Search
Search results for: nonlinear system
-
Elastoplastic material law in 6-parameter nonlinear shell theory
PublicationWe develop the elastoplastic constitutive relations for nonlinear exact 6-parameter shell theory. A J2-type theory with strain hardening is formulated that takes into account asymmetric membrane strain measures. The incremental equations are solved using implicit Euler scheme with closest point projection algorithm. The presented test example shows the correctness of the proposed approach. Influence of micropolar material parameters...
-
Analysis of data fusion algorithms for the vessel with the dynamic positioning system
PublicationThe dynamic positioning (DP) system on the vessel is operated to control the position and heading of the vessel with the use of propellers and thrusters installed on the board. On DP vessels redundant measurement systems of position, heading and the magnitude and direction of environmental forces are required for safety at sea. In this case, a fusion of data is needed from individual measurement devices. The article proposes a...
-
Robust Model Predictive Control for Autonomous Underwater Vehicle–Manipulator System with Fuzzy Compensator
PublicationThis paper proposes an improved Model Predictive Control (MPC) approach including a fuzzy compensator in order totrack desired trajectories of autonomous Underwater Vehicle Manipulator Systems (UVMS). The tracking performancecan be affected by robot dynamical model uncertainties and applied external disturbances. Nevertheless, the MPCas a known proficient nonlinear control approach should be improved by the...
-
Multiprocessor Implementation of Parallel Multiobjective Genetic Algorithm for Optimized Allocation of Chlorination Stations in Drinking Water Distribution System a New Water Quality Model Approach
PublicationThe Critical Infrastructure Systems (CISs) have received in recent years a considerable attention due to their heavy impact on sustainable development of modern societies. Most CISs may be classied as large scale complex systems of network structure, in uenced by strong interactions form the surrounding environment, internal and external interconnections. The later is a result of inter-CIS dependencies. The control, monitoring...
-
Ship Dynamic Positioning Based on Nonlinear Model Predictive Control
PublicationThe presented work explores the simulation test results of using nonlinear model predictive control algorithm for ship dynamic positioning. In the optimization task, a goal function with a penalty was proposed with a variable prediction step. The results of the proposed control algorithm were compared with backstepping and PID. The effect of estimation accuracy on the control quality with the implemented algorithms was investigated....
-
Elastoplastic nonlinear FEM analysis of FGM shells of Cosserat type
PublicationThe paper is a continuation of [1] where the formulation of the elastic constitutive law for functionally graded materials (FGM) on the grounds of nonlinear 6-parameter shell theory with the 6th parameter (the drilling degree of freedom) was presented. Here the formulation is extended to the elasto-plastic range. The material law is based on Cosserat plasticity and employs the well-known Tamura-Tomota-Ozawa (TTO) [2] mixture...
-
CdS Nanocrystallines: Synthesis, Structure and Nonlinear Optical Properties
Publication -
Numerical investigations of the nonlinear waves generation in a bubble layer
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fal różnych częstotliwości wewnątrz warstwy z pęcherzykami. Przedstawiono model matematyczny zjawiska oraz wyniki badań teoretycznych. Badano zmiany widma fali bieżącej i odbitej jak również zmiany amplitud wybranych harmonicznych ciśnienia tych fal w funkcji grubości warstwy i koncentracji pęcherzyków.
-
Theoretical studies of nonlinear generation efficiency in a bubble layer
PublicationCelem pracy jest teoretyczna analiza propagacji fal o dużym natężeniu w warstwie z pęcherzykami. Przedstawiono model matematyczny zjawiska w tym omówiono problem wyznaczania prędkości fazowej, współczynnika tłumienia i częstotliwości rezonansowej pęcherzyków. Badano zmiany amplitud pierwszej i drugiej harmonicznej ciśnienia fali odbitej i bieżącej w funkcji grubości warstwy oraz względnej koncentracji pęcherzyków. Rozważano pęcherzyki...
-
Tollmien- Shlichting and sound waves interaction: nonlinear resonances.
PublicationRozpatruje się oddziaływanie różnych typów modów hydrodynamicznych w warstwie lepkiej. Stwierdzono możliwość istnienia oddziaływania rezonansowego.Dokładne równania ewolucyjne kierujące dynamiką warstwy lepkiej zostały wypisane.
