Filters
total: 294
filtered: 209
-
Catalog
Chosen catalog filters
Search results for: AKTUATORY PIEZOELEKTRYCZNE
-
Modeling of Electrodynamic Phenomena in an Ultra-Rapid Inductive–Dynamic Actuator as Applied to Hybrid Short-Circuit Breakers - A Review Study
PublicationThis article is a study of the research development of electrodynamic phenomena occurring in ultra-fast electrodynamic drives. These types of linear drives are among the fastest, not only because of the huge accelerations achieved, but, above all, because of the extremely short reaction time. For this reason, electrodynamic drives are used in hybrid short-circuit breakers. The phenomena occurring in this type of drive are actually...
-
Chosen Analysis Results Of The Prototype Multicell Piezoelectric Motor
PublicationThis paper presents the design, modeling and tests of the prototype multicell piezoelectric motor (MPM). A new concept of the electromechanical structure of the considered prototype is based on three rotating-mode actuators. The electromechanical structure of each actuator has been considered as an independent one - referred to as a “single cell” (single actuator). Combined three resonant actuators generate three traveling waves...
-
Adaptive dynamic control allocation for over-actuated dynamic positioning system based on backstepping method in case of thruster faults
PublicationThe objective of the research considered in this paper is dynamic positioning of a nonlinear over-actuated marine vessel in the presence of limited information about thruster forces. First, the adaptive backstepping method is used to estimate the input matrix which will compensate partial loss of actuator effectiveness in the presence of actuator dynamics. Then, the adaptive commanded virtual forces and moment are allocated into...
-
New concept and analysis of the multicell piezoelectric motor
PublicationThis work presents the design, modeling and tests of the prototype multicell piezoelectric motor (MPM). A new concept of the electromechanical structure of the considered prototype is based on three rotating-mode actuators. The electromechanical structure of each actuator has been considered as an independent one - referred to as a ”single cell” (single actuator). Combined three resonant actuators generate three traveling waves...
-
CO2 capture using steam ejector condenser under electro hydrodynamic actuator with non-condensable gas and cyclone separator: A numerical study
PublicationThe concept for condensation of steam and CO2 separation in a negative CO2 emission gas power plant involves the utilization of a steam ejector condenser (SEC) for direct-contact condensation of vapor with inert gas (CO2) on a spray of subcooled liquid, integrated with a separator to produce pure CO2. Due to the increasing diffusion resistance and reduced convective heat transfer between the steam and subcooled water phases...
-
Design, modelling and analysis of a new type of piezoelectric motor. Multicell piezoelectric motor
PublicationThis paper describes a new type of piezoelectric motor. The results, obtained in the field of piezoelectric motors, have pointed out that these motors have potentially high possibilities in the future special applications. The research work presents the design, simulations and parameters of the piezoelectric motor with three rotation-mode actuators. The motor is characterized by a high power, relative high speed and torque. The...
-
Robust identification of quadrocopter model for control purposes
PublicationThe paper addresses a problem of quadrotor unmanned aerial vehicle (so-called X4-flyer or quadrocopter) utility model identification for control design purposes. To that goal the quadrotor model is assumed to be composed of two abstracted subsystems, namely a rigid body (plant) and four motors equipped with blades (actuators). The model of the former is acquired based on a well-established dynamic equations of motion while the...
-
Shape Memory Alloy-Based Fluidically Reconfigurable Metasurfaced Beam Steering Antenna
PublicationA low-cost actuator-based fluidically programmable metasurface (FPMS) antenna is proposed to solve the slow tuning speed problem of the manually fluidic based reconfigurable antennas. The FPMS-based antenna is probe-fed and comprises a 4 × 4 square ring metasurface as a superstrate. Moreover, two shape memory alloy (SMA)-based electrically-controlled actuators are employed in the design for controlling the position of the 3D-printed...
