Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of influence of the spray angle on sprinkling intensity distribution in the spray stream produced by the selected Turbo type Ffire-hose nozzle

Piątek P., Gałaj J., Wąsik W.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2018

|

Nr 68 (tom 4)

137--157

EN

In the following article there has been assessed the influence of the spray angle on sprinkling intensity distribution in the spray water stream generated by the selected fire-hose nozzle PWT 52/1-2-3-4 type TURBOMASTER produced by AWG company. The research was performed in the open air in August and September 2017. The field of measurements was located in front of the gate of The Firefighting and rescue equipment laboratory. A slightly modified test stand, which is normally used for researching fire-hose nozzles, was used to carry out the experiments. The measurements of the sprinkling intensity were performed on the basis of the authorial improved test methodology patterned upon the guidelines included in the old Polish PN-89/M-51028 standard. The parameter of sprinkling intensity has been assessed in weight and volumetric way using the measuring containers. The digital angle measuring device was used to measure the spray angle. The following article presents only the results of research, which was carried out for two water flow rates 200 dm3 /min and 400 dm3 /min and three spray angles: 30°, 60° and 90°, but all experiments were performed for two different water flow rates (200 dm3 /min and 400 dm3 /min) and six spray angles (15°, 30°, 45°, 60°, 75° and 90°). Based on the results of the conducted research it has been clearly demonstrated that the spray angle is a very important parameter which has an influence on sprinkling intensity distribution in the spray water streams produced by the selected fire-hose nozzles. It was observed that along with the changes of the spray angle the values of many parameters, which describe sprinkling intensity distribution, have been changed. The following parameters have been adopted for this research: the value of the sprinkling area and its dimensions (shape), the maximum throw (range) of the produced spray streams and the maximum value of the sprinkling intensity. In the last part of this article a summary and some conclusions have been made, of both, academic significance and practical character. In addition, the necessity and validity of the subsequent research has been indicated, in particular, using modern fire-hose nozzles.

PL

W artykule dokonano oceny wpływu kąta rozpylenia na rozkład intensywności zraszania w strumieniu rozpylonym, wytwarzanym przez wybraną prądownicę wodną PWT 52/1-2-3-4 typ TURBOMASTER, produkowaną przez firmę AWG. Badania wykonano na otwartej przestrzeni w okresie sierpnia i września 2017 r. Stanowisko badawcze zlokalizowano na placu przed bramą Pracowni Sprzętu Ratowniczo-Gaśniczego. Do przeprowadzenia doświadczeń wykorzystano częściowo zmodyfikowane stanowisko laboratoryjne, służące nominalnie do badania prądownic wodnych. Pomiarów intensywności zraszania dokonano wykorzystując autorsko udoskonaloną metodę badawczą pochodzącą ze starej polskiej normy PN-89/M-51028. Parametr ten określano w sposób wagowo-objętościowy z użyciem pojemników pomiarowych. Do pomiaru kąta rozpylenia wykorzystano kątomierz elektroniczny. W niniejszym artykule przedstawiono jedynie wyniki badań wykonanych dla wydajności 200 dm3 /min i 400 dm3 /min oraz trzech kątów rozpylenia: 30°, 60° i 90°, choć całość pomiarów została przeprowadzona dla sześciu różnych kątów rozpylenia (15°, 30°, 45°, 60°, 75° i 90°). Otrzymane rezultaty wskazują jednoznacznie, że kąt rozpylenia jest bardzo ważnym parametrem mającym wpływ na rozkład intensywności zraszania w strumieniach rozpylonych wytwarzanych przez prądownice wodne typu Turbo. Zaobserwowano bowiem, że wraz ze zmianą kąta rozpylenia, zmianie ulegają wartości wielu parametrów, opisujących rozkład intensywności zraszania. Do przeprowadzenia analizy przyjęto następujące wskaźniki: powierzchnię zraszania i jej wymiary (kształt), maksymalną długość rzutu prądu rozproszonego oraz maksymalną intensywności zraszania. Na koniec sformułowano wnioski istotne zarówno w aspekcie teoretycznym, jak i praktycznym. Ponadto wskazano konieczność i zasadność prowadzenia dalszych prac badawczych, zwłaszcza z użyciem nowoczesnych prądownic wodnych.

