20–22 marca 2013 roku – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

6 referatów plenarnych i 81 referatów w pięciu sesjach tematycznych. Poniżej: nazwy sesji, tytuły referatów i ich streszczenia

1.
Prof. dr hab. inż. Edward Jezierski
Instytut Automatyki, Politechnika Łódzka

Sterowanie impedancyjne – teoria, realizacje, zastosowania
We współczesnej robotyce coraz częściej mamy do czynienia z sytuacjami gdy robot musi efektywnie i bezpiecznie operować w odmiennych warunkach, wynikających z właściwości otoczenia. W przypadku braku oddziaływań robota i otoczenia mówimy o ruchach swobodnych robota i wtedy kontrolowanymi wielkościami są położenie i prędkość efektora. Jednakże, gdy robot pracuje w środowisku, w którym pojawiają się oddziaływania otoczenia, sterowanie robota musi być takie aby nie nastąpiło uszkodzenie robota lub środowiska, z którym robot pozostaje w kontakcie. Taka kontrola jest pożądana w czasie prac montażowych lub przy współpracy człowieka z robotem, na przykład w robotach rehabilitacyjnych. Właściwości statyczne i dynamiczne łańcucha kinematycznego robota muszą być wówczas dostosowane do cech otoczenia oraz do celu sterowania. Najprostszą  metodą jest regulacja sztywności łańcucha kinematycznego.  Bardziej zaawansowaną jest regulacja sztywności oraz tłumienności łańcucha kinematycznego, co w literaturze jest nazywane sterowaniem impedancyjnym.
Impedancja to termin powszechnie stosowany w inżynierii elektrycznej, a zwłaszcza w odniesieniu do układów liniowych. Impedancja jest miarą relacji pomiędzy wartością wskazu napięcia sinusoidalnie zmiennego a wartością wskazu prądu wywołanego tym napięciem, w warunkach stanu quasi-ustalonego.
W referacie przedstawiono zasadnicze analogie pomiędzy elementami układów mechanicznych i elektrycznych oraz zdefiniowano pojęcie impedancji  łańcucha kinematycznego robota w sposób odmienny niż zaproponował to Hogan. Następnie omówiono możliwe sposoby regulacji impedancji robota. Szczególną uwagę zwrócono na regulację impedancji łańcucha kinematycznego robotów wyposażonych w napędy pneumatyczne i elektryczne. Podano wyniki własnych badań nad dwupoziomowym systemem sterowania impedancyjnego robota. Podkreślono rolę czujników przy realizacji sterowania impedancyjnego.
W końcowej części referatu pokazano i skomentowano wybrane  zastosowania sterowania impedancyjnego robotów, a zwłaszcza w procesach montażowych, przy rehabilitacji oraz w robotach mobilnych.

2.
Mikko Sallinen, PhD, Tapio Heikkilä, PhD
VTT Technical Research Centre of Finland

Intelligent robotics for flexible manufacturing: solutions for industrial needs
In this paper, we present technologies for intelligent robotics including sensing planning, programming by off-line and on-line by utilizing CAD information, localization, force control and inspections. Approach is to illustrate algorithmic and programmed solutions implemented into commercial products such as laser rangefinder, force sensors and industrial robots. The system is controlled by external real-time unit which enables to adjust to variations of the work objects. Aim of the development of these technologies has been to be able to make short series or even prototype production for high quality products.
We will introduce industrial applications where developed technologies have been implemented such as localization of large workohjects, cleaning/polising of surfaces of objects and inspection of surfaces of work objects.

3.
Zdzisław Kowalczuk, Michał Czubenko
Katedra Systemów Decyzyjnych, Wydział Elektroniki Telekomunikacji i Informatyki, Politechnika Gdańska

xEmotion – obliczeniowy model emocji dedykowany dla inteligentnych systemów decyzyjnyjnych
Artykuł prezentuje cybernetyczne podejście do zagadnienia modelowania ludzkich emocji, oparte na psychologicznych teoriach (ocennej i somatycznej). Opracowany model przeznaczony jest do integracji z Inteligentnym Systemem Decyzyjnym – IDS. Może być on używany jako silnik aplikacji lub jako system sterowania niezależnego urządzenia, np. robota autonomicznego.
Słowa kluczowe: Obliczeniowy model emocji, systemy podejmowania decyzji, podejście rozmyte, inteligentny system

4.
Witold Respondek,
INSA de Rouen, France

Linearyzacja nieliniowych układów sterowania: koncepcje, metody, zastosowania
Przeanalizujemy różne koncepcje linearyzacji nieliniowych układów sterowania: poprzez zmianę układu współrzędnych w przestrzeni stanu, poprzez sprzężenie zwrotne i poprzez prekompensację dynamiczna. Dla każdego z tych pojeć linearyzacji podamy warunki konieczne i dostateczne na linearyzowalność (w przypadkach, dla których istnieją) i omówimy metody znalezienia transformacji linearyzujacych. Opisanie układów linearyzowalnych będzie wymagało użycia narzędzi geometrii różniczkowej takich, jak nawias Liego, dystrybucje i ich inwolutywność. Wprowadzimy je i pokażemy, ze pojawiają sie w teorii sterowania w sposób naturalny. Zaprezentowane wyniki zilustrujemy przykładami fizycznymi, głównie mechanicznymi.

5.
Jan Maciej Kościelny, Anna Sztyber
Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska

Pomiary w diagnostyce on-line urządzeń mechatronicznych i procesów przemysłowych
Tematem referatu są pomiary w diagnostyce urządzeń mechatronicznych i procesów przemysłowych realizowanej w czasie rzeczywistym przez komputerowy system diagnozujący. Jest oczywiste, że bez pomiarów nie ma diagnostyki. Ale istotnym problemem jest jakie wielkości fizyczne mierzyć i jak rozmieszczać sensory, aby skutecznie wykrywać, lokalizować, a nawet identyfikować powstające uszkodzenia.
W referacie przedstawiono schematy diagnozowania bez wykorzystania modeli obiektu oraz z zastosowaniem takich modeli. Omówiono podstawowe formy zapisu relacji: zmienne procesowe – sygnały diagnostyczne oraz sygnały diagnostyczne – uszkodzenia. Przedyskutowano koncepcję uzyskania diagonalnej macierzy diagnostycznej jako optymalnej postaci relacji diagnostycznej oraz jej ograniczenia. Wynikający z tej koncepcji postulat bezpośrednich pomiarów uszkodzeń zilustrowano przykładami specjalizowanych pomiarów dla potrzeb detekcji uszkodzeń.
Przedstawiono rolę wirtualnych sensorów w diagnostyce procesów przemysłowych. Przeprowadzono analizę wpływu dostępnego zbioru pomiarów na wskaźniki jakości diagnozowania. Problem doboru optymalnego zbioru pomiarów dla potrzeb diagnostyki zilustrowano na przykładach wyboru mierzonych zmiennych dla potrzeb diagnostyki sieci wodociągowych oraz diagnostyki sztucznego serca.

6.
Laszlo T. Koczy
Szechenyi Istwan University, Budapest University of Technology and Ekonomics, Hungary

Communication and collaboration of robots using fuzzy signatures
Communication under fuzziness has a controversial presentation in the literature. While lack of exact information might lead to misunderstandings it might be also useful for compressing the information sent and thus it might be very efficient if all communicating parties posses the same background knowledge and codebook. Reconstruction of the original contents based on the latter is possible if the context is taken into consideration. Communication by observation on intention guessing of the other communicating agents in the lack of direct communication possibilities, combined with feedback by repeated observation might result in reliable communication when the agents, e.g. intelligent robots in a remote or dangerous work environment (underwater, space, mining etc. environments) need such communication for efficient collaboration. A simple example where robots arrange various types of boxes in a warehouse follow their respective reconstructed strategies suggested by the behavior of a master robot.
The algorithmic tool for modeling dynamically the observed environment that is proposed in this talk is the complex structured multi-dimensional descriptor introduce earlier by the author. Basic definitions, operations, the use in decision making and even rule bases will be explained with plentiful of examples.
For the robot collaboration application a special extension: the spatial situational map as a fuzzy signature with 2D or 3D geometric structure will also be introduced. The special operations of zooming in and zooming out fuzzy situational maps depending on the spatial movements of the robots will be presented. The procedure of evolving spatial maps by robot learning will be also explained.
At the end some further possible applications of fuzzy signatures will be presented with examples.

7.
Jarosław Wikarek, PhD
Institute of Management Control Systems, Kielce University of Technology, Poland

Implementacja modelu wspomagania decyzji zarządzania łańcuchem dostaw w środowisku programowania w logice z ograniczeniami
W artykule przedstawiono szczegóły implementacji koncepcji modelu wspomagania decyzji w łańcuchu dostaw. Do implementacji modelu wykorzystano środowisko CLP (Programowanie w logice z ograniczeniami) o nazwie Eclipse. Omówiono nowatorski sposób propagacji ograniczeń, który dla tej klasy problemów prowadzi do znacznej poprawy wydajności znajdowania rozwiązania. W artykule przedstawiono i scharakteryzowano najważniejsze predykaty, które służą do implementacji modelu. Jako ilustracje przyjętych założeń i rozwiązań zaprezentowano przykłady liczbowe.
Słowa kluczowe: zarządzanie łańcuchem dostaw, wspomaganie decyzji, programowanie w logice z ograniczeniami

8.
Paweł Sitek, PhD
Institute of Management Control Systems, Kielce University of Technology, Poland

Zastosowanie programowania w logice z ograniczeniami do wspomagania decyzji zarządzania łańcuchem dostaw
Decyzje w zarządzaniu łańcuchem dostaw mogą być rozpatrywane na różnych poziomach szczegółowości. Na poziomie strategicznym dotyczą samej struktury i architektury łańcucha, na poziomie taktycznym wyboru floty transportowej, a na poziomie operacyjnym wyboru tras dostaw itd. Opracowano wiele formalnych modeli zarządzania łańcuchem dostaw. Najczęściej były to modele programowania matematycznego liniowego (LP) oraz całkowitoliczbowego (MILP). Chociaż posiadały struktury dobrze rozumiane w środowiskach (OR-Badań Operacyjnych), posiadały istotne wady. Po pierwsze, mogły zawierać jedynie ograniczenia liniowe. Po drugie nie były efektywne przy większych rozmiarach problemów decyzyjnych. W Artykule zaproponowano model decyzyjny dla łańcucha dostaw oparty na problemie spełnienia ograniczeń (CSP-based) oraz jego implementacji w środowisku programowania w logice z ograniczeniami (CLP). Dodatkowo zaprezentowano nowatorski sposób propagacji ograniczeń wykorzystujący strukturę problemu.
Słowa kluczowe: zarządzanie łańcuchem dostaw, wspomaganie decyzji, programowanie w logice z ograniczeniami, modelowanie hybrydowe

9.
Radosław Boroński, MSc Eng; Grzegorz Bocewicz, PhD
Department of Electronics and Computer Science, Koszalin University of Technology, Poland

Mechanizm wyznaczania indeksów dla grupy zapytań SQL
Autorzy podejmują się problemu automatycznej minimalizacji czasu odpowiedzi bazy danych na zadaną grupę zapytań SQL poprzez poprawny dobór indeksów dla systemów produkcyjnych. Głównym naszym celem jest traktowanie zapytań jako grupy i szukanie odpowiednich indeksów dla całej grupy a nie dla pojedynczego zapytania. Przedstawiamy warunki które musi spełniać grupa zapytań. Proponujemy użycie algorytmu genetycznego do poszukiwania indeksów w testach doświadczalnych. Prezentujemy wyniki testów eksperymentalnych jako uzasadnienie użycia proponowanego podejścia.
Słowa kluczowe: indeks, algorytm genetyczny, baza danych, grupa indeksów

