Automatyka i Robotyka

Monografia Aerodynamika turbin wiatrowych. Wybrane aspekty jest wprowadzeniem do zagadnień związanych z aerodynamiką turbin oraz farm wiatrowych. Zaprezentowano w niej główne teorie i metody projektowania turbin oraz farm wiatrowych. Przedstawiono także uproszczoną analizę ekonomiczną oraz możliwości wykorzystania algorytmów sztucznej inteligencji do wsparcia w procesie projektowania turbin wiatrowych.

spis treści 

Przemowa wydania pierwszego
Przedmowa wydania drugiego
Przedmowa wydania trzeciego

1. Wprowadzenie

1.1. Rzeczywistość a modelowanie
1.2. Pojęcia podstawowe
1.3. Kryteria optymalizacji
1.4. Związki między kryteriami
1.5. Hierarchia złożoności obliczeniowej
1.6. Charakterystyka rozwiązań
1.7. Rularność kryteriów

2. Aplikacje

2.1. Przemysł chemiczny
2.2. Przemysł samochodowy
2.3. Budownictwo
2.4. Przemysł elektroniczny
2.5. Przemysł ciężki

3. Metody optymalizacji dyskretnej

3.1. Problemy optymalizacji
3.2. Krajobraz przestrzeni
3.3. Metody dokładne
3.4. Metody przybliżone
3.5. Wnioski i uwagi

4. Podstawowe problemy jednomaszynowe

4.1. Sformułowanie problemu
4.2. Terminy gotowości i zakończenia
4.3. Zadania zależne
4.4. Czasy przygotowania i dostarczania
4.5. Zadania przerywalne
4.6. Dolne ograniczenia problemu ogólnego
4.7. Algorytmy przybliżone problemu ogólnego
4.8. Schematy aproksymacyjne
4.9. Algorytmy przeglądu
4.10. Wnioski i uwagi

5. Kosztowne problemy jednomaszynowe

5.1. Przypadki wielomianowe
5.2. Model całkowitoliczbowy
5.3. Algorytm PD
5.4. Algorytm B&B
5.5. Podejście dualne
5.6. Alternatywne podejście dualne
5.7. Proste algorytmy przybliżone
5.8. Algorytmy poszukiwań lokalnych
5.9. Przykłady testowe
5.10. Wnioski i uwagi

6. Złożone problemy jednomaszynowe

6.1. Kary za przyśpieszenia i spóźnienia
6.2. Szeregowanie w systemach JIT

7. Podstawowe problemy przepływowe

7.1. Sformułowanie problemu
7.2. Przypadki wielomianowe
7.3. Podstawowe własności
7.4. Schematy B&B
7.5. Proste algorytmy przybliżone
7.6. Algorytm expertów
7.7. Algorytmy poszukiwań lokalnych
7.8. Rozszerzenia znanych metod 7.9. Akceleratory
7.10. Algorytmy taboo
7.11. Symulowane wyżarzanie
7.12. Poszukiwania ewolucyjne
7.13. Podejście geometryczne
7.14. Schematy aproksymacyjne
7.15. Sieci neuronowe
7.16. Wnioski i uwagi

8. Zaawansowane problemy przepływowe

8.1. Kryterium regularne, addytywne
8.2. Modelowanie nietypowych ograniczeń
8.3. Wnioski i uwagi

9. Problem przepływowy cykliczny

9.1. Opis problemu
9.2. Problem dolnego poziomu
9.3. Górny poziom
9.4. Akcelerator
9.5. Wnioski i uwagi

10. Problemy kompletacji

10.1. Magazyny
10.2. Problemy magazynowania
10.3. Taksonomia
10.4. Aktualny stan wiedzy
10.5. System ręczny
10.6. Alternatywny system ręczny
10.7. System półautomatyczny
10.8. Wnioski i uwagi

11. Problemy gniazdowe

11.1. Problem i jego modele
11.2. Pewne własności problemu
11.3. Schemat B&B
11.4. Algorytmy priorytetowe
11.5. Algorytmy aproksymacyjne
11.6. Poszukiwania lokalne
11.7. Metoda przesuwanego wąskiego gardła
11.8. Symulowane wyżarzanie
11.9. Poszukiwanie z zakazami
11.10. Spełnianie ograniczeń
11.11 Poszukiwanie ewolucyjne
11.12. Podejście dualne
11.13. Sieci neuronowe
11.14. Wnioski i uwagi

12. Cykliczny problem gniazdowy

12.1. Problem
12.2. Model matematyczny
12.3. Wytwarzanie cykliczne
12.4. Harmonogram powielony
12.5. Asynchroniczny system cykliczny
12.6. Synchroniczny system cykliczny
12.7. Poszukiwanie sekwencji zadań
12.8. Algorytmy optymalizacyjne
12.9. Dodatkowe ograniczenia
12.10. Cykle z przeplotami
12.11. Wnioski i uwagi