2

Automatyczne stanowisko pomiarowe do badań wysokoobrotowych silników elektrycznych małych mocy

Tutaj A., Drabek T., Dzwiński T., Piątek P., Baranowski J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2018

|

Nr 2 (118)

59--65

PL

W artykule przedstawiono stanowisko pomiarowe do badań wysokoobrotowych silników elektrycznych przeznaczonych do napędu elektronarzędzi. Są to silniki o mocach znamionowych typowo do 2 kW i prędkościach obrotowych zwykle nie przekraczających 15000 obr/min. Stanowisko umożliwia pomiar momentów silnika, prędkości obrotowej, prądów i napięć obecnych w całym układzie napędu elektrycznego oraz obserwację i rejestrację przebiegów czasowych wymienionych wielkości. Obciążenie badanego silnika stanowi wysokoobrotowa, trójfazowa prądnica z magnesami trwałymi, oddająca energię do zestawu rezystorów. Zastosowany przerywacz tranzystorowy umożliwia płynną regulację obciążenia. Automatyzacja eksperymentów i testów jest możliwa dzięki zastosowaniu programowalnych instrumentów pomiarowych. Polega ona na komputerowym sterowaniu przebiegiem pomiarów oraz rejestracją ich wyników. Scenariusz testu bądź pomiaru zapisywany jest w postaci skryptu w obiektowym języku programowania wysokiego poziomu Python. Komunikacja z instrumentami realizowana jest z wykorzystaniem programowej architektury VISA i interfejsów sprzętowych RS-232 oraz USB-TMC. Dialog z przyrządami jest prowadzony w języku SCPI. Wykorzystywane są również możliwości nadrzędnego sterowania przekształtnikiem energoelektronicznym zasilającym silnik oraz zdalnego odczytu zwracanych przez niego wielkości. Automatyzacja stanowiska istotnie skraca czas wykonywanych pomiarów, minimalizuje ryzyko popełnienia błędów i odciąża obsługę.

EN

The paper presents a laboratory test bed for drive units with high-speed electric motors designed for power tools. The rated power of such motors does not exceed 2 kW while the rotational speed is less than 15 000 rpm. The test stand enables measurement of motor torque, rotational speed, electric currents and voltages in the electronic drive system as well as visualisation and registration of time series of the observed quantities. A high-speed, three-phase permanent-magnet generator and a set of resistors load the tested motor. A MOSFET transistor chopper allows continuous adjustment of the load. Use of programmable measuring instruments enables automatisation of experiments and tests. The procedure involves a computerised control of the measurement process and recording of test results. The measurement scenario is coded as a script in Python high-level object-oriented programming language. Communication with instruments is carried out using VISA software architecture and various hardware interfaces including RS-232, Ethernet and USB. Commands and queries making up the dialogue with instruments are formulated in SCPI language. The proposed procedure takes advantage of remote control and measurement functionalities implemented in the prototype inverter firmware. Tests automatisation considerably shortens time of experiments, minimizes risk of errors and reduces staff involvement.

3

Analiza termiczna obudowy silnika do zakrętarki elektromechanicznej

Cyganik Ł., Król E., Baranowski J., Drabek T., Dziwiński T., Piątek P.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2018

|

Nr 1 (117)

39--44

PL

W artykule przedstawiono analizę termiczną obudowy silnika zakrętarki elektromechanicznej. Celem pracy było przeprowadzenie analizy nagrzewania obudowy podczas pracy zakrętarki elektromechanicznej oraz wyznaczenie rozkładu temperatury na obudowie dla stanu ustalonego. Sposób chłodzenia obudowy wg założeń konstrukcyjnych to chłodzenie powietrzem poprzez konwekcję naturalną oraz radiację, bez zewnętrznego układu wymuszającego obieg powietrza wokół obudowy. Analizę prowadzono zakładając pracę zakrętarki w dwóch trybach: na biegu jałowym oraz pod obciążeniem. Na potrzeby analizy zamodelowano obudowę zakrętarki, stojan uzwojony oraz pokrywy zamykające obudowę. W modelu numerycznym uwzględniono straty mocy generowane w uzwojeniu oraz pakiecie blach stojana, wyznaczone na podstawie badań doświadczalnych na modelach silnika do zakrętarki. Analizę nagrzewania prowadzono w 5 punktach pomiarowych zlokalizowanych na obudowie zakrętarki oraz w uzwojeniu stojana. Otrzymane wyniki pozwoliły na ocenę wydajności chłodzenia obudowy zakrętarki elektromechanicznej oraz stanowią podstawę dalszych prac nad optymalizacją konstrukcji.

