Search
Division of Mechatronics
Publications
Filters
total: 201
Catalog Publications
Year 2014
-
Modal parameters identification with Particle Swarm Optimization
PublicationThe paper presents method of the modal parameters identification based on the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm [1]. The basic PSO algorithm is modified in order to achieve fast convergence and low estimation error of identified parameters values. The procedure of identification as well as algorithm modifications are presented and some simple examples for the SISO systems are provided. Results are compared with the results...
-
Modelowanie przemieszczającej się struny w kontakcie z podukładem o parametrach skupionych
PublicationW artykule przedstawiono metodę modelowania i analizę układu składającego się z przemieszczającej struny w kontakcie z elementami o parametrach skupionych. Równania ruchu rozważanego układu wyprowadzane są metodą hybrydową, która wykorzystuje metodę dekompozycji modalnej oraz elementów skończonych. Zredukowany model modalny zbudowano dla podukładu nie uwzględniającego przyspieszenia Coriolisa i nieproporcjonalnego tłumienia. Zjawiska...
-
The modelling method of discrete-continuous systems
PublicationThe paper introduces a method of discrete-continuous systems modelling. In the proposed method a three-dimensional system is divided into finite elements in only two directions, with the third direction remaining continuous. The thus obtained discrete-continuous model is described by a set of partial differential equations. General difference equations of discrete system are obtained using the rigid finite element method. The limit...
-
Vibration surveillance for efficient milling of flexible details fixed in adjustable stiffness holder
PublicationThe paper presents the results of research related to the possibility of using an intelligent workpiece holder with adjustable stiffness, during end milling process. Machining a one side supported flexible workpiece will be performed with constant spindle speed and feed speed. In order to avoid hazardous vibration, stiffness of the especially designed spring (mounted in a workpiece holder) will be modified off-line. In order to...
-
Vibration surveillance supported by Hardware-In-the-Loop Simulation in milling flexible workpieces
PublicationW artykule przedstawiono nowoczesne podejście do problemu minimalizacji poziomu drgań podczas frezowania szybkościowego elementów podatnych. Do analizy dynamicznej procesu skrawania zastosowano niestacjonarny model opisany we współrzędnych hybrydowych. Na tej podstawie, przy wykorzystaniu energetycznego wskaźnika jakości wyprowadzono opis sygnału sterującego. Sygnał ten jest następnie stosowany do aktywnej redukcji drgań przedmiotu...
-
Vibration Surveillance System with Variable Stiffness Holder for Milling Flexible Details
PublicationEfficient milling of the flexible details (i.e. rotor blades, thin-walled elements) using slender ball-end tools is a difficult task due to possibility of vibration occurrence. Because of the existence of certain conditions (small depths of cutting, regeneration phenomena), cutting process may lose stability and self-excited chatter vibration may appear. Frequency of the chatter vibration is close to dominant natural frequency...
Year 2013
-
A simplified model of 3-D pipe system conveying flowing liquid
PublicationThe paper presents a model reduction technique of a 3-D pipe system with flowing liquid. In the analysis and design of control (mechatronic) systems it is useful to work with simple, low order models. A hybrid reduced order model is proposed. The system model consists of two parts, the modal model and the finite element model.
-
A Surveillance Of Dynamic Processes in Selected Mechatronic Systems
PublicationThe paper concerns development of original method of optimal control at energy performance index and its application to dynamic processes surveillance of some mechatronic systems. The latter concerns chatter vibration surveillance during highspeed slender milling of rigid details, as well as motion control of two-wheeled mobile platform. Results of on-line computer simulations and real performance on the target objects reflect...
-
HILS for the Design of Three-Wheeled Mobile Platform Motion Surveillance System with a Use of Energy Performance Index
PublicationCurrent tendency in mechatronic design requires the use of comprehensive development of an environment, which gives the possibility to prototype, design, simulate and integrate with dedicated hardware. The paper discusses the Hardware-In-the-Loop Simulations (HILS) mechatronic technique, used during the design of the surveillance system based on energy performance index. The presented test configuration (physical controller – emulated...
-
Hybrid model of geared rotor system
PublicationIn the paper a hybrid model of a geared multirotor system has been developed. The model is obtained by application of both the modal decomposition methodology and the spatial discretization method. Reduced modal model was constructed for the system without gyroscopic and damping effects. The gyroscopic interaction, damping and other phenomena which are difficult to include in the modal approach were modeled by application of simply...