-
Design of a Shape-Memory-Alloy-Based Carangiform Robotic Fishtail with Improved Forward Thrust
PublicationShape memory alloys (SMAs) have become the most common choice for the development of mini- and micro-type soft bio-inspired robots due to their high power-to-weight ratio, ability to be installed and operated in limited space, silent and vibration-free operation, biocompatibility, and corrosion resistance properties. Moreover, SMA spring-type actuators are used for developing different continuum robots, exhibiting high degrees...
-
Flexomagneticity in Functionally Graded Nanostructures
PublicationFunctionally graded structures have shown the perspective of materials in a higher efficient and consistent manner. This study reports a short investigation by concentrating on the flexomagnetic response of a functionally graded piezomagnetic nano-actuator, keeping in mind that the converse magnetic effect is only taken into evaluation. The rule of mixture assuming exponential composition of properties along with the thickness...
-
Ferroelectric LTCC tape for piezoelectric applications
PublicationOpisano opracowanie surowej taśmy LTCC do zastosowań piezoelektrycznych. Wybór bazuje na modyfikowanej lantanem kompozycji cyrkoniano-tytanioołowiu (PLZT). Opisano proces produkcji taśmy, wykonanie próbek ceramicznych z użyciem tej taśmy, zastosowane metody pomiarowe oraz dielektryczne i piezoelektryczne parametry wyprodukowanych próbek.
-
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.
-
Pomiary w diagnostyce łożysk silników indukcyjnych
PublicationOmówiono badania, dotyczące diagnostyki łożysk silników z wykorzytaniem pomiarów wibracji (akcelerometrem piezoelektrycznym i laserowym) oraz prądu silnika. Przedstawiono wyniki badań, świadczące o przydatności pomiarów wielkości elektrycznych w silniku do diagnostyki łożysk.
-
Bezstykowe metody pomiaru prędkości obrotowej silników piezoelektrycznych
PublicationZaprezentowano szczegółową analizę stykowych i bezstykowych metod pomiaru prędkości obrotowej silników piezoelektrycznych. Zaprezentowano również główne zalety metod bezstykowych stosowanych przy silnikach ultradźwiękowych małej mocy. Określono metodykę przyszłych badań laboratoryjnych i ogólny schemat układów pomiarowych dla silnika piezoelektrycznego małej mocy.
-
Serial control of CNC machines
PublicationIn this paper a new method of the serial control of CNC machines is proposed. Actuators are controlled locally and the role of the central computer is limited to sending commands to the controller instead of sending it directly to actuators. It has been achieved with the use of the serial protocol with the use of the USB port. The taken approach leads to more reliable operation because commands are buffered and no synchronization...
-
Adaptive dynamic control allocation for dynamic positioning of marine vessel based on backstepping method and sequential quadratic programming
PublicationIt is generally assumed in dynamic positioning of over-actuated marine vessels that the control effectiveness matrix (input matrix) is known and constant, or, in case of fault information, it is estimated by the fault detection and diagnosis system. The purpose of the study is to develop the adaptive dynamic positioning control system for an over-actuated marine vessel in the presence of uncertainties and with emphasis on limited...
-
WYKORZYSTANIE UKŁADU LTC3588-1 DO KONSTRUKCJI ŹRÓDEŁ POZYSKIWANIA ENERGII RESZTKOWEJ
PublicationPrzedmiotem j pracy są zagadnienia odzyskiwania energii resztkowej generowanej wskutek mechanicznego odkształcania kryształu piezoelektrycznego oraz za pomocą ogniwa fotowoltaicznego przy zastosowaniu przetwornicy napięcia typu LTC3588-1. Zastosowana przetwornica umożliwia pozyskiwanie energii z różnych źródeł. W ramach referatu przedstawiono wyniki pracy nad mikrozasilaczem, który umożliwiał zarówno współpracę z piezoelektrykami...