EN

This article presents the thermal analysis of the motor housing for the electric torque wrench. The aim of the study was to analyze the heating process of the motor housing during operation of the electric torque wrench and to determine the temperature distribution for the steady state. According to the design assumptions the cooling method of the motor housing is air cooling through natural convection and radiation without an external systems forcing the circulation of air around the housing. The analysis was performed assuming the operation of the electric torque wrench in two modes: operation at idle and under the load. For the purpose of the thermal analysis the motor housing with closing covers and winded stator were modeled. In the vnumerical model the power losses in stator winding and stator stack were taken into account. Power losses were determinated during the experimental measurements conducted on the research models of the electric motor. The heating process of the motor housing was analyzed in 5 measurement points located on the motor housing and in the electrical winding. The obtained results allowed to evaluate the cooling system efficiency of the motor housing and are the basis for further works on the optimization of the design.

4

Wstępne badania utraty stateczności konstrukcji skutera podwodnego

Sudoł H., Muchowski J., Piątek P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 6

723--727, CD

PL

W artykule przedstawiono sposoby obliczania maksymalnego ciśnienia krytycznego dla konstrukcji skutera podwodnego z użyciem wzorów analitycznych oraz analiz numerycznych.

EN

The article presents method of calculating the maximum external hydrostatic pressure for the construction of an underwater scooter. The calculations were performed using analytical formulas and FEM analysis in the Solid Works Simulation program. An experimental verification of the strength of the scooter structure in the pressure chamber was carried out. It made possible an initial verification of analytical formulas and the MES Solid Works Simulation software used in the issue.

5

Evaluation of particle size distribution of aggregates in asphalt concrete by means of image analysis software

Piątek P.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 7(114)

183--190

EN

Analysis of (cylindrical) samples of asphalt concrete, in terms of weight and size distribution of different fractions of aggregates and by means of mechanical methods is a complicated and time consuming process. This article presents a proposal of a method for the same kind of analysis, but without the need for machining. The suggested method is based solely on a computer based analysis of photographs of the samples. The mechanism described in this paper is only a preliminary process, illustrating the potential use of an image analysis for this type of study.

PL

Analiza (walcowych) próbek betonu asfaltowego, pod kątem rozkładu wielkości/wagi różnych frakcji kruszywa, z użyciem metod mechanicznych jest procesem złożonym i długotrwałym. W artykule przedstawiono propozycję metody takiej analizy bez konieczności jakiejkolwiek obróbki mechanicznej. Zaproponowana metoda bazuje wyłącznie na komputerowej analizie zdjęć wykonanych próbkom. Przedstawiony w artykule mechanizm jest jedynie procesem wstępnym, przedstawiającym potencjał wykorzystania analizy obrazu do tego typu badań.

6

Selected Current Sensing Circuits for Motor Control Application

Słowik W., Piątek P., Dziwiński T., Baranowski J.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2017

|

R. 21, nr 1

5--12

EN

Precise current measurements are essential part of modern motor control algorithms. They are also required in switch mode power converters, safety circuits, current sources, supervisor systems and many other applications. In order to select the right method, it is often required from the designer to have wide knowledge of the appropriate integrated circuit, its parameters and applications. Still increasing requirements for the speed and precision of designing solutions, decreasing voltage levels, power consumption and aspects of EMC compatibility impose often contrary initial conditions.

PL

Precyzyjne pomiary prądu są zasadniczą częścią nowoczesnych algorytmów sterowania silnikami. Są także stosowane w przetwornicach mocy, obwodach bezpieczeństwa, źródłach prądowych, systemach nadzoru i wielu innych aplikacjach. W celu wybrania właściwej metody projektant musi mieć szeroką wiedzę na temat odpowiedniego obwodu scalonego, jego parametrów i aplikacji. Rosnące wymagania dotyczące szybkości i precyzji projektowanych rozwiązań, obniżenie poziomów napięć, zużycie energii oraz aspekty kompatybilności elektromagnetycznej powodują często sprzeczne warunki początkowe.

7

Konstrukcja bezszczotkowego silnika do zakrętarki elektromechanicznej

Cyganiak Ł., Król E., Baranowski J., Drabek T., Dziwiński T., Piątek P.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2017

|

Nr 2 (114)

141--145

PL

W artykule przedstawiono kilka wariantów rozwiązań konstrukcyjnych silnika bezszczotkowego do napędu zakrętarki elektromechanicznej. Celem pracy było określenie w jakim stopniu poszczególne rozwiązania konstrukcji silnika elektrycznego wpływają na ograniczenie strat mocy generowanej przez ten silnik. W tym celu zaprojektowano oraz wykonano 5 modeli silnika bezszczotkowego BLDC z magnesami trwałymi różniących się m.in: długością pakietu, rodzajem i grubością blach pakietu, rodzajem obróbki powierzchni zewnętrznej pakietu oraz konstrukcją wirnika. Następnie, modele silników poddano laboratoryjnym badaniom cieplnym, w wyniku których wyznaczono straty mocy dla każdego z tych modeli. Porównanie wyników badań dla każdego modelu pozwoliło na określenie stopnia w jakim modyfikacje konstrukcji silnika wpływają na ograniczenie strat mocy.

