Programme
Workshop programme [PDF]
List of papers
Modelování chování inteligentního domu
Michal Kobes & Radim Farana
inteligentní budovy (nebo také chytré budovy) jsou současným trendem aplikace automatizace a řízení. Budovy, domy, ale také jednotlivé byty, jsou vybavovány stále větším množstvím snímačů, akčních prvků a řídicích systémů s cílem zvýšit komfort uživatelů, zjednodušit jim řízení takové domácnosti, realizovat zabezpečovací funkce apod. V této oblasti se stále více pracuje s modely chování uživatelů bytu, které se vyhodnocují v době jejich přítomnosti, analyzují a zobecňují. Následně pak slouží pro prediktivní řízení inteligentního domu nebo vyhodnocení potenciálních rizik, jestliže se začnou uživatelé chovat neobvyklým způsobem. Tento příspěvek ukazuje možnosti analýzy vzorů chování na příkladu konkrétní domácnosti, vybavené řadou automatizačních prvků a sběrem dat o činnosti domácnosti. Na příkladech jsou ukázány možnosti využití takto získaných vzorů pro další zpracování, prediktivní řízení, analýzu mimořádných událostí apod.
Robustní stabilita a metoda požadovaného modelu
Vítečková, M., Víteček, A.
Příspěvek je věnován určování oblastí robustní stability v rovině stavitelných parametrů konvenčních analogových regulátorů typu PID pro běžné regulované soustavy s dopravním zpožděním. Jsou odvozeny poměrně obecné vztahy, které umožňují vykreslení jak oblastí stability, tak oblastí se zadanou amplitudovou nebo fázovou bezpečností. Znalost těchto oblastí umožňuje ověřit robustnost různých metod seřizování regulátorů pro soustavy s neurčitostmi. Pro tři nejběžnější proporcionální soustavy s dopravním zpožděním jsou odvozené obecné vztahy konkretizovány do uživatelsky příznivých tvarů. Použití je ukázáno na metodě požadovaného modelu.
Pohonná jednotka bezpilotního letounu s vektorováním tahu.
Jan Gebauer
Tento článek popisuje dynamické vlastnosti variabilního vrtulového pohonu. Pohonná jednotka bezpilotního letounu je vybavena vrtulí s variabilním úhlem náběhu. Tento konstruknční prvek umožňuje za letu měnit dynamiku pohonné jednotky. Teto efekt je využíván k optimalizaci energetické bilance - dynámická změna pracovního bodu vrtule.
Fuzzy logic in medicine
Alexander Efimov
The article explores the usage of the fuzzy logic in medicine. Considering contemporary tendencies of the usage of information technologies in every field, we examine the necessity of the usage of fuzzy logic in medicine.
Návrh a realizace 3D tiskárny s inverzní kinematikou
Tomáš Vojtek
Tento příspěvěk bude věnován zejména popisu návrhu a realizace konkrétní 3D tiskárny na principu FDM za použití inverzní kinematiky. Této části bude předcházet seznámení s technologií 3D tisku a její možná praktická využití.
Využití platformy CompactRIO pro aktivní tlumení vibrací
Miroslav Pawlenka, Jiří Tůma
Tento příspěvek se zabývá využitím platformy CompactRIO firmy National Instruments jako řídicí systém pro aktivní tlumení vibrací testovacího zařízení. Pro řízení bylo nutné zajistit velkou vzorkovací frekvenci, což zajišťuje programovatelné hradlové pole FPGA. Řídicí systém CompactRIO je programován pomocí softwarového nástroje LabVIEW. Článek také popisuje původní řešení, využívající signálový procesor dSPACE.
Využitie asociačných pravidiel pri analýze alarmových trendov
Patrik Urban, Lenka Landryová
Tento článok pojednáva o analýze získaných alarmov logov z riadiacich systémov. K analýzam je možné použiť množstvo už existujúcich platformových riešení. Riešenia ponúkajú filtrovanie daných udalostí na základe časovej jednotky, čím získavajú údaje o maximálnom a priemernom počte zobrazení. Použitie analýzy pomocou asociačných pravidiel prináša možnosti odhalenie častých, opakujúcich sa vzorov v jednotlivých dátových súboroch
Simulace povrchové ultrazvukové vlny v programu COMSOL
Pavel Šofer
Příspěvek se zabývá simulací povrchové Rayleighovy vlny v multiphysics softwaru COMSOL. Rayleighovy vlny jsou specifickým typem vln, šířících se v tělesech o konečných rozměrech. Specifikem těchto vln je pohyb částic po elipsoidních drahách, kdy vlna zasahuje do hloubky přibližně jedné vlnové délky pod povrchem materiálu. Tento příspěvek je součástí výzkumu chování povrchových vln na různých rozhraních.
Aplikace prediktivních metod řízení v elektrárně na biomasu
Radim Hýl, Renata Wagnerová
V průmyslu jsou velmi rozšířeny malé spalovací elektrárny, které musí zajistit výrobu procesního tepla, páry a často i elektrickou energii pro výrobní proces. Vzhledem k rychlým a nepředvídatelným změnám ve spotřebě, např. rychlé změny zatížení způsobené výkyvy v oblasti produkce, se chování elektrárny jeví jako vysoce dynamické. Časté změny ve spotřebě páry kladou vysoké nároky na řízení elektrárny. Vzhledem k častému vzájemnému ovlivňování procesních veličin, velkým časovým konstantám a dopravnímu zpoždění, musí být u konvenčního řízení parametry PID regulátorů nastaveny obezřetně pro dosažení robustnosti a vyhnutí se kmitání. V případě nasazení mnohorozměrového prediktivního řízení je elektrárna schopna rychle reagovat na změny ve spotřebě se splněním výše uvedených podmínek. Článek se zabývá návrhem a realizací regulačního obvodu pro řízení teploty přehřáté páry, která je dnes nejčastěji prováděna vstřikem napájecí vody. V navrženém regulačním obvodu je běžný rozvětvený regulační obvod s pomocnou regulovanou veličinou nahrazen prediktivním regulátorem.