-
Geometrically nonlinear finite element simulation of smart piezolaminated plates and shells
PublicationW pracy zaproponowano powłokowy element skończony pozwalający na uwzględnienie efektu piezoelektrycznego. Element został wykorzystany w podejściu Lagrange'a, które wymaga starannego dobrania definicji wielkości mechanicznych i elektrycznych. Zależności przemieszczenie-odkształcenie zbudowano na bazie teorii małych odkształceń i umiarkowanych obrotów. Założono liniowy rozkład pól odkształceń i pola elektrycznego po grubości powłoki....
-
Analiza możliwości wykorzystania propagacji fal sprężystych do diagnostyki nakładkowego połączenia dźwigara blachownicowego
PublicationW pracy przedstawiono wyniki analiz doświadczalnych propagacji fal sprężystych w modelu połączenia nakładkowego dwuteowego dźwigara blachownicowego. W testach wykorzystano zestaw urządzeń do generacji i akwizycji sygnałów oraz przetworniki piezoelektryczne. Badano możliwość wykrycia całkowitego poluzowania pojedynczych śrub i grup łączników przy zastosowaniu wzbudzenia punktowego i liniowego. Przeprowadzone analizy z wykorzystaniem...
-
Tłumienie drgań w elektromechanicznych strukturach periodycznych
PublicationPraca dotyczy wykorzystania elektromechanicznych struktur periodycznych do tłumienia drgań jedno- i dwuwymiarowych elementów konstrukcyjnych. Głównym celem pracy było opracowanie modeli numerycznych jedno- i dwuwymiarowych struktur periodycznych, zarówno pasywnych jak i aktywnych oraz jednowymiarowych wykorzystujących elementy piezoelektryczne. Cel ten osiągnięto dzięki przeprowadzeniu symulacji komputerowych w oparciu o opracowane...
-
Impedance monitoring of carbon steel cavitation erosion under the influence of corrosive factors
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań degradacji stali węglowych na skutek oddziaływania erozji-korozji kawitacyjnej. Do analizy wykorzystano technikę Dynamicznej Elektrochemicznej Spektroskopii Impedancyjnej oraz funkcję ubytku masy powszechnie stosowaną do oceny odporności kawitacyjnej materiałów. Oszacowanie stopnia degradacji powierzchni, a także wpływu erozji na odporność korozyjną jest możliwe po zastosowaniu odpowiedniego elektrycznego...
-
Przyczynek do diagnostyki kotew skalnych za pomocą propagacji fal sprężystych
PublicationW artykule przedstawiono badania eksperymentalne i obliczenia numeryczne propagacji fal sprężystych w pręcie stalowym osadzonym w materiale kompozytowym. W eksperymencie wykorzystano zjawisko propagacji fal generowanych wzbudnikiem piezoelektrycznym i ich bezstykowy pomiar za pomocą wibrometru laserowego. W obliczeniach numerycznych przeanalizowano wpływ modułu sprężystości materiału kompozytowego na charakter fal propagujących...
-
Underwater communication system for shallow water using modified MFSK modulation
PublicationOpisano budowę i zasadę działania systemu komunikacji podwodnej z modulacją MMFSK. System służy do przekazywania danych i komend ze statku do obiektów podwodnych w płytkich wodach przybrzeżnych i jeziorach. Priorytetowe wymagania postawione systemowi to bardzo małe zużycie energii w części podwodnej i bardzo mała liczba błędów transmisji. Szczególną uwagę zwrócono na nietypowe źródło błędów, jakim są zniekształcenia nieliniowe...
-
MODELOWANIE TURBINY WIATROWEJ Z DWOMA PRZECIWBIEŻNIE OBRACAJĄCYMI SIĘ WIRNIKAMI
PublicationW artykule przedstawiono sposoby modelowania dwuwirnikowej turbiny wiatrowej z wykorzystaniem technik Obliczeniowej Mechaniki Płynów. Omówiono uproszczone metody modelowania Actuator Disc i Actuator Line Method oraz aspekty związane z dokładnym odwzorowaniem turbiny na siatce obliczeniowej. Zaprezentowano przykładowe wyniki obliczeń turbiny dwuwirnikowej złożonej z wirników NREL o mocy nominalnej 5 MW każdy. Do wykonania badań...
