Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Results of the crash tests of electric cars

Żuchowski A.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 1

483--490

EN

The work presents the results of crash tests carried out with six electrical car models (from 2012-2013), with the weight of 1200-2300 kg (Smart Electric Driver, Mitsubishi IMiEV, Nissan Leaf, CODA, Ford Focus BEV, Tesla Model S). The results were published on the Internet by the National Highway Traffic Safety Administration (USA), and the tests involved a car travelling at the speed of 56 km/h, hitting frontally into a non-deformable (stiff) barrier, positioned perpendicularly to the car’s direction of movement. Particular attention was paid to the deformation of the car after hitting the barrier, so-called stiffness characteristics of the frontal crumple zone, and to the loads on the dummies placed at the driver’s and passenger’s seat (Hybrid III, a 50-centile man and a 5-centile woman). Results of the tests with electric cars were compared with the results of the tests with over a hundred of combustion engine cars with similar weight and type of car body (sedan, hatchback). The tests proved that, in the majority of electrical cars tested, the deformation of the frontal crumple zone after hitting an obstacle is larger than in case of similar cars with internal combustion engine. Because of that, the dynamic loads on the occupants of the vehicle tend to be smaller, as indicated by measured loads on the heads and chests of the dummies. The results may suggest that the frontal crumple zone may be better constructed in the case of electric cars, while the design possibilities regarding that area are limited in standard cars due to the combustion engine, which is not deformed during the accident, which makes it more difficult for the energy of the crash to dissipate.

2

Analysis of the influence of the car impact velocity on the loads of the dummies in the front and rear seats

Żuchowski A.

Archiwum Motoryzacji

|

2018

|

Vol. 81, nr 3

141--158

PL

It was considered an influence of the velocity, at which the passenger car hits into the obstacle on the dynamic loads of the dummies in the front and back seats. For this purpose, the results of 28 crash tests published on the Internet by the National Highway Traffic Safety Administration (U.S.A.) were used. The crash tests of 14 models of the cars were conducted at two values of the impact velocity, at which the cars hits into a barrier (40 and 56 km/h, as well as 48 and 56 km/h). It was shown an influence of the impact velocity on the car deceleration and their deformation specification. It was paid attention to the loads of a driver and a passenger in the front seats (dummies representing a 5-centile men and 5-centile woman) and the passengers in the back seats (dummies representing a 5-centile woman and a 6-year-old child). During an evaluation of the dummy loads were employed the indicators of biomechanical impedance of the human body in respect of the effects of the impact loads related to the head, neck and chest. It was determined that an increase of the velocity at the moment of hitting into an obstacle from 40 km/h up to 56 km/h results in the increase in the risk of serious injury (AIS3+) of the 5-centile woman from 30÷60% to 35÷90%. Increasing the velocity at which a car hits an obstacle from 48 km/h up to 56 km/h results in the increase in the risk of severe injury of the 50-centile woman from 25÷40% to 30÷55%. It was emphasised that the effectiveness of the airbag may depend on the impact velocity, at which car hits the obstacle.

3

Układ sterowania z korektorem przekształcającym obiekty oscylacyjne w obiekty o dynamice quasi–inercyjnej

Żuchowski A., Papliński J. P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 4

34--37

PL

W pracy przedstawiono sterowanie klasycznego obiektu oscylacyjnego przez człon korygujący z wielokrotnym opóźnieniem. Pozwala to na zamianę oscylacyjnej odpowiedzi skokowej obiektu w odpowiedź zbliżoną do odpowiedzi układów inercyjnych oraz wyznaczenie zastępczego modelu wieloinercyjnego o jednakowych stałych czasowych. W oparciu o taki model uproszczony można łatwo określić np. parametry odpowiedniego regulatora PID gwarantujące krótki czas regulacji przy małym przeregulowaniu.

EN

The paper presents the control of the classic oscillatory object by the corrector with multiple delays. The oscillatory response is converting into the response similar to the inertial systems. It allows to replaced the system by the multi-inertial model with equal time constants. The parameters of the PID controller, for such system, can be easily determined by using one of the well known methods.

4

Seatbelt impact on a child during a frontal collision

Żuchowski A.

Archiwum Motoryzacji

|

2017

|

Vol. 75, nr 1

105--124

EN

The loads on a Hybrid III test dummy representing a child aged about 10 years have been analysed, based on results of crash tests carried out on seven motorcars. During the tests, the dummies were sitting on high-back booster seats, backless booster seats (booster cushions), or directly on the rear car seats and they were fastened with the use of standard car seatbelts. The differences in the seatbelt impact on the child, depending on the child restraint system used, have been pointed out. The analysis was done with using the crash test results published on the Internet by the US National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) and covering the case where the test car moving with a speed of about 56 km/h frontally hit a rigid flat barrier. The relations between dummy’s head, neck, thorax, and pelvis loads and the force exerted on the seatbelt have been shown. Attention has been directed to the fact that a child transported without a booster seat has a tendency to slide under the seatbelt, which in consequence may cause injuries to child’s abdomen and neck. A question has been examined whether the thoracic deflection can be limited by partial transfer of the load exerted by the seatbelt from dummy’s ribs to its shoulder.

