Automation 2020

1.
Systemy automatycznej redukcji hałasu urządzeń
Marek Pawełczyk
Politechnika Śląska w Gliwicach

Streszczenie: Hałas jest jednym z istotniejszych efektów ubocznych towarzyszących szybkiemu rozwojowi przemysłu i transportu, jak również użytkowania różnych urządzeń przemysłowych i gospodarstwa domowego. W wielu przypadkach pasywna izolacja źródeł hałasu jest trudna w realizacji lub nieefektywna, szczególnie w zakresie niskich częstotliwości. Dynamiczny rozwój technologiczny, w tym mikroelektroniki i metod przetwarzania sygnałów otwiera nowe możliwości walki z hałasem. W aktywnej redukcji hałasu wykorzystuje się dodatkowe źródła dźwięku lub drgań. Podstawy fizyczne daje zasada interferencji Younga, zgodnie z którą złożenie dwóch fal o przeciwnej fazie i zgodnej amplitudzie prowadzi do ich wzajemnej eliminacji. Źródło wtórne może także zmieniać impedancję akustyczną ośrodka lub absorbować hałas. W ostatnich latach rozwijane jest nowe podejście do redukcji hałasu urządzeń z zastosowaniem tzw. aktywnej obudowy. Polega ono na wzbudzaniu drgań oryginalnej obudowy urządzenia lub dodakowej cienkościennej obudowy w taki sposób, aby zminmalizować emisję hałasu do otoczenia. Podejście to, przy odpowiednim zastosowaniu umożliwia globalną redukcję hałasu w całym otoczeniu źródła dźwięku. Innym istotnym wyzwaniem jest redukcja hałasu w dużych przestrzeniach, np. w halach przemysłowych. Stanowią one złożone środowisko, z dużą liczbą źródeł, w którym obecnych jest wiele przemieszczających się osób. Aby efektywnie redukować w nim hałas, niezbędny jest wielokanałowy układ sterowania o dynamicznie zmieniającej się strukturze. W trakcie referatu zostaną omówione powyższe, jak również wiele innych problemów. Podczas wykładu przedstawione zostaną wyzwania w zakresie redukcji hałasu oraz bogate możliwości, struktury oraz algorytmy sterowania.

2.
Współczesna robotyka przemysłowa
Mariusz Olszewski
Politechnika Warszawska
marindustry4.0@gmail.com
Streszczenie: Roboty stały się w mijającym dziesięcioleciu podstawowymi narzędziami automatyzacji i robotyzacji produkcji przemysłowej, tak jak kiedyś, w latach 70. sterowniki programowalne, w latach 80. procesorowe regulatory napędów, w latach 90. XX wieku nastawniki częstotliwościowe silników prądu przemiennego i w pierwszych latach XXI wieku cyfryzacja, wyrażająca się istotnym zaawansowaniem i upowszechnieniem informatyzacji, telekomunikacji i internetyzacji. Świadectwem tej roli jest dalsze, poza obszary konwencjonalnej robotyki, rozszerzanie jej aplikacji i pojawienie się nowych rozwiązań sprzętowych i programowych ukierunkowanych na wspólne, przez roboty i człowieka, podejmowanie dotychczas nie racjonalizowanych zadań produkcyjnych,. Tym właśnie przemianom we współczesnej robotyce poświęcony jest ten esej.

3.
Metrologia dla rurociągów przesyłowych paliw ciekłych i gazowych
Mateusz Turkowski
Politechnika Warszawska
m.turkowski@mchtr.pw.edu.pl
Streszczenie: Metrologia przepływów ma zasadnicze znaczenie podczas transportu i magazynowania paliw ciekłych i gazowych za pomocą dalekosiężnych rurociągów. Referat przedstawia specyficzne wymagania związane z pomiarami tych mediów, w szczególności w przypadku pomiarów rozliczeniowych. Poruszono też problemy związane z wzorcowaniem przepływomierzy. Podkreślono obecną silną tendencję, aby wzorcować przepływomierze za pomocą tego samego medium, które ma być mierzone, najlepiej w tej samej instalacji, bez demontażu. Współczesne systemy rurociągów standardowo wyposażane są w systemy detekcji nieszczelności. Podkreślono rolę metrologii i analizy niepewności podczas projektowanie takich systemów. Przedstawiono też wybrane aspekty pomiaru skroplonego gazu ziemnego.

4.
Linearyzacja nieliniowych układów niecałkowitego rzędu poprzez sprzężenie zwrotne
Tadeusz Kaczorek
Politechnika Białostocka
kaczorek@ee.pw.edu.pl
Streszczenie: Pojęcie pochodnej Liego oraz pojęcie względnego rzędu całkowitego zostały uogólnione na układy nieliniowe rzędu niecałkowitego. Wprowadzono postać kanoniczną układu nieliniowego rzędu niecałkowitego. Podano warunki wystarczające na istnienie postaci kanonicznej tych układów oraz metodę wyznaczania nieliniowego sprzężenia zwrotnego linearyzującego nieliniowy układ rzędu niecałkowitego.

5.
Oszacowanie dokładności dyskretnego aproksymowanego operatora Atangana-Baleanu
Krzysztof Oprzędkiewicz
Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie
kop@agh.edu.pl
Streszczenie: W artykule zaprezentowano analizę dokładności dla dyskretnych aproksymacji operatora ułamkowego Atangana-Baleanu (operatora AB). Jest to operator z nieosobliwym jądrem zaproponowany przez Atangana i Baleanu. Jest on otrzymany poprzez zastąpienie funkcji wykładniczej w operatorze CF przez funkcję Mittag-Lefflera. Implementacja tego operatora na platformach cyfrowych (PLC, mikrokontroler) wymaga użycia dyskretnej aproksymacji elementu s^\alfa. Zostało to zrealizowane z użyciem znanych metod: CFE oraz dyskretyzacji metody ORA. Odpowiedzi skokowe obu aproksymacji są porównane do odpowiedzi analitycznej. Jako funkcję kosztu do oceny dokładności zastosowano funkcję FIT dostępną w środowisku MATLAB. Wyniki symulacji wskazują, że użycie dyskretnej aproksymacji ORA daje lepsze rezultaty niż użycie aproksymacji ORA.

6.
Regulator ułamkowego rzędu dla wahadła odwróconego.
Krzysztof Oprzędkiewicz, Jakub Żegleń, Maciej Rosół
Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie
kop@agh.edu.pl, zeglenjakub@gmail.com, maciej.rosol@agh.edu.pl
Streszczenie: W pracy przedstawiono system sterowania wahadłem odwróconym z wykorzystaniem regulatorów PID ułamkowego rzędu w pętlach regulacji pozycji wahadła i położenia wózka. Jako funkcję kosztu wykorzystano wskaźnik całkowy z sumy kwadratów pozycji wózka i sygnały sterującego. Regulatory dostrojono metodą symulacyjną. Wyniki badań symulacyjnych wskazują, że zastosowanie regulacji ułamkowej pozwala osiągnąć lepszą jakość regulacji w sensie rozważanej funkcji kosztu niż klasyczna regulacja PID. Dodatkowo okazało się, że jakość regulacji w układzie z regulatorami ułamkowymi zależy także od parametrów aproksymacji ORA użytej do zamodelowania częsci ułamkowych regulatorów.