-
Nonlinear waves in optical waveguides and soliton theory applications
PublicationRównania teorii solitonów zastosowano do propagacji impulsów światła w falo-wodach dielektrycznych.Wyprowadzono i zbadano rozwiazania równań oddziaływa-nia (z uwzględnieniem tłumienia) trzech fal Maxwella-Blocha.
-
Quasilinearization methods for nonlinear parabolic equations with functional dependence
PublicationRozważamy problem Cauchy`ego dla nieliniowych równań parabolicznych z zależnością funkcyjną. Dowodzimy twierdzeń o szybkiej zbieżności ciągów kolejnych przybliżeń określonych w metodzie quasilinearyzacji w dwóch przypadkach: (i) argumentem funkcyjnym jest funkcja niewiadoma, (ii) zależność funkcyjna dotyczy również pochodnej funkcji niewiadomej.
-
Direct measurement of nonlinear properties of bipartite quantum states
PublicationNieliniowe własności stanów kwantowych, takie jak entropia, splątania, określają ilość ważnych fizycznych źródeł i są często używane w informatyce kwantowej. Na ogół są one obliczane z pełnego opisu stanu kwantowego, pomimo tego, że zależą od niewielkiej ilości parametrów opisujących dany stan. Wyciągamy nielokalną i nieliniową wielkość, mianowicie entropię Renyi, z lokalnych pomiarów dwóch par fotonów splątanych polaryzacyjnie.
-
Numerical modeling of the nonlinear wave propagation in a bubble layer
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fali wewnątrz warstwy z pęcherzykami. Omówiono model matematyczny, przedstawiono przykładowe wyniki badań teoretycznych. Analizowano zmiany ciśnienia wewnątrz warstwy, falę odbitą i bieżącą w ośrodku otaczającym, badano gęstość widmową mocy. Badania teoretyczne przeprowadzono dla różnych grubości warstwy, koncentracji pęcherzyków i wartości parametrów fali padającej.
-
Structural pounding models with Hertz spring and nonlinear damper
PublicationW artykule przedstawiono porównanie możliwości wykorzystania dwóch modeli zderzeń: nieliniowego modelu lepkosprężystego i modelu Hertz'a z dodatkowym tłumieniem. Efektywność każdego z modeli zbadano porównując wyniki analiz numerycznych z wynikami badań eksperymentalnych. Wyniki pracy pokazują, iż zastosowanie nieliniowego modelu lepkosprężystego prowadzi do mniejszych błędów w przebiegach czasowych siły zderzenia oraz do mniejszych...
-
Laminated shells in nonlinear six-parameter shell theory
PublicationW pracy proponowany jest związek konstytutywny dla powłoki warstwowej w ramach 6-paramatrowej nieliniowej teorii powłok z miarami odkształceń jak w ośrodku Cosseratów. Zaletą podejścia jest bezpośrednie zastosowanie inżynierskich stałych materiałowych.
-
Composite shells in 6-field nonlinear shell theory
PublicationW pracy przedstawiono równanie konstytutywne uwzględniające wielowarstwowość materiału powłoki. Równania wyprowadzono bazując na podejściu Equivalent Single Layer
-
Numerical methods for systems of nonlinear differential functional equations
PublicationPraca dotyczy zagadnień początkowo brzegowych dla nieliniowych układów różniczkowo funkcyjnych. Rozważana jest aproksymacja rozwiązań rozważanego problemu różniczkowo funkcyjnego przez rozwiązania odpowiedniego problemu różnicowego. W pracy analizowana jest zbieżność prezentowanych metod. Dowód zbieżności opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perron'a dla danych operatorów.
