2–4 kwietnia 2008 roku – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
4 referaty plenarne i 76 referatów w sześciu sesjach tematycznych. Poniżej: nazwy sesji, tytuły referatów i ich streszczenia
SESJA PLENARNA część 1 1. Zastosowania teledetekcji – nowe horyzonty rozwoju pomiarów i automatyki – prof. Marek Zaremba, Université du Québec (UQO ), Canada
Teledetekcja jest jedną z tych dziedzin nauki i techniki, które w ostatnich latach rozwijały się szczególnie szybko. Artykuł przedstawia możliwości oferowane przez techniki zdalnego pomiaru oraz różnorodne zastosowania tych technik, w integracji z systemowym podejściem do projektowania i analizy układów. W artykule omawia się najczęściej używane technologie teledetekcyjne, głównie czujniki satelitarne wysokiej rozdzielczości oraz urządzenia typu Lidar.
2. Metody projektowania rozmytych sterowników – prof. dr hab. inż. Leszek Rutkowski, dr inż. Robert Nowicki, Politechnika Częstochowska, dr inż. Agata Pokropińska, Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie
W pracy przedstawiono metody projektowania rozmytych sterowników z wykorzystaniem podejścia Mamdaniego, logicznego oraz Takagi-Sugeno. Zaproponowano nową metodę oceny efektywności działania rozmytych sterowników. Metoda ta została oparta na kryteriach statystycznych zastosowanych w celu sprowadzenia optymalizacji wielokryterialnej do optymalizacji jednokryterialnej. Istotnym elementem tej metody jest wprowadzenie pojęcia linii izokryterialnych, które w znacznym stopniu ułatwiają projektantowi orientację w zbiorze potencjalnych rozwiązań. Wyniki przedstawionych w pracy badań potwierdzą jej przydatność w procesie projektowania systemów rozmytych. Metodę można również z powodzeniem zastosować w projektowaniu innych podobnych systemów, jak np. sieci neuronowych lub systemów ekspertowych.
SESJA PLENARNA – część 2
3. Polowa metrologia optyczna: od mikropomiarów do monitorowania dużych struktur inżynierskich – prof. dr hab. inż. Małgorzata Kujawińska, Politechnika Warszawska
W pracy zaprezentowano współczesne trendy w optycznej metrologii w zastosowaniach do mikromechaniki, optomechatroniki i monitorowania struktur inżynierskich. Przedstawiono systemy bazujące na metodach: klasycznej interferometrii, cyfrowej holografii, interferometrii siatkowej, projekcji prążków i korelacji obrazu. Zaprezentowano optonumeryczne metodyki badania nowych materiałów i systemów MEMS/MOEMS wykorzystujące m.in. aktywną interferometrię i cyfrową interferometrię holograficzną. Przedstawiono nowe układy kamer interferometrycznych i holograficznych oraz ich wykorzystanie poza laboratorium. Przedyskutowano koncepcję nowej generacji mikrointerferometrów falowodowych oraz przedstawiono stan zaawansowania ich realizacji. Dodatkowo zaprezentowano system pomiaru kształtu i deformacji obiektów trójwymiarowych oraz ścieżkę przetwarzania danych wspomagającą ten system. Przedstawiono również koncepcję połączenia w przemysłowych pomiarach kształtu możliwości maszyn współrzędnościowych i polowych systemów optycznych bazujących na cyfrowej projekcji prążków
4. Integracja jednolitych, konfigurowalnych modułów jako narzędzie do budowy rozproszo-nego systemu sterowania wytwarzaniem – dr hab. inż. Jerzy Zając, Prof. PK,Politechnika Krakowska,
Jednym z najistotniejszych aspektów warunkujących rozwój systemów wytwarzania jest zastępowanie ich zamkniętych, dedykowanych podsystemów sterowania charakterystycznych dla elastycznego wytwarzania przez otwarte, rozproszone podsystemy stosowane w systemach wytwarzania nowej generacji. W pracy dokonano porównania cech systemów tradycyjnych i systemów nowej generacji. Omówiono etapy budowy modelu dyskretnego, zautomatyzowanego systemu wytwarzania. Przedstawiono dwa sposoby podejścia do budowy jego podsystemu sterowania oraz zaprezentowano przykłady rozwiązań wykorzystujących integrację jednolitych, konfigurowalnych modułów do budowy podsystemu sterowania wytwarzaniem.
5. Wybrane zastosowania systemu nawigacji satelitarnej Galileo . różnice w stosunku do istniejących systemów nawigacji – dr inż. Mariusz Andrzejczak, Martyna Wiedyńska, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Europejski system nawigacji satelitarnej Galileo otwiera nowe możliwości, pozwalając na zwiększenie zarówno komfortu pracy tysięcy ludzi, jak i komfortu ich codziennego życia. Dzięki oferowanym serwisom każdy człowiek będzie czuł się bezpieczniej i pewniej nawet w przypadku klęski żywiołowej lub wypadku samochodowego. Władze i administracja każdego państwa będą mogli trafniej planować inwestycje, monitorować ich przebieg oraz zarządzać zasobami i ludźmi zarówno na co dzień, jaki i w czasach kryzysów oraz klęsk żywiołowych, korzystając z dostępu do wielu potrzebnych informacji w czasie rzeczywistym, dzięki serwisom Galileo. W referacie został przedstawiony opis wybranych zastosowań systemu Galileo
6. Zastosowanie metod matematycznych dla poprawy bezpieczeństwa transportu drogowego na przykładzie drogi nr 719 – dr inż. Artur Wieczyński, mgr inż. Arkadiusz Perski, Maria Baczyńska, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Omawia się zastosowanie metod matematycznych DST (Decision Support Tools) i SEROES Expert System opracowanych w ramach projektu międzynarodowego RIPCORD-ISEREST (Road Infrastructure Safety Protection . Core . Research and Development for Road Safety in Europe) do poprawy bezpieczeństwa na drogach na przykładzie drogi wojewódzkiej 719.
7. System monitorowania zasobów wód gruntowych na rozległych obszarach – rozwiązanie aplikacyjne, zdalne administrowanie i doświadczenia eksploatacyjne – mgr inż. Andrzej Bratek, dr inż. Roman Szewczyk , mgr inż. Katarzyna Rzeplińska-Rykała, mgr inż. Wojciech Winiarski, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
W referacie przedstawiono system monitorujący zasoby wód gruntowych, zaimplementowany na wybrzeżu Almerii w Hiszpanii. Szczególną uwagę poświęcono rozwiązaniom oprogramowania, które zaprezentowano na tle doświadczeń zebranych podczas długotrwałej eksploatacji systemu. W projekcie zastosowano przemysłowe, rozproszone systemy kontrolno-pomiarowe oraz środki transmisji danych obejmujące transmisję satelitarną, transmisję przez sieć telefonii komórkowej i Internet. Opracowując oprogramowanie użytkowe należało dokonać zespolenia rozwiązań stosowanych w systemach bazodanowych, systemach SCADA oraz rozwiązań ekspozycji i wymiany danych przez Internet. Pokazano również, użyte z powodzeniem, metody zdalnego administrowania systemem i serwisowania przez Internet.
8. Praktyczne aspekty wykorzystania metody Delphi w monitorowaniu i prognozowaniu (foresightu) rozwoju technologii w województwie mazowieckim – mgr Krzysztof Mieczkowski, dr inż. Roman Szewczyk, prof. dr inż. Tadeusz Missala, doc. dr inż. Cezary Lichodziejewski, dr inż. Mariusz Andrzejczak, mgr inż. Wojciech Winiarski, mgr inż. Katarzyna Rzeplińska-Rykała, mgr inż. Magdalena Komorowska, mgr Agnieszka Sprońska, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów; mgr inż. Marta Osęka, mgr Katarzyna Pietruszyńska, mgr inż. Krzysztof Roszkowski, Ośrodek Przetwarzania Informacji, Warszawa
W referacie przedstawiono najważniejsze aspekty opracowywania foresightu technologicznego dla regionów na przykładzie realizowanego aktualnie projektu foresightu dla województwa mazowieckiego. Omówiono podstawowe zasady wstępnej analizy regionu, jak również przeprowadzenia badań metodą Delphi. Spójność przedstawionych w referacie wyników badań potwierdziła poprawność przyjętej metodyki.
9. Projektowanie i tworzenie lekcji w szkoleniach eLearningowych z zakresu automatyki i robotyki z wykorzystaniem dedykowanej ontologii – mgr inż. Marcin Słowikowski, mgr inż. Jacek Zieliński, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, s. 162-171
Niniejsza publikacja przedstawia dydaktyczne aspekty opracowanego w ramach projektu ISAR eLearningowego systemu szkoleń zawodowych z zakresu automatyki i robotyki. W pierwszej części przedstawiono wspólną ontologię rozwijaną w ramach projektu ISAR integrującą różne aspekty systemu szkoleń definiującą materiały szkoleniowe, kontekst oraz dziedziny produkcji a także interakcję pomiędzy tymi elementami. Druga część referatu skupia się na zagadnieniach związanych z projektowaniem lekcji będących zawartością systemu szkoleniowego.