7.
Dostrajanie regulatora PID ułamkowego rzędu w systemie wymuszonego ogrzewania powietrzem z wykorzystaniem algorytmów inspirowanych biologicznie.
Klaudia Dziedzic
Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie
klaudia.dziedzic04@gmail.com
Streszczenie: Głównym celem tej pracy było przedstawienie strojenia regulatora PID ułamkowego rzędu dla systemu wymuszonego ogrzewania powietrzem z wykorzystaniem algorytmu optymalizacji rojem cząstek (PSO), algorytmu optymalizacji rojem karalucha (CSO), algorytmu optymalizacji szarym wilkiem (GWO). Najpierw, omówiono podstawowe definicje rachunku ułamkowego. Następnie przedstawiono wszystkie trzy algorytmy biologiczne. Porównano wyniki symulacji dla poszczególnych algorytmów pod względem przeregulowań, czasu regulacji oraz kryteriów całkowych (IAE, ITAE).

8.
Narzędzia symulacji oparte na komponentach dla wirtualnego rozruchu systemów sterowania procesami wymiany i dystrybucji ciepła
¹Michał Frątczak, ¹Paweł Nowak, ¹Tomasz Kłopot, ¹Jacek Czeczot, ²Szymon Bysko, ¹Sara Bysko
¹Politechnika Śląska w Gliwicach, ²ProPoint Sp. z o.o. Sp. K
Michal.Fratczak@polsl.pl, Pawel.Nowak@polsl.pl, Tomasz.Klopot@polsl.pl, Jacek.Czeczot@polsl.pl, Szymon.Bysko@propoint.pl, Sara.Alszer@polsl.pl
Streszczenie: Niniejszy artykuł dotyczy możliwości użycia narzędzi do symulacji opartych na komponentach i ich zastosowań do wirtualnego rozruchu przemysłowych systemów sterowania. Artykuł przedstawia sposób dekompozycji systemu wymiany i dystrybucji ciepła na komponenty ogólnego zastosowania, a następnie ich wykorzystanie do zaprojektowania symulatora procesu odpowiedniego do zastosowania w środowisku wirtualnego rozruchu. Symulator zaprojektowany jest przy wykorzystaniu oprogramowaniu SIMULINK® and WinMOD®. Ogólna konfiguracja sprzętowa i logiczne warstwy stanowiska stosowanego na potrzeby eksperymentów są przedstawione i szczegółowo opisane. Zaprojektowany symulator jest testowany pod kątem dokładności symulacji oraz jego przydatności do wirtualnego rozruchu systemów sterowania dla ciągłych dynamicznie procesów o średniej i wysokiej złożoności. Opóźnienia w komunikacji między badanym układem sterowania a symulatorem są analizowane pod kątem sprawdzenia, czy uzyskane wyniki eksperymentu zależą od współczynnika skalowania czasu symulatora.

9.
System optymalizacji parametrów technicznych, technologicznych i konstrukcyjnych w systemach polderowych
¹Anatoliy Rokochinskiy, ²Igor Korobiichuk, ³Lyudmyla Kuzmych, ¹Pavlo Volk, ¹Anna Kuzmych
¹National University of Water Management and Environmental Engineering, Rivne, Ukraine, ²Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, ³National Aviation University of Ukraine, Kyiv
a.m.rokochindkiy@nuwm.edu.ua, igor@mchtr.pw.edu.pl, klv@nau.edu.ua, p.p.volk@nuwm.edu.ua, annekuzmych@gmail.com
Streszczenie: Artykuł uzasadnia konieczność i pokazuję możliwe podejścia do systemu optymalizacji parametrów technologicznych i konstrukcyjnych w systemach polderowych jako niezbędny warunek stworzenia i funkcjonowania urządzeń gospodarki wodnej i rekultywacji na podstawach ekologicznych i ekonomicznych w zmieniających się warunkach klimatycznych.

10.
Metoda wielokryterialnej optymalizacji parametrycznej
¹Igor Korobiichuk, ²Volodymyr Drevetsky, ³Lyudmyla Kuzmych, ⁴Ivan Kovela
¹Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, ²National University of Water Management and Environmental Engineering, Rivne, Ukraine, ³National Aviation University of Ukraine, Kyiv, ⁴Lviv Polytechnic National University, Ukraine
igor@mchtr.pw.edu.pl, westra.rv@ukr.net, klv@nau.edu.ua, kim@ukr.net
Streszczenie: Opracowywane są teoretyczne podstawy metody wielokryterialnej optymalizacji parametrycznej, podano algorytmy obliczania układów ciągłych z typowymi regulatorami liniowymi. Opracowano algorytmy obliczeń układów ze sterownikami cyfrowymi i pokazano na przykładzie obliczeń układu z cyfrowym regulatorem PI i obiektami z samowyrównaniem i opóźnieniem przy danej wartości okresu dyskrecji.

11.
Sterowanie Ślizgowe z Ograniczeniem Zmiany Zmiennych Stanu oraz Zmiany Sygnału Sterującego
Marek Jaskuła
Politechnika Łódzka
marek.jaskula@edu.p.lodz.pl
Streszczenie: W artykule rozważono dyskretny obiekt poddany działaniu nieznanych, ale ograniczonych zakłóceń zewnętrznych. Zastosowano technikę predefiniowanych przebiegów zmiennej ślizgowej w celu zaprojektowania kontrolera ślizgowego. Otrzymano najszybszą i monotoniczną zbieżność punktu opisującego dynamikę obiektu w skończonym czasie do hiperpłaszczyzny ślizgowej w obecności ograniczeń zmiennych stanu oraz sygnału sterującego. Ponadto uwzględniono ograniczenie zmiany zmiennych stanu oraz zmiany sygnału sterującego. Nie wymagano spełnienia warunków dopasowania.

12.
Sterowanie Ślizgowe z Minimalizacją Całki z Modułu Uchybu Regulacji i Elastycznym Ograniczeniem na Sygnał Sterujący
Mateusz Pietrala
Politechnika Łódzka
800904@edu.p.lodz.pl
Streszczenie: W artykule rozważono ciągły system drugiego rzędu poddany działaniu nieznanych, ale ograniczonych zakłóceń zewnętrznych. Głównym celem było otrzymanie odporności systemu na zaburzenia od samego początku procesu regulacji. Ponadto, kluczowe było uzyskanie skończonego czasu regulacji. W tym celu wprowadzono zmienną w czasie, paraboliczną linię ślizgową. Jakość regulacji została oceniona za pomocą wskaźnika jakości zawierającego całkę z modułu uchybu regulacji i funkcję kary, która zwiększa wartość wskaźnika za zbyt duże wartości sygnału sterującego.

13.
Dyskretne sterowanie ślizgowe z modelem odniesienia dla obiektów o wyjściach wyższego rzędu
Katarzyna Adamiak
Politechnika Łódzka
katarzyna.adamiak@edu.p.lodz.pl
Streszczenie: W artykule omówiono problem sterowania ślizgowego dla liniowych, niezmiennych w czasie układów dyskretnych. Naszym celem jest poprawa odporności układu poprzez zminimalizowanie wpływu zakłóceń. Przyjmujemy przełączającą definicję ruchu quasi-ślizgowego i proponujemy nową strategię sterowania opartą na modelu odniesienia oraz zmiennej ślizgowej o wyższym stopniu względem sygnału sterującego. Naszym pomysłem jest wygenerowanie pożądanej ewolucji zmiennej przełączającej, dzięki zastosowaniu konwencjonalnego prawa osiągania opracowanego przez Gao i innych. Następnie proponujemy nową, podążającą za modelem trajektorię zmiennej ślizgowej dla zmiennych przełączających wyższego rzędu dla rzeczywistych obiektów poddanym zakłóceniom. Rozważamy zmienne ślizgowe pierwszego i drugiego rzędu względem sterowania. Udowadniamy, że połączenie strategii modelu odniesienia z koncepcją wyjścia wyższego rzędu względnego pozwala zapewnić wszystkie właściwości ruchu quasi-ślizgowego i zmniejsza szerokość warstwy quasi-ślizgowej. Dlatego nasza strategia zapewnia poprawę odporności systemu. Na zakończenie nasze rezultaty zostały zweryfikowane przykładem symulacji.