EN

This article presents several design variants of the brushless electric motor for application in the drive system of electric torque wrench. The aim of the study was to determine an influence of the particular design solution on the reduction of power losses in the electric motor. For this purpose, a five models of BLDC permanent magnet motors were designed and manufactured. Models differed inter alia in: stator stack length, type and thickness of the used stack metal sheet, type of stator's external surface machining, rotor design. Then, the laboratory thermal tests were conducted in which the power losses for each of the model were measured. The comparison of the measurement results for each model allowed to determine the impact of the particular design solution on the reduction of power losses.

8

A mapping platform for gyrocopters - the influence of the stabilization on data geometry

Kolecki J., Prochaska M., Piątek P., Baranowski J., Kurczyński Z.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2017

|

Vol. 29

63--73

EN

The paper presents the experiments on the ultralight, stabilized mapping system designed for the gyrocopters (autogyros). It attempts to answer the following question: in what extent the applied stabilization solution (based on the Stewart platform) improves the quality of acquired LiDAR and photogrammetric data? The number of simulations resulting in measures of the influence of the stabilization on the point cloud density, point pattern and image overlaps has been carried out. As the input data the angular parameters of the trajectories recorded within the first test flight were utilized. Using the data, the artificial points clouds were generated. The clouds ware free of the geometric disturbances caused by such a factors as height differences of the terrain and instable flight speed. The only disturbances observed were to be caused by angular deflections that were not stabilized. Obtained results confirm that the stabilization system helps to keep the planned cloud density and overlaps of the images. However the disturbances in point pattern are caused mainly by vibrations and cannot by properly suppressed by the stabilization system. In the summary the ways of further system improvements were suggested.

PL

Artykuł jest efektem prac nad ultralekką stabilizowaną platformą pomiarową dla wiatrakowców. Podjęto w nim próbę odpowiedzi na pytanie: w jakim stopniu opracowany system stabilizacji wpływa na poprawę parametrów geometrycznych danych LiDAR oraz danych fotogrametrycznych? W tym celu wykonano szereg symulacji obrazujących wpływ stabilizacji na zachowanie planowanej gęstości chmury punków, jej jednorodność a także wpływ na pokrycie zdjęć. Jako dane wejściowe wykorzystano kątowe parametry trajektorii rejestrowane podczas pierwszych lotów testowych. Dane te pozwoliły na generowanie w sposób „sztuczny” chmur punktów, których geometria jest wolna od zakłóceń wywołanych przez inne czynniki (np. niestabilna prędkość lotu), i zniekształcona jedynie z powodu niekompensowanych wychyleń kątowych. Uzyskane wyniki potwierdzają wyraźny, i korzystny wpływ stabilizacji na zachowanie wymaganej gęstości chmury punktów a w szczególności na zachowanie pokrycia zdjęć. Zakłócenia równomierności struktury punktów są natomiast powodowane głównie drganiami i kompensowane przez system stabilizacji tylko w niewielkim stopniu. W podsumowaniu zawarto między innymi propozycje dalszych prac badawczych zmierzających do udoskonalenia systemu pomiarowego.

9

Oustaloup parallel approximation

Bauer W., Baranowski J., Dziwiński T., Piątek P., Zagórowska M.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2016

|

z. 3-4

59--64

EN

This article presents Oustaloup approximation method for fractional differential systems, which has been modified by the authors. Application of this method by using numerical experiments has been shown and behavior of discrete system has been analyzed.

PL

W artykule przedstawiono zmodyfikowaną przez autorów metodę aproksymacji Oustaloupa dla układów różniczkowych niecałkowitego rzędu. Pokazano jej wykorzystanie poprzez eksperyment numeryczny oraz przeanalizowano zachowanie systemu dyskretnego.