10.
Justyna Patalas-Maliszewska, PhD; Assoc. Prof. Sławomir Kłos, PhD, DSc
University of Zielona Góra, Poland

Model oceny efektywności procesów biznesowych w aspekcie zarządzania pracownikami wiedzy
W artykule zaprezentowano model oceny efektywności procesów biznesowych w obszarze sprzedaży w aspekcie zarządzania pracownikami wiedzy na podstawie wyników badań empirycznych. Zaprezentowano wyniki badań dotyczące wpływu wymiany wiedzy pomiędzy pracownikami wiedzy na wartości zdefiniowanych wskaźników oceny efektywności procesów biznesowych. W podsumowaniu pokazano kierunki dalszych prac.
Słowa kluczowe: pracownicy wiedzy, procesy biznesowe, efektywność

11.
Assoc. Prof. Sławomir Kłos, PhD, DSc; Justyna Patalas-Maliszewska, PhD

Institute of Computer Science and Production Management, Faculty of Mechanical Engineering, University of Zielona Góra, Poland

Analiza poziomu automatyzacji procesów logistycznych w MSP
Artykuł przedstawia wyniki badań ankietowych 300 małych i średnich polskich przedsiębiorstw. Badania były realizowane w ramach projektu „Prototyp Platformy Usług e-Biznesowych” realizowanym w ramach Przedsięwzięcia Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego „IniTech”, finansowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach umowy ZPB/8/67012/IT2/10 we współpracy z firmą Max Elektronik SA. Badania obejmowały między innymi analizę procesów w obszarze finansów, sprzedaży, logistyki, zarządzania personelem, opracowanie modeli procesów biznesowych dedykowanych sektorowi MŚP, analizy ilościowe stopnia automatyzacji oraz zapotrzebowania na automatyzację procesów biznesowych. W artykule przedstawiono część wyników badań dotyczących możliwości automatyzacji operacji procesu logistycznego realizowanego w przedsiębiorstwach sektora MSP.
Słowa kluczowe: systemy informatyczne zarządzania, proces biznesowy, proces logistyczny, modelowanie, badania ankietowe

12.
mgr inż. Jacek Pękala
Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji, Politechnika Krakowska

Algorytm sprawdzania kompletności danych w procesie ich wymiany między systemami informatycznymi przedsiębiorstw produkcyjnych z uwzględnieniem analizy składniowej
W artykule przedstawiono koncepcję schematu sprawdzania kompletności danych po procesie ich transformacji opracowaną na potrzeby wymiany informacji pomiędzy różnymi systemami informatycznymi przetwarzającymi informacje w przedsiębiorstwie produkcyjnym. Scharakteryzowano pokrótce mechanizm konwersji informacji wykorzystywany podczas ich przepływu pomiędzy systemami informatycznymi przedsiębiorstwa. Opisano problematykę utraty części danych w trakcie ich przekształcania. Zaprezentowano opracowany algorytm a także wyniki działania programu go implementującego.
Słowa kluczowe: algorytm sprawdzania kompletności danych, transformacja danych, wymiana danych, analiza składniowa

13.
prof. dr inż. Tadeusz Missala
Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Czego nas uczą wypadki i katastrofy
Przedstawiono skrótowy opis dwóch katastrof lokalnych polskich (pożar w EC Żerań i katastrofa kolejowa na CEK) oraz dwóch katastrof nuklearnych w Fukushimie i Czarnobylu. Wskazano na naruszenie zasad bezpieczeństwa, które doprowadziły do tych katastrof.
Słowa kluczowe: bezpieczeństwo, wypadki, katastrofy, kolej, energetyka

14.
dr inż. Marian Wrzesień, mgr inż. Łukasz Olejnik, inż. Piotr Ryszawa
Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

IDS/IPS: Systemy wykrywania i zapobiegania włamaniom do sieci komputerowych
Zostały zaprezentowane systemy: IDS (ang. Intrusion Detection System) i IPS (Intrusion Prevention System). Systemy te są wykorzystywane do wykrywania odpowiednio włamań (IDS) i zapobiegania włamaniom (IPS). Technologie te są wdrażane w routerze Cisco 3845 pracującym na styku sieci LAN i WAN w sieci komputerowej PIAP-LAN – jako element oprogramowania routera. Korzystanie z sygnatur firmy Cisco wymaga posiadania aktualnego wsparcia dla stosowanego routera. Omówiono architekturę systemów IDS oraz IPS. Architektura ta oparta jest na rozwiązaniach: hostowe HIDS (tzw. host-based IDS) oraz rozwiązanie sieciowe NIDS (Network IDS). W zakresie topologii, systemy IPS dzielą się na rozwiązania sieciowe, a w tym bazujące na sondzie pasywnej podłączonej do portu monitorującego przełącznika, analizującej wszystkie pakiety w danym segmencie sieci oraz inline – z sondą umieszczoną pomiędzy dwoma segmentami sieci, pozbawioną adresów IP i działającą w trybie przezroczystego mostu przekazującego wszystkie pakiety w sieci. Obie stosowane topologie sieciowe mogą współpracować w środowiskach określonych architekturą HIDS oraz NIDS. Zostały omówiono cechy i parametry systemów IDS i IPS. Przedstawiono również metody i narzędzia przeznaczone do konfiguracji obu systemów ochrony przed włamaniami.
Słowa kluczowe: włamania, ochrona, IDS, IPS, sieć komputerowa, bezpieczeństwo

15.
Jerzy Graffstein, PhD
Institute of Aviation, New Technology Centre Department, Warsaw, Poland

Antykolizyjny system wykorzystujący radarowy detektor przeszkód
W pracy przedstawiono opis budowy systemu antykolizyjnego wykorzystującego radarowy detektor przeszkód. Opisano sposób współdziałania poszczególnych urządzeń. Przedstawiono sposób i zakres wykonywanych funkcji przez poszczególne urządzenia systemu. Zamieszczono istotne parametry techniczne charakteryzujące system i jego elementy.
Słowa kluczowe: system antykolizyjny, system wykrywania przeszkód, awionika

16.
Prof. Jerzy Osiński, PhD Eng, DSc; Przemysław Rumianek, MSc Eng; Piotr Żach, PhD Eng
Institute of Machine Design Fundamentals, Warsaw University of Technology, Poland

Monitorowanie zasobów energetycznych z pojazdów wycofanych z eksploatacji
W pracy omówiono ocenę składu odpadów pod kątem możliwości ich wykorzystania jako źródła energii, przedstawiono wyniki badań próbek frakcji lekkiej pochodzącej ze strzępiarki firmy ZŁOMPOL w Tarczynie. Stwierdzono, że odpady pochodzące z pojazdów wycofanych z eksploatacji mogą być znaczącym źródłem energii, w szczególności frakcje zawierające materiały polimerowe o dużej wartości energetycznej. Problemem jest znaczny poziom zanieczyszczenia – odpady te zawierają między innymi metale ciężkie.
Słowa kluczowe: recykling, odpady, monitoring, energia, pojazdy wycofane z eksploatacji

17.
Prof. Aleksander Jastriebow, DSc*,**, Katarzyna Piotrowska, MSc*
*Kielce University of Technology, Poland
**Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom, Poland

Analiza rozmytych map kognitywnych w predykcji zużycia energii elektrycznej przez gospodarstwo domowe
Praca poświęcona jest analizie symulacyjnej zastosowania rozmytej mapy kognitywnej (FCM) w predykcji zużycia energii elektrycznej przez gospodarstwo domowe. Opisano rozmyte mapy kognitywne oraz wielokrokowe uczenie nadzorowane oparte na metodzie gradientowej i rzeczywistych danych. Przy pomocy opracowanego środowiska ISEMK (inteligentny system ekspertowy oparty na mapach kognitywnych) zaimplementowano model systemu predykcji zużycia energii elektrycznej przez gospodarstwo domowe. Przeprowadzono badania symulacyjne wielokrokowego uczenia oraz testowania działania rozmytej mapy kognitywnej na podstawie rzeczywistych danych. Przedstawiono wybrane wyniki symulacji.
Słowa kluczowe: rozmyte mapy kognitywne, system predykcji, wielokrokowe uczenie nadzorowane, metoda gradientowa

18.
dr inż. Robert Bączyk, mgr inż. Maciej Jóźwiak
Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska

Model i projekt instalacji dla procesu wydobycia i wstępnego przygotowania gazu ziemnego
W niniejszej pracy opisano przebieg kolejnych etapów procesu wydobycia i wstępnego przygotowania gazu ziemnego; przedstawiono problematykę projektowania instalacji dla tego procesu oraz jego modelowanie. Zaprezentowano dobór urządzeń technologicznych i pomiarowych. Przedstawiono wy-prowadzenia modelu matematycznego dla kolejnych etapów procesu. Przeprowadzono symulacje i zaprezentowano wyniki. Pracę zakończono podsumowaniem oraz wnioskami.
Słowa kluczowe: wydobycie gazu ziemnego, redukcja ciśnienia, projektowanie i modelowanie instalacji automatyki, dobór nastaw regulatorów

19.
prof. dr hab. inż. Jerzy Osiński, mgr inż. Przemysław Rumianek, dr inż. Piotr Żach
Instytut Podstaw Budowy Maszyn, Politechnika Warszawska

Automatyzacja procesów produkcyjnych w zakresie wytwarzania paliw alternatywnych
W pracy oceniono możliwości wykorzystania energetycznego odpadów – stwierdzono, że w skali naszego kraju są one ogromnym źródłem energii, podano występujące ilości oraz skład w różnych regionach Polski. Omówiono problemy wynikające ze spalania paliw alternatywnych: konieczność stosowania wysokosprawnych urządzeń do oczyszczania spalin oraz najczęściej występujące toksyczne składniki spalin.
Słowa kluczowe: odpady, recykling, paliwa alternatywne, spalanie

20.
mgr inż. Maciej Cader, dr inż. Maciej Trojnacki

Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Analiza możliwości zastosowania technologii przyrostowych do wytwarzania elementów konstrukcji robotów mobilnych
W artykule przedstawiono wyniki badań materiałów niemetalowych przeznaczonych do zastosowania w technologii przyrostowego wytwarzania elementów konstrukcji robotów. Artykuł dotyczy również zastosowania jednej z takich technologii, tj. technologii FDM do w produkcji części robotów, na przykładzie prototypu robota o zmiennej konfiguracji. W artykule opisano metodologię przygotowania wybranych części robota do wytworzenia z zastosowaniem technologii FDM.
Słowa kluczowe: technologie przyrostowego wytwarzania, wytwarzanie elementów robotów, materiały termoplastyczne, wytłaczanie, roboty mobilne

21.
Andrzej Majcher, PhD
Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Radom, Poland

Automatyzacja procesu mikrofalowej hydrotermalnej syntezy nanoproszków
W artykule przedstawiono automatyzację procesu mikrofalowej hydrotermalnej syntezy nanoproszków. Jej zasadniczymi elementami są: nowy typ reaktora oraz jego system sterowania. Reaktor posiada unikatową konstrukcję komory procesowej, co w połączeniu z zastosowanym systemem sterowania wsadowego pozwala na uzyskiwanie dużej wydajności produkcji nanoproszków. Opisano konstrukcję reaktora z uwzględnieniem nowej zasady działania, materiałów konstrukcyjnych, rozkładu pola elektromagnetycznego. Przedstawiono system sterowania urządzeniem, który zapewnia automatyczną realizacje procesów w trybie stop-flow, regulacje ciśnienia procesu, ciągłe monitorowanie parametrów procesów oraz zachowanie bezpieczeństwa obsługi urządzenia.
Słowa kluczowe: automatyzacja procesów chemicznych, mikrofalowa synteza hydrotermalna, stop-flow, sterowanie wsadowe, nanoproszki