14.
Kontrola trybu pracy obiektu produkcyjnego na podstawie kart kontrolnych odpowiednich charakterystyk procesu technologicznego
¹Igor Korobiichuk, ²Liudmyla Davydenko, ³Nina Davydenko, ³Volodymyr Davydenko
¹Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, ²Lutsk National Technical University, Ukraine, ³National University of Water Management and Environmental Engineering, Rivne, Ukraine
ikorobiichuk@piap.pl, l.davydenko033@gmail.com, ninadavydenko1992@gmail.com, v.a.davydenko@nuwm.edu.ua
Streszczenie: W artykule przedstawiono kontrola trybów pracy obiektów produkcyjnych z uwzględnieniem jego rzeczywistych warunków eksploatacji. Zaproponowana procedura kontroli opartą na zastosowaniu kart Shewharta do charakterystyk procesu technologicznego. Zastosowana procedura zapewnia nie tylko identyfikację rozbieżności w procesie, ale także przyczyny, które je spowodowały. Konstrukcja kart kontrolnych oparta jest na danych uzyskanych z systemu monitorowania i zorganizowana z uwzględnieniem cyklicznych zmian w procesie produkcyjnym. Pozwala to wziąć pod uwagę rzeczywiste warunki pracy obiektów produkcyjnych i ustalić właściwe standardy dla kontrolowanych parametrów. Zaproponowano zasady interpretacji kart kontrolnych i zestawu alarmów o przekroczeniu standardów, które uwzględniają charakter wpływu kontrolowanych parametrów na wydajność procesu produkcyjnego. Zaproponowana procedura została zastosowana do kontroli trybów pracy przepompowni wody. Standardy kontrolowanych parametrów technologicznych zostały ustalone z uwzględnieniem cyklicznych zmian w procesie zaopatrzenia w wodę. Wykonano opis alarmów, które zostały wykorzystane do powiadomienia operatora o wynikach kontroli. Analiza kart kontrolnych parametrów technologicznych pozwoliła określić momenty rozbieżności pomiędzy trybem pracy pompowni a rzeczywistymi potrzebami procesu technologicznego oraz zidentyfikować jego przyczyny. Uzyskane wyniki potwierdzają celowość zastosowania zaproponowanej procedury do podjęcia decyzji o potrzebie poprawy wydajności procesu produkcyjnego.

15.
System do detekcji pojazdów na wielu strumieniach wideo dla monitoringu infrastruktury drogowej
Marcin Słomiany, Piotr Gemza, Filip Jędrzejczyk, Mateusz Maciaś, Jakub Główka
Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
mslomiany@piap.pl, pgemza@piap.pl, fjedrzejczyk@piap.pl, mmacias@piap.pl, jglowka@piap.pl
Streszczenie: W tym artykule opisano architekturę sprzętową i programową systemu monitorowania infrastruktury drogowej. Szczególny nacisk kładziony jest na wykrywanie pojazdu przy użyciu kamery na podstawie informacji pochodzących z wielu czujników. Zapewniono obszerny przegląd dostępnych wizyjnych detektorów pojazdów oraz wyjaśniono wybór dotyczący rozwoju systemu Roadsens+. Prezentowane wyniki eksperymentów obejmują wskaźniki jakości dla dwóch różnych implementacji detektora i przykłady detekcji pozytywnych, oraz detekcji fałszywych. Osiągnięte wyniki pozwalają ocenić przydatność systemu w warunkach praktycznych.

16.
Optymalizacja ciągu silnika korekcyjnego rakiety 122 mm oparta na metodzie Mote-Carlo.
Mariusz Jacewicz, Robert Głębocki, Rafał Ożóg
Politechnika Warszawska
mjacewicz@meil.pw.edu.pl, rgleb@meil.pw.edu.pl, rozog@meil.pw.edu.pl
Streszczenie: Jedna ze współczesnych tendencji rozwojowych polega na wyposażaniu niekierowanej amunicji artylerii rakietowej w niskokosztowe silniki korekcyjne na paliwo stałe w celu osiągnięcia funkcjonalności lotu sterowanego oraz zminimalizowania strat pobocznych. Głównym wyzwaniem technologicznym związanym z tego typu układem sterowania jest fakt, iż każdy z silników może być wykorzystany tylko raz co skutkuje niewielką strefą osiągalności. Parametry silnika mają decydujący wpływ na uzyskiwaną dokładność trafienia. Głównym celem artykułu jest przebadanie oraz zrozumienie wpływu amplitudy siły ciągu silnika korekcyjnego na proces naprowadzania z wykorzystaniem modelu matematycznego o sześciu stopniach swobody. Jako obiekt testowy została wybrana rakieta kalibru 122 mm sterowana za pomocą 30 silników umieszczonych przed środkiem ciężkości. Rozważano sterowanie jednokanałowe. Rozwinięto i zaimplementowano w oprogramowaniu Matlab algorytm sterowania predykcyjnego oparty na modelu w postaci punktu materialnego. Wykorzystując symulację Monte-Carlo wyznaczono optymalny ciąg silnika korekcyjnego przy strzale pod niskim kątem elewacji. Eksperymenty numeryczne wykazały, że proponowana metoda pozwala na zredukowanie kołowego błędu trafienia 10 razy w stosunku do przypadku lotu niekierowanego.

17.
KONCEPCJA AUTOMATYCZNIE STEROWANEGO MANEWRU OMIJANIA PRZESZKODY PORUSZAJĄCEJ SIĘ W NIEPRZEWIDYWALNY SPOSÓB
Jerzy Graffstein
Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Instytut Lotnictwa
jerzy.graffstein@ilot.edu.pl
Streszczenie: Do rozwiązania problemu unikania kolizji przez samolot w przestrzeni powietrznej niezbędne jest wykrycie przeszkody, sprawdzenie czy stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa samolotu oraz podjęcie właściwych decyzji o odpowiednim sposobie jej ominięcia. To wszystko są istotne fazy poprzedzające automatyczne ominięcie ruchomej przeszkody. W pracy zaprezentowano algorytm omijania ruchomej przeszkody o nie dających się przewidzieć zmianach jej ruchu. Przedstawiono schemat logicznych działań mających na celu nie tylko bezpieczne uniknięcie kolizji z manewrującą przeszkodą ale także powrót do lotu wzdłuż zaplanowanej przed startem trasy. Zaproponowaną metodę zilustrowano symulacyjnym przykładem automatycznego ominięcia wspomnianej przeszkody dla wybranego scenariusza.