-
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...
-
Diagnostyka konstrukcji ramowych i płytowych za pomocą fal sprężystych
PublicationTematem niniejszej pracy są symulacje numeryczne i badania eksperymentalne propagacji fal w układach ramowych oraz płytowych. Symulacje numeryczne propagacji fal przeprowadzono metodą elementów spektralnych w dziedzinie czasu. W przeprowadzonych badaniach eksperymentalnych fala została wzbudzona przy użyciu wzbudnika piezoelektrycznego, natomiast pomiar prędkości fali wykonany został bezstykowo za pomocą wibrometru laserowego....
-
Numeryczna i doświadczalna analiza propagacji fal sprężystych przez stalowe połączenie śrubowe
PublicationW pracy przedstawiono numeryczną i doświadczalną analizę propagacji fal sprężystych w połączeniu śrubowym dwóch blach stalowych. Obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych przeprowadzono dwuetapowo. W pierwszej fazie analizowano statyczny wpływ sił sprężających na stan odkształceń i naprężeń połączenia śrubowego, formułując warunki kontaktu zastosowane następnie w modelu dynamicznym. W analizie propagacji fal sprawdzono...
-
Koncepcja zdalnego sterowania i monitoringu urządzeń trakcyjnych z wykorzystaniem technologii teleinformatycznych
PublicationAdvancement in wireless communication enables engineers to apply sophisticated and relatively inexpensive technologies in new fields of industry, which were previously designated solely to wire-based solutions. One of those fields is railway transportation system. In effect of a high reliability and safety demands, this area was resistive to new technologies. Nowadays, increased security and reliability of wireless sensor networks...
-
Mechatronics design, modelling and controlling of the Stewart-Gough platform
PublicationThis paper presents a mechatronics design of a low cost Stewart-Gough platform (SGP) with rotary actuators. The designed SGP is supposed to be applied in a ball & plate control system. The synthesis of the ball & plate control system is also within the subject of the paper. A mechatronics design process of the SGP was conducted with computer-aided design (CAD) software. Unique analytical solutions of an inverse kinematics problem...
-
FEA analysis of the multicell piezoelectric motor
PublicationThe presented paper concerns a design, modeling and chosen tests of the prototype multicell piezoelectric motor (MPM). The principle of operation based on three independent traveling wave actuators is presented. The main materials and technologies used in the fabrication process are described. The structure of the motor is modeled using static and modal FEM analysis. The process of traveling wave generation in the MPM structure...
-
Hybrid piezoelectric motor based on electroactive lubrication principle
PublicationA novel conception of hybrid piezoelectric motor is presented in this paper. Proposed conception required synchronised work of quasi-static and resonant piezoelectric actuators that results in a rotary movement. The motor's working principle is explained and the main characteristics are described. Studied topology is compared to the existing piezoelectric motors with regards to its field of applications. The assembling process...
-
Artificial-Hand Technology—Current State of Knowledge in Designing and Forecasting Changes
PublicationThe subject of human-hand versatility has been intensively investigated for many years. Emerging robotic constructions change continuously in order to mimic natural mechanisms as accurately as possible. Such an attitude is motivated by the demand for humanoid robots with sophisticated end effectors and highly biomimic prostheses. This paper provides wide analysis of more than 80 devices that have been created over the last 40 years....
-
Dynamiczna spektroskopia impedancyjna w mikroskopowej analizie powierzchni metalicznych
PublicationW pracy przedstawiono możliwość zastosowania dynamicznej spektroskopii impedancyjnej do pomiaru lokalnej impedancji z wykorzystaniem mikroskopu AFM. Kontakt sondy mikroskopu z próbką jest układem dynamicznym, który ulega ciągłym zmianom. Skanowanie powierzchni, zmiana docisku sondy, czy nawet dryft skanera piezoelektrycznego powodują zmianę geometrii kontaktu sonda-próbka. W związku z tym klasyczna odmiana pomiaru impedancji...