10. System pocztowy wyposażony w filtr antywirusowy i w filtr antyspamowy – dr inż. Marian Wrzesień, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Zaprezentowano implementację systemu poczty elektronicznej Postfix w systemie operacyjnym Fedora Linux. System poczty elektronicznej jest wyposażony w filtry antywirusowy i antyspamowy wbudowane w strukturę systemu pocztowego. Każdy z filtrów jest sterowany niezależnie z pomocą własnych narzędzi programowych definiowanych przez pliki konfiguracyjne. System pocztowy i filtry współpracują ze sobą przy przetwarzaniu wiadomości pocztowych tak odbieranych jak i wysyłanych. Wyszczególniono metodę integracji zastosowanych systemów, jak i działanie modułów programowych stosowanych do procesu przekazywania wiadomości pocztowych.
SESJA I AUTOMATYZACJA, ROBOTYZACJA, MONITOROWANIE – część 2
11. Metody podwyższenia efektywności obrabiarek CNC w ESP – mgr inż. Lech Mazurek, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie; prof. dr hab. inż. Wiktor Taranenko, prof. dr hab. inż. Antoni Świć, Politechnika Lubelska
W referacie rozpatrzone zostało zagadnienie dotyczące skrócenia czasu uzbrojenia i przezbrojenia wielozadaniowych obrabiarek CNC na podstawie technologicznych (regulacje, przezbrojenia, nastawienia, w tym zautomatyzowane) metod zwiększania elastyczności i wydajności ESP. Automatyczna regulacja wylotu narzędzia względem każdej bazy pływającej może być zapewniona przez zastosowanie specjalnej oprawki, ustawionej we wrzecionie obrabiarki CNC. Przedstawiono metodę regulacji obrabiarki, która polega na tym, że ustawienie elementu ustalającego przyrządu, określającego ostatnie ogniwo odpowiedniego łańcucha wymiarowego dokonywane jest bezpośrednio na obrabiarce CNC według specjalnego programu, zgodnie ze szkicem operacyjnym nastawienia procesu technologicznego. Druga metoda nastawienia jest przeznaczona do zautomatyzowania regulacji wielozadaniowych obrabiarek CNC, jedno- i wieloosiowych, pracujących w warunkach autonomicznych, jak też w ESP z wykorzystaniem przyrządów uniwersalnych. Celem jest zwiększenie dokładności ustawienia części obrabianych poprzez wyeliminowanie błędu ustawienia elementu ustalającego. Zastosowanie zaproponowanych metod nastawienia obrabiarek CNC zwiększa dokładność nastawienia i bazowania części obrabianej przez wyeliminowanie błędów ustawienia elementu bazującego.
12. Zastosowanie niezależnego układu współrzędnych do badania dokładności maszyn NC – mgr inż. Rafał Wypysiński, Politechnika Warszawska, s. 194-203
W artykule omówiono cele badania dokładności maszyn sterowanych numerycznie (NC) oraz istniejące rozwiązania konstrukcyjne i tendencje rozwojowe w tej dziedzinie. Dokonano klasyfikacji znanych metod ze względu na różne kryteria. Przedstawiono unikalną koncepcję, pozwalającą na określenie położenia punktów pomiarowych oraz trajektorii ruchów w niezależnym układzie współrzędnych. Omówiono możliwości, zalety i ograniczenia nowego rozwiązania oraz zaprezentowano przykładowe wyniki testów laboratoryjnych i przemysłowych.
13. Podstawy identyfikacji układu dynamicznego toczenia wałów o małej sztywności – prof. dr hab. inż. Wiktor Taranenko, mgr inż. Jakub Szabelski, Politechnika Lubelska, doc. dr inż. Georgij Taranenko, Sewastopolski Narodowy Uniwersytet Techniczny, Ukraina
Dążenie do osiągnięcia wysokiej jakości obróbki części na obrabiarkach skrawających w warunkach działania na układ technologiczny różnych zakłóceń doprowadziło do powstania układów sterowania adaptacyjnego. Opracowanie modelu matematycznego układu dynamicznego adekwatnego do oryginału, jest niezbędną przesłanką odpowiedniego podejścia do rozwiązania zagadnienia analizy stabilności układu sterowania automatycznego i syntezy członów korygujących wg wymaganych wskaźników jakości sterowania parametrami przejściowymi. Przedstawiono metodologię opracowania modelu matematycznego układu dynamicznego toczenia wałów w stanie sprężyście-odkształcalnym i sam model. Model został opracowany na podstawie identyfikacji analitycznej. Przedstawiono układ równań i uogólniony schemat strukturalny modeli układu dynamicznego toczenia wałów, który uwzględnia geometrię warstwy skrawanej i siły skrawania przy toczeniu, właściwości sprężyste układu technologicznego, proces formowania przekroju warstwy skrawanej. Proces formowania przekroju WS uwzględnia zjawisko skrawania .po śladzie.. Pokazano specyfikę identyfikacji układu dynamicznego toczenia wałów o małej sztywności. Model matematyczny rozpatrywanego obiektu sterowania . UD ze sterowaniem stanem sprężyście . odkształcalnym części o małej sztywności budowany jest w oparciu o ogólne zasady budowy modeli układów dynamicznych obróbki mechanicznej, przy tym specyfika procesu obróbki części o małej sztywności uwzględniana jest przez wprowadzenie odpowiednich równań więzów, odzwierciedlających dodatkowe odkształcenia sprężyste w jednym z równań opisujących siłowe oddziaływania sterujące. Porównanie MM obiektu dla różnych oddziaływań siłowych pokazuje, że przy wprowadzeniu dodatkowych oddziaływań siłowych, obiekt charakteryzuje się znacznie mniejszą inercyjnością w porównaniu do przypadku sterowania według kanału posuwu.
14. Sterowanie obróbką wibracyjną wałów o małej sztywności – prof. dr hab. inż. Oleg Draczow, Państwowy Uniwersytet w Togliatti, Rosja; prof. dr hab. inż. Wiktor Taranenko, Politechnika Lubelska; mgr inż. Witold Hałas, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie; doc. dr inż. Georgij Taranenko, Sewastopolski Narodowy Uniwersytet Techniczny, Ukraina W artykule omówiono miejsce obróbki wibracyjnej wałów długowymiarowych o małej sztywności w procesie technologicznym i jej wpływ na niezawodność eksploatacyjną gotowych wyrobów. Wprowadzenie operacji obróbki wibracyjnej obniża poziom technologicznych naprężeń szczątkowych. Przedstawione metody sterowania obróbką wibracyjną oparte są na kontroli położenia stref nagrzania półfabrykatu, to znaczy miejsc relaksacji naprężeń. Zmiana technologicznych parametrów obróbki wibracyjnej pozwala na sterowanie stopniem przygotowania każdej części półfabrykatu wzdłuż jego osi co powoduje zmniejszenie odkształceń wałów w wyniku obniżenia technologicznych naprężeń szczątkowych.
15. Obszary osiągalnej jakości sterowania procesem toczenia wzdłużnego – prof. dr hab. inż. Wiktor Taranenko, dr inż. Jarosław Zubrzycki, Politechnika Lubelska; prof. dr hab. inż. Aleksander Abakumow, Samarski Państwowy Uniwersytet Techniczny, Rosja; doc. dr inż. Georgij Taranenko, Sewastopolski Narodowy Uniwersytet Techniczny, Ukraina
W referacie przedstawiono badanie obszarów osiągalnej jakości sterowania procesem toczenia wzdłużnego. Jako wskaźnik charakteryzujący jakość pracy układu stabilizacji automatycznej siły skrawania na tokarkach celowe jest przyjęcie maksymalnej wartości przeregulowania współrzędnej sterowanej. Przeregulowanie siły skrawania wywołuje przeciążenie układu technologicznego obrabiarki i wymusza zmniejszanie wartości stabilizowanej siły skrawania. Powoduje to zmniejszenie intensywności procesu technologicznego oraz obniżenie wydajności procesu obróbki. Przy analizie pracy układu zakłada się, że jednocześnie z oddziaływaniami wymuszającymi, na układ działają oddziaływania sterujące U. Oddziaływanie sterujące okazuje się być funkcją przekaźnikową czasu przy obecności jednoczesnego ograniczenia, nakładanego na jego moduł. Ponadto można wykazać, że przy 0<t
16. Diagnostyka stanu ostrza narzędzi skrawających na przykładzie tokarek NC – mgr inż. Radosław Gościniak, Politechnika Warszawska
W referacie przedstawiono rolę sposobów i urządzeń służących do oceny stanu zużycia ostrza narzędzi skrawających stosowanych na tokarkach NC. Ukazano obecne sposoby oceny stanu narzędzi. Przedstawiono koncepcję nowej sondy bazującej na mostkach tensometrycznych, która umożliwia podczas jednego cyklu pomiarowego określenie współrzędnych i bezpośredni pomiar zużycia ostrza noża tokarskiego na tokarkach NC przy czterech kierunkach ruchu narzędzia.