18.
Proaktywne planowanie misji bezzałogowych statków powietrznych
¹Grzegorz Radzki, ²Peter Nielsen, ¹Grzegorz Bocewicz, ¹Zbigniew Banaszak
¹Politechnika Koszalińska, ²Aalborg University, Denmark
radzki.grzegorz@gmail.com, peter@mp.aau.dk, bocewicz@ie.tu.koszalin.pl, zbigniew.banaszak@tu.koszalin.pl
Streszczenie: Proaktywne planowanie misji bezzałogowych statków powietrznych można postrzegać jako sekwencję problemów marszrutowania stanowiących uogólnienie binarnego problemu plecakowego. Biorąc pod uwagę ograniczenie związane z zużyciem energii, każdy problem plecakowy jest sformułowany w następujący sposób. Dana jest wielkość floty oraz zestaw rozproszonych przestrzennie punktów docelowych (klientów), znane są spodziewane ilości dostaw, które pozwalają określić ilość energii zużywanej podczas lotu na określonym odcinku trasy. Należy określić podzbiór obsługiwanych klientów w taki sposób aby całkowita ilość paliwa wymagana zaspokojenia ich potrzeb (dostarczenia żądanej ilości towaru) nie przekraczała zadanego limitu. W tym kontekście brane są pod uwagę warunki pogodowe, dla których należy zminimalizować całkowity czasy podróży i / lub całkowitą długości drogi.

19.
Zastosowanie wykresów CUSUM do identyfikacji zaburzeń procesu technologicznego w stadium początkowym
¹Yevhen Volodarskyi, ²Igor Pototskiy, ³Zygmunt Warsza
¹National Technical University of Ukraine “KPI”, Kyiv, ²SE «Ukrmetrteststandart», Kyiv, ³Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
vet-1@ukr.net, pototskiy@ukrcsm.kiev.ua, zlw1936@gmail.com
Streszczenie: Na wykresach kontroli skumulowanej sumy wykorzystano dane uzyskane w bieżącym i na wszystkich poprzednich etapach kontroli. Wykorzystanie tych wykresów pozwala określić moment, w którym proces wychodzi ze statystycznie kontrolowanego stanu z mniejszym opóźnieniem niż wykresy Shewharta. Jednak obecność opóźnienia między zdarzeniem a jego wykryciem na karcie kontrolnej może prowadzić do dużych strat produkcyjnych (czasami strat nieodwracalnych). Artykuł rozważa nowe podejście, które pozwala zidentyfikować naruszenia w tym procesie na początkowym etapie. W tym celu zasugerowano, aby nie brać pod uwagę średnich wartości wyników próbek w punktach kontrolnych, ale standardowe odchylenia w tych punktach. Korzystając ze statystyk Pearsona, określa się prawdopodobieństwo znalezienia standardowego odchylenia w elementarnych przedziałach, na które obszar dopuszczalnych odchyleń dzieli się w procesie kontrolowanym statycznie. Początkową przesłanką jest założenie, że wynik rozproszenia próbki poza zakresem tolerancji w punkcie kontrolnym jest dowodem na to, że w procesie występują naruszenia. Prawdopodobieństwo przekroczenia przez punkt kontrolny wartości dopuszczalnych jest górną granicą w przypadku naruszeń w procesie. Prawdopodobieństwo to jest miarą wykrycia naruszeń na początkowym etapie. Jako kryterium wybrano liczbę kolejnych punktów kontrolnych przypadających w elementarnych odstępach. Prawdopodobieństwo takiego złożonego zdarzenia powinno być mniejsze niż wartość miary służącej do identyfikacji naruszeń w procesie. Wprowadzono koncepcję i określono krytyczną liczbę punktów. Określono skuteczność wykrywania naruszeń procesu. Podane są zalecenia dotyczące wykorzystania wyników. Słowa kluczowe: kontrola jakości, proces technologiczny, wykresy kontroli skumulowanej sumy, odchylenie standardowe, rozkład Pearsona, prawdopodobieństwo.

20.
MODELING THERMAL MODES OF INDUCTION INSTALLATION FOR HEATING DISPERSIVE PLANT MATERIALS
Taras Lendiel, Lysenko Vitaliy, Dmitruy Komarchuk, Roman Kalinichenko, Viktor Trokhaniak, Volodymyr Hryshchenko
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
taraslendel@gmail.com, lysenko@nubip.edu.ua, dmitruyk@gmail.com, rkalinichenko@ukr.net, v1kt0r_t@ukr.net, vlgr@nubip.edu.ua
Streszczenie: A mathematical model of the non-stationary heating process of grain material is formulated on the basis of the analysis of the processes of heat transfer in a moving layer of disperse material with immersed fuel elements placed in a cylindrical inductor. The analytical dependences of grain temperature distribution in the direction of motion are acquired, taking into account unevenly distributed thermal power in stationary mode. Static and transition characteristics of the induction heater, the distribution of the temperature of the core loading and the change in its temperature over time are analytically determined and verified according to the experiments. Dynamic properties of the installation as a control object are defined in the form of transfer functions through the control and perturbation channels.

21.
Edytory graficzne języków LD i FBD w pakiecie CPDev
Zbigniew Świder
Politechnika Rzeszowska
swiderzb@prz-rzeszow.pl
Streszczenie: W artykule opisano edytory graficzne języków LD i FBD wykorzystywane w autorskim środowisku inżynierskim CPDev. Schematy stworzone za pomocą tych edytorów są wstępnie konwertowane do kodu źródłowego w ST, a następnie tłumaczone do autorskiego kodu pośredniego (nazwanego VMASM). Unikalną cechą tych edytorów jest mechanizm automatycznego wyznaczania połączeń pomiędzy elementami schematu, wykorzystujący algorytm A*. Poszczególne elementy schematu nie mają sztywno określonego położenia w polu roboczym (np. w drabince LD), co znacząco wpływa na przejrzystość schematu. W trybie śledzenia online, bezpośrednio na schemacie graficznym (diagramie) wyświetlane są wartości wyjść jego poszczególnych elementów. Aby to zapewnić, schemat graficzny jest najpierw konwertowany do postaci grafu AOV, a następnie kolejno upraszczany i bezpośrednio z niego generowany jest kod źródłowy w języku ST. Opracowane edytory graficzne umożliwiają tworzenie zarówno prostych jak i złożonych programów (schematów) sterowania, jak również zapewniają łatwą edycję, klonowanie fragmentów schematu, zapis, odczyt oraz drukowanie stworzonego diagramu.

22.
Implementacja środowiska inżynierskiego na przykładzie pakietu CPDev
Dariusz Rzonca, Jan Sadolewski, Andrzej Stec, Zbigniew Świder, Bartosz Trybus, Leszek Trybus
Politechnika Rzeszowska
drzonca@prz-rzeszow.pl, js@kia.prz.edu.pl, astec@kia.prz.edu.pl, swiderzb@prz-rzeszow.pl, btrybus@kia.prz.edu.pl, ltrybus@kia.prz.edu.pl
Streszczenie: Norma IEC 61131-3 definiuje pięć języków, przeznaczonych do programowania sterowników przemysłowych. Norma ta jest powszechnie używana, wiele środowisk inżynierskich jest z nią całkowicie, bądź częściowo zgodnych. W literaturze opisano kilka akademickich rozwiązań, jednakże zazwyczaj implementują one jedynie wybrane elementy normy (np. tylko jeden bądź dwa języki). Komercyjne środowiska inżynierskie zwykle obsługują wszystkie języki, ale ich dokumentacja skupia się na korzystaniu ze środowiska, natomiast rzadko ujawniane są szczegóły dotyczące wewnętrznej architektury i implementacji. Artykuł ten przedstawia takie detale dla pakietu inżynierskiego CPDev. Architektura bazująca na maszynie wirtualnej sprawia, że środowisko jest przenośne, ułatwiając wdrożenie na różnych platformach sprzętowych. W artykule przedstawiono także kilka wdrożeń przemysłowych środowiska CPDev.