22.
Dariusz Plinta, PhD Eng, DSc
Production Engineering Department, University of Bielsko-Biała, Poland

Zarządzanie produkcją z wykorzystaniem narzędzi cyfrowej fabryki
Współczesne technologie informatyczne są podstawowymi narzędziami gromadzenia i wymiany informacji w przedsiębiorstwach. Oprogramowanie „cyfrowej fabryki” jest coraz częściej stosowane w procesach zarządzania. W artykule przedstawiono koncepcję cyfrowej fabryki, zasady, sposoby i obszary jej stosowania, oraz korzyści dla przemysłu.
Słowa kluczowe: cyfrowa fabryka, komputerowe systemy wspomagania zarządzania

23.
Andrzej Halama, Eng; Piotr Loska, MSc Eng; Piotr Szymała, MSc Eng
Institute of Innovative Technologies EMAG, Katowice, Poland

Bezprzewodowe sterowanie oraz kierunkowa nawigacja kombajnu w procesie drążenia wyrobisk korytarzowych
Baczne obserwacje światowych trendów rozwoju branży wydobywczej, w aspekcie potrzeb i oczekiwań użytkowników maszyn i urządzeń górniczych, spowodowały, że Instytut Technik Innowacyjnych EMAG podjął prace mające na celu wprowadzenie innowacyjnych rozwiązań w nowym systemie diagnostyki i sterowania maszyn przeznaczonych do drążenia wyrobisk korytarzowych. W artykule omówiono nowy układ bezprzewodowego sterowania i rozbudowanej diagnostyki maszyny, w oparciu o system SKD-2M, z innowacyjnym rozwiązaniem umożliwiającym kierunkową nawigację kombajnu chodnikowego w osi wyrobiska. Zastosowane w systemie SKD-2M rozwiązania z technologiami monitorowania obrysu przodka oraz prowadzeniem maszyny w wyrobisku, w odniesieniu do większości obecnych systemów, poprzez zwiększenie stopnia automatyzacji drążenia i predykcji parametrów pracy maszyny odpowiadających chwilowym warunkom urabiania, pozwoli na podniesienie stopnia wykorzystania potencjału technicznego maszyny. Nastąpi również ograniczenie zużycia maszyny wynikającego z niewłaściwej eksploatacji, zmniejszenie energochłonności procesu urabiania oraz podniesienie poziomu bezpieczeństwa w przodku chodnikowym. Wpłynie to korzystnie na efektywność drążenia wyrobisk korytarzowych, co ma istotne znaczenie, w związku z rysującą się perspektywą zastosowania systemu na rynkach wschodnich.
Słowa kluczowe: kombajn chodnikowy, sterowanie, bezprzewodowe, drążenie wyrobisk, system diagnostyczny

24.
Prof. Bogdan Broel-Plater, PhD Eng, DSc; Prof. Krzysztof Jaroszewski, PhD Eng, DSc
Faculty of Electrical Engineering, West Pomeranian University of Technology, Szczecin

Koncepcja systemu diagnostycznego stanu narzędzia dla mikro obrabiarki
Artykuł stanowi opis części systemu diagnostycznego mikrofrezarki. W artykule przedstawiono ponadto opis projektu maszyny oraz jej wykonany i uruchomiony egzemplarz. W artykule zaprezentowano bazujący na sztucznej inteligencji system diagnostyczny zaprojektowany specjalnie dla tej maszyny. Opisano struktury i typy przebadanych sieci neuronowych i wskazano najskuteczniej działające. W ostatniej części artykułu przedstawiono wnioski dotyczące działania zaprojektowanego i przetestowanego system diagnostycznego.
Słowa kluczowe: mikro frezowanie, system diagnostyczny, sztuczne sieci neuronowe

25.
Grzegorz Redlarski, DSc, PhD Eng; Jacek Jaworski, MSc Eng; Piotr Mateusz Tojza, MSc Eng
Electrical and Control Engineering Faculty, Gdańsk University of Technology, Poland

Aplikacja wspomagająca procesy edukacyjne w zakresie wykrywania chorób obturacyjnych układu oddechowego
W publikacji zaprezentowano działanie platformy wspomagającej edukację w zakresie wykrywania chorób obturacyjnych układu oddechowego. Rolę badanego pacjenta pełni 16-elementowy model układu oddechowego, symulowany w środowisku MATLAB/Simulink. Został on połączony z warstwą sterowania, wykonaną w środowisku LabVIEW, przy pomocy biblioteki SIT (Simulation Interface Toolkit). Warstwa ta odpowiada za modyfikację parametrów modelu oraz generowanie wyników pomiaru impedancji układu oddechowego za pomocą oscylacji wymuszonych. Wykonana aplikacja jest rozwiązaniem zapewniającym dużą elastyczność w kształceniu studentów związanych inżynierią biomedyczną i naukami o zdrowiu i bardzo łatwo może być wdrożona do pracy jako rozwiązanie e-learningowe, zorientowane problemowo.
Słowa kluczowe: aplikacja komputerowa, choroby obturacyjne, płuca

26.
Piotr Garbacz, MSc; Wojciech Mizak, MSc
Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Radom, Poland

Automatyzacja procesu kalibracji systemu stereowizyjnego
Zagadnienie kalibracji kamer w systemach stereowizyjnych było w ostatnich latach podejmowane przez wielu badaczy. Głównym celem tego procesu jest wyznaczenie transformacji pomiędzy współrzędnymi 3D punktów w układzie globalnym i odpowiadającymi im współrzędnymi pikselowymi 2D na płaszczyźnie obrazowania kamer. Coraz większa liczba obszarów, w których zastosowanie znajdują systemy stereowizyjne, doprowadziła do specjalizacji wykorzystywanych w nich metod kalibracji kamer. Aktualnie stosowane są różnorodne wzorce kalibracyjne, a także metody samokalibracji kamer. W artykule przedstawiony został autorski zautomatyzowany system kalibracji kamer dedykowany dla systemu stereowizyjnego, umożliwiającego monitorowanie procesów destrukcji materiałów na maszynie wytrzymałościowej. Dla zapewnienia możliwości przeprowadzenia badań zarówno w skali mikro jak i makro, system ten wyposażony jest w zmotoryzowane obiektywy, umożliwiające regulację zbliżenia i ostrości. Prezentowany system kalibracji poprzez zastosowanie mechatronicznego układu pozycjonowania oraz odpowiedniego typoszeregu wzorców płaskich, zapewnia kalibrację kamer w pełnym zakresie obserwacji. Rozwiązanie to umożliwia automatyzację oraz gwarantuje powtarzalność procesu kalibracji.
Słowa kluczowe: stereowizja, kalibracja, badania wytrzymałościowe

27.
Mirosław Neska, MSc; Andrzej Majcher, PhD; Jan Przybylski, PhD
Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, Radom, Poland

System sterowania wielofunkcyjnego urządzenia do testowania dokumentów z zabezpieczeniem elektronicznym
Wprowadzanie do dokumentów papierowych zabezpieczeń elektronicznych stwarza konieczność ich wielokryterialnego testowania, a tym samym opracowywania specjalistycznych testerów. Przykładem takiego urządzenia jest tester wielofunkcyjny. W artykule przedstawiono system sterowania tym urządzeniem, realizującym testy: stemplowania, zapisu oraz ścierania w dokumencie z zabezpieczeniem elektronicznym. Opisano strukturę sprzętową systemu sterowania oraz strukturę realizowanych testów. Przedstawiono analizę behawioralną z zastosowaniem diagramów aktywności języka UML. Zaprezentowano parametry techniczne opracowanego systemu sterowania oraz możliwości jego zastosowania, w typoszeregu urządzeń testujących.
Słowa kluczowe: testowanie produktów, układy RFID, zabezpieczenia dokumentów, obciążenie udarowe, obciążenie ścierne, diagram aktywności UML

28.
prof. dr hab. inż. Aleksander Olejnik, dr inż. Krzysztof Falkowski, dr inż. Maciej Henzel
Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa

Pracownia Zawieszeń Magnetycznych Laboratorium Badań Napędów Lotniczych WAT
W artykule opisane zostały efekty realizacji projektu POIG.02.02.00-14-022/09 Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, którego głównym celem było utworzenie w Wojskowej Akademii Technicznej Laboratorium Badań Lotniczych. W Laboratorium powstała m.in. Pracowania Zawieszeń Magnetycznych, która będzie prowadzić unikalne w skali Kraju i Unii Europejskiej numeryczne oraz doświadczalne badania nad opracowywaniem pasywnych i aktywnych zawieszeń magnetycznych, ich optymalizacją, sterowaniem, zasilaniem itp. Działalność Laboratorium będzie nakierowana na rozwiązywanie problemów napędów lotniczych i w istotny sposób przyczyni się do rozwiązywania problemów eksploatacyjnych, umożliwi modernizację testowanych konstrukcji, jak również projektowanie nowych.
Słowa kluczowe: zawieszenia magnetyczne, silnik lotniczy

29.
Józef Szaban, PhD Eng; Ireneusz Wawrzyński, MSc Eng
Emerson Process Management Power and Water Solution, Warsaw, Poland

Optymalizacja gospodarki wodą w bloku gazowo-parowym
W artykule omówiono optymalizacje gospodarki wodnej w chłodni wentylatorowej. Podano opis rozwiązania problemem jak również jego zastosowania w przemyśle. Zastosowano część oprogramowania z pakietu SmartProcess dostarczanego przez Emerson. Pakiet użyto w dwóch elektrowniach, jako uzupełnienie rozproszonego systemu sterowania Ovation.
Słowa kluczowe: optymalizacja, Ovation, SmartProcess, chłodnia wentylatorowa, Cykl Kombinowany w Wysokosprawnej Kogeneracji

30.
Szczepan Paszkiel, PhD Eng
Opole University of Technology, Poland

Modelowanie populacyjne frakcji komórek neuronalnych z przeznaczeniem do sterowania robotem mobilnym
W artykule przedstawiono modelowanie populacyjne frakcji komórek neuronalnych z przeznaczeniem do sterowania robotem mobilnym. Porównano istniejące modele komórek neuronalnych w celu opisania problemu. Porównano również modele populacyjne reprezentujące frakcje (komórki piramidalne i interneurony). W wyniku przeprowadzonej analizy dokonano wyboru podejścia populacyjnego dla sterowania robotem mobilnym. W warunkach laboratoryjnych, proces modelowania frakcji komórek zdecydowanie wspomaga proces sterowania w przypadku implementacji koncepcji interfejsu mózg-komputer.
Słowa kluczowe: modelowanie, komórki neuronalne, robot mobilny

31.
Piotr Trojanek, MSc Eng; Maciej Stefańczyk, MSc Eng; Tomasz Kornuta, MSc Eng
Institute of Control and Computation Engineering, Warsaw University of Technology, Poland

Modelowanie przepływu danych w komponentowych układach percepcji robotów
W artykule przedstawiono wyniki prac poświęconych budowie układów percepcji systemów robotycznych. Na podstawie wybranego przykładu złożonego systemu percepcji wyróżniono typowe problemy występujące podczas projektowania takich systemów. W celu ich rozwiązania dokonano formalizacji modelu przepływu danych przy użyciu metamodelu – kluczowego elementu w inżynierii opartej na modelach. Opracowany metamodel ułatwia rozwój takich systemów oraz umożliwia stworzenie graficznych narzędzi do edycji modeli konkretnych systemów percepcji, ich walidacji, a ostatecznie do automatycznego generowania szkieletów kodu. Ponadto, zidentyfikowano wymagania odnośnie środowiska wykonawczego omawianej klasy układów oraz porównano je z istniejącymi ramowymi strukturami programowymi opartymi na podejściu komponentowym.
Słowa kluczowe: robot, układ sterowania, percepcja, przepływ danych, metamodel, inżynieria oparta na modelach, systemy komponentowe