-
Fuzzy Control of Waves Generation in a Towing Tank
PublicationThis paper presents the results of research related to the transformation of electrical energy into potential and kinetic energy of waves generated on the water surface. The waves are generated to model the environmental conditions for the needs of the model tests. The model tests are performed on model-scale objects to predict the features of full-scale maritime objects. It is done to improve human safety and the survivability...
-
Assembling and testing of quasi-static hybrid piezoelectric motor based on electroactive lubrication principle
PublicationThe presented paper concerns a novel concept of hybrid piezoelectric motor based on electroactive lubrication principle. Its structure is combined of quasi-static and resonance piezoelectric actuators, synchronizing their work to generate the rotary movement. The hybrid motor topology is compared to the existing piezoelectric motors, regarding its field of applications in embedded systems with very high security requirements. The...
-
System pozycjonowania dynamicznego morskich jednostek pływających jako system mechatroniczny
PublicationW artykule przedstawiano system pozycjonowania dynamicznego półzanurzeniowej platformy wiertniczej, który jest rozpatrywany jako system mechatroniczny. W szczególności zaś zaprezentowano systemy referencyjne utrzymania stanowiska pozycyjnego na morzu, urządzenia nawigacyjne, czujniki ruchów własnych jednostki pływającej i anemometry rozważane jako czujniki systemu mechatronicznego oraz pędniki azymutalne rozważane jako nastawniki...
-
Realization, programming and controlling of the Stewart-Gough platform
PublicationThis paper presents realizaon, programming, and controlling of a low cost Stewart-Gough plaorm (SGP) with rotary actuators. The realized SGP is applied in a ball & plate control system. Developed dedicated software consists of embedded and applicaon soware for both the SGP posioning system and the ball & plate control. system. A ball posion is being obtained using computer vision. The paper contains tests results for both an SGP...
-
Digital Control System of the Wavemaker in the Towing Tank
PublicationThe paper describes a digital control system of the rigid flap wavemaker in a towing tank in CTO S.A. Ship Design and Research Centre. The control system is based on an 8-bit AVR microcontroller and consists of two cascading PID controllers. The digital system replaced the previous analogue system from 1974 and has been integrated with the existing sensors and actuators of the wavemaker. The new control system allows to obtain...
-
Nonlinear free and forced vibrations of a dielectric elastomer-based microcantilever for atomic force microscopy
PublicationThe majority of atomic force microcode (AFM) probes work based on piezoelectric actuation. However, some undesirable phenomena such as creep and hysteresis may appear in the piezoelectric actuators that limit their applications. This paper proposes a novel AFM probe based on dielectric elastomer actuators (DEAs). The DE is modeled via the use of a hyperelastic Cosserat model. Size effects and geometric nonlinearity are included...
-
Elastic wave propagation for condition assessment of steel bar embedded in mortar
PublicationThis study deals with experimental and numerical investigations of elastic wave propagation in steel bars partially embedded in mortar. The bars with different bonding lengths were tested. Two types of damage were considered: damage of the steel bar and damage of the mortar. Longitudinal waves were excited by a piezoelectric actuator and a vibrometer was used to non-contact measurements of velocity signals. Numerical calculations...
-
Application of wavelet transform in analysis of guided wave propagation signals for damage detection in a steel plate
PublicationThe paper presents results of experimental investigations on damage detection using guided wave propagation technique. The tested specimen was a steel plate with a defect in the form of a rectangular notch. Lamb waves were excited by a PZT actuator and sensed by a laser vibrometer. Since reflections from damage in registered signals are often masked by measurement noise, for identification of time of reflections from damage, continuous...