10

Koncepcja bezszczotkowego silnika do zakrętarki elektromechanicznej

Cyganik Ł., Król E., Baranowski J., Drabek T., Dziwiński T., Piątek P.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2016

|

Nr 3 (111)

133--138

PL

W artykule przedstawiono efekt prac koncepcyjno - projektowych nad silnikiem bezszczotkowym do zastosowania w zakrętarce elektromechanicznej. Projekt realizowany wspólnie przez konsorcjum w którego skład wchodzą: Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL w Katowicach, Akademia Górniczo - Hutnicza w Krakowie oraz Zakład Budowy Maszyn OSSA w Tychach, ma na celu opracowanie silnika bezszczotkowego do zakrętarki elektromechanicznej, który umożliwi zastosowanie zakrętarki w środowiskach o wysokim zapyleniu oraz wilgotności, w których zastosowanie standardowej zakrętarki wyposażonej w silnik z komutatorem mechanicznym jest niemożliwe ze względów bezpieczeństwa. W wyniku prac koncepcyjnych opracowano silnik BLDC z magnesami trwałymi oraz silnik reluktancyjny SRM. Wg założeń projektowych silniki miały charakteryzować się momentem znamionowym o wartości 1 Nm, znamionową prędkością obrotową wynoszącą 10 000 obr./min oraz wymiarami stojana o wartościach: O70mm średnica zewnętrzna, 50mm długości. W ramach prac projektowych przeprowadzono obliczenia numeryczne silników oraz zaprojektowano konstrukcję silników w systemie CAD.

EN

This paper presents the conceptual - design works on the brushless electric motor for application in electric torque tool. The project is carried out jointly by a consortium that includes: Institute of the Electrical Drives and Machines KOMEL in Katowice, AGH University of Science and Technology in Krakow and OSSA Machinery Works Company in Tychy. The aim of the project is to develop a brushless electric motor for electric torque tool, which will allow for the application of electric torque tool in high humidity and dusty environments, where use of standard electric torque tool equipped with a commutator motor is impossible for security reasons. As a result of conceptual work it was decided to develop a BrushLess Direct-Current motor (BLDC) with permanent magnets and Switched Reluctance Motor – SRM. According to the design assumptions, the electric motors should be characterized by a rated torque value of 1 Nm, rated speed of 10 000 rpm, and the following dimensions of the stator: O 70 mm of outer diameter and 50 mm length. The design Works included the numerical calculations of electric motors and designing in the CAD system.

11

Bezszczotkowa wysokomomentowa zakrętarka elektromechaniczna

Gawron S., Baranowski J., Piątek P., Ossa J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 2 (106)

113--116

PL

W publikacji zawarto opis prac badawczo rozwojowych, jakich podjęły się dwa ośrodki badawcze (KOMEL i AGH) oraz przedsiębiorca (ZBM OSSA), w celu skonstruowania wysokomomentowej zakrętarki elektromechanicznej napędzanej silnikiem bezszczotkowym. Partnerzy konsorcjum planują opracować nowy typ zakrętarki, która ma służyć do dokręcania śrub w połączeniach z zadanym momentem od 2 000 do 15 000 Nm. Nowa zakrętarka będzie mogła pracować w środowiskach wysoko zapylonych i o zwiększonych wymaganiach bezpieczeństwa, gdzie nie można zastosować zakrętarek napędzanych silnikami komutatorowymi, które są obecnie standardem.

EN

Paper includes a presentation of research and development activities regarding an electric torque tool driven by brushless motor. Work is realised by two research institutions (KOMEL and AGH-UST) and an industrial partner (ZBM OSSA). The consortium plans to develop a new type of electric torque tool, which will be used for tightening nuts in joints with torque set from 2000 to 15000 Nm. New tool will be able to operate in highly dust-laden environments and also those with heightened safety requirements, where conventional torque tools driven by commonly universal motors can not be used.

12

Stabilizacja systemu pomiarowego dla wiatrakowca w aspekcie jakości danych LiDAR

Kolecki J., Prochaska M., Piątek P., Baranowski J., Kurczyński Z.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2015

|

Vol. 27

71--82

PL

Definicja parametrów jakościowych chmury punktów pozyskanej metodą lotniczego skanowania laserowego stanowi element niemal każdego zamówienia wiążącego się z wykonaniem lotów pomiarowych. Jakość danych LiDAR nie może być utożsamiana wyłącznie z ich dokładnością, ale jest pojęciem znacznie szerszym, obejmującym inne parametry chmury punktów pozyskanej w wyniku lotu pomiarowego. Przykładowo wymagania dotyczące parametrów takich jak pokrycie oraz gęstość określone są w polskich regulacja prawnych. Na wyżej przywołane parametry danych LiDAR mogą wpływać w pewnym stopniu czynniki związane z samym lotem, takie jak niestabilność prędkości czy linowe lub wysokościowe odstępstwa od planowanej linii lotu. Najbardziej istotnym czynnikiem wydają się być jednak wychylenia oraz drgania platformy pomiarowej. Pozyskiwanie danych LiDAR bez systemu stabilizacji oraz wibroizolacji może utrudniać zachowanie wymaganych parametrów jakościowych. W trakcie prac prowadzonych w ramach projektu, którego efektem było zbudowanie prototypu ultralekkiej stabilizowanej platformy pomiarowej dla wiatrakowca, dokonano szeregu analiz związanych z doborem odpowiedniego systemu stabilizacji rozpatrując trzy składowe wychyleń: roll, pitch, yaw. W tym celu stworzone zostały narzędzia informatyczne służące badaniu wpływu wychyleń na jakość danych LiDAR przy założeniu określonych parametrów linii nalotowych oraz ustawień pracy skanera.

