Program
→ Program a časový harmonogram semináře [PDF]
Seznam příspěvků
Sekce 1
Návrh konceptu univerzálního montážního stroje s využitím koncepce I 4.0
Peter Kristel
Mubea Stabilizer Bar Systems s r.o.
Koncept univerzálního polo-automatického montážního stroje má přiblížit možnost spolupráce člověka a robota. Cílem tohoto záměru není pouze vniknout do problematiky Industry 4.0 a získat tím množství zkušeností, které budou v nejbližší době nepochybně rozhodovat o úspěchu na stále se rozšiřujícím konkurenčním prostředí, ale také přispět k významné finanční racionalizaci prostřednictvím značné redukce času pracovního cyklu stroje. Koncepce vychází z již implementovaného montážního stroje, který pracuje s využitím konvenčních pohonů a lineárních vedení. Možnosti použití koncepce HRC (human – robot collaboration) jsou však limitované definicí maximálních přípustných působících sil a rychlostí pohybů kolaborativního členu, kdy směrodatnou dokumentací je technická specifikace ISO/TS 15066. Při respektování předepsaných parametrů bude možné s využitím robota Universal Robots dospět k redukci času montážního cyklu. Vzhledem ke skutečnosti, že takových, byť konvenčních, zařízení je v koncernu Mubea momentálně používáno již 15 a v nejkratší době se počítá minimálně se stejným počtem do budoucna, mohla by tato úspora představovat velice markantní redukce nákladů počítaných na jeden smontovaný celek.
Seřizování regulátorů PID pro lineární dynamické systémy metodou "hrubé síly a od oka"
Jiří Závada
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
Při návrhu parametrů PID regulátoru (které jsou v praxi dosud nejobvyklejší) pro regulační obvody je zapotřebí stanovit parametry regulátoru tak, aby zajišťovaly dostatečnou kvalitu a robustnost regulace. Je definováno a v praxi zavedeno mnoho seřizovacích metod pro nastavení PID regulátorů vycházejících z chování uzavřeného regulačního obvodu či naopak z matematického modelu regulované soustavy (a jejího L-přenosu), které umožňují stanovit parametry regulátoru přímým výpočtem. Může ale být výhodné použít přístup, který nalezne optimální hodnoty nastavení regulačního procesu na základě simulací a analýzy chování regulačního obvodu pro různé kombinace možných parametrů regulátoru.
Navržená metoda seřízení PID regulátoru lineárního dynamického systému „hrubou silou a od oka“ je založena na opakované simulaci regulačního pochodu při skoku řídící veličiny a poruchové veličiny pro měnící se konstanty regulátoru P, I, D, (a v případě číslicového regulátoru i vzorkovací periodu T) pro smysluplné rozpětí hodnot – odtud „hrubou silou“ v názvu metody. Z každého běhu simulace je uložen diagram průběhů zajímavých veličin (žádaná veličina, regulovaná veličina, porucha) jako obrazový soubor a jsou pro tuto simulaci vypočteny hodnoty ukazatelů kvality regulace. Po provedení simulací pro všechny hodnoty parametrů z uvažovaného stavového prostoru jsou výstupy simulací setříděny podle ukazatelů kvality regulace; simulace s parametry regulace, která skórovala podle ukazatelů kvality regulace nejlépe, je pak podkladem pro nastavení parametrů regulátoru a ověření v reálném regulačním obvodu.
Protože máme k dispozici vizualizované podoby průběhů regulačního procesu pro mnoho kombinací vstupů, můžeme odhadnout i polohu a podobu „ostrovů stability“ a pro dosažení robustnější regulace volit parametry regulátoru i expertní volbou, tedy „od oka“.
Synthesis of the nonlinear vehicle suspension model
Adam Smoter
AGH University of Science and Technology, Krakow, Poland
The presentation discusses the synthesis process of the nonlinear suspension model of a wheeled vehicle. It is based on the laboratory tests of the passive, commercial quarter car suspension strut of a SUV vehicle. The linear spring characteristic and nonlinear damper characteristic were determined separately from the suspension system, both for the front and rear suspension. The dampers characteristics were obtained by using isokinetic excitation. Such an approach allows us to determine the static force-velocity characteristics. The obtained nonlinear characteristics of the dampers were approximated by a piecewise linear functions. The linear 4DOF model of half car suspension system was compared to the obtained nonlinear 4DOF model in time and frequency domain. Except the vertical displacement of the sprung and unsprung masses, the models involve an additional dynamics of longitudinal inclination.