Aktivní tlumení modelu jeřábu
Martin Jurek
Způsoby tlumení kmitů modelu jeřábu v prostředí Matlab Simulink s použitím knihovny SimMechanics. Různé přístupy a zhodnocení.
Návrh a seřízení diskrétního 2DOF regulátoru s aplikací na pneumatickém pohonu
Karla Sladká, Miroslav Mahdal
Článek se zabývá seřízením diskrétního 2DOF regulátoru a jeho aplikací na pneumatickém pohonu. Dále ve článku jsou uvedeny simulace regulačních pochodů v Matlabu a aplikace na pohonu. V závěru jsou porovnány jednotlivé průběhy regulačních pochodů na reálném pohonu řízený diskrétním standardním a diskrétním 2DOF regulátorem.
Nasazení jednočipových počítačů pro mnohorozměrové řízení
Jiří Czebe, Jaromír Škuta
Článek pojednává o nasazení jednočipových počítačů pro mnohorozměrové (MIMO) řízení. Cílem je navrhnout obecný řídicí systém, který lze snadno užít a snadno implementovat pro standardní mnohorozměrové úlohy. Výkon řídicího systému je omezen výkonem užitého jednočipu (PIC16F876A) a jeho periferiemi (2xPWM, 8xA/D, MAC, …). Klíčovou úlohou jednočipu je MIMO regulace řízeného systému, za podpory komunikace s nadřazenou vrstvou ze které lze provést konfiguraci navrženého algoritmu řízení. Pro komunikaci mezi řídicím systémem (PC) a jednočipem (MCU) je užita sériová linka. Pro řízení a monitorování na vyšší urovní je užita SCADA/HMI aplikace realizována v programu Control Web. Řídicí aplikace je dále dostupná přes internet (pomocí VPN či v LAN).
A force feedback in a robotic system to surgical applications
Dorota Marszalik
Robotic systems are used to robot assisted surgery. These systems more often are composed of a robot and a surgeon’s console. In described system, on a robot arm is mounted a surgical tool, by which an operation is performed. A surgeon holds in his hand a controller, a haptic device, which is used to tool position control. In this case, an implementation of a force feedback between the surgical tool and the controller is an important problem. In this presentation the laboratory stand, which is used to study issue of the robot control to neurosurgical applications, are presented. The method of force feedback realization in this system is described. The force sensor construction and the conversion method of force measurement results to the force, which is generated on the haptic device, are presented.
Simulation Studies of an Active Vibration Reduction Method in Rotors with Piezoelectric Sheets on the Shaft Surface
Mateusz Kozioł, Piotr Cupiał
The paper presents simulation studies of a control algorithm that reduces the vibrations and extends the range of rotational speeds, for which the motion of elastic rotor is stable. All analyses were conducted for supercritical rotational speeds. As sensors and actuators the piezoelectric sheets bounded on the surface of the shaft are used. The author implements the Direct Velocity Feedback control algorithm, which allows to influence the effective internal damping in the structure. Two models with piezoelectric elements and significant gyroscopic effects were built: an analytical model with 4 DOF and a FEM model obtained using the author’s method. The work confirms the possibility of reducing the vibrations and extending the range of rotational speeds with stable motion of the rotor. The results also present the influence of low pass filter on the effectiveness of the control law and show how gyroscopic effects shape the stability of such a structure.
Simulation of mechatronic phenomena in railway wheelset set momentum transmission
Tomáš Fridrichovský, Bohumil Šulc
The recent start of the operation of railway locomotives with very high tractive power in modern railway transport has caused new problems. Transmission of high torque values to wheels caused straining in the press-fitted joint between the wheel and the axle that has been almost unknown until these days. If the transmission of the torque to the wheels is bounded with the variable external influences such as adhesion conditions, track irregularities, variation of wheel forces, etc. periodically repeating oscillations of running wheelsets may lead to the loss of friction in the press-fitted joint and consequently the failure of the whole press-fitted joint. Therefore it is necessary to investigate the specific conditions under which such oscillations occur in drives of the vehicles. In the article there are described proposed procedures of modelling of creating mathematical model based on the idea of a simplified description typical for engineering simulators the torque transmission dynamics from the motor to the locomotive wheels via simulation programs. Some of them can been applied in mechatronic applications especially in a didactic explanation of mechanical principles in mechatronics.
Skenování nákladních automobilů a tvorba 3D modelů pro analýzu nákladu dřevěných klád
Fojtík David, Podešva Petr, Mihola Milan, Miroslav Mahdal
Obecně se tento článek zabývá problémem skenováním pohybujících se objektů do 3D modelů pomocí skupiny 2D laserových skenerů. Hlavním zaměřením tohoto článku je popis speciálně vyvinutého ovladače pro .NET framework pro skupinu laserových skenerů SICK LMS 400 a hardwarový modul pro jejich synchronizaci. Ovladač i modul byli nasazeni ve firmě MONDI v Ružomberku na Slovensku a to pro skenování projíždějících nákladních vozidel naloženými dřevěnými kládami za účelem bezpečnostní kontroly nákladu.