32.
Grzegorz Redlarski, DSc Eng; Aleksander Pałkowski, MSc Eng; Dominik Ambroziak, MSc Eng
Faculty of Electrical and Control Engineering, Gdańsk University of Technology, Poland

System lokalizacji i identyfikacji oparty na glifach optycznych
Glify optyczne są nieskomplikowanymi znakami graficznymi zawierającymi zakodowaną informację. Dzięki wykorzystaniu technik przetwarzania obrazu i rozpoznawania wzorców możliwa jest implementacja skutecznego systemu globalnego wspomagającego nawigację autonomicznych pojazdów. Prostota systemu pozwala na łatwe jego wdrożenie, bez konieczności przebudowy aparatury monitorującej. Zapewnia również możliwość skorzystania w procesie projektowania z powszechnie dostępnego oprogramowania open source. W artykule przedstawiono algorytm, którego zadaniem jest wyszukanie wprowadzonych do bazy symboli obiektów oraz ustalenie ich pozycji i orientacji w globalnym układzie współrzędnych kamery. Szybkość i niezawodność systemu wykazano na podstawie badań eksperymentalnych z użyciem rzeczywistych robotów mobilnych.
Słowa kluczowe: glify optyczne, nawigacja robotów mobilnych, przetwarzanie obrazu, rozpoznawanie wzorców, śledzenie kamerą

33.
Benedykt Jaworski, Dominik Bilicki, Dominik Belter, PhD
Institute of Control and Information Engineering, Poznań University of Technology, Poland

Integracja danych pomiarowych w systemie lokalizacji robota kroczącego
Artykuł przedstawia wizyjny system lokalizacji robota kroczącego. Przedstawiono wykorzystanie algorytmu PTAM oraz metody określającej położenie kamery względem znacznika do określenia położenia robota. Przedstawiono metodę fuzji danych z obu systemów pomiarowych. Proponowana metoda jest alternatywa dla droższych systemów ‘motion capture’ wykorzystywanych do weryfikacji eksperymentalnej wewnątrz laboratorium.
Słowa kluczowe: lokalizacja robota mobilnego, fuzja danych, system wizyjny

34.
Karol Majek*, Michał Pełka*, dr inż. Janusz Będkowski*, mgr inż. Maciej Cader**, prof. dr hab. inż. Andrzej Masłowski*
*Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Warszawska
**Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP w Warszawie

Projekt autonomicznego robota inspekcyjnego
W artykule przedstawiono projekt autonomicznego robota inspekcyjnego. Ze względu na fakt, że komercyjne rozwiązania nie oferują satysfakcjonującej funkcjonalności w stosunkowo niskiej cenie zdecydowano się zaprojektować autonomicznego robota inspekcyjnego na bazie komercyjnej platformy wyposażonej w autorskie rozwiązanie laserowego systemu pomiarowego 3D. Projekt lasera 3D wykonano z wykorzystaniem technik szybkiego prototypowania metodą druku 3D. Autonomiczny robot mobilny nawigowany jest na podstawie systemu IMU (Inertial Measurement Unit) ze zintegrowanym GPS (Global Positioning System). Opracowane rozwiązanie dostarcza użytkownikowi danych w postaci map lokalnych 3D wraz z częściową analizą semantyczną (obliczanie wektorów normalnych dla chmury punktów metodą PCA Principal Component Analysis) w trybie on-line. Przeprowadzono eksperymenty weryfikujące poprawność działania systemu. W rezultacie powstało nowoczesne stanowisko badawcze, które może być wykorzystane do kolejnych badań z wykorzystaniem mobilnych systemów inspekcyjnych.
Słowa kluczowe: robot inspekcyjny, laserowy system pomiarowy 3D, PCA (Principal Component Analysis)

35.
Krzysztof Walas, PhD
Institute of Control and Information Engineering, Poznań University of Technology, Poland

Projekt stopy sześcionożnego robota kroczącego
Niniejszy artykuł opisuje proces rozwoju stopy dla sześcionożnego robota kroczącego Messor. Stopa ma wbudowane urządzenie do pomiaru sił kontaktu między stopą a podłożem. Dane te są wymagane do kroczenia po nierównym i podatnym gruncie. W artykule pokazane zostało jednoosiowe urządzenie pomiarowe. Następnie opisano czujnik trójosiowy bazujący na projekcie czujnika jednoosiowego. Artykuł prezentuje proces projektowania i opis rzeczywistego urządzenia.
Słowa kluczowe: robot kroczący, robot sześcionożny, stopa, projektowanie

36.
Marta Rostkowska, BEng; Michał Topolski, BEng; Piotr Skrzypczyński, DSc, PhD
Institute of Control and Information Engineering, Poznań University of Technology, Poland

Modułowy robot mobilny przeznaczony do systemów wielorobotowych
Niniejsza praca przedstawia poszczególne etapy projektowania i konstrukcji miniaturowego, dydaktycznego robota mobilnego własnego pomysłu. Zawarto w niej opis każdego z etapów, ze szczególnym naciskiem na koncepcję modułowości, która stanowi o wartości dydaktycznej całej konstrukcji. Opisano m.in. proces projektowania mechaniki, doboru czujników i najważniejszych elementów, projektowania elektroniki, opis zastosowanych magistral komunikacyjnych oraz opis wytworzonych modułów i programów zawartych w mikrokontrolerach oraz na komputerze PC.
Słowa kluczowe: robot mobilny, mikrokontroler, system wielorobotowy, odometria, komunikacja

37.
Mikołaj Wasielica, MSc; Marek Wąsik, MSc; Piotr Skrzypczyński, DSc, PhD
Institute of Control and Information Engineering, Poznań University of Technology, Poland

Miniaturowy robot antropomorficzny: budowa i zastosowania
W artykule przedstawiono prototyp miniaturowego robota antropomorficznego. Robot ten został zaprojektowany jako tania platforma sprzętowa do realizacji podstawowych ludzkich umiejętności: wydajny chód, utrzymanie równowagi, efektywne programowanie skomplikowanych sekwencji ruchu. Przedstawiono szczegółowy opis projektu mechaniki i elektroniki, podstawowych fragmentów oprogramowania oraz zaprezentowano niektóre z zastosowań robota. Prototyp został gruntownie przetestowany podczas startu w licznych zawodach i występach na żywo.
Słowa kluczowe: robot antropomorficzny, dwunożne chodzenie, serwomotor, mikrokontroler, programowanie robota, motion capture

38.
Janusz Będkowski, PhD Eng
Institute of Automatic Control and Robotics, Warsaw University of Technology, Poland

Jakościowa przestrzenno-czasowa reprezentacja oraz rozumowanie dla aplikacji robotycznych
W artykule przedstawiono metodykę jakościowej przestrzenno-czasowej reprezentacji oraz rozumowania dla aplikacji robotycznych. Celem jest opracowanie mechanizmu podejmowania decyzji, które umożliwi także modelowanie środowiska oraz rozumowanie w sensie jakościowym. Nowym zagadnieniem badawczym jest budowanie modelu środowiska na bazie obserwacji robota mobilnego, przy czym nowe koncepty (podstawowe elementy przestrzenne) są generowane automatycznie. Przedstawiono trzy eksperymenty, każdy skojarzony z inną aplikacją robotyczną, między innymi mobilna przestrzenna inteligencja asystująca dla projektowania przestrzennego, projektowanie przestrzenne dla integracji robota przemysłowego z istniejącym środowiskiem pracy oraz nadzorowanie pracy robota zdalnie sterowanego. Każdy z tych eksperymentów dowodzi słuszności proponowanej metodyki. W związku z tym metodyka może znaleźć zastosowanie w projektowaniu zaawansowanych aplikacji robotycznych, gdzie interakcja oraz integracja człowiek-robot są zasadniczym zagadnieniem funkcjonalnym oraz użytkowym.
Słowa kluczowe: rozumowanie jakościowe, robot mobilny, robot przemysłowy, modelowanie semantyczne

39.
Wojciech Biegański, MSc Eng; prof. Andrzej Kasiński, DSc, PhD Eng
Institute of Control and Information Engineering, Poznań University of Technology, Poland

Wstępne badania trójokularowej głowicy wizyjnej do prac podwodnych
Artykuł przedstawia podstawowe założenia odnośnie działania trójokularowej głowicy wizyjnej (TVS) zaprojektowanej i wykonanej do rejestracji obrazów w wodach śródlądowych przy wykorzystaniu autonomicznego pojazdu podwodnego. Opisane zostało środowisko operacyjne takiej głowicy, jakim są wody śródlądowe oraz proces powstawania informacji wizyjnej, w tym właśnie środowisku. Następnie wyjaśnione zostało pojęcie i cel fuzji obrazowej oraz proces projektowania głowicy, tj. dobór elementów optycznych i mechanicznych poparty wcześniejszymi badaniami w zadanych pasmach promieniowania.
Słowa kluczowe: fuzja obrazowa, podwodny system wizyjny, wielodomowy system wizyjny, AUV

40.
Bartosz Brzozowski, MSc; Przemysław Kordowski, Eng; Zdzisław Rochala, PhD; Konrad Wojtowicz, Lt MSc
Faculty of Mechatronics and Aerospace, Military University of Technology, Warsaw, Poland

Projekt miniaturowego, trójwymiarowego laserowego skanera przestrzeni dla BSP pionowego startu i lądowania
Wykorzystując komercyjny, laserowy skaner wykonujący pomiary w jednej płaszczyźnie, opracowano moduł awioniczny umożliwiający uzyskanie trójwymiarowej chmury punktów obrazujących przestrzeń wokół statku powietrznego. Współrzędne sferyczne każdego z tych punktów przekazywane są do komputera pokładowego systemu awionicznego. W zależności od zaimplementowanego w nim algorytmu, odebrane dane mogą służyć do określenia obszarów niebezpiecznych dla lotu, wyznaczenia trajektorii lotu z ominięciem przeszkód lub wizualizacji otoczenia statku powietrznego. W artykule przedstawiono zastosowaną konstrukcję modułu awionicznego i opracowany algorytm pracy urządzenia, omówiono otrzymane wyniki oraz przedstawiono ograniczenia możliwości zastosowania modułu wynikające ze specyfiki zaproponowanego rozwiązania.
Słowa kluczowe: laserowy skaner przestrzeni, BSP, moduł awioniczny, system antykolizyjny

41.
Prof. Aleksander Olejnik, PhD, DSc*; Robert Rogólski, PhD*; Tomasz Mosiej, Eng*; Grzegorz Chmaj, PhD**
*Department of Mechatronics and Aeronautics, Institute of Aviation Technology, WAT Military University of Technology, Poland
**AGH University of Science and Technology, Department of Robotics and Mechatronics, Poland