23.
Poprawa wydajności komunikacji sterownika przemysłowego z panelem operatorskim HMI w środowisku inżynierskim CPDev
Dariusz Rzońca
Politechnika Rzeszowska
drzonca@prz-rzeszow.pl
Streszczenie: Panele operatorskie HMI (Human-Machine Interface) są powszechnie wykorzystywane w systemach automatyki przemysłowej. Pozwalają one na wizualizację sterowania procesem przemysłowym, jak również na zmianę parametrów. Wartości prezentowane operatorowi na ekranie procesowym pochodzą ze sterownika, bądź sterowników, połączonych łączem komunikacyjnym. Wydajna komunikacja pomiędzy HMI a sterownikiem jest niezbędna dla prawidłowego działania systemu automatyki. W artykule przeanalizowano kilka aspektów takiej komunikacji i zaproponowano rozwiązania pozwalające na skrócenie czasu cyklu komunikacyjnego. Opisane metody zostały zaimplementowane w pakiecie inżynierskim CPDev.

24.
Recent advances in mechanical micro- and nano-manipulation
Mantas Makulavicius, Oleksii Balitskyi, Rimgaudas Urbonas, Andrius Dzedzickis, Vytautas Bucinskas, Algirdas Petronis, Mykyta Kovalenko, Inga Morkvenaite-Vilkonciene
Vilnius Gediminas Technical University, Lithuania
m.makulavicius@vgtu.lt, 0671493710@ukr.net, rimgaudas.urbonas@stud.vgtu.lt, andrius.dzedzickis@vgtu.lt, vytautas.bucinskas@vgtu.lt, algirdas.petronis@stud.vgtu.lt, mykyta.kovalenko@vgtu.lt, inga.morkvenaite-vilkonciene@vgtu.lt
Streszczenie: In order to achieve an accurate positioning for an investigation of micro- or nano-objects or to operate with them in micro or nano scale, modern and sophisticated tools are required. Over the past years of the development of micro- and nano-manipulation tools, novel types were invented, or old ones were upgraded. Those tools such as microgrippers, microrobots for micromanipulation and piezoelectric actuators for nanomanipulation with visual monitoring using atomic force microscopy (AFM) are implemented in nowadays research. In this article different types and tools of micro- and nano-manipulation, the design of micro- or nano- manipulation devices, the environment for work with, and the development process are described. Furthermore, the comparison of different types of micromanipulation and, separately, of nanomanipulation are provided

25.
Improving positioning accuracy of an articulated robot using deep q-learning algorithms
Marius Sumanas, Algirdas Petronis, Vytautas Bučinskas, Andrius Dzedzickis, Liudas Petrauskas, Nikita Edgar Sitiajev, Inga Morkvenaite-Vilkonciene
Vilnius Gediminas Technical University, Lithuania
m.sumanas@gmail.com, algirdas.petronis@vgtu.lt, vytautas.bucinskas@vgtu.lt, andrius.dzedzickis@vgtu.lt, liudas.petrauskas@stud.vgtu.lt, nikita.edgar.sitiajev@stud.vgtu.lt, inga.morkvenaite-vilkonciene@vgtu.lt
Streszczenie: Positioning accuracy of articulated robots decreases significantly when they are fully loaded and operated at maximum speeds due to increased inertia. Hard-coding correction algorithms using traditional methods is extremely difficult. A system, which could automatically detect patterns in deviations and offer possible corrections at every motion cycle would be preferable. This work explores the possibility to use deep q-learning algorithms to achieve this. Around forty exper-iments of various lengths were conducted. They were divided into three experi-mental groups, each of which had various parameters values and elements of al-gorithms. While algorithms in two experimental groups were unsuccessful in achieving improved accuracy, one offered comparable accuracy, while resulting in more stable and predictable deviations compared to uncorrected positioning.

26.
Wykorzystanie rozpoznawania obiektów w niezawodnej lokalizacji pojazdu z obrazów monokularowych
Tomasz Nowak, Michał R. Nowicki, Krzysztof Ćwian, Piotr Skrzypczyński
Politechnika Poznańska
tomasz.nowak@put.poznan.pl, michal.nowicki@put.poznan.pl, krzysztof.cwian@put.poznan.pl, piotr.skrzypczynski@cie.put.poznan.pl
Streszczenie: Przedstawiamy proces przetwarzania dla monokularowego systemu wizyjnego, który z powodzeniem wykrywa, identyfikuje i lokalizuje stacje ładowania elektrycznego autobusu miejskiego. To zadanie jest niezbędne do działania zaawansowanego systemu wspomagania kierowcy, który pomaga kierowcy zadokować pojazd na stacji ładującej. Nacisk kładziony jest na rolę technik uczenia maszynowego w tworzeniu niezawodnych metod wykrywania i klasyfikacji, które pozwolą naszemu systemowi zlokalizować kamerę względem ładowarki nawet z dużej odległości. Prezentujemy wyniki eksperymentalne dla trzech wariantów proponowanego rozwiązania, wykazując, że wyuczona procedura wykrywania poprawia niezawodność klasycznych technik wizyjnych do monokularowej lokalizacji, podczas gdy relacje geometryczne oszacowane przez nasz system mogą być wykorzystane do poprawy wyników uczenia się.

27.
Planowanie ruchu robota kooperacyjnego z wykorzystaniem systemu znaczników wizyjnych
¹Dominik Belter, ²Michał Spławski, ¹Rafał Staszak, ²Filip Jarecki, ²Jakub Chudziński, ¹Piotr Kaczmarek, ¹Paweł Drapikowski
¹Politechnika Poznańska, ²A.S. Adrian Stern, Poznań
dominik.belter@put.poznan.pl, m.splawski@rob-tech.pl, rafal.staszak@doctorate.put.poznan.pl, f.jarecki@rob-tech.pl, j.chudzinski@rob-tech.pl, piotr.kaczmarek@put.poznan.pl, pawel.drapikowski@put.poznan.pl
Streszczenie: Roboty pozwalają na usprawnienie wielu procesów przemysłowych. Większość manipulatorów robotycznych znajduje jednak zastosowanie w dużych fabrykach przy masowej produkcji do realizacji powtarzalnych zadań. Złożoność programowania robotów i dopasowywania oprogramowania do zmieniającej się produkcji sprawia, że rzadko są one stosowane w elastycznej i nisko-seryjnej produkcji. W artykule przedstawiamy system, który pozwala na programowanie robota z użyciem systemu wizyjnego i systemu sztucznych znaczników ArUco. Rozwinęliśmy metodę pozwalającą na autonomiczne zaplanowanie ruchu robota w przestrzeni 3D, która wspiera szybkie programowanie ruchów robota. W pracy zaprezentowaliśmy architekturę systemu, metodę kalibracji i uzyskane właściwości systemu. Pokazujemy również jak można znacząco zwiększyć zasięg wykrywania znaczników wizyjnych poprzez zastosowanie neuronowego detektora Mask R-CNN.