-
HYBRID REDUCED MODEL OF ROTOR
PublicationIn the paper, the authors describe the method of model reduction of a rotor system. The proposed approach enables to obtain a low order model including e.g. nonproportional damping or the gyroscopic effect. This method is illustrated using the example of a rotor system. First, a model of the system was built without gyroscopic and damping effects by using the rigid finite element method. Next, this model was reduced. Finally, two...
-
Model hybrydowy układu wielowirnikowego z przekładnią
PublicationW pracy przedstawiono metodę redukcji modelu układu wielowirnikowego z przekładnią, w którym uwzględniono zmienną prędkość kątową wirników, oddziaływania żyroskopowe, nieproporcjonalne tłumienie oraz nieliniowość podatności zazębienia. Zaproponowano hybrydową metodę modelowania, w której zastosowano: dekompozycję modalną oraz dyskretyzację przestrzenną. Zredukowany model modalny zbudowano dla części rozważanego układu, w której...
-
Modelling of Geared Multi-Rotor System
PublicationIn the paper the method of modelling a speed-varying geared rotor system is presented. The proposed approach enables us to obtain an accurate low-order lumped parameter representation of the investigated system. The final model consists of reduced modal models of an undamped beam/torsional shaft system as well as a spatially lumped model of other linear and nonlinear phenomena including gear mesh interaction.
-
SIMPLIFIED DYNAMIC MODEL OF ROTATING BEAM
PublicationIn the paper a hybrid model of rotating beam is presented. It was obtained by using two methods: modal decomposition and spatial discretization. Reduced modal model was built for the system without the load related to inertia forces that occur during beam rotation. This inertia load was next modeled by using the method of simply spatial discretization and combined with reduced modal model. This approach allows to obtain accurate...
-
STEVAL-MKI063V1, Przykład oprogramowania akcelerometrui magnetometru LSM303DLH
PublicationW artykule opisano moduł STEVAL-MKI1063V1 oparty na układzie LSM303DLHzawierającym akcelerometr i magnetometr oraz przedstawiono sposób komunikacji z nim z poziomu komputera PC na przykładzie aplikacji napisanej w języku C++/CLI (.NET).
-
The Optimal Spindle Speed Map for Reduction of Chatter Vibration During Milling of Bow Thruster Blade
PublicationW artykule przedstwiono przykład wykorzystania procedury tworzenia mapy optymalnych prędkosci obrotowych w celu ograniczenia drgań samowzbudnych podczas frezowania płata śruby okrętowego steru strumieniowego.
-
VIBRATION SURVEILLANCE DURING MILLING OF FLEXIBLE DETAILS WITH A USE OF THE ACTIVE OPTIMAL CONTROL
PublicationThe main goal of modern machining operations is to achieve increasingly better performance. High Speed Machining and/or High Performance Cutting, despite a lot of advantages, have also some drawbacks, for example, a possibility of losing stability and development of self-excited chatter vibration. This paper presents an approach of vibration surveillance during high speed milling with a use of active optimal control. Non-stationary...
-
Zestaw STEVAL PCC009V1 i biblioteki Universal Dongle
PublicationW artykule przedstawiono zestaw STEVAL PCC009V1 i dołączone do niego biblioteki programistyczne Universal Dongle. Sposób ich wykorzystania pokazano na przykładzie komunikacji z akcelerometrem ST LIS35DE.
Year 2012
-
A Mechatronic Procedure of Vibration Surveillance During Milling of a Flexible Workpiece
PublicationArtykuł prezentuje mechatroniczne podejście do nadzorowania drgań podczas obróbki szybkościowej przedmiotów podatnych z wykorzystaniem aktywnego sterowania optymalnego. Układ sterowania składa się z aktywych wzbudników piezoelektrycznych przymocowanych do przedmiotu. Efektywnośc metody została potwierdzona symulacjami komputerowymi i badaniami eksperymentalnymi.
-
A method of vibration surveillance with a use of the optimal control at energy performance index and the acceleration feedback
PublicationDokonano twórczej modyfikacji metody nadzorowania drgań za pomocą sterowania optymalnego przy energetycznym wskaźniku jakości. Zaproponowano oryginalną modyfikację, która polega na bezpośrednim powiązaniu sygnału pomiarowego z akcelerometru i optymalnego sygnału sterującego. Przewidziano obiecujące perspektywy zastosowań praktycznych zmodyfikowanej metody do przypadków frezowania szybkościowego.
-
Active Damping of Impulse-Excited Flexible Plate Vibration
PublicationArtykuł prezentuje metodę aktywnego tłumienia drgań podatnej płytki wzbudzanych impulsowo. Układ sterowania składa się z aktywych wzbudników piezoelektrycznych przymocowanych do przedmiotu. Efektywnośc metody została potwierdzona badaniami eksperymentalnymi.