Podsumowanie

autor: B. Jankowski

234 stron,

kolorowe ilustracje i wykresy

W monografii podjęto problematykę analizy i inżynierii systemów energetycznych oraz ich powiązań z innymi systemami. Ma ona bardzo duże znaczenie praktyczne - gospodarcze i społeczne, szczególnie ze względu na transformację energetyczną zachodzącą w wielu krajach, w tym w Polsce. Złożoność zachodzących procesów powoduje konieczność wykorzystywania zaawansowanych metod badawczych i złożonych modeli w celu zachowania bezpieczeństwa, efektywności i spójności dokonywanych zmian.
Praca stanowi podsumowanie wieloletnich prac autora w omawianej dziedzinie i zawiera swego rodzaju syntezę zagadnień metodycznych i aspektów praktycznych. Istotną cechą jest szerokie ujęcie tematu, nie ograniczone do pojedynczego badania. Przedstawiono w niej zasady podejścia systemowego, przykłady wykorzystywanych w praktyce procedur badawczych oraz szeroki przegląd modeli stosowanych w badaniach systemowych. Znaczną część poświęcono na przedstawienie wybranych prac, wykonanych pod kierunkiem autora,  zaawansowanych pod względem metodycznym i znaczących pod względem wagi badanych problemów. Na ich przykładzie zaprezentowano sposób podejścia do badania złożonych problemów w energetyce, zwłaszcza związków z gospodarką kraju. Sformułowano także istotne wnioski dotyczące badań systemowych, omówiono dobre praktyki oraz często popełniane błędy.
Monografia przeznaczona jest do wykorzystania w programach nauczania studiów magisterskich, podyplomowych i doktorskich, przez osoby zawodowo zajmujące się badaniami modelowymi o charakterze stosowanym oraz wszystkich tych, którzy chcieliby poszerzyć swoją wiedzę o systemowym charakterze procesów zachodzących w energetyce i dojrzałym podejściu do rozwiązywania złożonych problemów.

ISBN: 978-83-7880-890-9
liczba stron: 117
format: B5
oprawa: miękka
rok wydania: 2023
wydanie: 1

Trudno sobie dzisiaj wyobrazić funkcjonowanie współczesnego przemysłu bez układów automatyki przemysłowej. Układy tego typu umożliwiają automatyzację procesów produkcyjnych, ograniczając udział człowieka do funkcji operatora nadzorującego ich przebieg. Wśród zalet automatyzacji wymieniane są: zwiększanie wydajności i obniżanie kosztów pracy, poprawa bezpieczeństwa pracowników, poprawa jakości produkowanych wyrobów oraz zwiększanie możliwości produkcyjnych. Ze względu na specyfikę realizowanych procesów układy automatyki używane w przemyśle najczęściej są konstruowane jako układy cyfrowe przetwarzające sygnały dyskretne w czasie i amplitudzie. Pierwotnie urządzenia sterujące tego typu były budowane jako układy stałoprogramowe, w których algorytm sterowania był określony przez strukturę połączeń. Podstawową wadą takiego rozwiązania jest konieczność przebudowy urządzenia sterującego przy każdej zmianie algorytmu sterowania, co istotnie ogranicza przydatność takiego podejścia we współczesnych warunkach wymagających częstych zmian w realizowanych procesach produkcyjnych. Z tego powodu w większości zastosowań układy stałoprogramowe są wypierane przez układy programowalne, najczęściej realizowane za pomocą sterowników PLC, które oferują znacznie większą elastyczność i umożliwiają łatwą modyfikację algorytmu sterowania.

[frg. wstępu]

ISBN: 978-83-7880-828-2
liczba stron: 281
format: B5
oprawa: miękka
rok wydania: 2022
wydanie: I

Roboty mobilne są coraz powszechniej wykorzystywane w świecie techniki. Wyręczają człowieka w pracach monotonnych, powtarzalnych i uciążliwych.

W zadaniach eksploracyjnych natomiast umożliwiają badanie odległych planet, w inspekcji zapewniają powtarzalność procesu,

a w życiu codziennym mogą nas na przykład zastąpić w nużących pracach domowych.

W monografii przedstawiono całościowy proces (razem z uszczegółowionym opisem, opracowaniem i badaniami wybranych komponentów)

umożliwiający syntezę w ujęciu mechatronicznym robotów mobilnych, które mają wyposażenie przystosowane do realizacji specyficznych zadań.

Opisano także architekturę układów sensorycznych i sterowania. Dzięki nim urządzenie działa autonomicznie lub może być sterowane zdalnie.

Opracowano i przebadano również komponenty niezbędne do funkcjonowania w różnych warunkach otoczenia.