-
Nonlinear control systems modelling: global vs. local
Publication -
Towards homoscedastic nonlinear cointegration for structural health monitoring
Publication -
Nonlinear Cointegration Approach for Condition Monitoring of Wind Turbines
Publication -
Nonlinear and fluctuation phenomena as reliability predictors for foil capacitors
PublicationW trakcie procesu produkcyjnego kondensatorów przeciwzakłóceniowych wymagane jest przeprowadzenie testów jakości i trwałości. Do tego celu bardzo przydatna byłaby procedura szybkich testów nieniszczących. Rozwiązaniem problemu może być implementacja w systemie realizującym testy produkcyjne dodatkowych zadań związanych z bezpośrednimi pomiarami nieliniowości i/lub fluktuacji. Wybór wskaźnika trzeciej harmonicznej (THI), parametru...
-
On Nonlinear Dynamic Theory of Thin Plates with Surface Stresses
PublicationWe discuss the modelling of dynamics of thin plates considering surface stresses according to Gurtin–Murdoch surface elasticity. Taking into account the surface mass density we derive the two-dimensional (2D) equations of motion. For the reduction of the three-dimensional (3D) motion equations to the 2D ones we use the trough-the-thickness integration procedure. As a result, the 2D dynamic parameters of the plate depend not only...
-
On coertia and inertia in aspects of Natanson’s nonlinear extended thermodynamics
PublicationIn this article, the previously underrepresented contributions of Natanson to the field of thermodynamics have been presented. In order to identify a source of irreversibility at Nature, Natanson introduced the concept of Coertia, which is similar to inertia. Natanson’s Coertia is a fundamental property of space that is responsible for every irreversible phenomena in matter, as well as in the electromagnetic and gravitational fields....
-
Nonlinear material identification of heterogeneous isogeometric Kirchhoff–Love shells
PublicationThis work presents a Finite Element Model Updating inverse methodology for reconstructing heterogeneous materialdistributions based on an efficient isogeometric shell formulation. It uses nonlinear hyperelastic material models suitable fordescribing incompressible material behavior as well as initially curved shells. The material distribution is discretized by bilinearelements such that the nodal values...
-
Kernel PCA in Application to Leakage Detection in Drinking Water Distribution System
PublicationMonitoring plays an important role in advanced control of complex dynamic systems. Precise information about system's behaviour, including faults detection, enables efficient control. Proposed method- Kernel Principal Component Analysis (KPCA), a representative of machine learning, skilfully takes full advantage of the well known PCA method and extends its application to nonlinear case. The paper explains the general idea of KPCA...
-
On the Nonlinear Effects of Magnetoacoustic Perturbations in Optically Thin Quasi-Isentropic Plasmas
PublicationNonlinear effects of planar magnetosound perturbations in a plasma are discussed. Plasma is non-adiabatic due to optically thin radiation and external heating. For these reasons, thermal instability of a plasma may appear which makes it acoustically active. The plasma is assumed to be initially homogeneous ideal gas with infinite electrical conductivity permeated by a straight magnetic field which is orthogonal to the trajectories...
-
Robust Monitoring of Water Quality in Drinking Water Distribution System
PublicationThe paper develops a novel open loop set bounded observer for robust estimation of water quality in DWDS based on the advanced nonlinear quality dynamics model including disinfections by-products (DBPs). The observer utilises a cooperativeness of the quality dynamics model and is computationally efficient, hence applicable to on-line quality monitoring. The simulation results illustrate its good and sustainable performance.
-
Sensorless Multiscalar Control of Five-Phase Induction Machine with Inverter Output Filter
PublicationThe paper presents a complete solution for speed sensorless control system for five-phase induction motor with voltage inverter, LC filter and nonlinear control of combined fundamental and third harmonic flux distribution. The control principle, also known as multiscalar control, nonlinear control or natural variables control, is based on a use of properly selected scalar variables in control feedback to linearize controlled system....
-
On time-dependent nonlinear dynamic response of micro-elastic solids
PublicationA new approach to the mechanical response of micro-mechanic problems is presented using the modified couple stress theory. This model captured micro-turns due to micro-particles' rotations which could be essential for microstructural materials and/or at small scales. In a micro media based on the small rotations, sub-particles can also turn except the whole domain rotation. However, this framework is competent for a static medium....
-
Method of lines for nonlinear first order partial functional differential equations.