The presentation justifies the need to modify the characteristics of the damper in such a way that it intersects the origin of the Cartesian coordinate system. It has been assumed that the shock absorber can be represented as a parallel linear spring and nonlinear damping element.
Skenování objektu za pomoci bezkontaktních snímačů
Jiří Czebe
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
Prezentace popisuje obecný SCADA-HMI systém, složení z řídicího IPC a řídicí jednotky MCU. Jednotka realizuje synchronní sběr dat z optických snímačů a enkodérů. Pro komunikaci s vyšší vrstvou využívá ethernetového modulu Nano LanReach. Přenos dat mezi optickými snímači a MCU je zajištěna přes sériové rozhraní RS485. Jednotka MCU provádí měření dle uživatelem definovaného rozptylu měřeného bodu, filtraci dat z optických snímačů, atp.
Slip and Adhesion in a Railway Wheelset Simulink Model Proposed for Detection Driving Conditions via Neural Networks
Vojtěch Dybala
ČVUT v Praze
Constantly enlarging operation of locomotives with very high tractive power in modern railway transport has caused problems with optimal supplying torque from motor to wheelset. Losses emerging with inadequate torque values lead to wheel slipping connected with excessive wear and limited acceleration. In models simulating dynamics of torque transmission from the drive units to wheels the most important are a submodel of the drive and a submodel of balance between traction forces and drive resistances. The research carried out within a PhD program and SGS (CTU Students Grant Competition) has been focused on increasing quality of these submodels. This contribution is aimed at an innovated part in the existing Simulink model utilizing new data sources and modelling techniques. This improvement supports application of operating point detection methods based on machine learning techniques. New control facilities provided with puls-width modulated frequency control of the asynchronous motor will be used for automatic submission of optimal operating points. From the model via simulation obtained data will be used in an on-line training of polynomial neural unit as an approximation of current driving conditions where a classification based on self-organizing maps will be applied.
Sekce 2
Odhad únavy člověka: využitelnost systémů z dopravy ve vnitřním prostředí?
Jan Kohout
VŠCHT Praha
Sledování únavy člověka je dnes hlavně doménou dopravy (systémy pro sledování řidiče v moderních automobilech, systémy pro strojvedoucí, atd.). U lidí pracujících v kancelářích se únava prakticky nesleduje, přestože její vliv může mít negativní dopad nejen na kvalitu a produktivitu práce, ale v případě osob na velínech v průmyslu také možná bezpečností rizika. Tato rešeršní práce se zabývá možnostmi aplikace systémů pro monitoring únavy řidiče automobilu (např. z pohybu očí, aktivit při řízení) na osoby pracující v kancelářských prostorách. To se vzhledem k možnostem pohybu po kanceláři jeví jako nedostatečné. Protože ale člověk tráví v kanceláři typicky více času než v automobilu, ovlivňuje jej výrazněji vnitřní prostředí budov, které je vhodné do odhadu únavy také zahrnout. Výsledkem tak může být systém kvantifikující míru únavy zohledněním jak vnitřního prostředí, tak vybraných biologických signálů člověka snímaných na pracovním místě.
Měření nerovnoměrnosti otáčení
Václav Pavelka
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
Měření nerovnoměrnosti otáčení je úlohou z oblasti provozu a diagnostiky strojů, či ze sféry akustické a výpočetní techniky, kde se měří rychlost otáčení disků nebo čtecích mechanik. Příspěvek se soustřeďuje na měření nerovnoměrnosti otáčení pomocí optického snímače na laboratorním modelu vrtačky s hřídelem za užití software SignalAnalyser. Tento příspěvek je součástí přepracování laboratorních cvičení předmětu Technická diagnostika.