PL

Na podstawie wyników testów zderzeniowych siedmiu samochodów przeanalizowano obciążenia manekina Hybrid III, reprezentującego dziecko w wieku około 10 lat. Manekiny podczas badań zapięte były za pomocą standardowego pasa bezpieczeństwa, przy czym siedziały na podstawce podwyższającej z oparciem lub bez oparcia oraz bezpośrednio na tylnej kanapie samochodu. Wskazano różnice, spowodowane rodzajem zastosowanego urządzenia ochronnego, w oddziaływaniu pasa bezpieczeństwa na dziecko. Wykorzystano wyniki testów zderzeniowych udostępnione w Internecie przez National Highway Traffic Safety Administration (USA), w których samochód jadący z prędkością około 56 km/h uderzał czołowo w sztywną, płaską barierę. Pokazano relacje pomiędzy obciążeniami głowy, szyi, klatki piersiowej i miednicy manekina a siłą działającą na pas bezpieczeństwa. Zwrócono uwagę, że dziecko bez podstawki podwyższającej wysuwa się spod pasa bezpieczeństwa, który może powodować obrażenia brzucha i szyi dziecka. Rozważono, czy ugięcie klatki piersiowej może być ograniczone przez częściowe przeniesienie obciążenia od pasa z żeber na bark manekina.

5

Zastosowanie korektora Gukowa w układach regulacji automatycznej

Żuchowski A.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2016

|

Z. 272

205--210

PL

Korektor Gukowa jest liniowym układem dynamicznym o transmitancji: Kkor(s) = K0 + K1exp(-stn) +…+ Kn(-stn) i parametrach tak dobranych, by wydatnie skrócić procesy przejściowe zachodzące w korygowanym obiekcie. Był z zasady przewidziany dla korekcji dynamiki torów pomiarowych mających śledzić chwilowe zmiany sygnału wejściowego. W technice cyfrowej daje się on łatwo realizować i jak się wydaje warto podjąć próbę zastosowania go w technice regulacji automatycznej, zwłaszcza w przypadku regulowanych obiektów wieloinercyjnych. Parametry korektora należy dobrać w taki sposób, by pozornie r-krotnie skrócić każdą ze stałych czasowych obiektu, a uzyskaną transmitancję zastępcza zespołu: korektor – obiekt regulacji przedstawić jako model Strejca, dla którego znane są zasady doboru nastaw regulatorów P, PI, PD lub PID. Ponieważ zastępcza dynamika zespołu: korektor – obiekt regulacji jest już „łatwa”, wolno się spodziewać, że wystarczy zastosowanie prostego regulatora typu I dla uzyskania efektów równie dobrych, jeśli nie lepszych niż w przypadku obiektu bez korekcji i regulatora PID. W artykule podano potrzebne zależności matematyczne oraz przedstawiono wyniki symulowanych eksperymentów.

EN

The Gutkov's corrector is described by the transfer function: Kkor(s) = K0 + K1exp(-stn) +…+ Kn(-stn). The choice of its parameters is aimed at shortening of transient states in the corrected system (plant). The primary applications of Gutkov's correctors where those connected with the correction of the measuring systems dynamics. The digital implementation of Gutkov's corrector does not seem to be difficult task. That is why it can be applied in control algorithms for contemporary control systems, especially for the control of multi-inertia plants. The properly chosen parameters of the corrector should yield the "apparent" r-times shortening the plant time constants. For the obtained transfer functions representing plant and corrector one can find respective Strejc's model and tune controllers according to widely known rules adjusted to tuning of P, PI, PD and PID controllers for this type of resultant plant dynamics. The resultant dynamics of the system composed of the plant and corrector can be treated as "easy" one. That is why applying the simple I-type controller should induce the same quality of control as in the case of an uncorrected plant under PID controller action. The paper presents respective mathematical formulae as well as the exemplary results of simulations.

6

Linearyzacja dynamiki modeli Wienera- Hammersteina oraz upraszczanie nieliniowych modeli dynamiki torów pomiarowych dla sygnałów wejściowych wolnozmiennych

Żuchowski A

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2016

|

Z. 272

211--216

PL

Wykorzystując modele zastępcze, uproszczone dla liniowych modeli dynamiki, tworzone przy wykorzystaniu rozwinięcia funkcji podcałkowej splotu w szereg Taylora, stosunkowo dokładne dla sygnałów wejściowych wolnozmniennych i gładkich można dokonać prostej, pełnej linearyzacji modelu Wienera-Hammersteina i takiego przekształcenia innych, wspomnianych modeli, które ułatwia interpretację zachowania się toru pomiarowego. W artykule przedstawiono odpowiednie zależności i wyniki symulowanych przykładów.

