Prejsť na obsah
Ústav automatizácie, merania a aplikovanej informatiky

Grant VEGA, 1/0144/15

Názov: Aktívne tlmenie vibrácií mechanických konštrukcií pomocou numericky akcelerovaného prediktívneho riadenia
Vedúci projektu: doc. Ing. Gergely Takács, PhD.

Cieľom projektu je výskum možnosti aplikácie numericky efektívneho prediktívneho riadenia na systémy aktívneho tlmenia vibrácii mechanických konštrukcií. Výpočtová náročnosť úlohy, ktorá je daná rýchlou dynamikou vibračných javov a komplexnosťou optimalizačnej úlohy vykonávanej v reálnom čase momentálne prekračuje možnosti štandardných riadiacich prostriedkov. Výpočtovú náročnosť uvažovaných algoritmov riadenia preto projekt bude riešiť cestou výkonných vnorených hardvérových platforiem, respektíve tiež i nasadením vyššieho počtu matematických koprocesorov, ktoré výrazne urýchľujú numerické výpočty. Neustále klesanie ceny tejto triedy hardvérových prostriedkov umožňuje nasadenie vyspelých algoritmov riadenia i v bežných priemyselných aplikáciách pri aktívnom tlmení kmitania. Skúmaná kombinácia uvedených riešení má potenciál podstatne rozšíriť oblasti nasadenia prediktívneho riadenia pri tlmení mechanických vibrácii konštrukcií oproti súčasným možnostiam


Grant VEGA, 1/0604/15

Pokročilé metódy vyhodnotenia meraní a kalibrácie meradiel
Vedúci projektu: prof. Ing. Rudolf Palenčár, PhD.


Grant VEGA, 1/0748/15

Názov: Metódy skúmania vplyvu termomechanických faktorov na metrologické vlastnosti termoelektrických snímačov teploty
Vedúci projektu: doc. Ing. Stanislav Ďuriš, PhD.


Grant VEGA, 1/1076/04

Názov: Zavádzanie systému riadenia merania do strojárskej výroby
Vedúci projektu: doc. Ing. Eva Kureková, PhD.

Cieľom predkladaného projektu je vypracovať návrh modelového prístupu systému riadenia merania s použitím vhodných štatistických metód a aplikácia vytvoreného modelového prístupu do priemyselnej praxe.
Prvá etapa sa zameria na analýzu existujúceho stavu pri zavádzaní systémov riadenia merania v strojárskych podnikoch a na návrh modelového prístupu systému riadenia merania aplikovateľného v malých a stredných podnikoch.

Tieto ciele sa dajú rozčleniť na jednotlivé čiastkové úlohy so špecifickými činnosťami:
  1. Analyzovať existujúce meracie procesy v malých a stredných strojárskych podnikoch v širšom kontexte. Iba málo strojárskych podnikov má v súčasnosti zavedený systém riadenia merania. Ich zavádzanie je pomalé, nepružné a najmä nejednoznačné.
  2. Navrhnúť zjednocujúci model systému riadenia merania pozostávajúci z týchto bodov:
    1. špecifikácie vhodného plánu meraní a požiadaviek na presnosť,
    2. návrhu formy zavádzania metrologického konfirmačného systému pre vytipované meradlá,
    3. analýzy zdrojov neistôt pre vybrané prípady meraní,
    4. vypracovania návrhu plánovaných experimentov na zistenie významných ovplyvňujúcich faktorov pôsobiacich na meranie,
    5. návrhu optimálnej metodiky na zber údajov o meracom procese,
    6. návrhu vhodných štatistických metód na analýzu údajov pri riadení meracích procesov,
    7. špecifikácie optimálnych indexov spôsobilosti pri riadení meracích procesov.

Počas druhej etapy riešenia je cieľom predkladaného projektu nájsť vhodný spôsob zavádzania navrhnutého modelového prístupu systému riadenia merania do strojárskej výroby.

Aj táto fáza sa dá rozčleniť na jednotlivé úlohy:
  1. návrh testov posúdenia regulačných diagramov,
  2. vypracovanie metodiky zavádzania nápravných opatrení,
  3. návrh a realizácia vhodného softvérového vybavenia, pokrývajúceho problematiku systému riadenia merania pre priemyselnú prax,
  4. premietnutie výsledkov výskumu do aplikačných a vzdelávacích programov.