Integracja i testy autopilota MP2128g w zastosowaniu do stabilizacji i sterowania mini-BSP w locie autonomicznym
Artykuł przedstawia problematykę integracji autopilota MP2128g na pokładzie bezpilotowego statku powietrznego klasy mini. W rozważaniach zawarto skrócony opis możliwości i sposób montażu autopilota na potrzeby stabilizacji i wykonywania lotów autonomicznych. Oprócz segmentu powietrznego, zaprezentowano również możliwości dedykowanego oprogramowania służącego do zdalnej kontroli mini-BSP w trakcie realizacji misji. Opisano sposób strojenia pętli sterowania automatycznego w poszczególnych fazach lotu mini-samolotu. Wynikiem rozważań jest opis wykonanego w końcowej fazie badań autonomicznego lotu po wyznaczonej trasie. Przeprowadzony program badań potwierdza możliwość zastosowania opisywanego wyposażenia awionicznego na potrzeby obserwacyjnych bezpilotowych statków powietrznych.
Słowa kluczowe: BSP (bezzałogowy statek powietrzny), autopilot, system sterowania lotem

42.
Full Prof. Mikołaj Busłowicz, PhD Eng*; Adam Makarewicz, MSc Eng**
*Białystok University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Poland
**Doctoral Study, Faculty of Electrical Engineering, Białystok University of Technology, Poland

Analiza chaotycznej dynamiki układu Ikedy niecałkowitego rzędu
Rozpatrzono chaotyczny układ Ikedy niecałkowitego rzędu. Stosując badania symulacyjne zbadano wpływ wartości niecałkowitego rzędu, opóźnienia oraz parametrów układu na możliwość występowania drgań chaotycznych. Badania przeprowadzono w środowisku systemu MATLAB/Simulink wykorzystując Ninteger Fractional Control Toolbox for MATLAB.
Słowa kluczowe: chaos, układ niecałkowitego rzędu, układ Ikedy, opóźnienie

43.
Full Prof. Mikołaj Busłowicz, PhD Eng
Faculty of Electrical Engineering, Białystok University of Technology, Poland

Stabilność dyskretnych skalarnych układów liniowych niecałkowitego rzędu z jednym opóźnieniem
Rozpatrzono problem stabilności liniowych skalarnych układów dyskretnych niecałkowitego rzędu z jednym opóźnieniem zmiennych stanu. Wykorzystując metodę podziału D, podano graficzne warunki konieczne i wystarczające praktycznej stabilności. Bazując na tych warunkach, sformułowano proste analityczne warunki wystarczające stabilności praktycznej oraz stabilności asymptotycznej. W przypadku układów dodatnich podano proste analityczne warunki konieczne i wystarczające stabilności praktycznej oraz stabilności asymptotycznej.
Słowa kluczowe: układ liniowy, dyskretny, skalarny, niecałkowitego rzędu, opóźnienie, stabilność

44.
Łukasz Sajewski, PhD Eng
Faculty of Electrical Engineering, Białystok University of Technology, Poland

Wyznaczanie dodatnich realizacji minimalnych układów ciągło-dyskretnych o transmitancji z separowanym licznikiem lub mianownikiem
Sformułowany został problem wyznaczania dodatniej realizacji minimalnej dla klasy liniowych układów ciągło-dyskretnych. Przeanalizowane zostały dwa przypadki szczególne układów ciągło-dyskretnych. Zaproponowana została metoda, bazująca na schemacie zmiennych stanu, wyznaczania dodatniej realizacji minimalnej na podstawie znanej transmitancji operatorowej układu. Określono warunki wystarczające istnienia dodatniej realizacji minimalnej dla transmitancji operatorowej z separowanym licznikiem lub mianownikiem. Podano dwie procedury wyznaczania dodatniej realizacji minimalnej, których efektywność zobrazowano przykładami numerycznymi.
Słowa kluczowe: ciągło-dyskretny, dodatni, minimalna, realizacja, wyznaczanie

45.
Andrzej Ruszewski, PhD
Faculty of Electrical Engineering, Białystok University of Technology, Poland

Warunki stabilności skalarnych układów dyskretnych niecałkowitego rzędu z czystym opóźnieniem
W pracy rozpatrzono problem stabilności liniowych skalarnych układów dyskretnych niecałkowitego rzędu z czystym opóźnieniem zmiennych stanu. Wykorzystując metodę podziału D podano warunek konieczny i wystarczający praktycznej stabilności oraz warunek wystarczający stabilności asymptotycznej.
Słowa kluczowe: stabilność asymptotyczna, stabilność praktyczna, niecałkowity rząd, liniowy układ dyskretny

46.
dr inż. Mirosław Gajer
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Informatyki Stosowanej

Optymalizacja systemów elektroenergetycznych z zastosowaniem obliczeń ewolucyjnych
Tematyka artykułu dotyczy zagadnień związanych z optymalizacją pracy urządzeń wchodzących w skład systemu elektroenergetycznego. W artykule optymalizacja sposobu pracy urządzeń systemu elektroenergetycznego została potraktowana jako optymalizacja wielokryterialna. Głównymi kryteriami branymi pod uwagę podczas poszukiwania rozwiązania są przede wszystkim koszt produkcji energii elektrycznej w rozpatrywanym horyzoncie czasowym oraz całkowita moc termicznych strat przesyłowych powstających w liniach wysokich napięć. Ponadto moc w systemie elektroenergetycznym powinna być zbilansowana, co stanowi kolejne kryterium oceny jakości uzyskiwanych rozwiązań. W celu rozwiązania rozpatrywanego w artykule zagadnienia optymalizacyjnego zaproponowano wykorzystanie techniki obliczeń ewolucyjnych.
Słowa kluczowe: systemy elektroenergetyczne, optymalizacja wielokryterialna, obliczenia ewolucyjne

47.
mgr inż. Amadeusz Nowak, mgr inż. Roman Regulski
Zakład Urządzeń Mechatronicznych, Politechnika Poznańska

Sterowanie parkowaniem pojazdu z wykorzystaniem logiki rozmytej
Artykuł dotyczy problemu automatycznego parkowania pojazdu oraz sterowania wykorzystującego zasady logiki rozmytej. Przedstawiono istotę zagadnienia i zastosowane uproszczenia. Opracowano model symulacyjny w programie MATLAB/Simulink i wizualizację procesu, pozwalające na przeprowadzenie eksperymentów dotyczących parkowania i sterowania rozmytego. Baza reguł sterownika logiki rozmytej została wygenerowana automatycznie na podstawie danych numerycznych w oparciu o algorytm Wang+. Przeprowadzono dodatkowe eksperymenty badające wpływ zmian w strukturze sterownika na jakość parkowania. Na podstawie tego sterownika zaprojektowano stanowisko laboratoryjne, wykorzystując zestaw LEGO Mindstorms.
Słowa kluczowe: logika rozmyta, parkowanie, MATLAB, Simulink, LEGO Mindstorms

48.
Tadeusz Kaczorek, PhD Eng, DSc
Faculty of Electrical Engineering, Bialystok University of Technology, Poland

Aproksymacja dodatnich stabilnych ciągłych układów liniowych przez dodatnie stabilne układy dyskretne
Dodatnie układy stabilne ciągłe są aproksymowane za pomocą liniowej aproksymacji Pade dodatnimi, stabilnymi układami dyskretnymi. Wykazano, że aproksymacja ta zachowuje dodatniość i stabilność asymptotyczną. Rozważania ogólne zostały zilustrowane przykładem numerycznym.
Słowa kluczowe: aproksymacja, układ ciągły, dyskretny, dodatni, stabilny

49.
Wojciech Trzasko, PhD Eng
Faculty of Electrical Engineering, Białystok University of Technology, Poland

Osiągalność i sterowalność dodatnich układów dyskretnych niecałkowitego rzędu
W pracy rozpatrzono liniowe stacjonarne dodatnie układy dyskretne niecałkowitego niewspółmiernego rzędu. Sformułowano definicje oraz podano warunki konieczne i wystarczające dodatniości, osiągalności i sterowalności układów dyskretnych niewspółmiernego rzeczywistego rzędu oraz współmiernego niecałkowitego rzędu. Rozważania zilustrowano przykładem numerycznym.
Słowa kluczowe: niecałkowity niewspółmierny rząd, układ dyskretny, standardowy, dodatni, osiągalność, sterowalność

50.
Rafał Kociszewski, PhD
Faculty of Electrical Engineering, Białystok University of Technology, Poland

Obserwowalność liniowych układów dyskretnych różnych niecałkowitych rzędów
W pracy rozpatrzono problem obserwowalności układów dyskretnych dodatnich przy różnych niecałkowitych rzędach w równaniu stanu. Podano warunki konieczne i wystarczające obserwowalności rozpatrywanej klasy układów dynamicznych. Zaproponowano prostą metodę wyznaczania nieujemnego stanu początkowego takiego układu. Rozważania zilustrowano przykładem teoretycznym, zaś niezbędne obliczenia wykonano w środowisku programowym MATLAB.
Słowa kluczowe: rząd niecałkowity, układ, dodatni, dyskretny, obserwowalność

51.
Rafał Kociszewski, PhD
Faculty of Electrical Engineering, Białystok University of Technology, Poland

Synteza obserwatora układów dyskretnych o różnych niecałkowitych rzędach
W pracy rozpatrzono problem syntezy obserwatorów dla dodatnich układów dyskretnych różnych niecałkowitych rzędów w równaniu stanu. Wykorzystując podejście oparte na typowym zadaniu programowania liniowego (LP) oraz zadaniu sformułowanym w ramach liniowych nierówności macierzowych (LMI) pokazano, że jest możliwe uzyskanie dodatniego asymptotycznie stabilnego obserwatora. Są to warunki dostateczne, alternatywne w stosunku do podanych w [5, 18] dla układów niedodatnich. Zaprojektowany obserwator poprawnie estymuje (odtwarza) zmienne stanu przyjętego do rozważań dyskretnego układu niecałkowitego rzędu. Wyniki obliczeniowe uzyskano w środowisku programowym MATLAB z wykorzystaniem biblioteki Optimization oraz pakietów SeDuMi i YALMIP. Rezultaty symulacyjne uzyskano przy wykorzystaniu dodatkowej biblioteki Fractional States Space Toolkit.
Słowa kluczowe: rząd niecałkowity, układ, dodatni, dyskretny, obserwator, programowanie liniowe, liniowa nierówność macierzowa

52.
dr inż. Mariusz Piotr Hetmańczyk
Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

Predykcyjnie ukierunkowane wektory diagnostyczne
Artykuł zawiera propozycję sformalizowanego zapisu bieżących stanów wybranych parametrów procesu, w formie predykcyjnie ukierunkowanych wektorów diagnostycznych (PUWD). Przedstawiono także analizę oraz wymagania dotyczące zapisu opisywanych wektorów, ze szczególnym uwzględnieniem charakteru współpracy złożonych zespołów maszyn, ukierunkowanego na możliwość odtworzenia struktury zależności (fizycznych oraz informatycznych) pomiędzy poszczególnymi elementami analizowanego systemu. W wektorach zawarto opis ilościowy oraz jakościowy analizowanych podsystemów rozważanego środka technicznego. Formę oraz zawartość danych diagnostycznych (stanowiących podstawę do predykcji) przedstawiono na przykładzie środowiska rozproszonych napędów przemysłowych, stanowiących element wcześniejszych publikacji autora [1–3].
Słowa kluczowe: diagnostyka, monitorowanie, predykcja stanów, systemy rozproszone, wektory diagnostyczne

53.
dr inż. Mariusz Piotr Hetmańczyk
Instytut Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

