Multifunkčné pracovisko nedeštruktívnej diagnostiky s lineárnym pohonom


  Miestnosť:
     Laboratórium výrobných liniek a rozpoznávania obrazov (V147)

  Správca modelu:
     Ing. Slávka Jadlovská, PhD.
     Ing. Lukáš Koska

  Výrobca:
     Kybernetika s.r.o.

 

Stručná charakteristika modelu

  • výskumný laboratórny model pre nedeštruktívnu diagnostiku
  • vhodný pre štúdium a experimenty súvisiace s teóriou riadenia dynamických podaktuovaných systémov
  • identifikáciu a riadenie v reálnom čase cez komunikáciu pomocou PLC
  • široké spektrum použitia riadiacich algoritmov na úrovni prostredia Matlab na báze OPC a DDE komunikačných protokolov

Galéria

144 144


Mechanické prevedenie

  • Multifunkčné pracovisko nedeštruktívnej diagnostiky je implementované ako kyber-fyzikálny systém v rámci distribuovaného systému riadenia.

  • Mechanická úroveň snímačov a akčných členov je reprezentovaná mechanickou konštrukciou inverzného kyvadla s lineárnym synchrónnym motorom. Pozícia motora je snímaná IRC snímačom s presnosťou 1000 impulzov/mm. Platí predpoklad, že vozík je časťou kotvy motora. Koncové pozície dráhy vozíka sú snímané indukčnými snímačmi. Uhlová výchylka tyče kyvadla pripevneného ku vozíku, je snímaná pomocou uhlového konvertora KINAX-2W2 s presnosťou 220 impulzov/stupeň.

  • V rámci technologickej a riadiacej úrovne je regulácia polohy motora vykonávaná pomocou servomotoru KINETIX 6500 s frekvenčným meničom, ktorý je napojený na CompactLogix PLC cez Ethernet. Nakoľko stabilizácia inverzného kyvadla vyžauje rýchle odozvy, hodnoty zo snímačov polohy motora a uhlovej výchzlky tyče kyvadla sú napojené na programovateľné vstupy KINETIX 6500. Implementácia algoritmov riadenia je vykonávaná v rámci programového prostredia RSLogix 5000.


Obr.1 Schéma mechanického prevedenia modelu


Projekty

Publikácie

    2020
  • VOŠČEK, D. - JADLOVSKÁ, A.: Hybridné modely kyber-fyzikálnych systémov a ich aplikácia v rámci distribuovaného systému riadenia . In: QuoVadis Research @ FEI - Košice: TU, vol. 3, no. 1, pp. 90–104, 2020, ISSN: 2585-9587
  • KOSKA, L., JADLOVSKÁ, S., VOŠČEK, D., JADLOVSKÁ, A.: INVERTED PENDULUM WITH LINEAR SYNCHRONOUS MOTOR SWING UP USING BOUNDARY VALUE PROBLEM.In: Acta Polytechnica , Vol. 59, no. 5 (2019) - ISSN 1210-2709

  • Jadlovská, S., Vošček, D.: Research Laboratory of Nonlinear Underactuated Systems, Mechatronics 4.0 in Education – International Seminar on Internet of Things, Digitalization, Industry 4.0, Cyber-physical Systems and Mechatronics Education, Kodaň – 20-21.6.2017 (poster)

  • JADLOVSKÁ, S. - KOSKA, L. - KENTOS, M. . MATLAB-based Tools for Modelling and Control of Underactuated Mechanical Systems In: Transactions on Electrical Engineering. Vol. 6, No. 3 (2017), p. 56-61. - ISSN 1805-3386 Spôsob prístupu: www.transoneleng.org. (ADE)

  • VOŠČEK, D.: Contribution to hybrid models of cyber-physical systems and their implementation into distributed control system In: SCYR 2017., Košice : TU, 2017 pp. 62-63. - ISBN 978-80-553-3162-1, (AFD)

  • JADLOVSKÁ, A. - JADLOVSKÁ, S. - VOŠČEK, D.: Cyber-physical system implementation into the distributed control system In: ScienceDirect: IFAC-PapersOnLine. - Amsterdam : Elsevier, 2016 Vol. 49, no. 25 (2016), p. 031-036., ISSN 2405-8963 Spôsob prístupu: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896316326428., (AFC)

  • JADLOVSKÝ, J. - JADLOVSKÁ, A. - JADLOVSKÁ, S. - ČERKALA, J. - KOPČÍK, M. - ČABALA, J. - ORAVEC, M. - VARGA, M. - VOŠČEK, D.: Research Activities of the Center of Modern Control Techniques and Industrial Informatics In: SAMI 2016. - Danvers : IEEE, 2016 S. 279-285. - ISBN 978-1-4673-8739-2, (AFD)

  • JADLOVSKÁ, S. - SARNOVSKÝ, J. - VOJTEK, J. - VOŠČEK, D.: Advanced Generalized Modelling of Classical Inverted Pendulum Systems In: Advances in Intelligent Systems and Computing. - Switzerland : Springer, 2015 Vol. 316, no. 1 (2015), p. 255-264. - ISSN 2194-5357 (ADM)