SESJA I AUTOMATYZACJA, ROBOTYZACJA, MONITOROWANIE – część 3
17. Planowanie przedsięwzięć w środowisku wieloprojektowym – mgr inż. Irena Bach, dr inż. Grzegorz Bocewicz, prof. dr hab. inż. Zbigniew Banaszak, Politechnika Koszalińska
Planowanie produkcji w środowisku wieloprojektowym, typowym dla przedsiębiorstw klasy MSP, wymaga wsparcia ze strony interaktywnych, dedykowanych systemów wspomagania decyzji. Przedstawione podejście, implementujące techniki programowania z ograniczeniami, ilustruje możliwości budowy tego typu systemów zorientowanych na wybrany zbiór pytań rutynowych, pytań odnoszących się do warunków spełnienie których gwarantuje jakość planowanego przedsięwzięcia
18. Optymalizacja i symulacja komputerowa w doskonaleniu procesów produkcyjnych – dr inż. Dariusz Plinta, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej
W artykule przedstawiono zastosowanie pakietu symulacyjnego Arena oraz wchodzącego w jego skład narzędzia do optymalizacji symulowanych procesów OptQuest w usprawnianiu systemów produkcyjnych. W opisanym przykładzie wyróżniono dwa etapy projektowania: budowa modelu symulacyjnego oraz budowa modelu optymalizacyjnego. Symulacja komputerowa połączona z optymalizacją umożliwia stosunkowo szybkie sprawdzenie wariantów proponowanych usprawnień i znalezienie najlepszego rozwiązania.
19. Wykorzystanie outsourcingu w zwiększeniu produktywności systemu – dr inż. Sebastian Saniuk, Uniwersytet Zielonogórski
W pracy przedstawiono problem zarządzania realizacją planowanych zleceń produkcyjnych przy uwzględnieniu ograniczeń zasobowych systemu. Proponowana koncepcja nawiązuje do teorii ograniczeń – TOC (ang. Theory of Constraints), podkreśla znaczenie ekonomicznych aspektów szeregowania zadań produkcyjnych w zarządzaniu przepływem produkcji przy uwzględnieniu zasobu krytycznego .wąskiego gardła. w systemie. Szczególną uwagę zwrócono na możliwość zwiększenia produktywności systemu przy wykorzystaniu zewnętrznych zasobów technologicznych (maszyn, urządzeń itp.). W prezentowanym eksperymencie zilustrowano sposób planowania obciążenia systemu dla uzyskania maksymalnego efektu ekonomicznego (zysku).
20. Zastosowanie środowisk deklaratywnych do wspomagania decyzji harmonogramowania produkcji – dr inż. Paweł Sitek, dr inż. Jarosław Wikarek, Politechnika Świętokrzyska
Problemy harmonogramowania pojawiają się na wielu poziomach problemów decyzyjnych dotyczących produkcji. Na ogół charakteryzują się dużą liczbą ograniczeń (kolejności wykonania zadań, dostępnych zasobów itp.). Ze względu na złożoność obliczeniową wynikającą z dużej liczby zmiennych decyzyjnych całkowitoliczbowych oraz charakteru problemów są klasyfikowane jako zadania NP-trudne. Z tego powodu tradycyjne podejścia do rozwiązania tych problemów opierające się na programowaniu matematycznym są często nieefektywne. W odróżnieniu od podejścia tradycyjnego gdzie modelowanie ograniczeń problemu zwykle jest sztuczne (użycie dodatkowych zmiennych 0-1) w środowisku programowania w logice z ograniczeniami (CLP . Constrain Logic Programming) modelowanie ograniczeń jest naturalne i wynika z paradygmatu na którym środowisko CLP zostało oparte. Środowisko CLP jest środowiskiem deklaratywnym. W pracy zaproponowano wykorzystanie środowisk deklaratywnych (CLP, SQL, HTML) do budowy systemu wspomagania decyzji harmonogramowania produkcji.
21. CRM w inteligentnych systemach magazynowych – dr inż. Paweł Zając, Politechnika Wrocławska
Celem pracy jest przedstawienie nowych sposobów modernizacji logistycznych procesów zarządzania i ich implementacji w firmie za pomocą koncepcji CRM koncentrującej się na kliencie w celu budowania z nim trwałych związków. Praca ma za zadanie przedstawić analizę możliwości wdrożenia systemu CRM w firmie i pokazać, jak wdrożenie wpływa na osiągane przez firmę korzyści. Głównie z punktu widzenia przedsiębiorców w Polsce.
22. Dobra praktyka inżynierska ułatwia deklarowanie zgodności europejskiej – prof. dr inż. Tadeusz Missala, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Wymaganie stosowania dokumentowania dobrej praktyki inżynierskiej jest zawarte w Dyrektywach UE Nowego i Globalnego Podejścia i normach zharmonizowanych. Zasady dobrej praktyki inżynierskiej naszkicowano na w odniesieniu do zintegrowanych systemów wytwarzania (wysp automatyzacji). Zwrócono uwagę na konieczność sporządzenia dokładnego opisu systemu i środowiska jego pracy oraz przeprowadzenie analizy zagrożeń i ryzyka i udokumentowanie wprowadzenia wynikających z niej wniosków.
SESJA I AUTOMATYZACJA, ROBOTYZACJA, MONITOROWANIE – część 4
23. Modernizacja systemu sterowania centrum produkcyjnego TOR – prof. dr hab. inż. Jerzy Zając, mgr inż. Grzegorz Chwajoł, mgr inż. Tomasz Więk, mgr inż. Jarosław Zych, Politechnika Krakowska
W referacie przedstawiono modernizację systemu sterowania Centrum Produkcyjnego TOR znajdującego się w laboratorium Zakładu Zautomatyzowanych Systemów Produkcyjnych Politechniki Krakowskiej. Omówiono część sprzętową systemu, w skład której wchodzą układy sterowania CNC i PLC oraz sieć przemysłowa Profinet, a także część programową zbudowaną w oparciu o technologię agentową.
24. Modelowanie wybranych zagadnień w rozproszonym systemie sterowania produkcją – prof. dr hab. inż. Jerzy Zając, mgr inż. Grzegorz Chwajoł , Politechnika Krakowska
Modelowanie jest jednym z istotnych etapów procesu projektowania i sterowania współczesnych systemów produkcyjnych. W niniejszej pracy dokonano krótkiej charakterystyki stosowanych metod modelowania oraz przedstawiono wykonane przy użyciu języka UML modele wybranych zagadnień z zakresu rozproszonych systemów sterowania produkcją.
25. Określenie wpływu maksymalnej wielkości zlecenia produkcyjnego na czas realizacji wszystkich zleceń – mgr inż. Tomasz Witek, prof. dr hab. inż. Tadeusz Witkowski, Politechnika Warszawska
Referat przedstawia zastosowanie Teorii Ograniczeń (TOC) do rozwiązania problemu harmonogramowania z technologicznie zamiennymi maszynami. Przeanalizowano wpływ maksymalnej wielkości zlecenia produkcyjnego na czas realizacji zbioru wszystkich zleceń. Przeprowadzono eksperymenty komputerowe z użyciem oprogramowania typu APP oraz opisano wyniki i wnioski.
26. Wpływ typu produkcji i elastyczności maszyn na czas wykonania zadań w systemie produkcyjnym – prof. dr hab. inż. Tadeusz Witkowski, mgr inż. Arkadiusz Antczak, mgr inż. Paweł Antczak, Politechnika Warszawska
W pracy omówiono wpływ typu produkcji i elastyczności maszyn w procesie wytwarzania na sumaryczny czas wykonania zadań produkcyjnych. Analizowany jest problem szeregowania w gniazdach z maszynami elastycznymi (rozszerzenie klasycznego problemu szeregowania w gniazdach), który jest bardziej zbliżony do warunków rzeczywistych. Do oceny czasu realizacji zadań wykorzystano algorytmy heurystyczne.