PublicationClassical solutions of initial problems for nonlinear functional differential equations of Hamilton--Jacobi type are approximated by solutions of associated differential difference systems. A method of quasilinearization is adopted. Sufficient conditions for the convergence of the method of lines and error estimates for approximate solutions are given. Nonlinear estimates of the Perron type with respect to functional variables...
-
Existence of solutions with an exponential growth for nonlinear differential-functional parabolic equations
PublicationWe consider the Cauchy problem for nonlinear parabolic equations with functional dependence.We prove Schauder-type existence results for unbounded solutions. We also prove existence of maximal solutions for a wide class of differential functional equations.
-
On the convergence of a nonlinear finite-difference discretization of the generalized Burgers–Fisher equation
PublicationIn this note, we establish analytically the convergence of a nonlinear finite-difference discretization of the generalized Burgers-Fisher equation. The existence and uniqueness of positive, bounded and monotone solutions for this scheme was recently established in [J. Diff. Eq. Appl. 19, 1907{1920 (2014)]. In the present work, we prove additionally that the method is convergent of order one in time, and of order two in space. Some...
-
Asynchronous time difference of arrival (ATDOA) method
PublicationA new method for a location service in the asynchronous wireless sensor networks is outlined. This method, which is called asynchronous time difference of arrival (ATDOA), enables calculation of the position of a mobile node without knowledge of relative time differences (RTDs) between measuring sensors. The ATDOA method is based on the measurement of time difference of arrival between the node and the same sensor at the discrete...
-
Searching of the buried objects into the sea bottom by means of nonlinear acouctic methods
PublicationThe main goal of this paper is to introduce the methodology of preparing the area for investigations that will be carried out at the sea. As the first step there is recognition of the basic method both in the theory as well as experimental investigation. There were taken into account the nonlinear methods. These ones are very promising methods that have very interesting features, very convenient for examinations of the seabed structure....
-
Nonlinear Model of Synchronous Generator for Autonomous Electrical Power Systems Analysis
PublicationThis paper presents the nonlinear lookup table model for synchronous generator (SG) analysis. The saturation effects of the SG magnetic circuit have been considered. The saturated characteristic of the SG magnetic circuit are based on the open circuit saturation curve for magnetizing inductances. The model has been implemented into the Synopsys/Saber software using the MAST modelling language. To implement the no-load voltage characteristic...
-
Nonlinear FEM analysis of irregular shells composed of fiber metal laminates
PublicationThe paper deals with the analysis of failure initiation in shells made of Fiber Metal Laminates (FML). The elas-tic material law for orthotropic lamina is stated accounting for asymmetric in-plane stress and strain measures. The asymmetry results from the employed general nonlinear 6-field shell theory where the generalized dis-placements involve the translation and the proper rotation field. The novelty of the presented results...
-
The excitation controller with gain scheduling mechanism for synchronous generator control
PublicationThe power systems, including the synchronous generators and power systems networks, are complex nonlinear systems with configuration and parameters which change through time. That leads to electromechanical oscillations occurring in that system. Thus synchronous generator excitation controller must be capable of providing appropriate stabilization signal over broad range of operating conditions and disturbances. In this paper,...
-
Investigations of the optical activity of nonlinear crystals by means of dual-wavelength polarimeter
PublicationA dual-wavelength method in high accuracy polarimetry has been successfully tested and applied to measure optical activity (OA) of nonlinear crystals. In proposed polarimetric scheme two neighboring semiconductor laser wavelengths (635 and 650 nm) are used, which increases number of parameters measured simultaneously and improves the data processing. By neglecting dispersion of eigen wave ellipticity in crystals, more efficient...
-
On the Nonlinear Effects of Magnetoacoustic Perturbations in a Perfectly Conducting Viscous and Thermoconducting Gas
PublicationNonlinear effects of planar and quasi-planar magnetosound perturbations are discussed. The plasma is as- sumed to be a Newtonian thermoconducting gas with infinite electrical conductivity permeated by a magnetic field orthogonal to the trajectories of gas particles. Generation of the non-wave modes (magnetoacoustic heating and streaming) in the field of periodic and aperiodic magnetoacoustic perturbations is discussed. The results...