-
Active vibration reduction with a use of enegry performance index at acceleration feedback
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i symulacji w trybie Hardware-in-the-loop nowego algorytmu aktywnej redukcji drgań. Algorytm ten bazuje na energetycznym wskaźniku jakości zmodyfikowanym w ten sposób, że wykorzystuje bezpośrednio sygnał sprzężenia zwrotnego przyspieszeń.
-
Barometr MEMS Freescale MPL115A1 SPI
PublicationW artykule przedstawiono sposób komunikacji z czujnikiem Freescale MPL115A1 (wersja SPI) wykonanym w technologii MEMS oraz konwersji otrzymywanych z niego danych.
-
Mechatronics in the design of three wheeled mobile platform controlled by surveillance system at energy performance index
PublicationPraca jest poświęcona projektowaniu mechatronicznemu trójkołowej platformy mobilnej, sterowanej systemem nadzorowania bazującym na energetycznym wskaźniku jakości. Zdefiniowany zakres badań i silna nieliniowość obiektu wymagały niezawodnego systemu sterowania. Warunki deterministyczne i zastosowany algorytm wpłynęły na wybór metody opracowania systemu. Przedstawione techniki projektowania mechatronicznego i przeprowadzone warianty...
-
Mikrokontrolery STM8S - pierwsze kroki (1)
PublicationArtykuł zawiera pierwszą część krótkiego kursu programowania mikrokontrolerów STM8S
-
mikrokontrolery stm8s - pierwsze kroki (2)
PublicationArtykuł zawiera drugą część krótkiego kursu programowania mikrokontrolerów STM8S
-
Nadzorowanie procesów dynamicznych w układach mechanicznych
PublicationW monografii przedstawiono istotę i znaczenie problematyki nadzorowania procesów dynamicznych w wybranych układach mechanicznych, pod kątem zapewnienia zamierzonego przebiegu procesu. Temu celowi podporządkowano autorską metodę sterowania optymalnego przy energetycznym wskaźniku jakości względem trajektorii ruchu zadanego, która znalazła zastosowanie do nadzorowania procesów dynamicznych w układach niestacjonarnych o działaniu...
-
STMPE811 - Kontroler rezystancyjnego panelu dotykowego
PublicationW artykule przedstwiono najważniejsze cechy i możliwości układu STMPE811 wraz z przykładami jego obsługi programowej.
-
System kontrolno-pomiarowo-symulacyjny czasu rzeczywistego do badańmetod aktywnej redukcji drgań
PublicationW artykule przedstawiono koncepcję, a następnie wybrane, kluczowe szczegóły budowy systemu kontrolno-pomiarowo-symulacyjnego czasu rzeczywistego. System ten znajduje zastosowanie w badaniach metod aktywnej redukcji drgań. Zamieszczono przykłady rezultatów badań obrazujące możliwości zastosowania systemu. Dzięki systemowi uzyskano również możliwość szybszego prototypowania algorytmów sterowania oraz obniżono koszty badań.
-
Three-wheeled mobile platform powered by LabVIEW at energy performance index
PublicationW pracy opisano trójkołową platformę mobilną własnej konstrukcji, zbudowaną i kontrolowaną z wykorzystaniem środowiska LabVIEW. W celu realizacji ruchu platformy oraz zapewnienia jego nadzorowania w czasie rzeczywistym, zastosowano sterownik NI cRIO. Zastosowane równolegle techniki projektowania mechatronicznego, tj. wirtualne prototypowanie, symulacje w trybie HILS oraz szybkie prototypowanie na obiekcie docelowym, umożliwiły...
Year 2011
-
A mechatronic approach towards vibration surveillance during slender milling of flexible details
PublicationPraca dotyczy zastosowania elementów projektowania mechatronicznego do nadzorowania drgań podczas frezowania przedmiotów podatnych z wykorzystaniem aktywnego sterowania optymalnego. Opisano dynamikę układu sterowanego i zdefiniowano optymalny sygnał sterujący we współrzędnych hybrydowych. Wyodrębniono trzy podukłady: strukturalny, modalny i łączący. Uruchomiono program symulacji komputerowej, który umożliwił uzyskanie wyników potwierdzających...
-
A Mechatronic System for Building the Map of Optimal Spindle Speeds During High Speed Milling of Flexible Details
PublicationW pracy przedstawiono mechatroniczny system tworzenia mapy optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona w celu nadzorowania drgań typu chatter podczas frezowania szybkościowego przedmiotów podatnych. System ten składa się z części pomiarowej oraz części obliczeniowej, w której wykorzystuje się oprogramowanie autorskie i komercyjne. Na bazie uogólnionego warunku Liao-Younga utworzono mapy optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona,...