Zastosowanie metodologii FMECA do budowy struktur systemów mechatronicznych, zorientowanych na predykcję stanów
Artykuł przedstawia ocenę wykorzystania metodologii FMECA do analizy pracy rozproszonych systemów przemysłowych, w których występuje możliwość zdefiniowania jednorodnej struktury zależności między bieżącymi stanami a wywoływanymi przez nie skutkami. Opisywany sposób zastosowania metodologii FMECA, w przypadku przedstawionych kryteriów, odbiega od tradycyjnego ujęcia metody. Pozwala jednak na zbudowanie modelu prognostycznego, bazującego na wiedzy eksperckiej w odniesieniu do opracowanych już aplikacji. Ponadto proponowana koncepcja stanowi spójny element z prezentowanym przez autora Komputerowym Systemem Sterowania i Diagnostyki Napędów Rozproszonych [1–3], który stanowi podbudowę do opracowania opisywanej koncepcji.
Słowa kluczowe: diagnostyka, monitorowanie, predykcja stanów, systemy rozproszone, metodologia FMECA

54.
dr inż. Tomasz Winiarski, Konrad Banachowicz
Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Warszawska

System akwizycji skorygowanej siły uogólnionej kontaktu robota manipulacyjnego z otoczeniem
W artykule zaprezentowano system akwizycji skorygowanej siły uogólnionej kontaktu narzędzia manipulatora z otoczeniem oparty o nadgarstkowy czujnik sił i momentów sił oraz dodatkową jednostkę inercyjną. Opracowany system z jednej strony eliminuje w znacznym stopniu błędy związane z wpływem ciężaru narzędzia, siły grawitacji a nawet sił bezwładności, z drugiej przeznaczony jest do współpracy z tanimi i sprawdzonym manipulatorami przemysłowymi, czyniąc je platformami badawczymi robotyki usługowej.
Słowa kluczowe: robot, manipulator, siła uogólniona, jednostka inercyjna

55.
Jakub Szałatkiewicz, Roman Szewczyk, Eugeniusz Budny, Tadeusz Missala, Wojciech Winiarski
Industrial Research Institute for Automation and Measurements

Określenie parametrów sterowania PID, plazmotronowego reaktora plazmowego.
Artykuł prezentuje dobór parametrów sterowania PID do zastosowań sterowania mocą plazmotronowego reaktora plazmowego, opracowanego i zbudowanego w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów w Warszawie. Reaktor plazmowy jest kluczowym elementem stanowiska badawczego opracowanego do badań procesu przetwarzania, odzysku i unieszkodliwiania odpadów elektronicznych obwodów drukowanych ze Zużytego Sprzętu Elektrycznego i Elektronicznego. Przeprowadzono eksperyment używając 36 kW, w trakcie którego mierzono temperaturę w dwóch punktach komory reaktora. Eksperyment umożliwił weryfikację odpowiedzi cieplnej reaktora w trakcie sterowania mocą reaktora. W oparciu o przeprowadzoną identyfikację parametrów cieplnych reaktora opracowanych we wcześniejszym artykule [7], wybrano sterowanie PID, jako odpowiedni sposób kontroli obiektów inercyjnych drugiego rzędu. Parametry sterowania PID zostały określone przy wykorzystaniu MATLAB-Simulink toolbox. Opracowane parametry kontrolera PID zostały wykorzystane w sterowaniu mocą plazmowego reaktora plazmowego umożliwiając oszczędzanie energii poprzez redukcję mocy plazmotronów, oraz stabilizację parametrów procesu.
Słowa kluczowe: PID, recycling, przetwarzanie obwodów elektronicznych, technologia plazmowa

56.
Tomasz Bojko, PhD Eng; Maciej Grzanka, Eng; Wojciech Rejmer, MSc Eng
TB-Automation, Kraków

Nowy typ piezoelektrycznie napędzanego systemu mikropozycjonującego – badania symulacyjne i eksperymentalne
W artykule zaprezentowano nowy typ piezoelektrycznie napędzanego urządzenia mikropozycjonującego do zastosowania w operacjach typu pobierz-odłóż (pick-and-place). Celem artykułu jest zaprezentowanie konstrukcji mechanicznej, przedstawienie badań symulacyjnych głównych elementów składowych, a także weryfikacja testów symulacyjnych przez eksperyment. Przedstawione zostały także wybrane aspekty układu napędowego, pracującego w oparciu o napęd piezoelektryczny i elastyczne przeguby złączowe typu flexures, a także wybrane aspekty związane z modelowaniem przy pomocy metody elementów skończonych MES, współpracy pomiędzy elementami mechanicznymi, oraz budowa modułowa urządzenia. W podsumowaniu przedstawiono wyniki testów eksperymentalnych wykonanego prototypu.
Słowa kluczowe: mikropozycjoner, napęd piezoelektryczny, elastyczne przeguby złączowe, system pozycjonowania, symulacje MES

57.
dr inż. Tomasz Bakoń
Zakład Gospodarki Energetycznej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego

Modelowanie sieci wydzielonych z możliwością kształtowania przebiegów napięć fazowych i stanów awaryjnych
W artykule przedstawiono uniwersalny model laboratoryjny sieci wydzielonej zasilanej za pomocą przekształtnika tranzystorowego. Stanowisko to umożliwia dowolne kształtowanie przebiegów napięć fazowych, dynamiczne zmiany konfiguracji sieci i odbiorników oraz modelowanie stanów awaryjnych.
Słowa kluczowe: sieć wydzielona, modelowanie, zwarcie, przekształtniki

58.
mgr inż. Piotr Kardasz
Wydział Elektryczny, Politechnika Białostocka

Rekonstrukcja zaszumionego sygnału sinusoidalnego na podstawie niewielkiej liczby próbek za pomocą algorytmu ewolucyjnego
Artykuł przedstawia przykład wykorzystania algorytmu ewolucyjnego w celu rekonstrukcji zakłóconego szumem białym sygnału sinusoidalnego na podstawie niewielkiej liczby losowo pobranych próbek tego sygnału. Wyniki eksperymentu pokazują, że proponowany algorytm ewolucyjny jest w stanie zidentyfikować z dużą dokładnością parametry badanego sygnału nawet przy dużej mocy zakłócającego szumu (SNR = 0 dB) Zbadane zostało również zachowanie się proponowanego algorytmu, jego zbieżność i dokładność otrzymanych wyników w zależności od parametrów rekonstruowanego sygnału. Zarysowane zostały również kierunki dalszych badań.
Słowa kluczowe: algorytm ewolucyjny, rekonstrukcja sygnału

59.
Roman Trochimczuk, PhD Eng
Faculty of Mechanical Engineering, Bialystok University of Technology, Poland

Mechatroniczne modelowanie systemu telemanipulatora chirurgicznego dedykowanego do operacji małoinwazyjnych
W pracy zaproponowano model mechatroniczny robota chirurgicznego pozwalający na analizę relacji i przepływów (masy, energii i informacji) pomiędzy komponentami oraz określający ich hierarchię w systemie. Omówiono również przetwarzanie informacji oraz jej transmisję w ujęciu systemowym w odniesieniu do mechatronicznego telemanipulatora chirurgicznego.
Słowa kluczowe: modelowanie mechatroniczne, telemanipulator, chirurgia robotyczna, chirurgia małoinwazyjna, transmisja informacji

60.
Prof. Waldemar Uździcki, PhD*; Remigiusz Aksentowicz, MSc*; Paweł Bachman, MSc*; Marcin Chciuk, MSc*; Jan Pavlovkin, PhD Eng**
*University of Zielona Góra, Poland
**University of Matej Bel, Banská Bystrica, Slovakia

Poprawa efektywności energetycznej pneumatycznej instalacji odciągowej poprzez automatyzację procesu regulacji prędkości przepływu powietrza
Istotnym problemem i zasadniczą wadą związaną z eksploatacją pneumatycznych instalacji odciągowych jest ich duża energochłonność. Jednym ze sposobów zmniejszenia zużycia energii jest zastosowanie przetwornicy częstotliwości do regulacji prędkości obrotowej silnika wentylatora. W artykule zaprezentowano układ automatycznej regulacji w oparciu o sprzężenie zwrotne od prędkości przepływu powietrza w przewodzie głównym instalacji. Zastosowane rozwiązanie skutecznie wpływa na poprawę efektywności energetycznej, czyli na zmniejszenie zużycia energii.
Słowa kluczowe: efektywność energetyczna, pneumatyczna instalacja odciągowa, sprzężenie zwrotne, prędkość przepływu powietrza

61.
dr inż. Piotr Gawłowicz, mgr inż. Paweł Bachman, mgr Marcin Chciuk
Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Zielonogórski

Zmniejszenie pętli histerezy w hamulcu magnetoreologicznym poprzez odpowiedni dobór materiałów konstrukcyjnych magnetowodu
W artykule opisano niepożądane właściwości hamulców magnetoreologicznych związane ze zjawiskiem histerezy magnetycznej. Porównano charakterystyki hamulców wykonanych ze stali i blach transformatorowych oraz wykazano, że hamulce, których magnetowody wykonane są z blach, mają mniejszą histerezę.
Słowa kluczowe: hamulce magnetoreologiczne, ciecz magnetoreologiczna, urządzenia dotykowe, histereza

62.
Marcin Jamro, MSc; Bartosz Trybus, PhD
Rzeszów University of Technology, Department of Informatics and Control, Poland

Konfigurowalny interfejs operatorski w środowisku CPDev
W artykule przedstawiono rozszerzenie środowiska programistycznego CPDev o możliwość tworzenia graficznych interfejsów operatorskich. Rozszerzenie obejmuje narzędzia projektowe oraz oprogramowanie uruchomieniowe (runtime). Projektant interfejsu używa edytora CPVis do skomponowania ekranów wizualizacyjnych wybierając z bibliotek obiekty graficzne reprezentujące kontrolki. Na docelowym urządzeniu HMI uruchamiany jest moduł CPVis runtime, którego zadaniem jest interpretowanie danych wizualizacyjnych. Odświeżenie obiektów na ekranie graficznym odbywa się na podstawie informacji z maszyny wirtualnej CPDev, która dostarcza aktualne wartości zmiennych.
Słowa kluczowe: panel operatorski, HMI, systemy sterowania, wizualizacja

63.
dr hab. inż. Zbigniew Świder, prof. dr hab. inż. Leszek Trybus
Katedra Informatyki i Automatyki, Politechnika Rzeszowska

Rozszerzony algorytm PID dla przemysłowego regulatora temperatury z samostrojeniem
Regulator PID z ważoną wielkością zadaną pozwala w pewnym zakresie zmniejszyć przeregulowanie na skokową zmianę wielkości zadanej, jednocześnie nie zmieniając odpowiedzi na zakłócenie (sprowadzone na wejście obiektu). Uzyskuje się to poprzez wprowadzenie „wagi” b w różnicy b W–Y, co ogranicza wpływ wielkości zadanej w torze P regulatora (W oznacza wielkość zadaną, a Y wyjście obiektu). Zmniejszając wartość współczynnika b można ograniczyć lub też całkowicie wyeliminować przeregulowanie w odpowiedzi na skokową zmianę wielkości zadanej W. Jednak dla nastaw regulatora otrzymanych w wyniku samostrojenia przekaźnikowego przy typowym zapasie wzmocnienia i fazy, przeregulowanie występuje nawet dla b=0. W artykule przedstawiono propozycję rozszerzenia algorytmu PID z ważoną wielkością zadaną o filtr pozwalający całkowicie wyeliminować to przeregulowanie.
Słowa kluczowe: algorytm PID, samostrojenie przekaźnikowe, ważona wielkość zadana

64.
inż. Sebastian Wójcicki, dr inż. Tomasz Rutkowski
Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Politechnika Gdańska