27. O możliwości diagnozowania uszkodzeń w elastycznych systemach wytwarzania – prof. dr hab. inż. Jerzy Honczarenko, Politechnika Warszawska; dr inż. Mariusz Sosnowski, Politechnika Szczecińska
W referacie autorzy przedstawiają koncepcję, będącego w fazie budowy, układu nadzorowania i diagnostyki. Koncepcja układu polega na jednoczesnej pracy rzeczywistego systemu wytwarzania i jego modelu działającego w czasie rzeczywistym (on-line), a niesprawności identyfikuje się przez porównanie czasów realizacji elementarnych przemieszczeń i czynności wykonywanych przez wszystkie urządzenia. Jako obiekt do badań posłuży zminiaturyzowany elastyczny system wytwarzania zbudowany w Zakładzie Zautomatyzowanych Systemów Wytwarzania Politechniki Szczecińskiej. Do opracowania modelu komputerowego wykorzystane będzie oprogramowanie eM-Plant. Przedstawiono także plany inteligentnego układu diagnostycznego opartego o nowoczesne mikroprocesory z rdzeniem ARM.
SESJA II OPROGRAMOWANIE, WYPOSAŻENIE I ZASTOSOWANIA ROBOTÓW MOBILNYCH – część 128. Robot androidalny ROMAN wyrażający emocje – dr inż. Krzysztof Mianowski, Politechnika Warszawska; prof. Karsten Berns, Norbert Schmitz, University of Kaiserslautern, Niemcy
Od zarania ludzkości ludzie interesowali się podobieństwem między organizmami żywymi i budowanymi przez siebie różnymi mechanizmami i maszynami. Współczesny rozwój robotów usługowych i tzw. robotyki serwisowej pokazuje wzmożone zainteresowanie tzw. robotami personalnymi. Roboty takie pomagają w codziennej obsłudze osób niepełnosprawnych i w podeszłym wieku, jak też mogą być wykorzystane w celach zabawowych. Przewiduje się, że roboty serwisowe będą z czasem coraz bardziej podobne do ludzi i będą mogły komunikować się z nimi w sposób naturalny dla człowieka. Należy zaznaczyć, że komunikacja międzyludzka polega nie tylko na rozmowie, ale jest związana z przekazem informacji ruchami ciała i np. skóry twarzy, przez co człowiek wyraża różnorodne emocje. W tym artykule autorzy przedstawiają wstępną wersję humanoidalnego robota ROMAN z głową wyposażoną w sztuczne oczy i sztuczną skórę twarzy, umocowaną z użyciem odpowiednio zaprojektowanego mechanizmu szyi na tułowiu zawierającym komputer sterujący. Aktualny stan realizacji projektu zawiera złożony układ sensoryczny współpracujący z systemem wyrażania emocji.
29. Wybrane problemy nawigacji zliczeniowej robotów mobilnych – dr inż. Stanisław Popowski, Instytut Lotnictwa, Warszawa
Systemy nawigacji robotów mobilnych zwykle sprowadzają się do układu nawigacji zliczeniowej uzupełnionej prostym układem nawigacji namiarowej. W pracy przedstawiona została dyskusja metody pomiaru kątów: pochylenia i przechylenia oraz rola tych pomiarów w takim systemie nawigacji. Przedstawiono również wybrane metody uzyskiwania liniowej zależności dokładności nawigacji od czasu w przypadku stosowania nawigacji inercjalnej.
30. Zastosowanie biegunowych sieci komórkowych w procesie planowania ścieżki robota mobilnego – dr inż. Michał Gnatowski, dr Barbara Siemiątkowska, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
W referacie omówiono zastosowanie biegunowych sieci komórkowych w zagadnieniu odruchowego planowania trasy dla robota mobilnego wyposażonego w skaner laserowy 3D. Dane z dalmierza są wykorzystane do zbudowania dwuwymiarowej biegunowej mapy przejezdności. Mapa biegunowa służy do określenia dopuszczalnych kierunków przemieszczania się robota, uwzględniając różnicę wysokości obszarów reprezentowanych przez poszczególne komórki. Istotną zaletą tej metody, jest możliwość przemieszczania się robota po nierównościach terenu, co nie byłoby możliwe w przypadku, gdyby mapa otoczenia była tworzona na podstawie danych pochodzących ze skanera laserowego 2D.
31. System nawigacyjny robota mobilnego ELEKTRON – dr Barbara Siemiątkowska, Politechnika Warszawska, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN; mgr inż. Rafał Chojecki, Maciej Zając, Politechnika Warszawska
W poniższym artykule omówiony zostanie system nawigacyjny robota mobilnego ELEKTRON. Przedstawiony algorytm umożliwia przemieszczanie się robota w nieznanym otoczeniu typu wnętrze. System składa się z następujących modułów tworzenie rastrowej mapy otoczenia na podstawie wskazań dalmierza laserowego, lokalizacja planowanie, bezkolizyjnej trasy. Istotną częścią omawianego algorytmu jest zastosowanie sieci komórkowych w procesie generowania trasy i wykorzystanie informacji o otoczeniu w procesie określania optymalnych sterowań . prędkości liniowej i kątowej
32. Konstrukcja robota holonomicznego Pathfinder – Łukasz Jakóbiec, Mariusz Żelażewski, Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych
Artykuł ten prezentuje podejście do problemu budowy robota o holonomicznym układzie jezdnym z elementami adaptacyjnego zawieszenia. Praca została omówiona w trzech częściach. Pierwsza odnosi się do najczęściej spotykanych układów jezdnych o holonomicznych możliwościach. Druga część odnosi się do zastosowanych przez nas rozwiązań, algorytmów sterowania układem jezdnym. Natomiast w trzeciej części skupiliśmy się na przykładowych aplikacjach, wyposażeniu robota i planach rozwoju konstrukcji.
33. Perspektywy wykorzystania robotów mobilnych w działaniach poszukiwawczych podczas katastrof budowlanych – mgr inż. Dominik Puchan, dr hab. inż. Piotr Skrzypczyński, Politechnika Poznańska Akcje poszukiwawcze i ratownicze odbywające się w warunkach miejskich (ang. urban search and rescue) są obecnie postrzegane na świecie jako jeden z ważniejszych obszarów zastosowań robotów mobilnych. W niniejszej pracy poruszono zagadnienia dotyczące potencjalnej roli robotów podczas akcji ratunkowych, miejsca robotów w strukturach Grup Poszukiwawczo-Ratowniczych (GPR) oraz optymalnych konfiguracji układów lokomocyjnych i sensorycznych takich robotów. Podjęto także próbę wypracowania zaleceń dotyczących projektowania robotów wspomagających akcje GPR oraz przedstawiono koncepcję miniaturowego robota przeznaczonego do przeszukiwania gruzowisk.
34. Funkcja oceny w metodzie wyboru drogi – mgr inż. Tomasz Leszczyński, Akademia Marynarki Wojennej
W pracy przedstawiono propozycję rozwiązania problemu tworzenia funkcji oceny dla metody wyboru drogi dla pojazdu podwodnego. Opisano założenia umożliwiające zapis analityczny funkcji oraz uproszczenia zmniejszające jej złożoność obliczeniową. Na zakończenie zaprezentowano wyniki działania zaproponowanego rozwiązania
SESJA II OPROGRAMOWANIE, WYPOSAŻENIE I ZASTOSOWANIA ROBOTÓW MOBILNYCH – część 2
35. Aplikacja mobilnego robota ATRVJR do zadań w ryzykownym i nieznanym środowisku – mgr inż. Janusz Będkowski, prof. dr hab. Andrzej Masłowski, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Praca przedstawia wynik opracowania inteligentnego sterownika autonomicznego robota mobilnego ATRVJR przeznaczonego do działania w niebezpiecznym, nieznanym środowisku. Zastosowany algorytm decyzyjny, oparty na sztucznej sieci neuronowej fuzzyART, wykazuje właściwości przydatne w przypadku scenariusza z sytuacją niebezpieczną oraz podczas niekompletnej informacji o środowisku. Założeniem budowy sterownika jest osiągnięcie maksymalnej prędkości robota przy maksymalizacji jakości predykcji sterownika. Sterownik jest przy tym odporny na uszkodzenia sensorów robota, dzięki czemu może dokończyć realizację zamierzonego zadania w sytuacji awarii. Przeprowadzone eksperymenty pokazują zalety sterownika i tym samym udowadniają potrzebę zastosowania sztucznej sieci neuronowej do realizacji postawionego problemu.
