwilowy rozkład prędkości powietrza w przekroju i obliczać chwilową wartość strumienia objętości. zakłada się wykorzystanie systemu do precyzyjnej weryfikacji zmiennego w czasie strumienia objętości oraz do prowadzenia badań o charakterze naukowo-poznawczym nad zmiennymi w czasie zjawiskami przepływowymi i polami prędkości w trudnych warunkach środowiskowych, jak wyrobiska kopalń i tunele.

6

Application of laser sheet technique for analysis of 3D particle velocity fields

Mirek P.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2001

|

Vol. 39 nr 1

33-49

EN

The author has applied the laser sheet technique to acquire velocity fields and mass flows at the outlet of nozzle system, used for introducing limestone particles into a power boiler for a desulfurization process. This brings an effect in the form of multiexposure pictures, called specklegrams, which record single particle trajectories or their agglomerates in selected areas of the flow. On the basis of this the parameters of velocity field can be estimated. The author proposes a new approach to quantitative analysis of the specklegrams. It enables one to combine correlation processing with scanline particle tracking.

PL

Zastosowanie techniki noża świetlnego w analizie trójwymiarowych pól prędkości ziaren. Autor zastosował technikę noża świetlnego do rejestracji pól prędkości i przepływów masowych przy wylocie dyszy służącej do wprowadzania sorbentu wapniowego do kotła energetycznego w procesie odsiarczania spalin. Efektem są wieloekspozycyjne obrazy zwane speklogramami, rejestrujące pojedyńcze tory cząstek lub ich aglomeratów w wybranych strefach przepływu. Na tej podstawie oszacować można parametry pola prędkości. Analiza jakościowa speklogramów może zostać przeprowadzona za pomocą zaproponowanego przez autra algorytmu, będącego połączeniem tradycyjnychmetod korelacyjnych oraz techniki obrotowej linii skanującej.