EN

The simplified models of linear systems created by expanding of the integrand of convolution integral in Taylor's series are relatively accurate for slowly-altering, smooth input signals. Using this models one can do such linearization of the Wienner-Hammerstein model and the above-mentioned other type of models that interpretation of the operation of a measuring system is substantially facilitated. The referring dependences as well as exemplary results of simulations are presented in the paper.

7

Analysis of the influence of the impact speed on the risk of injury of the driver and front passenger of a passenger car

Żuchowski A

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 3

436--444

EN

The subject of the analysis was the influence of the speed, at which a personal car hit an obstacle, on the risk of injury of the driver and the passenger sitting in the front seat. With this goal in mind, several hundred of crash tests were analysed, published on the Internet by National Highway Traffic Safety Administration (USA). The analysis focuses on the cases involving a frontal impact of the car on a rigid barrier. For the purpose of assessing the forces acting on a dummy, Head Injury Criterion (HIC36) and Chest Acceleration (CAcc), were applied, calculated on the basis of the resulting acceleration of head and chest of the dummy. Separate analyses were performed for the forces acting on the dummy representing 50-centile man (M50) and 5-centile woman (F5). A statistical analysis of the results of the crash tests was performed in order to determine the typical values of HIC36 and CAcc factors, as well as the risk of severe injury of the driver and the passenger at a given collision speed. The risk of injury was calculated on the basis of provided in the research literature so-called injury risk curves. It was determined that increasing the speed at which a car hits an obstacle from 25 km/h up to 56 km/h results in the increase in the risk of severe injury (AIS4) of the driver and the passenger from 2 to 10%. Some functions were proposed, describing the relation between the risk of injury and the velocity of collision.

PL

Rozważono wpływ prędkości uderzenia samochodu osobowego w przeszkodę na ryzyko obrażeń kierowcy oraz pasażera na przednim fotelu. W tym celu wykorzystano wyniki kilkuset testów zderzeniowych, udostępnionych w Internecie przez National Highway Traffic Safety Administration (USA). Uwagę skupiono na czołowe uderzenie samochodu w sztywną barierę. Podczas oceny obciążeń manekinów wykorzystano wskaźniki obrażeń głowy HIC36 oraz torsu CAcc, które oblicza się na podstawie wypadkowego przyspieszenia działającego na głowę i tors manekina. Oddzielnie rozważono obciążenia manekina reprezentującego 50-centylowego mężczyznę (M50) oraz 5-centylową kobietę (F5). Przeprowadzono statystyczną ocenę wyników testów zderzeniowych, której celem było określenie dominujących wartości wskaźników HIC36 i CAcc oraz ryzyka ciężkich obrażeń kierowcy i pasażera przy danej prędkości zderzenia. Ryzyko obrażeń obliczono na podstawie dostępnych w literaturze tzw. funkcji ryzyka obrażeń. Ustalono, że zwiększenie prędkości uderzenia samochodu w przeszkodę z 25 km/h do 56 km/h zwiększa ryzyko ciężkich obrażeń (AIS4) kierowcy i pasażera z 2 do 10%. Zaproponowano funkcje wiążące ryzyko obrażeń i prędkość zderzenia.

8

Comparative assessment of the risk of injury to children aged 3 and 10 in a road accident

Żuchowski A.

Archiwum Motoryzacji

|

2016

|

Vol. 71, nr 1

133--153

EN

The article presents results of experimental investigation of the dynamic loads that act on a child carried in a safety seat fixed on the rear seat of a passenger car during a frontal impact of the car against an obstacle. The analysis was done with using the test results published on the Internet by the US National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), covering 12 crash tests where the test car moving with a speed of about 56 km/h frontally hit a rigid flat barrier. The attention was focused on the loads on test dummies representing children aged 3 and 10 years. For all the cars tested, the risk of serious injury (AIS 3) for the child aged 3 years was higher by 5-27 % than that for the ten-year-old one in the test conditions under consideration. It has been found that for the younger child, the greatest danger may arise when the child’s head hits its back on the seat backrest in the final phase of the vehicle collision; in contrast, the older child is chiefly exposed to excessive thoracic deflection. The assessment of loads on the test dummies was preceded by an analysis of data collected from the road accidents that occurred in Poland and in the European Union. It has been ascertained that the risk of child’s death in a road accident in Poland is comparable for both the age groups under analysis (0-6 years and 7-14 years). However, it is alarming that the value of the rate of hazard to children in Poland is almost twice as high as the EU average.