36. Elementy grafiki komputerowej w projektowaniu zaawansowanych symulatorów robotów mobilnych – mgr inż. Janusz Będkowski, mgr inż. Grzegorz Kowalski, prof. dr hab. Andrzej Masłowski, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
W pracy przedstawiono zastosowanie grafiki komputerowej w projektowaniu zaawansowanych symulatorów robotów mobilnych. Nowoczesne karty graficzne umożliwiają symulację i wizualizację w czasie rzeczywistym złożonych robotów mobilnych. Zastosowanie grafiki komputerowej w tworzeniu wirtualnej rzeczywistości dla modelu robota umożliwia obserwację działania zaawansowanych algorytmów autonomicznych robotów mobilnych. Efekty specjalne w postaci systemu cząstek, odbić, cieni sprawiają, że wirtualna scena wiernie odzwierciedla rzeczywistość. Zastosowanie zaawansowanych symulatorów robotów mobilnych zmniejsza koszt związany z projektowaniem konfiguracji percepcji robota, algorytmów autonomicznego wykonywania zadań, trenowaniem potencjalnych użytkowników.
37. Automatyczne sterowanie samobieżnym ładunkiem do zwalczania min podwodnych po zadanym torze – dr inż. Piotr Szymak, Akademia Marynarki Wojennej
Przeprowadzenie misji zwalczania min podwodnych z wykorzystaniem samobieżnego ładunku wymaga dokładnego sterowania ruchem robota w podwodnym środowisku. W niniejszym artykule przedstawiono system automatycznego sterowania pojazdem podwodnym typu Głuptak, który może wspomagać wykonywanie misji identyfikacji i niszczenia min podwodnych. Dla celu sterowania Głuptakiem rozważano wykorzystanie konwencjonalnych regulatorów typu PD oraz regulatorów wykorzystujących metody sztucznej inteligencji, w szczególności z rozmytym przetwarzaniem danych. Dodatkowo w niniejszym artykule zawarto opis modelu matematycznego samobieżnego ładunku typu Głuptak oraz wybrane wyniki badań symulacyjnych.
38. Roboty mobilne i bezpieczeństwo – mgr inż. Rafał Czupryniak, dr inż. Piotr Szynkarczyk, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Roboty mobilne – przegląd konstrukcji oraz nowych trendów w ich rozwoju w kontekście bezpieczeństwa i zagrożenia terroryzmem.
39. Wykrywanie roślinności i przeszkód wodnych w otoczeniu pojazdu bezzałogowego – dr inż. Andrzej Typiak, Wojskowa Akademia Techniczna
W referacie przedstawiono wyniki prac doświadczalnych nakierowanych na wykrywanie zielonej roślinności i przeszkód wodnych w otoczeniu pojazdu bezzałogowego. Do wykrywania roślinności stosowano analizę obrazów wideo poprzez dokonanie ich segmentacji, klasyfikacji obiektów i segmentację poprzez zastosowanie działu wodnego. Do wykrywania przeszkód wodnych wykorzystywano kamery kolorowe i LADAR.
40. Zastosowanie kamery wizyjnej do wyznaczania położenia obiektów w otoczeniu pojazdu bezzałogowego – dr inż. Andrzej Typiak, Wojskowa Akademia Techniczna
Budowa bezzałogowych pojazdów transportowych wymaga podjęcia i realizacji szerokiego spektrum prac badawczych. Jednym z problemów jest opracowanie systemu sterowania w oparciu o wyznaczanie położenia i odwzorowanie trasy wytypowanego obiektu. W referacie przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem kamery wideo do wyznaczania położenia obiektów w otoczeniu pojazdu bezzałogowego.
SESJA III METODY PROJEKTOWANIA I INTEGRACJI SYSTEMÓW – część 1
41. Odporna stabilność liniowego ciągłego układu ułamkowego rzędu współmiernego o funkcji charakterystycznej zależnej liniowo od jednego niepewnego parametru – prof. dr hab. inż. Mikołaj Busłowicz, mgr inż. Tomasz Kalinowski, Politechnika Białostocka
Rozpatrzono zagadnienie badania odpornej stabilności liniowego ciągłego układu ułamkowego rzędu współmiernego, którego wielomian charakterystyczny zależy liniowo od jednego niepewnego parametru. Wielomian ten można przedstawić w postaci wypukłej kombinacji dwóch wielomianów ułamkowego stopnia. Podano częstotliwościowe metody badania odpornej stabilności takiej kombinacji. Bazują one na warunku wykluczenia zera znanym z teorii odpornej stabilności rodzin wielomianów stopnia naturalnego. Rozważania zilustrowano przykładem.
42. Stabilność liniowych ciągłych układów ułamkowych rzędu współmiernego – prof. dr hab. inż. Mikołaj Busłowicz, Politechnika Białostocka
W pracy podano nowe warunki stabilności liniowych ciągłych układów ułamkowych współmiernego rzędu. Są one uogólnieniem kryterium stabilności Michajłowa oraz zmodyfikowanego kryterium stabilności Michajłowa, znanych z teorii stabilności układów naturalnego rzędu. Rozważania zilustrowano przykładem liczbowym.
43. Stabilizacja układów inercyjnych ułamkowego rzędu z opóźnieniem za pomocą ułamkowego regulatora PI – mgr inż. Andrzej Ruszewski, mgr inż. Aneta Sidorowicz, Politechnika Białostocka
W pracy rozpatrzono problem stabilizacji za pomocą ułamkowego regulatora PI układów inercyjnych ułamkowego rzędu z opóźnieniem. Podano proste komputerowe metody wyznaczania obszarów stabilności na płaszczyźnie parametrów rozpatrywanego regulatora. Proponowane metody bazują na klasycznej metodzie podziału D przestrzeni współczynników quasi-wielomianów charakterystycznych.
44. Sterowalność złożonych liniowych dodatnich układów dyskretnych z opóźnieniami – mgr inż. Rafał Kociszewski, Politechnika Białostocka
W pracy rozpatrzono problem sterowalności dodatniego układu dyskretnego z wieloma opóźnieniami zmiennych stanu będącego szeregowym połączeniem dwóch dodatnich układów dyskretnych. Dla tego układu podano warunki konieczne i wystarczające sterowalności oraz zaproponowano metodę wyznaczania nieujemnego sterowania, które przeprowadza układ z dowolnego nieujemnego stanu początkowego do zadanego nieujemnego stanu końcowego. Rozważania zilustrowano przykładem liczbowym.
45. Obszary D-stabilności układów regulacji z obiektami całkującymi z opóźnieniem i regulatorem PD – mgr inż. Andrzej Ruszewski, Politechnika Białostocka
W pracy rozpatrzono problem D-stabilności układów regulacji automatycznej z regulatorem typu PD i obiektami całkującymi z opóźnieniem. Podano komputerowe metody wyznaczania obszarów D-stabilności na płaszczyźnie parametrów obiektu i regulatora. Znajomość tych obszarów pozwala na proste obliczenie nastaw regulatora, przy zapewnieniu określonego współczynnika tłumienia i stopnia stabilności w układzie regulacji. Proponowane metody bazują na klasycznej metodzie podziału D.
46. Synteza ekwiwalentnego modelu wielotaktowego wielowymiarowego układu sterowania – doc. dr inż. Wadim Kramar, Sewastopolski Narodowy Uniwersytet Techniczny (Ukraina); dr hab. inż. Antoni Świć, prof. PL, Politechnika Lubelska
Zaprezentowany model matematyczny, oparty na podejściu macierzowym, wielotaktowego układu wielowymiarowego umożliwia opracowywanie elementów skomputeryzowanych układów analizy i projektowania wielowymiarowych wielotaktowych ciągło-dyskretnych układów sterowania automatycznego.
47. Osiągalność i sterowalność dodatnich układów dyskretnych ułamkowego rzędu z opóźnieniem – dr inż. Wojciech Trzasko, Politechnika Białostocka W pracy rozpatrzono dodatnie układy dyskretne ułamkowego rzędu liniowe stacjonarne z opóźnieniem zmiennych stanu. Podano warunki, jakie musi spełniać dyskretny układ ułamkowego rzędu, aby być układem dodatnim. Sformułowane zostały warunki osiągalności i sterowalności do zera dla przypadku, gdy opóźnienie od stanu jest równe jedności. Rozważania zilustrowano przykładem.
SESJA III METODY PROJEKTOWANIA I INTEGRACJI SYSTEMÓW – część 2
48. Osiągalność dodatnich układów ciągłych liniowych ułamkowego rzędu – prof. dr hab. inż. Tadeusz Kaczorek, Politechnika Białostocka
W pracy wprowadzono nową klasę układów ułamkowego rzędu opisanych równaniami stanu. Wyprowadzono rozwiązanie tych równań stosując metodę operatorową opartą na przekształceniu Laplace.a. Podano i udowodniono warunki konieczne i wystarczające wewnętrznej i zewnętrznej dodatności układów ułamkowych. Podano również warunki wystarczające osiągalności dodatnich układów ułamkowego rzędu.