Projekt i budowa uniwersalnego sterownika programowalnego
Artykuł opisuje projekt i realizację niskobudżetowego ale zarazem funkcjonalnego i uniwersalnego kompaktowego sterownika programowalnego PLC (ang. Programmable Logic Controller) oraz dedykowanej aplikacji narzędziowej umożliwiającej jego elastyczne oprogramowanie. Przedstawiany sterownik bazuje na jednostce centralnej w postaci 32-bitowego mikrokontrolera ARM firmy STMicroelectronics oraz wyposażony jest w standardowe peryferia wykorzystywane w przemysłowych instalacjach technologicznych tj.: we/wy cyfrowe, we/wy analogowe czy interfejs enkodera. Do komunikacji sterownika z komputerem PC lub innymi urządzeniami przeznaczone są standardowe interfejsy: USB, RS-232 lub magistrala CAN (ang. Controller Area Network). Dedykowana sterownikowi aplikacja narzędziowa napisana została w języku C# i pracuje w środowisku Windows. Umożliwia ona między innymi: tworzenie programów sterujących w języku graficznym FBD (ang. Function Block Diagram), programowanie sterownika, prostą diagnostykę oraz podgląd zmiennych w trakcie pracy sterownika (tryb on-line). W celu śledzenia wartości wybranych zmiennych można wykorzystać wbudowany wyświetlacz LCD a za pomocą dostępnych na obudowie przycisków wykonać np. „strojenie” wybranych parametrów wgranego do sterownika algorytmu sterującego.
Słowa kluczowe: PLC, mikrokontroler, przemysłowe systemy sterowania

65.
Paweł Sokólski, MSc Eng
SPZP CORRPOL, Gdańsk, Poland

Sterowanie adaptacyjne w ochronie przed korozją stalowych konstrukcji podziemnych
W artykule przedstawiono propozycję zastosowania nowoczesnych metod sterowania, takich jak sterowanie adaptacyjne, w ochronie przed korozją. W oparciu o dostępne na rynku rozwiązania z zakresu ochrony katodowej zaproponowano system „inteligentnego” sterowania w celu zwiększenia skuteczności ochrony przy jednoczesnej minimalizacji płynących w układzie prądów dzięki dokładnej znajomości obiektu sterowania.
Słowa kluczowe: sterowanie adaptacyjne, identyfikacja, mikrokontroler, ochrona przed korozją

66.
Paweł Sokólski, MSc Eng*; Tomasz Rutkowski, PhD Eng**
*SPZP CORRPOL, Gdańsk, Poland
**Gdańsk University of Technology, Poland

Hybryda sieci neuronowych i ukrytych modeli Markowa jako nowoczesne podejście do rozpoznawania mowy
Celem artykułu jest przedstawienie algorytmów hybrydowych łączących zalety sztucznych sieci neuronowych i ukrytych modeli Markowa w zastosowaniach rozpoznawania mowy dla potrzeb sterowania. W zakres opracowania wchodzi przegląd stosowanych obecnie rozwiązań, opis i analiza implementacji wybranych struktur sieci neuronowych (NN) oraz ukrytych modeli Markowa (HMM). Główną część artykułu stanowi opis opracowywania hybrydowego algorytmu rozpoznawania mowy wykorzystującego NN i HMM oraz prezentacja wyników weryfikacji poprawności działania.
Słowa kluczowe: sztuczne sieci neuronowe, ukryte modele Markowa, MFCC, sterowanie

67.
prof. dr hab. inż. Andrzej Milecki*, mgr inż. Paweł Bachman**
*Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska
**Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Zielonogórski

Sterowanie admitancyjne i impedancyjne w układzie napęd elektrohydrauliczny – dżojstik haptic
W artykule opisano możliwości sterowania napędem elektrohydraulicznym przy pomocy dżojstika „haptic” w układzie admitancyjnym i impedancyjnym. Przedstawiono wyniki badań wykonanych z wykorzystaniem nieliniowego modelu i rzeczywistego serwonapędu elektrohydraulicznego. Sprawdzono też, jak na proces sterowania wpływa wprowadzenie dodatkowego sprzężenia dotykowego. W tym celu przebadano układ w wersji bez sprzężenia dotykowego i ze sprzężeniem.
Słowa kluczowe: urządzenia dotykowe, serwonapędy elektrohydrauliczne, sterowanie admitancyjne i impedancyjne, ciecz magnetoreologiczna, haptic, modelowanie

68.
Dominik Rybarczyk, MSc Eng*; Piotr Owczarek, MSc Eng*; Jarosław Gośliński, MSc Eng**
*Faculty of Mechanical Engineering and Management, Poznań University of Technology, Poland
**Faculty of Electrical Engineering, Poznań University of Technology, Poland

Testowanie elektrohydraulicznego serwonapędu z silnikiem synchronicznym w systemie Hardware in the Loop
Artykuł opisuje zawór proporcjonalny, w którym elementem zadającym jest silnik synchroniczny typu PMSM. Zawór steruje siłownikiem hydraulicznym. Układ przetestowano przy użyciu techniki Hardware in the Loop. W tym celu większość elementów, oprócz silnika synchronicznego zaimplementowano na sterowniku PLC jako model dyskretny. Podczas testów zebrano charakterystyki czasowe układu.
Słowa kluczowe: serwonapęd elektrohydrauliczny, serwozawór elektrohydrauliczny, silnik synchroniczny, hardware in the loop

69.
mgr inż. Roman Regulski, mgr inż. Amadeusz Nowak
Zakład Urządzeń Mechatronicznych, Politechnika Poznańska

Zastosowania systemów rozpoznawania mowy do sterowania i komunikacji głosowej z urządzeniami mechatronicznymi
Artykuł przedstawia przykłady wykorzystania systemów automatycznego rozpoznawania mowy do budowy głosowych interfejsów typu człowiek-maszyna. W artykule opisano sposób działania takich aplikacji pod kątem sterowania i komunikacji głosowej. W następnej części przedstawiono koncepcję i budowę systemu rozpoznawania mowy do komunikacji z 32-bitowym modułowym sterownikiem pralki.
Słowa kluczowe: automatyczne rozpoznawanie mowy, sterowanie głosowe, interfejs człowiek-maszyna, sterownik pralki

70.
Jarosław Gośliński, MSc Eng*; Piotr Owczarek, MSc Eng**; Dominik Rybarczyk, MSc Eng**
*Faculty of Electrical Engineering, Poznań University of Technology, Poland
**Faculty of Mechanical Engineering and Management, Poznań University of Technology, Poland

Estymacja kąta odchylenia za pomocą jednostki IMU w manipulatorze z serwonapędami elektrohydraulicznymi
W artykule poruszono problem estymacji kąta wychylenia ramienia manipulatora przy użyciu inercyjnej jednostki pomiarowej (IMU). Jednostka została zamocowana na ramieniu manipulatora umożliwiając określenie odchylenia tego ramienia względem globalnego układu współrzędnych. Robot został również wyposażony w dwa enkodery inkrementalne. Wyniki pozwoliły na porównanie estymaty kąta odchylenia ramienia robota obliczonej z jednostki IMU oraz enkodera. W pracy zweryfikowano wpływ położeniu czujnika IMU na jakość estymaty. Sprawdzeniu poddane zostały również nastawy algorytmu estymującego kąt odchylenia. Ostatecznie zweryfikowano działanie wybranego algorytmu estymującego kąt przy różnorodnych wymuszeniach ruchu manipulatora. Celem pracy było sprawdzenie metod estymujących kąt przy użyciu IMU w układach z napędem hydraulicznym.
Słowa kluczowe: filtr Kalmana, inercyjna jednostka pomiarowa, manipulator elektrohydrauliczny, enkoder

71.
Jarosław Gośliński, MSc Eng*; Piotr Owczarek, MSc Eng**; Dominik Rybarczyk, MSc Eng**
*Faculty of Electrical Engineering, Poznań University of Technology, Poland
**Faculty of Mechanical Engineering and Management, Poznań University of Technology, Poland

Zastosowanie sensora Kinect do sterowania manipulatora z napędami elektrohydraulicznym
Artykuł opisuje sterowanie 2-osiowym manipulatorem z napędami elektro-hydraulicznymi za pomocą ruchów ręki człowieka. Do rozpoznawania punktów szkieletowych człowieka wykorzystany jest Kinect. W tej aplikacji informacje o współrzędnych barku, łokcia i ręki wykorzystywane były do wyliczenia kinematyki odwrotnej manipulatora. W badaniach testowano precyzję sterowania przez ruch ręki człowieka. Celem pracy było znalezienie nowej metody sterowania urządzeniami bez użycia powszechnie stosowanych joysticków, aby utworzyć interfejs komunikacji pomiędzy człowiekiem a maszyną.
Słowa kluczowe: Kinect, manipulator z napędami elektro hydraulicznymi, sterowanie ruchem ręki, rozpoznawanie postury człowieka

72.
Agnieszka Pręgowska, MSc Eng; Robert Konowrocki, PhD Eng; prof. Tomasz Szolc, PhD Eng, DSc
Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland

Półaktywne sterowanie drganiami skrętnymi przy wykorzystaniu obrotowego tłumika z cieczą magnetoreologiczną – weryfikacja doświadczalna
Drgania skrętne są jednym z najważniejszych rodzajów drgań, ponieważ są naturalnie związane z podstawowym ruchem roboczym wielu maszyn i urządzeń. Prezentowany artykuł jest poświęcony półaktywnemu sterowaniu drganiami skrętnymi napędu maszyny roboczej przy wykorzystaniu obrotowych tłumików z cieczą magnetoreologiczną o zmiennych właściwościach dyssypacyjnych. Głównym celem prezentowanych badań jest zmniejszenie poziomu amplitudy drgań skrętnych w celu zwiększenia trwałości zmęczeniowej najbardziej odpowiedzialnych elementów maszyny roboczej. Półaktywne sterowanie sprowadza się do wyznaczenia optymalnej wartości współczynnika tłumienia, który jest realizowany przy wykorzystaniu właściwości filmu z cieczy magnetoreologicznej. Teoretyczna koncepcja sterowania została doświadczalnie zweryfikowana za pomocą stanowiska doświadczalnego w postaci laboratoryjnego układu napędowego, na którym zmienne napędowe i oporowe momenty wymuszające są generowane odpowiednio przez silnik i hamownicę asynchroniczną.
Słowa kluczowe: półaktywne sterowanie, drgania skrętne, obrotowe tłumiki z cieczą magneto reologiczną

73.
Krzysztof Falkowski, PhD
Military University of Technology, Warsaw

Pętla z prądem molekularnym jako model magnesu
W artykule zaprezentowano model magnesu. Model ten zakłada występowanie prądu molekularnego w aktywnych ścianach. Prąd powierzchniowy jest wynikiem uporządkowania atomów w materii. W artykule przedstawiono model matematyczny i analizy metodą elementów skończonych.
Słowa kluczowe: magnes, pasywne łożysko magnetyczne, aktywna ściana, prąd molekularny

74.
Krzysztof Falkowski, PhD Eng; Maciej Henzel, PhD Eng
Military University of Technology, Warsaw, Poland

Lotniczy układ wykonawczy z silnikiem liniowym
W artykule przedstawione zostały wyniki prac prowadzonych nad opracowaniem lotniczego układu wykonawczego z tubowym liniowym silnikiem elektrycznym. Model taki został zaprojektowany w Wojskowej Akademii Technicznej. Wyniki przeprowadzonych testów umożliwiły wyznaczenie parametrów do symulacji dynamicznych i weryfikacji konstrukcji tubowego silnika liniowego.
Słowa kluczowe: układ wykonawczy, silnik liniowy, magnes

75.
Krzysztof Falkowski, PhD Eng; Maciej Henzel, PhD Eng
Department of Mechatronics and Aerospace, Military University of Technology, Poland