PL

Przedstawiono wyniki badań obciążeń dynamicznych, jakie działają na dzieci przewożone w fotelikach na tylnym siedzeniu samochodu osobowego, podczas jego czołowego uderzenia w przeszkodę. Wykorzystano wyniki badań udostępnione w Internecie przez National Highway Traffic Safety Administration (USA), obejmujące 12 testów zderzeniowych, w których samochód jadący z prędkością około 56 km/h uderzał czołowo w sztywną, płaską barierę. Uwagę skupiono na obciążeniach manekinów, reprezentujących dzieci w wieku 3 i 10 lat. W większości samochodów, w rozważanych warunkach badań, ryzyko poważnych obrażeń (AIS3) dziecka 3-letniego było większe o (5 ÷ 27)% niż dziecka 10-letniego. Ustalono, że zagrożeniem dla młodszego dziecka może być uderzenie tyłem głowy o oparcie fotelika, w końcowej fazie zderzenia. Natomiast starsze dziecko jest narażone na nadmierne ugięcie klatki piersiowej. Ocenę obciążeń manekinów poprzedzono analizą danych z wypadków drogowych w Polsce i UE. Ustalono, że ryzyko śmierci dziecka podczas wypadku drogowego w Polsce jest porównywalne w obu analizowanych grupach wiekowych (0 – 6 lat oraz 7 – 14 lat). Niepokojące jest to, że wartość wskaźnika zagrożenia dzieci w Polsce jest prawie 2 razy większa niż średnia w Unii Europejskiej.

9

Badania eksperymentalne i modelowe skuteczności ochrony pasażerów na tylnych fotelach samochodów osobowych podczas wypadku drogowego

Joszko K., Wolański W., Gzik M., Żuchowski A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2015

|

T. 25, nr 56

48--57

PL

Celem przeprowadzonych badań było wyznaczenie obciążeń dynamicznych działających na ciała pasażerów siedzących na tylnych fotelach samochodu podczas czołowego zderzenia oraz wskazanie możliwości ich minimalizacji poprzez właściwe stosowanie urządzeń ochronnych. W ramach pracy przeprowadzono badania modelowe w programie MADYMO oraz eksperymentalne z wykorzystaniem karoserii typowego samochodu osobowego z umieszczonymi wewnątrz manekinami: osoby dorosłej (HYBRID III 50th) oraz dziecka (P10). Weryfikację modelu numerycznego przeprowadzono na podstawie porównania parametrów kinematycznych manekinów wyznaczonych podczas eksperymentu: przyspieszenia głowy, obciążenia szyi, obciążenia klatki piersiowej, obciążenia nóg oraz siły w pasach bezpieczeństwa. Zweryfikowany model numeryczny posłużył do dalszych badań, które pozwoliły na wskazanie związków pomiędzy czynnikami zależnymi od użytkowników pojazdów (osoby dorosłej lub dziecka), wpływającymi na skuteczność działania urządzeń ochronnych w samochodzie. Wyniki pracy wykazały, które z badanych czynników stwarzają największe zagrożenia i obrażenia pasażerów na tylnych fotelach podczas wypadku drogowego.

EN

The aim of this study was to determine the dynamic loads acting on the body of the passengers in the back seat of the car during a crash and an indication of the possibility of their minimization through the appropriate use of protective devices. In the modelling and experimental studies we used a typical passanger car body with internal dummies (Hybrid III adult 50th and child P10). The verification of the numerical model was performed based on the comparison of kinematics parameters of the mannequins determined during the experiment, such as: acceleration of the head, neck load, load thorax, legs load and force in safety belts. The verified numerical model was used in further research that led to indication of the relationship between factors dependent on vehicle users (an adult or a child), affecting the effectiveness of protective devices in the car. The results of this study showed which among mentioned factors pose the greatest threat and damage to the rear seat passengers in a traffic accident.

10

Analiza wpływu zmiany ułożenia taśmy pasa bezpieczeństwa na obciążenia pasażerów na tylnych siedzeniach podczas czołowego uderzenia samochodu w przeszkodę

Żuchowski A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

7095--7105, CD2

PL

Celem pracy jest ocena wpływu zmiany położenia taśmy pasa względem pasażerów (dorosły i dziecko) na tylnych siedzeniach na ich kinematykę, obciążenia dynamiczne i ryzyko powstawania obrażeń, podczas czołowego uderzenia samochodu w przeszkodę. Obciążenia dynamiczne, jakim są oni poddawani podczas wypadku drogowego, mogą być nawet kilka razy większe, niż obciążenia osób na przednich fotelach. Do oceny tych obciążeń opracowano w systemie MADYMO model komputerowy wnętrza samochodu, z manekinami dziecka oraz osoby dorosłej na tylnych fotelach. Rozważono trajektorie ruchu bioder, torsu i głowy oraz obciążenia dynamiczne, działające na manekiny. Zgromadzone wyniki badań umożliwiły wyznaczenie przebiegów oraz wartości obciążeń dynamicznych, wynikających z działania sił bezwładności oraz reakcji od pasów bezpieczeństwa. W ilościowej ocenie obciążeń manekinów wykorzystano wyniki obliczeń wskaźników biomechanicznych.

EN

This work was undertaken to assess the influence of changes in the positioning of the seat belt to the occupants (adults and children) of the rear seat on their kinematics, the dynamic loads acting on them, and the risk of injury they are exposed to during a frontal impact of the car against an obstacle. Dynamic loads, affecting them during a road accident, can be even a few times higher than the loads of the front seat passengers. In order to evaluate these loads, a computer model of a car interior was developed in the MADYMO system including child and adult dummies on the rear seat. Within the analysis, the trajectories of the pelvis, torso and head of each dummy as well as the dynamic loads acting on the dummies were examined. The test results collected made it possible to determine the time histories and values of the dynamic loads caused by inertial forces and seat belt reactions. The quantitative evaluation of the loads acting on the dummies was based on results of calculations of biomechanical indicators.