49. Wyznaczanie dodatniej realizacji dla singularnych liniowych układów hybrydowych – prof. dr hab. inż. Tadeusz Kaczorek, mgr inż. Łukasz Sajewski, Politechnika Białostocka
Sformułowano problem realizacji dodatniej dla singularnych hybrydowych układów dwuwymiarowych liniowych oraz zaproponowano metodę wyznaczania realizacji dodatniej dla danej transmitancji niewłaściwej na podstawie schematu zmiennych stanu. Ponadto przedstawiono warunki wystarczające na istnienie realizacji dodatniej dla danej transmitancji niewłaściwej. Podano również procedurę wyznaczania realizacji dodatniej, którą zilustrowano przykładem numerycznym.
50. Suboptymalny algorytm regulacji predykcyjnej z modelami neuronowymi typu FIR – dr inż. Maciej Ławryńczuk, Politechnika Warszawska
W pracy omówiono nieliniowy algorytm regulacji predykcyjnej wykorzystujący modele neuronowe typu FIR (ang. Finite Impulse Response). W algorytmie zastosowano modele bazujące na sieci perceptronowej. Przedstawiony algorytm jest efektywny obliczeniowo, ponieważ wymaga cyklicznego rozwiązywania zadania optymalizacji kwadratowej, co może być wykonane w czasie rzeczywistym. Algorytm cechuje się dużą dokładnością regulacji, porównywalną z algorytmami wymagającymi bieżącej nieliniowej optymalizacji.
51. Identyfikacja rekurencyjnych modeli neuronowych typu RBF – dr inż. Maciej Ławryńczuk, Politechnika Warszawska
W pracy omówiono algorytm identyfikacji (uczenia) rekurencyjnych sieci neuronowych typu RBF (ang. Radial Basis Function), które mogą być zastosowanie w modelowaniu nieliniowych procesów dynamicznych. W porównaniu z powszechnie stosowanym klasycznym algorytmem wstecznej propagacji błędów, który prowadzi do wyznaczenia modeli służących do predykcji jednokrokowej, proponowany algorytm umożliwia identyfikację predyktorów wielokrokowych. Przedstawiony algorytm wykorzystano do modelowania reaktora chemicznego.
52. Rozmyte modele Takagi.Sugeno w układach zintegrowanej regulacji predykcyjnej i optymalizacji punktu pracy – dr inż. Piotr Marusak, Politechnika Warszawska
Układy ze zintegrowanymi zadaniami regulacji predykcyjnej i optymalizacji punktu pracy są stosowane w przypadku, gdy zmienność zakłóceń jest porównywalna z dynamiką obiektu sterowania. W strukturach tych, w zadaniu zintegrowanej optymalizacji, są używane dwa modele obiektu: model dynamiczny z problemu optymalizacji algorytmu predykcyjnego oraz zlinearyzowany model statyczny. Zmiana zaproponowana w artykule polega na użyciu rozmytego modelu dynamicznego obiektu zarówno do celów regulacji, jak i optymalizacji punktu pracy. Podejście takie, przyczynia się do uproszczenia zadania, a może przynieść rozwiązania bardzo bliskie do otrzymanych w przypadku użycia dwóch modeli. Zostało to pokazane na przykładzie układu sterowania nieliniowego reaktora chemicznego z odpowiedzią odwrotną.
53. Regulatory predykcyjne z założoną trajektorią przyrostów sterowania i uwzględnianiem ograniczeń sygnału sterującego – dr inż. Piotr Marusak, Politechnika Warszawska
W artykule zaproponowano nowe sformułowanie algorytmów predykcyjnych. W podejściu tym, zakłada się, że trajektoria przyszłych przyrostów sterowania jest opisana pewną z góry założoną funkcją. Dzięki doborowi różnych postaci tej funkcji, można zmieniać zachowanie układu regulacji. Zyskuje się więc kolejną, oprócz tradycyjnych, metodę strojenia algorytmów, a tym samym, większą swobodę wpływania na właściwości regulatora predykcyjnego. Ponadto, dzięki użyciu zaproponowanego podejścia, istnieje możliwość uwzględniania w algorytmie, w prosty sposób, ograniczeń nałożonych na sygnały sterujące. Warto też podkreślić, że w przypadku algorytmów w wersji analitycznej jest możliwe uwzględnianie ograniczeń na całym horyzoncie sterowania.
SESJA IV URZĄDZENIA DO AUTOMATYZACJI I ROBOTYZACJI część 154. Modelowanie belki konsolowej jako obiektu sterowania w aktywnym układzie sterowania drganiami – prof dr hab. inż. Zdzisław Gosiewski, mgr inż. Andrzej Piotr Koszewnik, Politechnika Białostocka
W referacie przedstawiono aktywny układ tłumienia drgań na przykładzie belki wspornikowej z użyciem zmiennie lokalizowanych piezoelementów. Wyznaczona została optymalna lokalizacja piezo-pasków na podstawie obliczonych wskaźników jakości. Współczynniki korelacyjne pomiędzy siłą sterującą, odkształceniem, kształtem postaci, zmianami częstotliwości własnej, masami modalnymi i sztywnościami modalnymi zostały przeanalizowane w celu obliczenia quasi-optymlanego zlokalizowania piezo-sensora i piezo-aktuatora. W następnym etapie zredukowany model układu otwartego został zidentyfikowany oraz przebadany symulacyjnie w celu znalezienia najlepszego regulatora tłumiącego drgania konstrukcji. Układ sterowania z wybranym regulatorem został w kolejnym kroku przebadany eksperymentalnie.
55. Optymalne sterowanie dynamiką wysokoobrotowego wirnika łożyskowanego magnetycznie – mgr inż. Arkadiusz Mystkowski, prof. dr hab. inż. Zdzisław Gosiewski, Politechnika Białostocka
W referacie przedstawiono procedurę projektowania optymalnego układu sterowania odpornego drganiami wirnika łożyskowanego magnetycznie. Przebadano zachowanie się dynamiczne układu zamkniętego w szerokim zakresie prędkości obrotowych. Dobrano funkcje wagowe ograniczające sygnały wejścia/wyjścia oraz ograniczające obciążenia zewnętrzne np. od niewyważenia wirnika. Dokonano optymalizacji układu minimalizując normę H. nałożoną na układ zamknięty. Układ zamknięty z regulatorem H. jest odpornie stabilny mimo niewyważenia i strukturalnej niestabilności aktywnego zawieszenia magnetycznego wirnika. Badania symulacyjne i eksperymentalne wykazały, że układ sterowania posiada dobrą jakość sterowania w stanach przejściowych, kompensację drgań wirnika oraz odporność regulatora na zmiany obiektu sterowania.
56. System komputerowego wspomagania projektowania i optymalizacji interfejsów człowiek-system techniczny na przykładzie kokpitu wojskowego statku powietrznego – dr hab. inż. Cezary Szczepański, Przemysłowy Instytut Telekomunikacji, mgr inż. Krzysztof Butlewski, mgr inż. Dariusz Karczmarz, mgr inż. Roman Marchwicki, dr inż. Przemysław Mądrzycki, mgr inż. Wojciech Puchalski, Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
W referacie omówiono strukturę sprzętową oraz koncepcję systemu komputerowego symulatora badawczo-konstrukcyjnego. Przedstawiono fragmenty analizy dotyczącej rozwiązań informatycznych oraz konstrukcyjnych wybranych stanowisk badawczych wchodzących w jego skład.
57. Reprezentacja wiedzy dla problemu wyznaczania zbioru decyzji dopuszczalnych w optymalizacji kokpitu symulatora badawczo-konstrukcyjnego – dr inż. Piotr Golański, Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
W referacie zaprezentowano metodę automatycznego tworzenia zbioru dopuszczalnych decyzji w zagadnieniu optymalizacji kokpitu. W metodzie wykorzystano podejście stosowane przy tworzeniu systemu ekspertowego. Zdefiniowano model problemu a następnie określono reprezentację wiedzy dla rozwiązania problemu. Reprezentację wiedzy stanowi zbiór reguł, uruchamianych przez maszynę wnioskującą powłoki systemu ekspertowego CLIPS.
58. Gazodynamiczny system sterowania małych bomb lotniczych – dr inż. Robert Głębocki, Politechnika Warszawska
W pracy przedstawiono niektóre wyniki prac nad bombami sterowanymi gazo-dynamicznie. W zaproponowanym rozwiązaniu sterowana bomba posiada układ nawigacji inercjalnej kalibrowany bezpośrednio przed zrzutem na podstawie wskazań GPS oraz układ wykonawczy sterowania oparty na zestawie silników korekcyjnych.