EN

The definition of the quality parameters of a point cloud acquired using the airborne laser scanning is the element of almost every terms of reference involving airborne spatial data acquisition. The quality of the LiDAR data should not be identified only with accuracy and should be examined in a wider aspect taking into account other parameters of the point cloud that was acquired as a result of a flight. For instance the Polish legal regulations provide the requirements concerning the coverage of the strips and the point density. The above mentioned parameters of the LiDAR data can be influenced to some extent by many factors concerning the flight itself such as a varying speed as well as the horizontal and vertical deflections from the planned flight line. However, vibrations and angular deflections seem to influence the point cloud quality to the highest extent. LiDAR data acquisition without required stabilizing system makes keeping the required quality parameters very hard. Within the research project which aimed to develop the prototype of the ultralight, stabilized mapping platform for the gyrocopter, a number of analyses concerning the optimal stabilization scenario were carried out. Tools including scripts and computer programs for analyzing the impact of the deflections on the data quality have been developed. The proper stabilization variant has been established taking into account three separate deflection components, i.e.: roll, pitch and yaw.

13

Polski ugięciomierz dynamiczny z komputerowym systemem oceny nawierzchni

Pożarycki A., Garbowski T., Osysko A., Górnaś P., Fengier J., Piątek P.

Drogownictwo

|

2014

|

nr 12

403--416

PL

W artykule opisano kompleksowy system złożony ze zbudowanego urządzenia typu FWD i elementów systemu komputerowego do przetwarzania i analizy danych. W badaniach porównawczych wykazano, że zarówno zbudowane urządzenie, jak i proponowane rozwiązania stanowią inspirację do rozwoju i upowszechniania optymalnej analizy stanu technicznego nawierzchni, za pośrednictwem prezentowanych, w pełni funkcjonalnych i dostępnych narzędzi.

XX

The paper describes a complex system composed with FWD-device type, and components of an integrated computer system. The comparative studies have demonstrated that both built the device and the proposed solutions can be an inspiration to the development and dissemination of the optimal analysis of the technical condition of the surface, through the presented in this paper the fully functional, and available tools.

14

Bezprzewodowy system automatyki domowej pracujący w standardzie sieci Z-Wave

Długosz M., Chronowski J., Baranowski J., Piątek P., Mitkowski W., Skruch P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 7-8

100--106

PL

W ostatnich latach można zaobserwować wzrost popularności urządzeń, które wykorzystują bezprzewodową transmisję danych. Standardy komunikacji bezprzewodowej, takie jak Wi-Fi, Bluetooth, RFID, są powszechnie wykorzystywane w wielu urządzeniach codziennego użytku. Ta technologiczna zmiana nie ominęła także szeroko pojętych systemów automatyki domowej. Jeszcze do niedawna w tego typu układach sterownia prym wiodły różnego rodzaju przewodowe standardy komunikacji. Są to standardy opracowywane specjalnie pod zastosowania w układach automatyki domowej (np. BACNet, KNX), czy też adaptacje przemysłowych standardów sieci przesyłu danych (np. CAN). Aktualnie istnieje kilka zdefiniowanych standardów komunikacji bezprzewodowej, które można wykorzystać w układach automatyki domowej, są to np.: EnOcean, INSTEON, MyriaNed, One-Net, ZigBee. W pracy zaprezentowano kilka przykładowych urządzeń wykorzystujących do komunikacji standard Z-Wave. Są to typowe urządzenia, które wykorzystuje się w układach automatyki domowej i są ogólnodostępne na rynku. Wybrane urządzenia zostały przebadane pod kątem dostępnej funkcjonalności, możliwości budowy systemu automatyki domowej, niezawodności działania, możliwości implementowania nietypowych rozwiązań czy też algorytmów sterowania.