11

Analiza wpływu elastyczności taśmy pasa na bezpieczeństwo pasażerów autobusów (analiza przemieszczeń pasażerów)

Żuchowski A., Prochowski L., Zielonka K.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

7106--7115, CD2

PL

Obciążenia dynamiczne podczas wypadku drogowego, działające na pasażerów jadących autobusem, zależą od właściwości systemu ochrony indywidualnej, który stanowią fotel z pasem bezpieczeństwa. Układy regulacji foteli w autobusach są zwykle podporządkowane zapewnieniu komfortu podróżowania, natomiast nie mają regulacji systemu ochrony indywidualnej. Z tych powodów rośnie rola odpowiedniego skojarzenia właściwości fotela z właściwościami taśmy pasa w systemie ochrony pasażera podczas wypadku. W pracy przedstawiono wyniki badań zderzeniowych, których rezultaty pokazują wpływ elastyczności taśmy pasa bezpieczeństwa na kinematykę pasażera. W tym celu przygotowano serię testów zderzeniowych, które są fizycznym modelem czołowego uderzenia autobusu w przeszkodę. Przeprowadzona analiza wyników badań wskazuje, że niewielka zmiana elastyczności taśmy pasa bezpieczeństwa zwiększa przemieszczenia manekina względem fotela. Rośnie zatem zagrożenie uderzenia głową w oparcie poprzedzające.

EN

The dynamic loads acting on bus passengers during a road accident depend on the properties of the personal protection system used, which is understood as the bus seat taken together with the accompanying seat belt. Usually, the bus seat adjustment systems are built to optimize the ride comfort, while no means are provided to adjust the personal protection systems. In consequence, the appropriate matching of the characteristics of a bus seat with the properties of the seat belt webbing becomes a matter of increasing importance during an accident. The influence of the elasticity of seat belt webbing on the kinematics of a bus passenger can be seen from the crash test results presented in this paper. For this issue to be best illustrated, a series of crash tests were prepared as a physical model of a frontal impact of a bus against an obstacle. An analysis of the test results has shown that even a small change in the elasticity of the seat belt webbing causes a considerable growth in dummy’s displacements in relation to the seat and, in consequence, in a higher risk of an impact of passenger’s head against the backrest of the seat ahead.

12

The use of energy methods at the calculation of vehicle impact velocity

Żuchowski A.

Archiwum Motoryzacji

|

2015

|

Vol. 68, no. 2

85--111, 197--222

EN

The relations between the deformation of the front crumple zone of a motor car and the velocity of a car impact against a barrier have been explored. To determine the parameters of the energy models employed at the vehicle collision analysis, results of 18 crash tests carried out with three motor car models were used. The crash tests represented frontal impacts of the cars against a barrier with velocities of 40 km/h, 48 km/h, and 56 km/h. The values obtained for the energy model parameters were considered in relation to the values given in the literature. The attention was focussed on the linear models that are used in the simplified, Campbell, and McHenry methods, with evaluating the effectiveness of such models when applied to present-day cars. The methods are based on the dimensions of deformation of the crumple zone. It was found that the method of determining the vehicle deformation caused by the impact against an obstacle could affect the results of calculation of the impact velocity. The relations between the velocity of impact against a barrier and the deformation of the front crumple zone of motor vehicles of various categories have been presented, based on results of several hundred crash tests. It has been indicated that the characteristics of the front crumple zone in present-day cars differ from those of the cars manufactured 20 to 30 years ago. Therefore, the changes having been introduced to motor vehicle construction must be taken into account when the values of the parameters used in the energy methods are determined.

PL

W pracy rozważono relacje pomiędzy deformacją czołowej strefy zgniotu samochodów a prędkością uderzenia w barierę. Do opracowania parametrów modeli energetycznych, stosowanych w analizie zderzeń samochodów, wykorzystano wyniki 18 testów zderzeniowych z udziałem trzech modeli samochodów. Testy zderzeniowe dotyczyły czołowego uderzenia samochodu w barierę, przy wartościach prędkości 40, 48 i 56 km/h. Bezpośrednie wyniki pomiarów, z analizowanych w tej pracy testów zderzeniowych, pobrano w postaci cyfrowej z [26]. Uzyskane wartości parametrów modeli energetycznych odniesiono do wartości podawanych w literaturze. Uwagę zwrócono na modelach liniowych, stosowanych w metodach uproszczonej, Campbella i McHenry’ego, oceniając ich skuteczność w zastosowaniu do współczesnych samochodów. Metody te bazują na wymiarach deformacji strefy zgniotu. Ustalono, że sposób określenia deformacji samochodu, spowodowanej uderzeniem w przeszkodę, może wpływać na wyniki obliczeń prędkości zderzenia. Na podstawie wyników z kilkuset testów zderzeniowych pokazano relacje pomiędzy prędkością uderzania w barierę a deformacją czołowej strefy zgniotu samochodów, należących do różnych kategorii. Wskazano, że właściwości czołowej strefy zgniotu współczesnych samochodów są inne niż samochodów sprzed 20-30 lat. Tym samym wartości parametrów do metod energetycznych, stosowanych w procesie rekonstrukcji wypadku drogowego, muszą uwzględniać zmiany wprowadzone w konstrukcji samochodów.