Przedstawione przykłady implementacji systemów inspekcyjnych z wykorzystaniem robotów mobilnych – z algorytmami sterowania i analizy danych sensorycznych

– zostały przebadane w warunkach laboratoryjnych oraz w trudnych warunkach przemysłowych.

Autor : FIGWER J.

Monografia przedstawia problematykę korekcji właściwości dynamicznych systemów akwizycji danych, elementów wykonawczych oraz obiektów sterowania, w której korektor, będący elementem dynamicznym realizowanym w dziedzinie czasu dyskretnego, dołączany jest do obiektu dynamicznego opisanego liniowymi lub nieliniowymi równaniami różniczkowymi za pomocą odpowiedniego układu sprzęgającego.

Rozważania przedstawione w monografii są zilustrowane wieloma przykładami symulacyjnymi ukierunkowanymi na projektowanie systemów sterowania tworzących, z wykorzystaniem układów aktywnego tłumienia hałasu, w środowisku liniowym i nieliniowym lokalne oraz rozproszone w przestrzeni przedziałami stacjonarne pola losowe. 

ISBN: 978-83-68390-16-2
liczba stron: 173
format: B5
oprawa: miękka
rok wydania: 2025
wydanie: 1

Niniejszy skrypt zawiera ćwiczenia laboratoryjne z zakresu napędów elektrycznych. Przeznaczony jest przede wszystkim dla studentów Wydziału Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej, odrabiających ćwiczenia na studiach inżynierskich w ramach Laboratorium Napędy elektryczne oraz Laboratorium Inżynieria pojazdów elektrycznych i hybrydowych.
Skrypt może stanowić pomoc zarówno dla słuchaczy studiów stacjonarnych, jak i niestacjonarnych. Może się okazać przydatny również na kierunkach mechanicznych innych wydziałów.
Intencją stworzenia skryptu było umożliwienie studentom lepszego przygotowania się do zajęć laboratoryjnych w tym obszarze wiedzy. Oprócz opisu zasadniczo proponowanego przebiegu ćwiczenia zasugerowano również możliwości co do rozszerzenia badań z wykorzystaniem istniejących na stanowisku środków technicznych. Poza prezentacją stanowiska i propozycją przebiegu ćwiczenia w opisie każdego z nich studenci znajdą krótką część merytoryczną oraz wskazówki, jaka wiedza z poprzednich etapów kształcenia jest niezbędna do wykonania ćwiczenia.

Wydanie: 1, 2024
Format: B5
Stron: 112
ISBN 978-83-8156-765-7 (druk)

Wydanie: 1, 2025
Format: B5
Stron: 190
ISBN 978-83-8156-778-7 (druk)

Celem monografii jest przekazanie czytelnikowi podstawowej wiedzy o metodach i narzędziach wspierających projektowanie i eksploatację systemów w zakresie rozwiązywania skomplikowanych zagadnień związanych z szacowaniem niezawodności i wyznaczaniem wskaźników bezpieczeństwa w systemach sterowania ruchem kolejowym, mających istotny wpływ na bezpieczeństwo prowadzenia ruchu kolejowego, szczególnie jako środek niezbędny do planowania działania
awaryjnego w sytuacjach losowych.
Przedstawiona została metodologia i narzędzia do oceny bezpieczeństwa i niezawodności systemów w fazie projektowania, eksploatacji i utrzymania. Kolejno w poszczególnych rozdziałach zawarto:
– charakterystykę systemów srk, przedstawiając definicje i obszary podsystemu sterowanie, uwzględniając podział urządzeń ze względu na przeznaczenie funkcjonalne i według poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa SIL (rozdz. 1),
– podstawy teorii niezawodności i bezpieczeństwa, poprzez zrozumienie awaryjności systemów i cykl życia systemu (rozdz. 2),
– wprowadzenie do wymagań kolejowych RAMS, przedstawiając definicje i wskaźniki RAMS oraz podstawowe metody i narzędzia wykorzystywane do analizy bezpieczeństwa systemów srk (rozdz. 3),
– metodę oceny niezawodności, a tym samym bezpieczeństwa systemów srk poprzez analizę strategii utrzymywania i monitoringu, uwzględniającą rzeczywiste warunki eksploatacji każdego systemu/urządzenia (rozdz. 4),
– ogólną koncepcję modelowania bezpieczeństwa, głównie z wykorzystaniem metod probabilistycznych, a także zasady oraz procedury modelowania i analizowania bezpieczeństwa i niezawodności systemów srk. Modelowanie zostało przeprowadzone z wykorzystaniem procesów Markowa na przykładach zarówno systemów instalowanych w infrastrukturze, jak i na pojeździe kolejowym: systemy sygnalizacji przejazdowej, system dodatkowego ostrzegania czy system wspomagający koordynację działań służb ratowniczych przy usuwaniu skutków katastrof i wypadków kolejowych (rozdz. 5).