59. Układ sterowania kierunkiem ruchu w bezzałogowym pojeździe elektrycznym – dr inż. Robert Głębocki, Politechnika Warszawska
W referacie przedstawiono niektóre wyniki prac badawczych nad układem nawigacji i sterowania w zastosowaniu do bezzałogowych autonomicznych pojazdów naziemnych. Wyniki prac badawczo rozwojowych zostały zastosowane i przetestowane na pojeździe elektrycznym typu melex.
SESJA IV URZĄDZENIA DO AUTOMATYZACJI I ROBOTYZACJI część 2
60. Rozmyte modele dyskretnych procesów stochastycznych w opisie procesów technologicznych – prof. dr hab. inż. Anna Walaszek-Babiszewska, mgr inż. Anna Czabak, mgr inż. Katarzyna Błaszczyk, Politechnika Opolska
W referacie przedstawiono metodę budowy modeli rozmytych dyskretnych procesów stochastycznych. Zastosowano model rozmyty typu Mamdaniego z wagami, reprezentującymi prawdopodobieństwa zdarzeń rozmytych występujących w poprzednikach i następnikach reguł. Wartości wag zostały obliczone przy wykorzystaniu reguł asocjacji i danych empirycznych. Zbadano operatory wnioskowania.
61. Sieci bezprzewodowe ZigBee w zastosowaniach przemysłowych – dr inż. Piotr Dudek, prof. dr hab. inż. Edward Wantuch, Politechnika Krakowska
Technologie sieci bezprzewodowych znajdują obecnie szerokie zastosowanie w wielu różnorodnych obszarach, takich jak zbieranie i przesyłanie danych pomiarowych, automatyka domowa, monitorowanie i automatyka przemysłowa. Wśród wielu standardów sieci bezprzewodowych coraz większe zainteresowanie wzbudza nowy standard ZigBee. W artykule przedstawiona jest charakterystyka tej technologii bezprzewodowej oraz jej zalety.
62. Uproszczona metoda rekonstrukcji położenia obiektu w przestrzeni trójwymiarowej za pomocą dwukamerowego systemu wizyjnego – mgr inż. Andrzej Bratek, dr inż. Andrzej Syryczyński, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
W referacie opisano prostą w programowej implementacji metodę wyznaczania położenia obiektu w przestrzeni trójwymiarowej, na podstawie danych uzyskanych z dwukamerowego systemu wizyjnego, w którym obiekt ten jest obserwowany. Metoda ta została opracowana przy okazji działań zmierzających do syntezy trajektorii robota, wzorowanej na ruchu narzędzia prowadzonego przez człowieka podczas ręcznie wykonywanej pracy. Na wstępie przedstawiono ustalone założenia i ograniczenia w stosowaniu metody. Następnie zaprezentowano przyjęty model matematyczny układu wizyjnego, algorytm przeprowadzenia kalibracji parametrów modelu i algorytm rekonstrukcji położenia 3D obserwowanego obiektu. W dalszej części przytoczono wyniki przeprowadzonej, przykładowej rekonstrukcji położenia. Na koniec przedstawiono wnioski ukierunkowane na podniesienie dokładności uzyskiwanych wyników.
63. Neurosterowanie procesem przemiału cementu w oparciu o quasi-ciągły pomiar stopnia rozdrobnienia – mgr inż. Gerard Bursy, Instytut Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych; prof. dr hab. inż. Ryszard Rojek, Politechnika Opolska
Wysoka energochłonność procesów przemiałowych zmusza do poszukiwania nowych rozwiązań układów służących do przemiału surowców mineralnych. Oprócz doskonalenia układów technologicznych zwraca się również uwagę na modernizację i poprawę efektywności systemów sterowania. Biorąc pod uwagę złożoność procesów zachodzących podczas przemiału (nieliniowość, opóźnienie, niestacjonarność obiektu, jakim jest młyn kulowy), celowym wydaje się stosowanie nowych narzędzi służących do realizacji układów sterowania takimi obiektami. W referacie podjęto próby zastosowania do rozwiązania tego zadania metod opartych na teorii sztucznych sieci neuronowych. Przedstawiono sposób identyfikacji układu przemiałowego na przykładzie suchego młyna cementu pracującego w układzie zamkniętym z separatorem powietrznym
64. Zastosowanie modeli matematycznych przy projektowaniu podsystemów energetycznych statków – dr inż. Ryszard Arendt, mgr inż. Andrzej Kopczyński, Politechnika Gdańska
W referacie przedstawiono koncepcję wykorzystania modeli matematycznych oraz badań symulacyjnych przy projektowaniu podsystemów energetycznych statku. Przedstawione procedury oraz modele matematyczne zostaną włączone do systemu ekspertowego wspomagającego projektowanie statków.
65. Model koordynacji trajektorii efektorów dwóch manipulatorów kartezjańskich dla zadań transportowych – dr inż. Adam Słota, Politechnika Krakowska W pracy przedstawiono model korekcji trajektorii efektora manipulatora kartezjańskiego realizującego wspólnie z drugim manipulatorem zadanie transportowe. Dla założonego elastycznego zamocowania przedmiotu transportowanego wprowadzona korekcja ma na celu ograniczenie zmian odległości pomiędzy efektorami manipulatorów. Dla modeli korekcji proporcjonalnej i proporcjonalno-całkującej i wybranych wartości parametrów modelu przeprowadzono symulację i przedstawiono wyniki.
SESJA IV URZĄDZENIA DO AUTOMATYZACJI I ROBOTYZACJI część 3
66. Zastosowanie metody 2. D w planowaniu trajektorii robotów manipulacyjnych – mgr inż. Daniel Reclik, dr hab. inż. Gabriel G. Kost, prof. Pol. Śl., Politechnika Śląska w Gliwicach
W pracy omówiono zastosowanie metody uproszczonej analizy przestrzeni 3D robotów manipulacyjnych. Analiza przestrzeni roboczej manipulatora konieczna jest do generowania bezpiecznych ścieżek ruchu. Autorzy zastosowali metodę 2 . D, której podstawą jest automatyczne generowanie kolejnych przekrojów sceny robota na algorytmicznie dobranych wysokościach. Przekroje są poddawane (zgodnie z przyjętą metodą) analizie płaskiej, przy czym wyniki są transponowane do postaci grafu przejść i poddawane działaniu algorytmu Floyda. Uzyskana w ten sposób pojedyncza ścieżka (o przejściach ortogonalnych) jest optymalizowana i wygładzana z zastosowaniem krzywych NURBS i B-Spline
67. Konsola sterowania robotem chirurgicznym Robin Heart – dr Zbigniew Nawrat, mgr inż. Wojciech Dybka, mgr inż. Kamil Rohr, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii, Zabrze; dr inż. Paweł Kostka, Politechnika Śląska w Gliwicach, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii, Zabrze
Prezentowana praca przedstawia ideę, analizę funkcjonalną oraz konstrukcję nowatorskiego rozwiązania interfejsu człowiek-maszyna opracowanego dla systemu polskiego telemanipulatora chirurgicznego Robin Heart. Główna idea towarzysząca powstaniu stanowiska operatora-chirurga opiera się na założeniu, że całość konstrukcji odpowiada naturalnej sytuacji pracy chirurga .we wnętrzu pacjenta.. Konsola sterownicza Robin Heart Shell. wyposażona jest w zadajniki Master dla pozycjonowania dwóch ramion narzędziowych oraz pedały nożne dla sterowania ruchami trzeciego ramienia kamery toru wizyjnego. Dwa monitory umieszczone w centralnej części konsoli przekazują rzeczywisty obraz z pola operacyjnego oraz poprzez panel dotykowy pozwalają na monitoring stanu pacjenta i systemu.
68. Nowatorskie półautomatyczne narzędzia laparoskopowe Robin Heart Uni Tools – dr Zbigniew Nawrat, mgr inż. Wojciech Dybka, mgr inż. Kamil Rohr, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii, Zabrze; dr inż. Paweł Kostka, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii, Zabrze, Politechnika Śląska Współczesna medycyna rozwija się w znacznej mierze dzięki zastosowaniu najnowszych osiągnięć nauk ścisłych, wdrażaniu nowych metod, technik i technologii. Dostępne środki i chirurgiczne metody naprawcze pozwalają na modyfikację stanu układu naczyniowego oraz naprawę lub wymianę części czy też całego serca. Artykuł stanowi próbę przeglądu kierunków rozwoju narzędzi stosowanych w chirurgii małoinwazyjnej ze specjalnym uwzględnieniem doświadczeń własnych . projektu Robin Heart Uni Tools.
69. Zastosowanie dżojstika dotykowego z cieczą magnetoreologiczną do sterowania wirtualnego modelu napędu hydraulicznego – mgr inż. Paweł Bachman, Uniwersytet Zielonogórski
W artykule opisano działanie urządzeń dotykowych oraz podstawowe własności cieczy magnetoreologicznych. Przedstawiono model zastosowanego w badaniach napędu elektrohydraulicznego wykonany w programie Matlab/Simulink. Końcową część artykułu stanowi opis budowy i badań obrotowego hamulca magnetoreologicznego oraz dżojstika dotykowego .