13

Wyznaczanie parametrów rozszerzonego modelu Strejca w warunkach silnych zakłóceń, przy wykorzystaniu specjalnych charakterystyk

Żuchowski A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 12

1215--1217

PL

Stosunkowo szybkie i proste metody wyznaczania parametrów modeli Strejca dla liniowych obiektów dynamicznych oparte o pomiar charakterystyki skokowej i jej wybrane, szczególne cechy, w warunkach występowania silnych zakłóceń, nie gwarantują odpowiedniej dokładności. Proponowane metody wykorzystujące algorytmy genetyczne wymagają użycia specjalnych, złożonych programów komputerowych i zdają się wydłużać czas trwania procesu identyfikacji. Zaproponowano metodę opartą także na pomiarze zakłóconej charakterystyki skokowej, ale na prostych metodach jej całkowania numerycznego, prowadzące do skutecznego uśredniania zakłóceń i przy wykorzystaniu specjalnych charakterystyk. Rozważania zilustrowano przykładami symulacyjnymi.

EN

Relatively fast and simple methods of determining parameters of Strejc models for linear dynamic objects based on the measurement of a step response and its chosen, special features, under strong disturbances do not guarantee appropriate precision. Proposed methods that use genetic algorithms require the usage of special, complex computer programs and seem to increase the time of process identification. A method based on the measurement of the disturbed step response and also on simple methods of numerical integration leading to an effective averaging of disturbances and by using special characteristics is proposed. The considerations are illustrated with the simulation examples.

14

Wykorzystanie cech charakterystyki logarytmicznej fazy obiektu do wyznaczania parametrów zastępczych modeli dynamiki

Żuchowski A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 3

167--170

PL

Wykorzystanie rzeczywistych modeli dynamiki obiektów o złożonej budowie i wielu parametrach do analiz i syntez, a także ich identyfikacja stwarza wiele trudności. Sytuację ułatwia wprowadzenie zastępczych, uproszczonych modeli o niewielkiej liczbie parametrów, na przykład medeli Strejca lub Küpfmillera dla obiektów wieloinercyjnych lub ewentualnie innych (na przykład oscylacyjnych) o parametrach tak dobranych, by te uproszczone modele były dostatecznie dokładne. Istnieje kilka metod wyznaczania parametrów takich modeli [1…7] bądź w oparciu o eksperyment identyfikacyjny, bądź w oparciu o znajomość parametrów i struktury modelu dokładnego, każda z nich posiada pewne wady i pewne zalety, stąd próby znajdywania metod nowych, bądź uzupełniających. W artykule zaproponowano metodę wykorzystującą określone cechy charakterystyki logarytmicznej fazy obiektu, istnieje więc możliwość bądź wykorzystania eksperymentu identyfikacyjnego, bądź wykorzystania znajomości postaci i parametrów modelu dokładnego. Podano przykłady symulowanych eksperymentów.

EN

The usage of real dynamics models of objects, with complicated internal structure and high number of parameters, for analysis and synthesis, as well as their identification, poses many difficulties. This situation can be eased by introducing replacement, simplified Strejc or Küpfmiller models for multi-inertial objects, or, eventually, other (for example oscillatory) ones with parameters chosen in such a way that the models are precise enough. There exist a number of methods for determining the parameters of such models, either on the basis of an identification experiment or on the basis of knowledge of the parameters and structure of the precise model. Each of them have some disadvantages and advantages, hence the trials of finding new or complementary methods. In this paper there is proposed a method that uses particular features of the logarithmic phase response of an object, so there is a possibility to use either the identification experiment or the knowledge of the form and param-eters of the exact model. The simulated examples of the experiments are given.

15

Przyczynek do prostych metod identyfikacji dynamiki obiektów oscylacyjnych

Żuchowski A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 11

1053--1055

PL

Stosunkowo prosta i oszczędna metoda identyfikacji obiektów wykorzystuje tak zwaną charakterystykę skokową, w tym jej specyficzne punkty o dokładnie wyznaczalnych współrzędnych. Do takich zaliczyć należy punkty przecięcia charakterystyki z określonymi liniami prostymi przy dostatecznie dużym kącie przecięcia, oraz wartości ekstremów (bez współrzędnych zmiennej, dla których występują). Do cech trudno mierzalnych należą natomiast współrzędne punktów przegięcia, oraz nachylenie charakterystyki (poza wartością ekstremum). Klasyczna, ogólnie znana metoda identyfikacji dynamiki obiektów oscylacyjnych wykorzystuje wartość ustaloną charakterystyki skokowej, wartość jej najwyższego maksimum, oraz długość okresu jej drgań tłumionych. W artykule zaproponowano wykorzystanie dodatkowych zależności.