-
Acoustic journal bearing – Performance under various load and speed conditions speed conditions
PublicationThe paper presents results of experimental testing aiming at finding out what effect system of piezo-electric actuators (PZTs)attached to an aerodynamic journal bearing has on the magnitude of shaft's motion within the bearing operating at specified speed and load. The results clearly demonstrate effectiveness of PZTs in mitigating the shaft's motion thus contributing to the increased stability of the bearing. This stabilizing...
-
Lamb wave propagation in a single lap adhesive joint
PublicationThe aim of the paper is the analysis of Lamb wave propagation in adhesive joints. The research was performed on a single lap adhesive joint of two steel plates. Two types of joints, namely an intact and with defect were considered. In experimental investigations the condition assessment of the joint was performed with the use of antisymmetric Lamb waves excited by a plate piezo actuators and measured by a laser vibrometer. Numeri-cal...
-
Struktura systemu diagnostycznego ciągnika kołowego
PublicationSystemy diagnostyczne OBD (On Board Diagnosis) są coraz częściej stosowane w pojazdach. Tylko niektóre ciągniki kołowe są wyposażone w systemy diagnostyczne. Dotychczas stosowana diagnostyka pokładowa pojazdów jest silnie związana z wymaganiami emisyjnymi i nie obejmuje innych ważnych funkcji pojazdu. W tworzonym systemie diagnostycznym ciągnika kołowego, ze względu na możliwe skutki przyjęto cztery grupy uszkodzeń: funkcjonalne...
-
Control design for slow speed positioning
PublicationThe problem under study is a synthesis of position and heading control system for low frequency model of surface vessel described by 3 DOF mathematical model. The recursive vectorial backstepping control design was used to keep fixed position and heading in presence of wave disturbances. The controller has been simulated on computer model of scaled supply vessel. It has been assumed that the actuators produce generalized forces...
-
Displacement control in PWK-type pumps
PublicationThe most important, strategic goal however is creation of the variable displacement version of the new pump PWK. Thanks to full discharge of it's commutation mechanism from hydrostatic forces the variable pump can be directly controlled by low-energy actuator like proportional electromagnet or stepping motor. It means that costly and complicated hydraulic servomechanism (applied in all present variable displacement pumps) is no...
-
Free Vibration of Flexomagnetic Nanostructured Tubes Based on Stress-driven Nonlocal Elasticity
PublicationA framework for the flexomagneticity influence is here considered extending the studies about this aspect on the small scale actuators. The developed model accommodates and composes linear Lagrangian strains, Euler-Bernoulli beam approach as well as an extended case of Hamilton’s principle. The nanostructured tube should subsume and incorporate size effect; however, for the sake of avoiding the staggering costs of experiments,...
-
Struktura systemu diagnostycznego cągnika kołowego
PublicationSystemy diagnostyczne OBD (On Board Diagnosis) są coraz częściej stosowane w pojazdach. Tylko niektóre ciągniki kołowe są wyposażone w systemy diagnostyczne. Dotychczas stosowana diagnostyka pokładowa pojazdów jest silnie związana z wymaganiami emisyjnymi i nie obejmuje innych ważnych funkcji pojazdu. W tworzonym systemie diagnostycznym ciągnika kołowego, ze względu na możliwe skutki przyjęto cztery grupy uszkodzeń: funkcjonalne...
-
Numerical investigation on the performance of a small counter-rotating wind turbine
PublicationThe article presents the results of the investigation on the performance of a small counter-rotating wind turbine. The wind turbine has been simulated using Computational Fluid Dynamics methods. Actuator Line Model has been successfully used to represent rotors in the computational domain. A parametric study has been carried out, taking into account changes in the tip speed ratio of the rotors while maintaining a constant distance...
-
Wave propagation in damage assessment of ground anchors
PublicationThe inspection possibilities of ground anchors are limited to destructive test such as pull-out test. Guided wave propagation gives an opportunity to develop an inspection system dedicated to determine the condition of inspected element without violation of their integrity. In this paper the experimental study on wave propagation in laboratory models of ground anchors are presented. Experiments were conducted for different bonding...