EN

This article contains a brief description of one of the standards for wireless networks, Z-Wave, which is used to build home automation system. At first short description of Z-Wave standard is presented. In next sections a few typical devices are presented (like: switch, dimmer, multi sensor, central unit, radiator thermostat), which are used in home automation systems. Each of these devices is briefly described taking into account the their advantages and disadvantages. Next sections present solution to log temperature value on to remote server, control method a group of lights, and temperature inside room. The simple energy consumption monitor is also presented. At the end of the article includes some conclusions on the future of home automation systems built using wireless standards such as Z-Wave.

15

Metody częstotliwościowe w analizie zachowań pacjentów POZ

Baranowski J., Bauer W., Oleszczyk M., Piątek P., Windak A.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2012

|

z. 3-4

45--59

PL

Praca stanowi wprowadzenie w zagadnienia analizy danych pochodzących z placówek Podstawowej Opieki Zdrowotnej (POZ). Przedstawiona jest motywacja problemu, pochodzenie i analiza danych. Omówiona jest także wstępna analiza częstotliwościowa ilustrowana wykresami. Pracę kończą propozycje dalszych badań.

EN

Paper is an introduction to the problem of analysis of data from Primary Healthcare facilities. Problem motivation, and data origin and processing are presented. Initial frequency analysis is discussed and illustrated with plots. Paper ends with further research plans.

16

Modułowy robot mobilny do celów dydaktycznych i badawczych

Piątek P., Zieliński M., Skrzypczyński P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2011

|

R. 15, nr 2

411-419

PL

W pracy przedstawiono koncepcję, konstrukcję i oprogramowanie modułowego robota mobilnego, przeznaczonego do celów dydaktycznych i badawczych. Zaprezentowano koncepcję, niewielkiego kołowego robota mobilnego LapBot, którego głównym założeniem konstrukcyjnym było maksymalne wykorzystanie zasobów komputera klasy notebook do zadań przetwarzania danych sensorycznych i sterowania. Opisano konstrukcję mechaniczną robota oraz strukturę i oprogramowanie jego sterownika warstwy motorycznej. Przedstawiono także przykładowe moduły rozszerzeń: podsystem dalmierzy optycznych działających w zakresie podczerwieni oraz moduł żyroskopu wspomagającego odometrię. Opisano także przykładowe oprogramowanie sterujące dla komputera nadrzędnego, pozwalające na demonstrację możliwości robota.

EN

In this paper we present a modular mobile robot intended to be used in education and research. The robot is named LapBot, and the main idea behind it’s concept is to use as much as possible the resources of a notebook computer, which is nowadays ubiquitous equipment among students and researchers. The notebook plays the role of a high-level controller, responsible for processing data from the external sensors, guidance of the robot, and the user interface. The paper describes the mechanical design of the robot's platform, and the structure and functions of the low-level motion controller. Two examples of the extension modules are also presented: a subsystem with infra-red range sensors, and a rate gyro module, which supports the odometry. Also the application software of the robot is presented, which allows for a demonstration of it's features.

17

Algorytmy sterowania i zarządzania budynkami mieszkalnymi

Długosz M., Piątek P., Baranowski J., Skruch P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2011

|

R. 15, nr 12

77-85

PL

Lokal mieszkalny jest bardzo złożonym obiektem do sterowania. Wzajemnie wykluczające się wskaźniki jakości np. komfort użytkowników i poziom zużycia energii powoduje, że niezwykle trudno znaleźć odpowiednie kompromisowe rozwiązanie. Właściwości fizyczne obiektu sterowania (np. rozkład temperatury w pomieszczeniach), a także występowanie pewnych niedeterministycznych zdarzeń (np. temperatura zewnętrzna, przebywanie w lokalu pewnej grupy osób) powodują, że do sterowania należy użyć kilku algorytmów, które mogą ze sobą współpracować (np. wymiana danych). Z jeden strony układy sterowania, np. temperaturą w pomieszczeniach, powinny zapewnić odpowiedni komfort osób w nim przebywających, z drugiej strony dąży się do tego, aby minimalizować koszty takiego sterowania. Optymalizując koszt energii grzewczej, należy uwzględniać fakt, czy w lokalu przebywają jakieś osoby albo czy też np. któreś z okien jest otwarte. Można określić także szereg innych zadań sterowania które podnoszą bezpieczeństwo i komfort mieszkańców, np. alarmy, symulacja obecności domowników, wykrywanie zalania lokalu lub pożaru. W ramach niniejszej pracy przedstawione są zagadnienia badane w ramach projektu "Algorytmy sterowania i zarządzania budynkami mieszkalnymi". W artykule omawiane są wstępne zagadnienia związane z modelowaniem, problematykę sieci bezprzewodowych w automatyce budynkowej oraz zagadnienia testowania systemów. Pracę kończy podsumowanie i literatura.