EN

A relatively simple and economical method for identifying objects uses a so-called step response, including its specific points that can be precisely determined. Such points include the intersection of the response with specific straight lines, with sufficiently high angle of intersection, and values of the extrema (without coordinates of the variable for which they occur). Features that are hard to measure include the coordinates of the inflection point and the slope of the response (outside of the extremum). Classic, widely known method of identifying oscillatory objects' dynamics uses the final value of the step response, value of the highest extremum and the length of the damped oscillations time. In the paper the usage of additional dependencies is proposed.

16

Prosta metoda identyfikacji pewnej klasy nieliniowych obiektów o dynamice pierwszego i drugiego rzędu

Żuchowski A., Papliński J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 12

1218--1220

PL

Wobec wielkiego zróżnicowania typów i rodzajów nieliniowych obiektów dynamicznych nie istnieje uniwersalna metoda identyfikacji ich dynamiki. Wszystkie wymagają pewnych arbitralnych założeń przez co mają ograniczone zastosowanie. Z tego powodu wciąż aktualne i ważne jest poszukiwanie nowych metod, które pozwoliły by na prostą identyfikację układów nieliniowych, nawet jeśli ograniczają się tylko do pewnej klasy obiektów. W pracy zaproponowano metodę identyfikacji dynamiki nieliniowych obiektów pierwszego i drugiego rzędu nie wymagającą stosowania specjalnych, trudnych do realizacji sygnałów testowych. Można ją stosować dla określonego typu modeli i przy zastosowaniu aproksymacji uzyskanych charakterystyk zależnościami analitycznymi.

EN

Because of the great diversity of types and kinds of nonlinear dynamic objects there is no universal method of identifying their dynamics. All of them require a certain arbitrary assumptions thus have limited application. For that reason still relevant and important is to search for new methods that would allow for easy identification of nonlinear systems, even if they are limited only to a certain class of objects. The simple method of identification of nonlinear dynamic properties of the first and second order are proposed in the paper. The method does not require the use of special, hard-to-implementation test signals. It can be used for certain types of models. In the proposed method some analytical dependencies are used instead of the obtained characteristics.

17

Metoda pomiaru zapasu stabilności w układzie regulacji automatycznej

Żuchowski A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 4

241--243

PL

Zapas stabilności w układzie regulacji automatycznej może mieć różne miary. Zwykle albo wiąże się go z cechami charakterystyki częstotliwościowej transmitancji otwartej pętli sprzężenia zwrotnego i wyznacza jego dwie składowe - zapas stabilności modułu i zapas stabilności fazy [1], albo oznacza jako część rzeczywistą bieguna transmitancji zastępczej układu regulacji Kz(s) wiążącej sygnał odniesienia y0(s) z sygnałem regulowanym y(s); tego - który leży najbliżej granicy stabilności, oczywiście po jej stabilnej stronie i nazywa „stopniem stabilności”. W ten sposób wiąże się zapas stabilności z określoną cechą pierwiastka, lub inaczej bieguna dominującego. Istotną zaletą tej miary jest to, że pozwala ona z niezłą dokładnością wyznaczyć czas trwania procesów przejściowych w układzie, a proponowana metoda pomiarowa dotyczy właśnie tej miary. W artykule omówiono założenia metody pomiarowej, sposób jej praktycznej realizacji i przedstawiono wyniki symulowanych eksperymentów.

EN

The stability margin in an automatic control system can have different measures. It is usually either linked to the frequency response features of an open loop of a feedback transfer function and its two components - phase margin and gain margin [1, 3], or is determined as the real part of the substitute transfer function pole of the control systems Kz(s) that associates the reference signal y0(s) with the regulated signal y(s); the one that lies closest to the stability margin, on the stable part, of course. In this way the stability margin is associated with a particular root feature, or in other words the dominating pole. An important advantage of this measure is that it allows determining the time of the transition states in the system with a good accuracy, and the proposed measurement method uses this particular measure. In the paper the assumptions for this measurement method are discussed, as well as the way of implementing it and the the simulated results are presented.

18

Kilka uwag o pewnym nieliniowym układzie śledzącym

Żuchowski A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 11

994--996

PL

Równanie różniczkowe (1), którego rozwiązaniem jest tak zwana krzywa logistyczna bywa traktowane jako matematyczny model rozwoju szeregu zjawisk (epidemia, pożar, badania naukowe) w biologii nazywany modelem Verhulsta [1, 3, 5]. Przyjmuje się tu założenie, że prędkość zmiany zmiennej y(t) to jest dy(t)/dt odpowiadającej za rozwój jest proporcjonalna do osiągniętego już stanu i do tego, co jeszcze pozostało do osiągnięcia, a więc do iloczynu k·y(t)·[A-y(t)] gdzie k jest współczynnikiem proporcjonalności, natomiast A - graniczną osiągalną wielkością ymax , zaś proces rozwoju zaczyna się od pewnych warunków początkowych y(0). Na fakt, że układ opisywany takim równaniem w pewnych warunkach posiada niezłe możliwości śledzenia ewentualnych zmian A(t) nie zwraca się uwagi, a wydaje się to interesujące i stanowi treść dalszych rozważań.