Wyznaczanie parametrów macierzy indukcyjności bezłożyskowego silnika elektrycznego
Prowadzone obecnie w WAT prace badawcze stanowią odpowiedź na rozwój technologii More Electric Aircraft. W artykule przedstawiono wyniki analizy matematycznej macierzy indukcyjności dla bezłożyskowych silników dwu i trójfazowych. Uzyskane podczas tej analizy wyniki zostały zweryfikowane podczas badań laboratoryjnych. W tym celu dokonano pomiarów elektrycznych statorów obu silników oraz parametrów indukcyjności w funkcji szczeliny powietrznej.
Słowa kluczowe: silnik bezłożyskowy, lewitacja magnetyczna

76.
Krzysztof Falkowski, PhD Eng; Maciej Henzel, PhD Eng; Paulina Mazurek, MSc Eng
Department of Mechatronics and Aerospace, Military University of Technology, Poland

Analiza matematyczna tubowego liniowego silnika elektrycznego
W artykule przedstawiono analizę matematyczną liniowego silnika elektrycznego. Scharakteryzowano tutaj nowe trendy rozwoju lotniczych układów wykonawczych. Opisano również zasadę działania silnika liniowego. W artykule zaprezentowano równania ruchu silnika liniowego oraz wyprowadzenie macierzy indukcyjności własnych jego uzwojeń. W przypadku zasilania prądem trójfazowym indukcyjności wzajemne zależą od ruchu biegnika, dlatego przedstawiona analiza jest istotna.
Słowa kluczowe: lotniczy układ wykonawczy, liniowy silnik elektryczny, More Electric Aircraft

77.
prof. Roman Szewczyk, DSc, PhD Eng*; prof. Adam Bieńkowski, DSc, PhD Eng*; Jacek Salach, PhD Eng*; Dorota Jackiewicz, MSc Eng*; Dipl. Eng Peter Švec Sr, DSc**; Jozef Hasko, Eng**; Dipl. Eng. Peter Švec, PhD**; Marcin Kamiński, MSc Eng***; Wojciech Winiarski, MSc Eng***
*Institute of Metrology and Biomedical Engineering, Warsaw University of Technology
**Institute of Physics, Slovak Academy of Sciences
***Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP

Wyżarzanie materiałów magnetycznie miękkich i metody badania ich właściwości magnetosprężystych
W referacie przedstawiono zarówno nową metodę relaksacji termicznej w materiałach magnetycznie miękkich, jak i metody pomiaru charakterystyk magnetosprężystych w tych magnetykach. W referacie przedstawiono także wybrane wyniki pomiaru wpływu procesu relaksacji termicznej w obecności pola magnetycznego na charakterystyki magnesowania stopów amorficznych, jak również wyniki pomiaru charakterystyk magnetosprężystych. Należy podkreślić, że z wykorzystaniem przedstawionej w pracy metodyki możliwy jest pomiar charakterystyk magnetomechanicznych zarówno w zakresie naprężeń ściskających, jak i rozciągających.
Słowa kluczowe: materiały magnetycznie miękkie, wyżarzanie

78.
dr inż. Dariusz Rzońca, dr inż. Andrzej Stec
Katedra Informatyki i Automatyki, Politechnika Rzeszowska

Prototyp bezpiecznego mikroserwera przemysłowego dla rozproszonego systemu kontrolno-pomiarowego
Problem zabezpieczenia transmisji w rozproszonych systemach kontrolno-pomiarowych jest bardzo istotny. Ograniczone zasoby sprzętowe często wymuszają opracowanie dedykowanych rozwiązań. W artykule przedstawiono propozycję prototypowego mikroserwera, zapewniającego bezpieczną komunikację ze zdalną stacją operatorską.
Słowa kluczowe: bezpieczny serwer, bezpieczny transfer danych, system kontrolno-pomiarowy

79.
dr inż. Waldemar Uździcki, prof. UZ, mgr inż. Marcin Chciuk, mgr inż. Paweł Bachman, mgr inż. Remigiusz Aksentowicz
Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Zielonogórski

Budowa i przykładowe zastosowanie stanowiska pomiaru i rejestracji prądów i napięć w instalacjach trójfazowych
W artykule opisane jest stanowisko do pomiarów i rejestracji podstawowych parametrów sieci trójfazowych. Opisano w nim budowę stanowiska pomiarowego a następnie zależności matematyczne dotyczące mierzonych sygnałów. W końcowej części artykułu przedstawiono wyniki przykładowych pomiarów.
Keywords: pomiary, rejestracja, napięcie, prąd, moc, sieć trójfazowa, siła skrawania

80.
Prof. Bolesław Porankiewicz, PhD Eng, DSc*; Paweł Bachman, MSc Eng**; Marcin Chciuk, MSc Eng**
*retired professor
**Faculty of Mechanical Engineering, University of Zielona Góra, Poland

Stanowisko do pomiaru częstotliwości i postaci drgań własnych pił tarczowych
W artykule przedstawiono problematykę związaną z pomiarem częstotliwości rezonansowych pił tarczowych. Następnie opisano stanowisko pomiarowe do obserwacji figur Chladniego powstających na piłach tarczowych. Stanowisko to składa się z precyzyjnego generatora sygnału DDS, szybkiego wzmacniacza mocy, siłownika elektromagnetycznego, rozdrobnionego proszku i aparatu cyfrowego. Dzięki temu stanowisku można uzyskać obrazy Chladniego dla częstotliwości rezonansowych pił do 5 kHz. Końcowa część artykułu zawiera wyniki pomiaru częstotliwości rezonansowych oraz obrazy Chladniego dla zużytej piły tarczowej.
Keywords: piła tarczowa, częstotliwość drgań własnych, postacie drgań, figury Chladniego

81.
Paweł Bachman, MSc Eng*; Marcin Chciuk, MSc Eng*; Ján Pavlovkin, PhD Eng**
*University of Zielona Góra, Poland
**University of Matej Bel, Banská Bystrica, Slovakia

Pomiar i analiza sił nacisku na pedały na stanowisku kierowcy
W artykule opisano metodę pomiaru siły nacisku na pedały w autobusie. Pokazano wyniki oraz przeprowadzono analizę pomiarów, pod kątem wykorzystania ich do określenia stopnia zmęczenia kierowcy oraz jego stylu jazdy.
Keywords: pomiar siły nacisku na pedały w samochodzie

82.
Paweł Bachman, MSc Eng; Marcin Chciuk, MSc Eng
Faculty of Mechanical Engineering, University of Zielona Góra, Poland

Stanowisko do badań ciśnienia pęcznienia drewna w dwóch osiach jednocześnie
W artykule opisano metodę pomiaru ciśnienia pęcznienia drewna w dwóch osiach jednocześnie. Pokazano też budowę nowoczesnego stanowiska badawczego, wyniki pomiarów i porównanie pomiarów ciśnienia pęcznienia w jednej i w dwóch osiach jednocześnie.
Keywords: pomiar ciśnienia pęcznienia drewna

83.
dr inż. Paweł Fotowicz
Główny Urząd Miar

Zdolność pomiarowa przyrządu
Zdolność pomiarowa jest wskaźnikiem umożliwiającym ocenę jakości metrologicznej przyrządu. Miarą zdolności pomiarowej przyrządu jest niepewność rozszerzona obliczana po wykonaniu pomiaru na wzorcu pomiarowym. W budżecie niepewności uwzględnia się obok składowej przypadkowej również składową systematyczną w postaci odchylenia pomiarowego. Skumulowaną niepewność odnosi się do wartości granicznej, którą może być największy błąd dopuszczalny.
Słowa kluczowe: zdolność pomiarowa, niepewność pomiaru

84.
Marek Kryca, PhD Eng; Artur Kozłowski, PhD Eng
Institute of Innovative Technologies EMAG, Katowice, Poland

Rozwiązania programowe stosowane w przemysłowych urządzeniach pomiarowych ułatwiające spełnienie wymagań dyrektyw EMC
W artykule przedstawiono przykład urządzenia pomiarowego przeznaczonego do stosowania w kopalniach, którego oprogramowanie zostało zaprojektowane tak, aby ułatwić spełnienie wymagań związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną. Rozwiązania opisane w niniejszym artykule są przydatne podczas procesu certyfikacji EMC dla większości programowalnych sterowników i pokazują, że niewielkie modyfikacje programu mogą zrekompensować niedoskonałości konstrukcji sprzętu, co może zadecydować o pozytywnym przejściu przez proces certyfikacji.
Słowa kluczowe: pomiary przemysłowe, oprogramowanie wbudowane, odporność na zakłócenia, EMC

85.
Hubert Wiśniewski, MSc Eng; prof. Leszek Płonecki, PhD Eng, DSc
Kielce University of Technology, Poland

System czasu rzeczywistego w pomiarach mocy turbin wiatrowych
Niniejszy artykuł przedstawia system czasu rzeczywistego, który służy do zautomatyzowanego pomiaru mocy turbin wiatrowych. System został zaprojektowany zgodnie z wymogami przedstawionymi przez jedną z polskich firm, która współpracuje z Politechniką Świętokrzyską w ramach projektu „Inwencja” – Potencjał młodych naukowców oraz transfer wiedzy i innowacji wsparciem dla kluczowych dziedzin świętokrzyskiej gospodarki.
Słowa kluczowe: turbiny wiatrowe, pomiar mocy, systemy czasu rzeczywistego

86.
Witold Dąbrowski, PhD Eng; Stanisław Popowski, Msc Eng
Institute of Aviation, Warsaw, Poland

Estymacja parametrów wiatru na obiektach latających
W artykule przedstawiono propozycję pomiaru i estymacji parametrów wiatru na dowolnym obiekcie latającym. W systemie tym wykorzystano trzy źródła informacji: pomiar kursu (układ kursowy lub układ odniesienia pionu i kierunku AHRS), pomiar prędkości względem powietrza (prędkościomierz ciśnieniowy) oraz pomiar kąta drogi i prędkości podróżnej za pomocą odbiornika GPS. Weryfikacja podanego rozwiązania została przeprowadzona w oparciu o wykonane w trybie off-line obliczenia na podstawie danych z lotu samolotu PZL M-20 Mewa oraz na podstawie przeprowadzonej analizy błędów.
Słowa kluczowe: pomiary, estymacja, prędkość i kierunek wiatru, prędkość względem powietrza, kurs, kąt drogi, prędkość podróżna

87.
Artur Kurnyta, MSc Eng
Air Force Institute of Technology, Warsaw, Poland

Zastosowanie rezystancyjnego czujnika drabinkowego do detekcji i określania długości pęknięć zmęczeniowych w konstrukcjach lotniczych
W artykule przedstawiono wstępne badania laboratoryjne aplikacji rezystancyjnego czujnika drabinkowego. Czujnik, podobny do tensometru foliowego, może zostać użyty do wykrywania i określania długości pęknięć zmęczeniowych. Zaprojektowano specjalny układ pomiarowy do akwizycji danych, oraz przygotowano próbki. Następnie przeprowadzono badania na maszynie zmęczeniowej w celu poznania użyteczności i niezawodności zaproponowanej metody detekcji pęknięć. Po przeanalizowaniu danych pomiarowych wysunięto wnioski i spostrzeżenia, dotyczące zwłaszcza układu elektronicznego. Opisano proponowane modyfikacje układu oraz przedstawiono symulacje w programie Micro-Cap – programie do analizy układów elektronicznych. Artykuł podsumowano wnioskami z badan laboratoryjnych i symulacyjnych.
Słowa kluczowe: pęknięcia zmęczeniowe, detekcja pęknięć, rezystancyjny czujnik drabinkowy, symulacja układów elektronicznych, Micro-Cap