70. Sterowanie ramieniem robota za pomocą wieloosiowego dżojstika dotykowego z cieczą magnetoreologiczną i siłowym sprzężeniem zwrotnym – mgr Marcin Chciuk, Uniwersytet Zielonogórski
W referacie opisano wybrane urządzenia dotykowe. Przedstawiono budowę wyko-rzystywanego do badań robota. Końcowa część referatu zawiera opisy konstrukcji wieloosiowego dżojstika dotykowego, badań obrotowych hamulców z cieczą magnetoreologiczną oraz układu sterowania robotem
71. Rozwój robotyzacji spawania w ostatnich 20 latach – mgr inż. Marek Petz, mgr inż. Zbigniew Pilat, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
Omówiono rozwój robotyzacji spawania od czasu pierwszych zastosowań, głównie na podstawie własnych doświadczeń autorów
72. Nowe wyzwania w europejskim programie badań naukowych w metrologii – dr Albin Czubla, mgr inż. Anna Otczyk, mgr inż. Dobrosława Sochocka, Główny Urząd Miar
Nowe wyzwania przedstawione w Europejskim Programie Badań Naukowych w Metrologii związane ze zwiększeniem innowacyjności i konkurencyjności gospodarki Unii Europejskiej stawiają przed krajowymi programami rozwoju metrologii nowe zadania. Realizowanie w różnych europejskich Krajowych Instytucjach Metrologicznych (NMI) często bardzo podobnych programów badawczo-rozwojowych powoduje rozproszenie środków przeznaczanych na ich realizację. Współpraca między NMI jest najczęściej nieformalna i niedostateczna, a priorytety ustalane są na poziomie krajowym. Ogranicza to możliwości zaspakajania rosnącego w Europie zapotrzebowania na zaawansowaną metrologię jako narzędzie służące innowacyjności (np. w biotechnologii, technologiach teleinformatycznych i nanotechnologii), wspierające politykę (np. metodologie pomiarowe i badawcze będące wsparciem dla dyrektyw i innych działań regulacyjnych) oraz wspierające inne dziedziny badań naukowych dzięki zapewnieniu nowych zaawansowanych technik i przyrządów pomiarowych. Europejski Program Badań Naukowych w Metrologii ma celu połączenie wysiłków poszczególnych krajów i stworzenie wspólnych projektów badawczych mających strategiczne znaczenie dla rozwoju w Europie oraz uzyskanie możliwości współfinansowania tych projektów z funduszy Unii Europejskiej z wykorzystaniem Artykułu 169 Traktatu Europejskiego.
73. Giroskop jako stabilizator położenia kątowego pokładowych czujników do wykrywania i lokalizacji napowietrznych linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia – dr hab. inż. Zbigniew Koruba, dr inż. Janusz Tuśnio, Politechnika Świętokrzyska
W referacie przedstawiono ideę budowy i problemy konstrukcyjne pokładowych urządzeń do wykrywania i lokalizacji położenia kątowego obiektów emitujących pole elektromagnetyczne takich jak napowietrzne linie elektroenergetyczne wysokiego napięcia. Przedstawiono sygnały zakłócające pracę urządzeń w warunkach ruchu i sposoby ich redukcji drogą zastosowania filtrów aktywnych a także koncepcję i wstępną analizę zastosowania giroskopu jako stabilizatora położenia kątowego czujników, wpływającego na redukcję zakłóceń wolnozmiennych wywołanych wahaniami urządzenia latającego.
74. Układ pomiarowy do wyznaczania położenia punktowego źródła światła – dr inż. Izabela Krzysztofik, mgr inż. Adam Rozenau, Politechnika Świętokrzyska
W pracy zaprezentowano układ pomiarowy do wyznaczania położenia punktowego źródła światła. Układ tego typu zastosowany jest w samonaprowadzających pociskach rakietowych. Przedstawiono wyniki pomiarów uzyskanych dla wybranych typów modulatorów optycznych oraz wypływające z nich wnioski i uwagi końcowe
75. Lokalizacja celu i naprowadzenie latającego środka napadu na punktowe źródło promieniowania elektromagnetycznego małej częstotliwości – dr inż. Janusz Tuśnio, dr hab. inż. Zbigniew Koruba, Politechnika Świętokrzyska
W opracowaniu przedstawiono koncepcję, model matematyczny oraz szacunkowe obliczenia dotyczące lokalizacji położenia kątowego punktowych urządzeń elektroenergetycznych. Rozpatrywana jest także możliwość naprowadzania obiektu latającego na tego rodzaju urządzenia.
76. Problem estymacji i wizualizacji kątów orientacji przestrzennej w wybranych układach pomiarowych – mgr inż. Anna Gałach, dr inż. Stanisław Popowski, Instytut Lotnictwa, Warszawa
W pracy zostały przedstawione problemy związane z estymacją i wizualizacją kątów orientacji potrzebnych do procesu sterowania i nawigacji na lekkich samolotach. Omówiono koncepcję rozwiązania oraz realizację modelu laboratoryjnego systemu, który został zbudowany z wykorzystaniem przemysłowego modułu komputerowego PC-104.
77. Wykorzystanie wspomagania komputerowego do analizy stanu powierzchni części maszyn – dr Mirosław Malec, dr inż. Piotr Penkała, Politechnika Lubelska
W referacie przedstawiono przykład zastosowania wspomagania komputerowego z wykorzystaniem programu TalyProfile do analizy stanu powierzchni jako jednego z ważnych czynników określających własności, w tym tribologiczne, badanego materiału. Zaprezentowano możliwości programu TalyProfile w odniesieniu do badań wykonywanych urządzeniem Surtronic 3+. Następnie omówiono stanowisko badawcze zbudowane na bazie Surtronic 3+. W dalszej kolejności przedstawiono metodykę wykonywania pomiaru stanu powierzchni, w tym parametrów chropowatości i falistości. Pokazano zalety i wady metody stykowej badania powyższych parametrów.
78. Możliwości automatyzacji maszyn laboratoryjnych – dr inż. Jacek Domińczuk, Politechnika Lubelska
W artykule przedstawiono możliwości automatyzacji maszyn laboratoryjnych na przykładzie zrywarki. Zaprezentowano rozwiązania układów sterowania dające możliwość jak najszerszego wykorzystania możliwości maszyny w badaniach wytrzymałościowych. Przedstawiono możliwości zdalnego sterowania i kontroli zespołami wykonawczymi maszyny, jak również możliwość bezpośredniego przetwarzania wyników pomiarów.
79. Nadzorowanie stacjonarności modernizowanych procesów technologicznych – mgr inż. Kazimierz Majdan, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Inwestycje rozwojowe i modernizacyjne w przemyśle często są podejmowane w celu usprawnienia właściwości użytkowych procesu technologicznego, jednak pod warunkiem utrzymania podstaw jego funkcjonalności. Systematyczną ewaluację procesu wspomagają badania poznawcze i testy powiązane z oceną skuteczności rozwiązań cząstkowych. Są to utylitarne badania odporności urządzeń na oddziaływanie różnych czynników wpływających. Próby odpowiednie do oczekiwanej funkcjonalności procesu są zwykle wykonywane podczas projektowania i kompletacji komponentów systemu. Rezultaty tych prób oraz ciągłe monitorowanie zdarzeń krytycznych podczas eksploatacji są pomocne przy walidacji wprowadzanych zmian procesu. Do tego prowadzą również badania zagrożeń, pomiary właściwości użytkowych i systematyczna ocena skuteczności wprowadzanych modyfikacji. Pokazano tu pozytywne efekty i implikacje powiązań metod analitycznych z eksperymentalnymi. Takie synergiczne działania przyczyniają się do utrzymania stacjonarności modernizowanego procesu technologicznego, z zapewnieniem trwałości jego kluczowych parametrów.
80. Narzędzia globalizacji i ich wpływ na życie jednostki – dr inż. Małgorzata Kaliczyńska, Politechnika Opolska
W artykule podjęto tematykę globalizacji i wskazano na niektóre jej aspekty. Omówiono wybrane narzędzia globalizacji, zarówno rozwiązania sprzętowe (komunikacja satelitarna, GPS, RFID) jak i rozwiązania programistyczne . nowoczesne systemy informatyczne (w tym bazy danych, serwisy internetowe, sieci społecznościowe). Wskazano pozytywny wpływ tych czynników na rozwój jednostki, a także cechy negatywne, które ograniczają jej możliwości i wpływają na utratę prywatności.