EN

Differential equation (1), solution of which is the so-called logistic curve, is used as a mathematical model of a growth of many phenomena (epidemic, fire, scientific research) and in biology is called Verhulst model [1, 3, 5]. The speed dy(t)/dy of a variable y(t), assumed to be responsible of the growth, is proportional to the already achieved state and to what remains to be achieved, so to the product k·y(t)·[A-y(t)], where k is the coefficient, A is the limit value ymax and the process starts with the initial condition y(0). The fact that the system described with that equation under some specific conditions has a quite good ability to track the changes in A(t) is commonly omitted, which seems interesting and will be investigated further on.

19

Eksperymentalne wyznaczanie parametrów modelu Strejca z uwzględnieniem korekcji

Żuchowski A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 12

1221--1223

PL

Dla eksperymentalnego wyznaczenia parametrów zastępczego modelu Strejca dynamiki obiektów liniowych, w warunkach niewielkich zakłóceń, wykorzystuje się zwykle przebieg i cechy charakterystyki skokowej. Takie metody są proste, szybkie, nie wymagają użycia specjalnych programów obliczeniowych, ale mogą wprowadzić pewne specyficzne błędy. Jedna z nich wymaga graficznego wyznaczania punktu przegięcia charakterystyki, co stanowi operację mało dokładną, druga wykorzystuje wzór asymptotyczny Stirlinga dla obliczenia wartości silni z pewnym uproszczeniem, oraz pozornie wspólny punkt wszystkich charakterystyk skokowych dla różnych wartości rzędu dynamiki obiektu, choć w rzeczywistości taki punkt nie istnieje, a uproszczenia – zwłaszcza przy małych wartościach rzędu dynamiki, 1≤n≤2, prowadzą do błędów rzędu kilku procent. Zaproponowano wyznaczone eksperymentalnie współczynniki korekcyjne dla tej metody, a wyniki ich zastosowania zilustrowano przykładem symulacyjnym.

EN

For the experimental calculation of parameters for Strejc model replacement of dynamics of linear plants, under small disturbances conditions, usually the shape and features of a step response are used. Such methods are simple, fast and do not require the usage of special computational software but can introduce some specific errors. One of those requires a graphical calculation of an inflection point which is not a very precise operation, and the second uses Stirling asymptotic equation in order to calculate the factorial with a specific simplification and the apparent common point for all step responses for different dynamics orders, while in reality such point does not exists, and simplification, especially with small orders of dynamics 1≤n≤2, leads to errors of several percent. Experimentally calculated correction coefficients for this method are proposed, and their applications are illustrated with a simulated example.

20

Ocena ryzyka obrażeń pasażerów podczas wypadku drogowego mikrobusu, jako kryterium doskonalenia konstrukcji foteli i ich rozmieszczenia

Żuchowski A., Prochowski L., Zielonka K.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

7166--7174

PL

Bezpieczeństwo przewozu osób mikrobusami to rozległe zagadnienie, które wymaga wielu badań i analiz. Konieczne jest poszukiwanie rozwiązań kompromisowych pomiędzy funkcją foteli w zakresie poprawy komfortu jazdy, dążeniem do minimalizacji ryzyka obrażeń w czasie wypadku drogowego, a koniecznością transportu możliwie dużej liczby pasażerów. Celem prowadzonych rozważań jest opracowanie metody obliczeniowej, w której obecnie rozpoznawane relacje pomiędzy cechami konstrukcyjnymi foteli, ich rozmieszczeniem w mikrobusie oraz działaniem środków ochrony indywidualnej na osoby o różnych cechach antropometrycznych zostaną wykorzystane do liczbowej oceny ryzyka obrażeń pasażerów podczas wypadku drogowego. Opisywane relacje są analizowane na podstawie wyników coraz szerzej prowadzonych badań eksperymentalnych i symulacji komputerowej w tym zakresie.

EN

The safety of passenger transportation by minibuses is a complex issue, which requires extensive research and analyses. Solutions must be sought that would be a compromise between the seat functions aimed at achieving the best possible ride comfort, the striving to minimize the risk of injury in case of a road accident, and the necessity to transport as many passengers as possible. Deliberations have been presented that would lead to developing a calculation method, where the relations recognized at present between constructional features of seats, deployment of seats in a minibus, and action of individual protection means on people with different anthropometric features would be used for numerical evaluation of the risk of injuries to vehicle passengers during a road accident. The relations under consideration are analysed on the grounds of results of experimental research and computer simulations, which are more and more widely carried out on these issues.