28.
Porównanie metod pozycjonowania robota mobilnego w terenie.
Kamil Borycki, Szczepan Kostecki, Daniel Włodarczyk, Michał Sokołowski
Politechnika Świętokrzyska
kborycki96@gmail.com, szczepan.kostecki@gmail.com, danielwlodarczyk1995@interia.pl, michal.sokolowski95@gmail.com
Streszczenie: Artykuł przedstawia trzy wybrane metody pozycjonowania robota mobilnego w terenie oraz ich weryfikację na torze testowym, zbudowanym na potrzeby zawodów European Rover Challenge 2019. Do badań został wykorzystany łazik marsjański „IMPULS II” zbudowany przez studentów Politechniki Świętokrzyskiej. Przeprowadzone badania pozwoliły na porównanie dokładności pozycjonowania robota mobilnego w terenie. Do analizy oraz wizualizacji badań posłużyła aplikacja umożliwiająca sterowanie oraz śledzenie pozycji robota. Dodatkowo zostały wykonane pomiary odległości łazika od zadanego punktu. Analiza mapy terenu oraz zastosowane algorytmy pozwalają na dojazd robotem do zadanego punktu.

29.
Wykorzystanie serwera WebSocket oraz formatu JSON do transmisji danych na potrzeby realizacji technologii mózg-komputer
Szczepan Paszkiel
Politechnika Opolska
szczepanpaszkiel@o2.pl
Streszczenie: W niniejszym artykule opisano oprogramowanie Emotiv Cortex oraz urządzenie Raspberry PI do autorskiego rozwiązania w zakresie sterowania w oparciu o technologię interfejsów mózg-komputer BCI. Na potrzeby prowadzonych prac zostało zastosowane Raspberry PI wraz z modułem Wi-Fi. Raspberry PI zostało podłączone do płytki uniwersalnej dzięki której łatwe jest podłączenie pozostałych modułów, którymi osoby obsługujące rozwiązanie mogą następnie sterować. Interfejs mózg-komputer opracowany przez firmę Emotiv (EPOC+ NeuroHeadset) komunikuje się z oprogramowaniem Emotiv Cortex, następnie wiadomości zostają przesłane do Raspberry PI 2B i za ich pomocą zostaje wysterowane przykładowe urządzenie działające w ramach instalacji domu inteligentnego.

30.
Wykorzystanie mimiki twarzy zidentyfikowanej na podstawie poziomu sygnału EEG do sterowania pojazdem mobilnym opartego na maszynie stanowej
Szczepan Paszkiel
Politechnika Opolska
szczepanpaszkiel@o2.pl
Streszczenie: Rozwój technologii komputer-mózg zaowocował niedrogimi urządzeniami peryferyjnymi interfejs mózg-komputer. Celem artykułu jest wybór urządzenia BCI i sposobu przekazywania poleceń do zdalnego pojazdu. Kolejną częścią pracy jest przygotowanie fizycznego urządzenia, którym można sterować przez Wi-Fi z komputera osobistego. Oczekuje się, że pojazd wykona ruchy do przodu, do tyłu i obrót. Cały proces będzie koordynowany przez oprogramowanie na PC, które przekazuje polecenia z urządzenia BCI do pojazdu. W ten sposób robot jest kontrolowany za pomocą mimiki twarzy, przechwytywanej przez urządzenie BCI.

31.
Infrastruktura szybko rotujących towarów oparta o RFID z wykorzystaniem usług chmurowych
Bartosz Pawłowicz, Mateusz Salach, Bartosz Trybus
Politechnika Rzeszowska
barpaw@prz.edu.pl, m.salach@prz.edu.pl, btrybus@kia.prz.edu.pl
Streszczenie: Artykuł prezentuje implementację systemu identyfikacji RFID w obszarze towarów szybko rotujących. Prezentowana koncepcja obejmuje rozdzielony system składający się z urządzeń domowych, lokalnych kontrolerów oraz platformy mobilnej w celu identyfikacji produktów jak i systemu RFID do przetwarzania danych. Ważnym elementem rozwiązania jest wykorzystanie usług chmurowych takich jak centralna baza danych oraz oprogramowanie pośrednie do połączenia urządzeń domowych z usługą chmurową. Prototyp rozwiązania został zbudowany z wykorzystaniem urządzeń do odczytu/zapisu RFID oraz popularnej platformy Raspberry PI jako modułu do komunikacji lodówki z usługą Microsoft Azure

32.
Podejście do precyzyjnego dokowania robotów mobilnych w zastosowaniu przemysłowym
¹Piotr Falkowski, ¹Michał Smater, ¹Jakub Koper, ¹Arkadiusz Myśliwiec, ²Tomasz Mackiewicz
¹Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, ²Centrum Badań i Rozwoju Nowoczesnych Technologii
piotr.falkowski@piap.pl, msmater@piap.pl, jkoper@piap.pl, amysliwiec@piap.pl, tomasz.mackiewicz@cbirnt.wrzesnia.powiat.pl
Streszczenie: Czwarta rewolucja przemysłowa spowodowała dynamiczny rozwój możliwości produkcyjnych. Aby wytwarzać szybciej i bardziej wydajnie, linie produkcyjne wyposażane są w liczne czujniki wykorzystujące technologię IoT. Z tego względu również maszyny, a zwłaszcza roboty pracujące w fabrykach, muszą działać w jeszcze bardziej elastyczny sposób. Dotyczy to nie tylko możliwości zmiany ich zadań, ale również przemieszczania całych urządzeń pomiędzy stacjami roboczymi. Co więcej niekoniecznie musi to być możliwe do realizacji, przy wykorzystaniu liniowych torów jezdnych. Rozwój Przemysłu 4.0 stwarza rzeczywistą potrzebę stosowania autonomicznych robotów mobilnych w sektorze produkcyjnym. Jako konsekwencja tego, konieczne jest również opracowywanie dedykowanych systemów dokowania, pozwalających na osiągnięcie lepszej mobilności manipulatorów przemysłowych i utrzymywanie zadowalającego poziomu ich precyzji. Poniższy artykuł stanowi studium przypadku aplikacji ramion robotycznych, umieszczonych na wózku ręcznym i autonomicznym robocie mobilnym MiR 100, do celów szkoleniowych w przemyśle automotive. Zawiera on opisy iteracyjnego procesu projektowania i testowania oraz wyniki rzeczywistej walidacji systemu dokowania.

33.
Moduł Skrętu Stawu Biodrowego w Robocie Ortotycznym
Paweł Rękas
Politechnika Warszawska
pawel.rekass@gmail.com
Streszczenie: Niniejsza praca zawiera rozważania na temat realizacji projektu modułu skrętu stawu biodrowego. Przedstawiono w niej genezę tematu oraz szczegółowy opis działania. Zwrócono uwagę na bezpieczeństwo użytkownika. Sformułowano wymagania urządzenia. Określono obciążenia, które moduł powinien przenosić, kinematykę oraz dynamikę ruchu- zakres kątowy obrotu, moment, z jakim może być obracana kończyna, czas pozycjonowania. Przy znajomości wymagań które urządzenie musi spełniać, nakreślono wstępny schemat urządzenia. Skonstruowano prowadnice toczną krzywoliniową. Skonstruowano układ przeniesienia napędu składający się z 3 różnych typów przekładni mechanicznych. W ostatnim etapie przeanalizowano popychacz pod względem naprężeń zginających za pomocą metody MES. Po przeanalizowaniu wyników stwierdzono poprawność doboru gabarytów popychacza i dobrano odpowiednio wytrzymały materiał. Wykonano modele trójwymiarowe całego modułu.