EN

Housing unit is a very complex control process. Mutualy exclusive performance indices such as users comfort and energy minimisatian causes difficulities in finding a compromise solution. Object physical properties (e.g. temperature distribution in rooms) and presence of certain non doterministic factors (e.g. outside temperature, presence of group of people) cause, that control system needs to constitute of a number of cooperating algorithms (for example for data exchange). From one side temperature control systems should provide comfort for the users, on the other hand it is desired to minimise the costs of control. Optimisation of heating energy needs to consider the presence of people, whether for example a window is open. Also many different control tasks can be formulated which will improve the safety and comfort of users for example alarms, presence simulation, flooding or fire detection. This paper presents the areas investigated in the research project "Control and management algorithms for housing buildings". Initial issues of modelling, wireles home automation networks and system testing problems are considered. Paper ends with conclusions and references.

18

Sieci neuronowe : analiza możliwości zastosowania tej technologii do zagadnienia sterowania ogrzewaniem w domu jednorodzinnym

Piątek P.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2011

|

R. 108, z. 4-M/2

425-431

PL

Sieci neuronowe są ciekawym zagadnieniem i znajdują obecnie coraz to więcej zastosowań w różnych dziedzinach nauki czy przemysłu. Ich właściwości są na tyle niezwykłe, że w rozwiązywaniu problemów technicznych sieci neuronowe często zastępują klasyczne techniki programowania czy metody numeryczne. Artykuł opisuje, czym są sieci neuronowe, w jaki sposób działają oraz analizuje koncepcję możliwego zastosowania tej metody do sterowania procesem ogrzewania w domu jednorodzinnym.

EN

Neural networks are an interesting issue and nowadays they are more and more commonly used in various fields of science and industry. Their properties are often extraordinary - that is why while solving technical problems conventional programming techniques and numerical methods are often replaced by neural networks. The article describes what neural networks are, how they work and analyses the idea of the possibility of using this method to control the heating process in a single-family house.

19

Investigation of Fixed-Point Computation Influence on Numerical Solutions of Fractional Differential Equations

Piątek P., Baranowski J.

Acta Mechanica et Automatica

|

2011

|

Vol. 5, no. 2

101-107

EN

In this paper the problem of the influence of fixed point computation on numerical solutions of linear differential equations of fractional order is considered. It is a practically important problem, because of potential possibilities of using dynamical systems of fractional order in the tasks of control and filtering. Discussion includes numerical method is based on the Grünwald-Letnikov fractional derivative and how the application of fixed-point architecture influences its operation. Conclusions are illustrated with results of floating-point arithmetic with double precision and fixed point arithmetic with dif- ferent word lengths.

20

Cyfrowa filtracja sygnału położenia kątowego w układzie sterowania robota sześcionożnego

Piątek M., Piątek P.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2010

|

z. 1

93-105

PL

Artykuł zawiera wyniki badań autorów nad cyfrową filtracją sygnału położenia kątowego pochodzącego z serwomechanizmu sześcionożnego robota kroczącego. Opisano aplikację oraz środowisko rozwoju, w którym dokonano pomiarów sygnałów rzeczywistych i w którym docelowo filtracja zostanie zaimplementowana. Przedstawiono charakter sygnałów sterujących i pomiarowych oraz eksperymenty służące do identyfikacji funkcji skalujących jednostki tychże sygnałów. Następnie przedstawiono model badanego serwomechanizmu oraz opisano proces jego syntezy. Eksperymentalnie wykazano potrzebę zastosowania wstępnej filtracji zjawiska aliasingu. Następnie przedstawiono filtr medianowy wraz z wynikami jego pracy na omawianym sygnale pomiarowym. Dodatkowo wykorzystano filtr o skończonej odpowiedzi impulsowej, pozwalający na wygładzenie mierzonego sygnału. W podsumowaniu omówiono wady i zalety przedstawionych rozwiązań, a także zawarto kierunki dalszych badań.

EN

The paper contains the result of the research in digital filtration of the servo motor angular position used in walking robot application. The six-legged walking robot and the servo motor are described. The development environment used for the system identification is presented. The control and measurement signals are also explained and these signals scaling functions identification process is presented. Servo motor mathematical model is shown with short description of its synthesis process. The need for the filtration of the aliasing phenomenon is experimentally demonstrated. The results of the signal filtration with median filter are depicted. Additionally the finite response filter (FIR) is used for further signal smoothing. In conclusions, the list of advantages and disadvantages of the designed algorithm are discussed and proposals for further work as well.