-
Chatter surveillance with the creation of a map of optimal spindle speeds
PublicationW pracy przedstawiono metodę nadzorowania drgań samowzbudnych typu chatter. Wyznaczono wartości optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona dla poszczególnych punktów na powierzchni przedmiotu obrabianego, wykorzystując rożne techniki analizy modalnej. Badania eksperymentalne wykazały, że otrzymana w ten sposób mapa optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona jest skutecznym narzędziem do eliminacji drgań chatter w procesie obróbki...
-
Kształcenie w zakresie Mechatroniki na Wydziale Mechanicznym Politechniki Gdańskiej
PublicationW artykule przedstawiono rozwój kształcenia mechatronicznego na Wydziale Mechanicznym PG w trakcie 3-letniej realizacji studiów I stopnia. Zwrócono szczególną uwagę na realizację przedmiotów: modelowanie układów mechatronicznych, projektowanie mechatroniczne, prace przejściowa i praca dyplomowa. Przedstawiono koncepcję studiów II stopnia.
-
Labview in mechatronic design of control system for three wheeled mobile platform at time changeable performance index
PublicationPraca przedstawia metodykę projektowania mechatronicznego w środowisku Labview systemu sterowania trójkołową platformą mobilną przy zmiennym w czasie energetycznym wskaźniku jakości, zaproponowanym i rozwiniętym w pracach K. Kalińskiego. Autorzy przedstawili ogólną koncepcję stanowiska badawczego oraz badali rozmieszczenie elementów układu sterowania. Ponadto, artykuł zawiera wyniki testów i symulacji zrealizowanych w trakcie programu...
-
Mechatronic design for the high speed milling surveillance of the complex and flexible details
PublicationW pracy przedstawiono mechatroniczny system tworzenia mapy optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona. W trakcie frezowania szybkościowego przedmiotów podatnych mogą wystąpić drgania samowzbudne typu chatter. Używana zazwyczaj procedura ustawiania wymaganej prędkości obrotowej wrzeciona metodą prób i błędów, w wielu przypadkach nie jest zalecana. Przedstawiona procedura nadzorowania może doprowadzić do uniknięcia ryzyka wystąpienia...
-
Modelling and analysis of beam/bar structure by application of bond graphs
PublicationThe paper presents an uniform, port-based approach to modelling of beam/bar systems (trusses). Port-based model of such distributed parameter system has been defined by application of the bond graph methodology and the distributed transfer function method (DTFM). The proposed method of modelling enables to formulate input data for computer analysis by application of the DTFM. The constructed computational package enables the frequency...
-
Modelling method for a class of distributed-lumped parameter systems
PublicationThe paper presents an alternative approach for modelling and order reduction of continuous system. The proposed methodology combines application of two methods: the modal decomposition method and the rigid finite element method. The given continuous structure is divided into 1D continuous substructures. For each 1D substructure modal decomposition and reduction procedure is applied. Interactions between substructures are described...
-
Software tool for modelling of mechatronic systems with elastic continua
PublicationThe paper presents a systematic computational package for modelling and analysis of complex systems composed of multiple lumped and distributed parameter subsystems. The constructed computer program enables the frequency domain analysis of a class of linear systems and to obtain reduced order model in the form of bond graph. Obtained modal bond graph can be directly exported into 20-Sim package to further processing including nonlinear...
-
Some mechatronic solutions towards a surveillance of mechanical systems
PublicationCelem artykułu jest przedstawienie nowych rozwiązań związanych z nadzorowaniem systemów mechanicznych. Przedstawia on zmodyfikowaną metodę nadzorowania drgań opartą na sterowaniu modalnym i energetycznym wskaźniku jakości, nadzorowanie drgań z wykorzystaniem zmiennej prędkości obrotowej, nadzorowanie drgań systemu hybrydowego z wykorzystaniem sterowania optymalnego i energetycznego wskaźnika jakosci oraz nadzorowanie ruchu mobilnego...
-
STM32: Aplikacje i ćwiczenia w języku C. - M. Galewski. -
PublicationW książce przedstawiono nowoczesne, 32-bitowe mikrokontrolery z rodzeniem ARM Cortex-M3. Oprócz opisu poszczególnych ich podukładów, zawarto w niej przede wszystkim wiele przykładowych ćwiczeń, których zaawansowanie jest stopniowane, dzięki czemu czytelnicy są łagodnie wprowadzani w omawianie zagadnienia. Przykłady zamieszczone w książce są bardzo różnorodne, bazują m.in. na czujnikach przyspieszenia i ciśnienia MEMS, interfejsie...