Využitie modelu Hammerstein pre identifikáciu dynamiky fluidného svalu DMSP-5
Monika Trojanová
Fakulta výrobných technológií so sídlom v Prešove, Technická univerzita v Košiciach
Fluidný sval predstavuje pneumatický umelý sval, ktorý ma špecifickú konštrukciu. Tento typ svalu v porovnaní so svalmi (McKibbenov umelý sval), ktorých vonkajšie opletenie je oddelené od vnútornej vrstvy (trubice), má zlepšené vlastnosti. V článku sú zhrnuté a prezentované výsledky prvotnej analýzy dynamiky systému - fluidného svalu typu DMSP-5. Fluidný sval je považovaný za SISO systém, kde vstupnou premennou je napätie a výstupnou premennou je posunutie svalu. Z experimentov vyplýva, že model typu Hammerstein reprezentujúci spojenie nelineárnej statickej funkcie a obrazového prenosu je vhodný model pre modelovanie dynamiky svalu. Najlepšie výsledky boli dosiahnuté pri použití obrazového prenosu s 2 nulami a 3 pólmi pre reprezentáciu dynamiky a sigmoidnej neurónovej siete s 2 neurónmi pre aproximáciu statickej nelinearity. Celkový počet parametrov výsledného modelu je 12, pričom pre získanie dát pre identifikáciu bol použitý trojuholníkový budiaci signál a pre odhad parametrov algoritmus Levenberg-Marquardt. Hodnota NRMSE kritéria (normalized root mean square error) mala pre výsledný model a použití testovacích dát hodnotu 0.93.
Adaptivní metoda detekce novosti
Jan Vrba
VŠCHT Praha
Příspěvek představuje nový algoritmus detekce novosti založený na vyhodnocován změn adaptivního modelu pomocí generalizovaného rozdělení extrémních hodnot. Detekce novosti odpovídá překročení určitého prahu. Tento práh reprezentuje hodnotu sdružené hustoty pravděpodobnosti přírůstku adaptivních parametrů. Použitelnost algoritmu je demonstrována na krystalografických datech.
Simulation of a two degrees of freedom controller on a liquid tank
Karla Sladká
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
The article is dealing with the control of liquid tank system. For the process control, it is implemented two degrees of freedom controller. The system is simulated in Matlab and the results are compared with a control system with standard controller.
Sekce 3
Technologie RFID a Blochkchain v dodavatelském řetězci
Lukáš Kubáč
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
Příspěvek se zabývá možností kombinace technologií RFID a Blockchain pro účinnější zabránění padělání výrobků či surovin a řešení problémů spojených s výrobou, logistikou a skladováním. Spojení těchto technologií může vést k lepšímu plánování díky vyšší transparentnosti a sledovatelnosti průmyslových nebo logistických procesů, nebo například k efektivnímu zjišťování kritických míst řetězce.
Návrh meteorologické stanice s možností vzdálené distribuce dat
Tomáš Pawlenka
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
Práce se zabývá návrhem meteorologické stanice pro nasazení v inteligentní domácnosti s využitím levně dostupných modulů. Pro nepřetržitý provoz meteorologické stanice je navrženo napájení pomocí bateriových článků dobíjených solárním panelem. Součástí návrhu je také lokální zobrazování dat prostřednictvím LCD panelů a vzdálená distribuce dat s využitím vybraných IOT modulů a webových služeb.
Influence of speed and distance from the patient on Kinect v2 reliability in skeletal tracking
Jan Crha
VŠCHT Praha
This article explores the reliability of Kinect v2 skeletal tracking. The sensor is placed on a mobile platform that autonomously drives in front of a human and records their movement. Significant errors and dropouts in skeletal tracking start to occur when the platform starts moving. In this article we examine the optimal distance from the human during recording, with regard to the time when skeletal tracking is restored and to the amount of data received before the next dropout.
Matematický model 2D polohovacího stroje
Martin Jurek
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
Při realizaci a vývoji jakéhokoliv zařízení je vhodné znát jeho matematický popis, aby bylo jednodušší a rychlejší najít optimální hodnoty nastavitelných parametrů a stanovit vhodné oblasti pro zlepšení. Existují stroje a komponenty, pro které takové modely byly vytvořeny, některé jsou dostupné, jiné ne. Tato práce se zabývá nalezením a aplikováním matematických modelů součástek využívaných v řadě open-source projektů, které tyto modely od výrobce často nemají. Modely jsou dále sestaveny do jednoho systému, který reprezentuje 2D polohovací zařízení (plotter).
HTML DOM a jeho praktické použití
Tomáš Vojtek
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
Prezentace pojednává o HTML DOM (HyperText Markup Language Document Object Model) a jeho využití napříč různými programovacími jazyky.
Konkrétně programovací jazyk PHP v prostředí Nette frameworku a JavaScript v prostředí jQuery frameworku.