-
Nonlinear viscoelasticity in Three Dimensional filler reinforced rubber composites and nanocomposites
PublicationThis chapter describes the influence of three-dimensional nanofillers used in elastomers on the nonlinear viscoelastic properties. In particular, this part focuses and investigates the most important three-dimensional nanoparticles, which are used to produce rubber nanocomposites. The rheological and the dynamic mechanical properties of elastomeric polymers, reinforced with spherical nanoparticles, like POSS, titanium dioxide and...
-
Studies of Nonlinear Sound Dynamics in Fluids Based on the Caloric Equation of State
PublicationThe sound speed and parameters of nonlinearity B/A, C/A in a fluid are expressed in terms of coefficients in the Taylor series expansion of an excess internal energy, in powers of excess pressure and density. That allows to conclude about features of the sound propagation in fluids, the internal energy of which is known as a function of pressure and density. The sound speed and parameters of nonlinearity in the mixture consisting...
-
Second- and Third-Order Nonlinear Optical Response of Perovskite LiTaO3
Publication -
Laser operated nonlinear optical studies of BiFe0,9Cr0,1O3 and BiFe0,9Al0,1O3 multiferroics
Publication -
Properties of control systems based on nonlinear models of the induction motor.
PublicationW artykule przedstawiono zastosowanie obserwatora prędkości kątowej wirnika silnika indukcyjnego w nielinowych układach regulacji. Porównano dwa typy układów sterowania multiskalarnego. Przedstawiono przypadek niestabilnej pracy układu nieliniowego sterowania za pomocą symulacji komputerowej.W artykule przedstawiono dwa układy sterowania silnikiem asynchronicznym klatkowym, zasilanym z falownika napięcia, oparte na modelu multiskalarnym,...
-
Nonlinear rate dependent model of high damping rubber bearing.
PublicationCelem artykułu jest analiza nieliniowego modelu łożyska wykonanego z wysokotłumiącej gumy, który symuluje pracę urządzenia pod zadanym obciążeniem. Parametry modelu dobrane są na podstawie wyników badań eksperymentalnych. Wyniki pracy pokazują, iż analizowany model umożliwia symulację zachowania się łożyska w szerokim zakresie odkształceń
-
Nonlinear distortion analysis and optimisation of general OTA-C filters.
PublicationW pracy przedstawiono opis analityczny ogólnej struktury filtrów OTA-C zawierających nieliniowe elementy aktywne. Wprowadzono nieliniowy układ równań różniczkowych zwyczajnych opisujący dynamikę tej klasy układów aktywnych. Opis ten pozwala, przy użyciu standardowych metod numerycznych, na przeprowadzenie efektywnej analizy czasowej filtrów OTA-C. Proponowane podejście może być stosowane do badania dowolnych efektów nieliniowych...
-
Interaction of modes in nonlinear acoustics: theory and applications to pulse dynamics.
PublicationOgólna teoria oddziaływania modów hydrodynamicznych opiera się na wyprowadzeniu równań różniczkowych nieliniowych. Mody rozumiane są tu jako wektory własnych układów praw zachowań hydrodynamicznych. Rozpatrywano zjawiska towarzyszące fali akustycznej w przepływie lepkim nieliniowym. Uwzględniono płyny w każdym fizycznym równaniu stanu.
-
Quadratic approximation of solutions for differential equations with nonlinear boundary conditions.
PublicationZastosowano metodę kwazilinearyzacji i sformułowano warunki dostateczne przy których iteracje monotoniczne są kwadratowo zbieżne do jedynego rozwiązania wymienionego w tytule zagadnienia różniczkowego. Uzyskane wyniki uogólniają niektóre wcześniej publikowane rezultaty gdy warunek brzegowy był liniowy.
-
Ordinary differential equations with nonlinear boundary conditions of antiperiodic type.
PublicationZastosowano metodę kwazilinearyzacji do równań różniczkowych zwyczajnych z nieliniowymi warunkami brzegowymi typu antyokresowego. Podano warunki dostateczne przy których iteracje monotoniczne są zbieżne do jedynego rozwiązania naszego problemu i jest to zbieżność kwadratowa. Iteracje te są rozwiązaniami odpowiednich równań liniowych z liniowymi warunkami brzegowymi.