Grant VEGA, 1/0134/03

Názov: Metódy vyhodnotenia kalibrácie snímačov
Vedúci projektu: prof. Ing. Rudolf Palenčár, PhD.

Cieľom projektu je vypracovať ucelenú teóriu vyhodnotenia kalibrácie snímačov a prevodníkov a stanovenia neistôt pri kalibrácii snímačov vychádzajúcu z teórie matematickej štatistiky [3] a modernej teórie stanovenia neistôt v meraní [2] a aplikovať ju na konkrétne prípady kalibrácie.
Za tým účelom vytvoriť modely kalibrácie a ich teoretické riešenie. Tento cieľ sa dá rozčleniť na jednotlivé čiastkové úlohy so špecifickými činnosťami:

  • analyzovať príslušné prípady kalibrácie jednozložkových a viaczložkových snímačov so spojitou stupnicou a vytvoriť matematicko-štatistické modely kalibrácie,
  • analyzovať podmienky riešiteľnosti jednotlivých modelov kalibrácie pri modeloch s replikáciou a pri modeloch bez replikácie,
  • nájsť tvary odhadov hodnôt parametrov modelov kalibrácie,
  • nájsť tvary neistôt odhadov parametrov modelov,
  • preskúmať štatistické vlastnosti odhadov parametrov modelov a ich vhodnosť pre konkrétne použitie.

Analyzovať zdroje neistôt pri kalibrácii pre jednotlivé prípady.
Vypracovať postupy vyhodnotenia kalibrácie pre konkrétne typy úloh kalibrácie:

  1. pre jednozložkové snímače a prevodníky:
    • kalibrácia odporového snímača teploty ako pracovného meradla [1],
    • kalibrácia termoelektrického snímača teploty
    • kalibrácia prevodníka tlaku
  2. pre viaczložkové snímače:
    • kalibrácia trojzložkového snímača sily
    • kalibrácia šesťzložkového snímača sily a momentu
Realizovať kalibračné zariadenie na kalibráciu snímačov sily a momentu a snímačov
  • kalibrácia maticového snímača sily a tlaku senzorových polí.
Výsledky premietnuť do aplikačných a vzdelávacích programov.

[1] Ďuriš S. , Palenčár R.: Evaluation of Uncertainties by Matrix Form for Standard Platinum Resistance Thermometer Measurement Science Review, Slovak Academy of Science Bratislava, Vol 3, 2003, Section 1, 39-42, ISSN 1335-8871
[2] Palenčár, R., Kureková, E., Halaj, M., Vdoleček, F: Systém riadenia meraní. Grafické štúdio – Ing. Peter Juriga, 1. vydanie, Bratislava, 2001, ISBN 80-227-1288-X
[3] Wimmer, G., Palenčár, R., Witkovský, V.: Stochastické modely merania. Grafické štúdio – Ing. Peter Juriga, 1. vydanie, Bratislava, 2001, ISBN 80-968449-2-X


Grant VEGA, 1/0521/03

Názov: Nové počítačové metódy pre analýzu osudu a účinku biologicky aktívnych látok
Vedúci projektu: doc. Ing. Ladislav Dedík, PhD.

Charakteristika projektu:

Cieľom navrhovaného projektu je rozšíriť vedeckú základňu o teoretické postupy a modelové prostriedky umožňujúce matematicky modelovať:

  1. vzťah medzi podaním a osudom biologicky aktívnych látok v neštandardných štúdiách;
  2. vzťah medzi podaním a účinkom biologicky aktívnych látok, s doplnením o automatizáciu meraní týchto účinkov a elektronický záznam dát pre priame spracovanie na PC.
Tým sa vytvorí teoretická a technická modelová základňa, pôvodná v medzinárodnom meradle, umožňujúca metodicky, pojmovo a výpočtovo jednotný postup matematického modelovania osudu a účinku biologicky aktívnych látok, ako nová alternatíva ku tradične používaným vzájomne odlišným farmakokinetickým a farmakodynamickým metódam. To umožňí matematicky modelovať dynamické systémy reprezentujúce vzťah medzi podaním a osudom biologicky aktívnych látok pre dva vybrané typy štúdií:I. Štúdie v ktorých po orálnom podaní biologicky aktívnych látok zmerané časové závislostí koncentrácie týchto látok v plazme vykazujú viaceré významné lokálne maximá. Pre vysvetlenie charakteru týchto závislosti budú konštruované matematické modely popisujúce vzťah medzi podaním a osudom podaných látok so zahrnutím modelových popisov špeciálnych transportných mechanizmov biologicky aktívnych látok ako sú napr. biliárna recirkulácia, t.j. opakovaná absorpcia látok v intestinálnom trakte po ich vylúčení žlčou, absorpcia látok z viacerých miest pozdĺž črevného traktu s časovým oneskorením, vplyv rýchlosti žalúdočného vyprázdňovania


Grant VEGA, 1/9278/02

Názov: Riadenie systémov zadaných numerickými štruktúrami na zložitých oboroch definície s demonštráciami cez Internet.
Vedúci projektu: prof. Ing. G. Hulkó, DrSc.

ANOTÁCIA

Návrh metód riadenia systémov zadaných numerickými štruktúrami na zložitých oboroch definície. Algoritmizácia úloh robustného, adaptívneho a fuzzy riadenia využitím metódy konečných prvkov, konečných objemov a modifikovanej metódy konečných diferencii. Návrh softvérového prostredia po vzoru MATLAB CONNECTIONS pre demonštráciu, ponuku výsledkov širšej inžinierskej komunite cez internet na báze programových produktov ANSYS, FLUENT, MODFLOW, FEMLAB, DPSTOOL a MATLAB.

VEDECKÉ CIELE PROJEKTU

na prvú etapu riešenia:

(prvý rok riešenia)
Vymedzenie tried systémov zadaných numerickými štruktúrami na zložitých oboroch definície

  • v oblasti technologických a výrobných procesov
  • v oblasti mechatronických smart materiálových štruktúr
  • v oblasti tvorby a ochrany životného prostredia, resp. inteligentných budov
Zostavenie matematických modelov pomocou metódy konečných prvkov, metódy konečných objemov resp. modifikovanej metódy konečných diferencii. Zostavenie programových prostriedkov pre vyšetrenie dynamických vlastností získaných modelov na základe softvérových balíkov MATLAB, ANSYS, FLUENT, FEMLAB, MODFLOW a DPSTOOL.

na druhú etapu riešenia:

(druhý rok riešenia)
Všeobecný rozklad dynamiky vyšetrovaných systémov na časové a priestorové komponenty.
Syntéza riadenia v časovej a priestorovej závislosti. V časovej závislosti sa bude jednať o návrh metód stabilného prediktívneho riadenia pre lineárne a nelineárne prípady rešpektujúce zadané technologické obmedzenia na vstupné, stavové, resp. výstupné veličiny.
Pri riešení budú využité princípy teórie robustného riadenia ako aj princípy umelej inteligencie orientované na metódy kvalitatívneho modelovania, fuzzy logiky a umelých neurónových sietí. Zostavenie MATLAB kompatibilného softvérového aparátu pre riadenie systémov zadaných na zložitých oboroch definície.

na tretiu etapu riešenia:

(tretí rok riešenia)
Formulácia a riešenie typovývh úloh modelovania a riadenia sústav zadaných na zložitých oboroch definície

  • v oblasti technologických a výrobných procesov
  • v oblasti mechatronických smart materiálových štruktúr
  • v oblasti tvorby a ochrany životného prostredia, resp. ineligentných budov
Kompletizácia MATLAB kompatibilného softvérového prostredia pre riešenie typových úloh použitím programových balíkov ANSYS, FLUENT, FEMLAB, MODFLOW a DPSTOOL.
Po vzoru MATLAB CONNECTIONS zostavenie internetovej služby pre interaktívne riešenie modelových úloh riadenia podľa zadaní záujemcov z akademickej alebo priemyselnej inžinierskej komunity.