-
Vibration surveilance for milling of a flexible workpiece
PublicationPraca przedstawia przypadek nadzorowania drgań podczas frezowania szybkościowego przedmiotów podatnych z wykorzystaniem aktywnego sterowania optymalnego. System sterowania zawiera czujniki i wzbudniki piezoelektryczne, montowane na powierzchni przedmiotu obrabianego. Do opisu dynamiki układu sterowanego wykorzystano współrzędne hybrydowe. Skuteczność nadzorowania potwierdziły wyniki symulacji komputerowych oraz badań eksperymentalnych.
Year 2010
-
A frequency-domain surveillance of the robot's structural vibration with a use of modal control at energy performance index
PublicationRozważano drgania niestacjonarnego układu nośnego robota IRb-6. W celu nadzorowania drgań zastosowano algorytm sterowania modalnego przy energetycznym wskaźniku jakości w dziedzinie częstotliwości. Podejście takie umożliwia wykorzystanie elementów projektowania mechatronicznego do nadzorowania drgań, którego celem jest minimalizacja amplitudy drgań końcówek manipulacyjnych, a w konsekwencji - poprawa dokładności i powtarzalności...
-
Antistatic properties of nanofilled coatings
Publicationpraca podsumowuje wyniki badań właściwości antystatycznych powłok polimerowych domieszkowanych nanocząsteczkami srebra oraz sio2. właściwości antystatyczne określano poprzez badanie czasu rozpraszania ładunku zgromadzonego po wyładowaniu koronowym.
-
Application of the distributed transfer function method and the rigid finite element method for modelling of 2-D and 3-D systems
PublicationIn the paper application of the Distributed Transfer Function Method and the Rigid Finite Element Method for modelling of 2-D and 3-D systems is presented. In this method an elastic body is divided into 1-D distributed parameter elements (strips or prisms). The whole body (divided into strips or prism) is described by a set of coupled partial differential equations. Solving this equations in the state space form it is possible...
-
Badanie właściwości elektrycznych powłok optycznych wytwarzanych metodą rozpylania magnetronowego
PublicationPraca zawiera opis wybranych metod pomiarów elektrycznych cienkich warstw tlenkowych wytwarzanych metodą rozpylania magnetronowego. Omówiono metody pomiaru i stanowiska pomiarowe używane do mierzenia parametrów elektrycznych warstw tlenkowych. Zaprezentowano przykładowe wyniki pomiarów cienkich warstw opartych na tlenku tytanu.
-
Chatter vibration surveillance by the optimal-linear spindle speed control
PublicationArtykuł dotyczy drgań samowzbudnych typu chatter podczas obróbki szybkościwowej frezami kulistymi. Opisano w nim niestacjonarny model procesu skrawania oraz przeprowadzono analizy dynamiki układu z opóźniającym sprzężeniem zwrotnym. W celu zredukowania drgań zaproponowano zmiany prędkości obrotowej wrzeciona. Przedstawiono także procedurę nadzorowaia drgań z wykorzystaniem opisanej metody. Dla wybranych przypadków, w artykule przedstawiono...
-
Computational algorithm for the analysis of mechatronic systems with distributed parameter elements
PublicationThe paper presents a systematic computational package for analysis of complex systems composed of multiple lumped and distributed parameter subsystems. The algorithm is based on the transfer function method (DTFM). With this algorithm, a bond graph technique for the modelling is developed to simplify computations. Analysis of different systems requires only changing the inputs data in the form of the bond graph diagram
-
Creation of a map of optimal spindle speeds for a purpose of surveillance of high speed milling of flexible details
PublicationDrgania samowzbudne typu chatter często towarzyszą procesom frezowania szybkościowego. Ich skutkiem są nieodwracalne uszkodzenia powierzchni obrabianej. Mogą one również doprowadzić do intensywnego zużycia narzędzi skrawających, a nawet samej obrabiarki. W pracy przedstawiono metodę umożliwiającą tworzenie mapy optymalnych prędkości obrotowych wrzeciona. Stosowanie podczas procesu frezowania optymalnej prędkości obrotowej wrzeciona...
-
Hybrid, Approximate Models of Distributed-Parameter Systems
PublicationThe paper introduces the method of distributed-parameter systems modelling. It enables to obtain low order modal model of the system that experiences Coriolis acceleration component and gyroscopic effect. In such cases, corresponding system equations are non-self-adjoined. To solve this problem modal reduced model is built up for the system without Coriolis acceleration or gyroscopic effect terms. These phenomena are next included...