34.
Badanie sygnałów zagłuszających GNSS na głównych korytarzach transportowych w Europie Środkowej
Artur Wieczyński, Konrad Bożek, Maria Baczyńska-Wilkowska, Arkadiusz Perski
Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
awieczynski@piap.pl, kbozek@piap.pl, mbaczynska@piap.pl, aperski@piap.pl
Streszczenie: W artykule przedstawiono wyniki badań nad zakłóceniami GNSS w różnych lokalizacjach na głównych korytarzach transportowych w Polsce, z uwzględnieniem ruchu z sąsiednich krajów: Niemiec, Białorusi i Litwy. Lokalizacje sesji pomiarowych zostały starannie wybrane, aby umożliwić ogólną analizę problemu zagłuszania GNSS w głównych korytarzach transportowych w Europie Środkowej. Statyczne i mobilne systemy pomiarowe zostały zaprojektowane i zbudowane w sieci badawczej ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP w oparciu o platformę radiową SDR. System skanuje wszystkie pasma GNSS i szuka sygnałów interferencyjnych wewnątrz pasma. Wykryte i zarejestrowane sygnały zagłuszania poddano dalszej analizie. Analizy dokonano w celu oceny ilości i rodzajów przypadków zakłócania GNSS. Zebrane dane pozwalają oszacować skalę problemu i przygotować mapę drogową do opracowania dokumentów legislacyjnych i środków technicznych. Badania przeprowadzono w ramach projektu „Ocena częstości występowania zakłóceń w usługach Galileo / EGNOS w Europie Środkowej”, ufundowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną.

35.
Teoretyczne oszacowania dokładności określania parametrów geometrycznych obiektów na obrazach cyfrowych
¹Igor Korobiichuk, ²Yuriy Podchashinskiy, ²Oksana Luhovykh, ²Vitalii Levkivskyi, ³Katarzyna Rzeplińska-Rykała
¹Politechnika Warszawska, ²Zhytomyr Polytechnic State University, Ukraine, ³Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
igor@mchtr.pw.edu.pl, ju.podchashinskiy@gmail.com, ksyxon@gmail.com, levkivskij.vl@gmail.com, krykala@piap.pl
Streszczenie: Artykuł zawiera teoretyczne oszacowania dokładności określania parametrów geometrycznych obiektów na obrazach cyfrowych. Oszacowania błędu parametru geometrycznego uwzględniają cyfrową konwersję wideo z informacjami pomiarowymi o parametrach geometrycznych. Taka transformacja zachodzi w procesie obrazowania za pomocą cyfrowej kamery wideo, która jest częścią pomiaru wielkości mechanicznych. Dlatego w artykule uwzględniono błędy pomiaru spowodowane kwantyzacją poziomu sygnału wideo i próbkowania oraz ich charakterystykę statystyczną. Wyniki można wykorzystać do obliczenia błędów pomiaru geometrycznego i pomiarów parametrów ruchu obiektu, a także do sformułowania wymagań dotyczących sprzętu i oprogramowania do przetwarzania danych eksperymentalnych.

36.
Utilization of vibration energy from vehicle using smart damper
Tadas Lenkutis, Vytautas Bučinskas, Gediminas Vaičiūnas, Nikolaj Šešok, Igor Iljin, Dainius Kunkis
Vilnius Gediminas Technical University, Lithuania
tadas.lenkutis@vgtu.lt, vytautas.bucinskas@vgtu.lt, gediminas.vaiciunas@vgtu.lt, nikolai.sesok@vgtu.lt, igor.iljin@vgtu.lt, dainius.kunkis@stud.vgtu.lt
Streszczenie: Harvesting of mechanical vibration energy recently is popular idea, but its implementation is still limited due to real size of harvesters and efficiency of the systems. Here provided an idea and realization of smart shock absorber with smart liquid, able to generate electric energy from vehicle suspension excitation and thus damping vehicle vibrations. Linear type of electric generators are not very efficient due to limited stroke, therefore its efficiency of energy transformation is far from ideal. This paper provides experimental research of energy harvesting efficiency using smart liquid core, magnetic core and fer-romagnetic core of shock absorber. Comparison of these materials in the shock absorber provides clear ability to use smart liquid as ferromagnetic core in the process of power generating. Such device proves possibility to be implemented in the vehicle suspension and allows power-damping control as well as data transmission energy request. Generated power and its dependency from excita-tion frequency provided in the result graphs.

37.
Szacowanie niepewności w pomiarach wieloparametrowych Część 1. Przypadek skorelowanych wielkości
¹Zygmunt Warsza, ²Jacek Puchalski
¹Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, ²Główny Urząd Miar
zlw1936@gmail.com, jacek.puchalski@gum.gov.pl
Streszczenie: Ten dwuczęściowy artykuł przedstawia ulepszoną wersję metody oceny niepewności w wieloparametrowych pomiarach pośrednich określonych w Suplemencie 2 do przewodnika GUM. W części pierwszej przedstawiona została ta metoda na przykładzie skorelowanych wielkości uzyskanych z pomiarów dwuwymiarowych (2D). Uwzględniono korelację poszczególnych składników odchyleń od estymatorów wyniku z niepewnością typu A i / lub typu B wielkości mierzonych. Określono ogólne wzory na macierz kowariancji, niepewności końcowe i współczynnik korelacji, a także wzory dla kilku konkretnych przypadków i przedstawiono je w tabeli 1. Wykresy pokazują współczynniki korelacji wielkości wyjściowych w funkcji udziału typu B w niepewność wielkości wejściowych. Włączenie korelacji składników do oceny niepewności sprawia, że wielkości wyjściowych są bardziej wiarygodne i dokładne

38.
Estymacja niepewności pośrednich pomiarów wielowymiarowych i ich oprzyrządowania Część 2. Wpływ dokładności funkcji przetwarzania
¹Zygmunt Lech Warsza, ²Jacek Grzegorz Puchalski
¹Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, ²Główny Urząd Miar
zlw1936@gmail.com, jacek.puchalski@gum.gov.pl
Streszczenie: W dwuczęściowym artykule przedstawiono metodę wyznaczania niepewności pośrednich pomiarów wieloparametrowych. . Ma ona rozszerzony zakres zastosowania w stosunku do metody podanej w Suplemencie 2 Przewodnika o akronimie GUM [1], w której zakłada się idealnie dokładną wielowymiarową funkcję przetwarzania wejściowych danych pomiarowych. W części 1 omówiono różne przypadki skorelowania wielkości mierzonych. Opisano propagację wariancji w postaci zależności pomiędzy macierzami kowariancji wielkości wejściowych i wyjściowych. Podano wzory ogólne dla niepewności i ich współczynników korelacji oraz wzory dla kilku przypadków charakterystycznych. Uwzględniono wpływ korelacji pomiędzy zbiorami odchyleń wielkości mierzonych o niepewnościach każdego z typów A oraz B . Omówiono też przykład skojarzonych pomiarów dwuparametrowych (2D). W niniejszej części 2 wyznaczono zależność macierzy kowariancji multimenzurandu wyjściowego od niepewności i korelacji parametrów funkcji przetwarzania. Podano wzory ogólne przy pełnym skorelowaniu i dla jego braku. Rozpatrzono szczegółowo przykład pośrednich pomiarów prądu i napięcia na niedostępnym wejściu czwórnika impedancyjnego typu T na podstawie pomiarów na jego wyjściu. Podano też wnioski końcowe. Zaproponowana rozszerzona metoda estymacji dokładności pomiarów wieloparametrowych jest wszechstronna w zastosowaniu, gdyż umożliwia zarówno na oszacowanie dokładności samych takich pomiarów wraz z uwzględnieniem niepewności parametrów funkcji przetwarzania jak i na opis dokładności przyrządów i systemów pomiarowych do realizacji takich pomiarów. W dwuczęściowym artykule przedstawiono metodę wyznaczania niepewności pośrednich pomiarów wieloparametrowych. . Ma ona rozszerzony zakres zastosowania w stosunku do metody podanej w Suplemencie 2 Przewodnika o akronimie GUM [1], w której zakłada się idealnie dokładne parametry wielowymiarowej funkcji przetwarzania wejściowych danych pomiarowych. W części 1 zostały omówione przypadki różnego skorelowania wielkości mierzonych. Opisano prawo propagacji wariancji w postaci zależności pomiędzy macierzami kowariancji wielkości wejściowych i wyjściowych. Podano wzory ogólne dla niepewności i współczynników korelacji na wyjściu oraz wzory dla kilku przypadków charakterystycznych. Wykazano , że dla par wszystkich wielkości mierzonych należy uwzględnać osobno wpływ korelacji pomiędzy zbiorami odchyleń o niepewnościachkażdego z typów A oraz B . Omówiono też przykład skojarzonych pomiarów dwuparametrowych (2D). W niniejszej części 2 wpływ niepewności parametrów funkcji przetwarzania na elementy macierzy kowariancji multimenzurandu wyjściowego został wyznaczony. Podano wzory ogólne przy pełnym skorelowaniu i dla jego braku. Rozpatrzono szczegółowo przykład pośrednich pomiarów prądu i napięcia na niedostępnym wejściu czwórnika impedancyjnego typu T na podstawie pomiarów na jego wyjściu. Podano też wnioski końcowe. Zaproponowana rozszerzona metoda estymacji dokładności pomiarów wieloparametrowych jest wszechstronna w zastosowaniu, gdyż umożliwia zarówno na oszacowanie dokładności samych takich pomiarów wraz z uwzględnieniem niepewności parametrów funkcji przetwarzania jak i na opis dokładności przyrządów i systemów pomiarowych do realizacji takich pomiarów.

39.
Modelowanie numeryczne zaburzeń dynamicznych oddziałujących na czułe elementy systemu nawigacji instrumentalnej
¹Igor Korobiichuk, ²Olena Bezvesilna, ³Yuriy Podchashinskiy, ⁴Katarzyna Rzeplińska-Rykała
¹Politechnika Warszawska, ²National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, ³Zhytomyr Polytechnic State University, Ukraine, ⁴Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
igor@mchtr.pw.edu.pl, o.bezvesilna@gmail.com, ju.podchashinskiy@gmail.com, krykala@piap.pl
Streszczenie: Rozpatrzono numeryczne metody modelowania zaburzeń dynamicznych, które wpływają na czuły element (akcelerometr) systemu nawigacji instrumentalnej. Opracowano algorytmy odtwarzania zakłóceń dynamicznych na komputerze o zadanej funkcji korelacji. W artykule przedstawiono wyniki badań numerycznego modelowania zaburzeń dynamicznych w układzie systemu nawigacji instrumentalnej z akceptowalną dokładnością odtwarzania charakterystyk statystycznych zaburzeń.

40.
Microbial fuel cell-based toxicity sensor
¹Juste Rozene, ²Antanas Zinovicius, ¹Barbora Kacinskaite, ¹Vytautas Bucinskas, ²Arunas Ramanavicius, ¹Inga Morkvenaite-Vilkonciene
¹Vilnius Gediminas Technical University, Lithuania, ²Vilnius University, Lithuania
juste.rozene@gmail.com, sodokalno@gmail.com, barbora.kacinskaite@vgtu.lt, vytautas.bucinskas@vgtu.lt, arunas.ramanavicius@chf.vu.lt, inga.morkvenaite-vilkonciene@vgtu.lt
Streszczenie: The increase in energy consumption also increases the damage to the environment and the toxicity of water still is one of the main problems in the world. Microbial fuel cells (MFCs) are one of the alternative energy sources. The study demonstrates the possibility to use yeast as a probe to assess redox and electrophile-based toxicities and to extend the life of a MFCs. But as it is known, the quinones cause the oxidative stress of the cells. That is why the main aim of our research was to create a real-time biomonitoring system using MFCs to detect the concentration of quinones in solution, using one and two redox mediator’s systems. Atomic force microscopy (AFM) was used to analyse the topography of the modified and non-modified graphite electrode and Potentiostat/Galvanostat Autolab PGSTAT 30 was used for the electrochemical measurements, which results are described in this paper.

41.
Stabilnośc modelu Jilesa-Athertona w zakresie bezhisterezowej krzywej magnesowania magnetyków z anizotropią osiową
Roman Szewczyk
Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
rszewczyk@piap.pl
Streszczenie: Bezhisterezowa krzywa magnesowania odgrywa kluczową rolę w modelowaniu charakterystyk komponentów indukcyjnych z rdzeniami z materiałów magnetycznie miękkich. Jednak ze względu na dodatnie sprzężenie zwrotne, niektóre zestawy parametrów modelu mogą prowadzić do niestabilności modelu krzywej bezhisterezowej. Ponadto sformalizowana analiza bezhisterezowej krzywej magnesowania jest utrudniona ze względu na silną nieliniowość modelu. Z tego względu w referacie zaproponowano praktyczna metodę oceny stabilności modelu krzywej bezhisterezowej magnetyków z anizotropią osiową. Metoda ta umożliwia poprawę efektywności procesu identyfikacji parametrów modelu krzywej bezhisterezowej, a w rezultacie skuteczniejsze modelowanie komponentów indukcyjnych z rdzeniami z magnetyków anizotropowych.

42.
Indukcja nasycenia w dwuwymiarowym tensorze przenikalności magnetycznej z anizotropią osiową
Roman Szewczyk
Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
rszewczyk@piap.pl
Streszczenie: Tensorowy opis przenikalności magnetycznej jest szczególnie przydatny w modelowaniu mechatronicznych właściwości rdzeni z materiałów magnetycznie miękkich. Jednak typowo w opisie tym nie uwzględnia się zjawisk nieliniowych, w szczególności indukcji nasycenia. Ogranicza to jakość modelowania charakterystyk rdzeni indukcyjnych, szczególnie w obszarze charakterystyki dla większych natężeń pól magnesujących. W referacie zaproponowano nową metodę opisu tensora przenikalności magnetycznej z uwzględnieniem indukcji nasycenia. Zaproponowane rozwiązanie zostało zweryfikowane w odniesieniu do charakterystyk magnesowania materiałów magnetycznie miękkich. Rezultaty modelowania są zgodne z wynikami pomiarów krzywej magnesowania materiałów magnetycznie miękkich z anizotropią osiową.

43.
Estymacja kątów azymutu i elewacji przylotu sygnału ultradźwiękowego poprzesz pośrednie wyznaczenie fazy
Bogdan Kreczmer
Politechnika Wrocławska
bogdan.kreczmer@pwr.edu.pl
Streszczenie: W pracy przedstawiono koncepcję metody wyznaczania kierunku przylotu sygnału ultradźwiękowego, tj. kątów azymutu i elewacji. Ta metoda jest rozszerzeniem poprzedniego podejścia, które zaproponowano w celu określenia tylko kąta azymutu. Podejście to opiera się na pośrednim wyznaczaniu fazy. Pozwala to tolerować odstępy między odbiornikami większe niż połowa długości fali odbieranego sygnału. Jednocześnie zapewnia większą dokładność pomiaru i mniejsze wymagania sprzętowe. Zaproponowana metoda została wstępnie zaimplementowana i przetestowana z wykorzystaniem symulowanych wyników pomiarów. W obecnych symulacjach nie uwzględniono błędów pomiarów.