  • JADLOVSKÁ, S. - KENTOŠ, M.- KOSKA, L. - SARNOVSKÝ, J.: Program Tools for Modeling and Control of Underactuated Mechanical Systems In: Technical Computing Prague 2015. - Prague : University of Chemistry and Technology, 2015 P. 1-9. - ISBN 978-80-7080-936-5 - ISSN 2336-1662, (AFC)

  • JADLOVSKÁ, S.: A Final Look Back at Underactuated Mechanical Systems In: SCYR 2015. - Košice : TU, 2015 S. 150-152. - ISBN 978-80-553-2130-1, (AFD)

  • JADLOVSKÝ, J. - JADLOVSKÁ, A. - SARNOVSKÝ, J. - ZOLOTOVÁ, I. - JADLOVSKÁ, S. - PAPCUN, P. - ČERKALA, J. - KOPČÍK, M.- ČABALA, J. - ORAVEC, M. - ČOPÍK, M.: Center for Nondestructive Diagnostics of Technological Processes, In: University Science Park TECHNICOM. - Košice : TU, 2014 S. 1-1. - ISBN 979-80-8086-240-4 (AFL)

  • JADLOVSKÁ, S.: Underactuated mechanical systems: recent findings and future challenges In: SCYR 2014 : 14th Scientific Conference of Young Researchers : proceedings from conference : May 20th, 2014, Herľany, Slovakia. - Košice : TU, 2014 S. 275-276. - ISBN 978-80-553-1714-4 (AFD)

  • JADLOVSKÁ, S. - SARNOVSKÝ, J.: Modelling of Classical and Rotary Inverted Pendulum Systems - a Generalized Approach In: Journal of Electrical Engineering. Roč. 64, č. 1 (2013), s. 12-19. - ISSN 1335-3632 Spôsob prístupu: http://iris.elf.stuba.sk/JEEEC/data/pdf/1_113-2.pdf. (ADN)

  • JADLOVSKÁ, S. - SARNOVSKÝ, J.: A complex overview of modeling and control of the rotary single inverted pendulum system In: Advances in Electrical and Electronic Engineering. Vol. 11, no. 2 (2013), p. 73-85. - ISSN 1336-1376 , (ADM) Spôsob prístupu: http://advances.utc.sk/index.php/AEEE/article/view/773.

  • JADLOVSKÁ, A. - JADLOVSKÁ, S.: Moderné metódy modelovania a riadenia nelineárnych systémov,1. vyd - Košice : elfa - 2013. - 257 s.. - ISBN 978-80-8086-228-2. (AAB)

  • JADLOVSKÁ, S. - SARNOVSKÝ, J.: Application of the state-dependent Riccati equation method in nonlinear control design for inverted pendulum systems In: SISY 2013 : IEEE 11th International Symposium on Intelligent Systems and Informatics : proceedings : Subotica, Serbia, September 26-28, 2013. - Subotica : IEEE, 2013 P. 209-214. - ISBN 978-1-4799-0305-4, (AFC)

  • JADLOVSKÁ, S.: Modeling and Optimal Control of Nonlinear Underactuated Mechanical Systems – a Survey In: SCYR 2013 : Proceedings from conference : 13th Scientific Conference of Young Researchers : May 14th, 2013, Herľany, Slovakia. - Košice : FEI TU, 2013 S. 32 - 35. - ISBN 978-80-553-1422-8 , (AFD)

  • JADLOVSKÁ, S. - SARNOVSKÝ, J.: Nonlinear control design for inverted pendulum systems based on state-dependent Riccati equation approach In: AEI´2012 : International Conference on Applied Electrical Engineering and Informatics 2012 : August 26-September 02, 2012, Germany. - Košice FEI TU, 2012 P. 22-26. - ISBN 978-80-553-1030-5 , (AFC)

  • JADLOVSKÁ, S. - SARNOVSKÝ, J.: Classical double inverted pendulum – a complex overview of a system In: SAMI 2012 : 10th IEEE Jubilee International Symposium on Applied Machine Intelligence and Informatics : proceedings : Herľany, Slovakia, January 26-28, 2012. - Budapest : IEEE, 2012 S. 103-108., elektronický optický disk (CD-ROM).ISBN 978-1-4577-0195-5 Spôsob prístupu: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6208937., (AFD)

  • JADLOVSKÁ, S. - SARNOVSKÝ, J.: A Complex Overview of the Rotary Single Inverted Pendulum System In: Elektro 2012 : 9th International Conference : May 21st - 22nd 2012, Žilina - Rajecké Teplice, Slovakia. - [Žilina] : IEEE, 2012 S. 305-310. - ISBN 978-1-4673-1178-6 Spôsob prístupu: www.elektro.uniza.sk, (AFD)

  • JADLOVSKÁ, S.: Swing-up and Stabilizing Control of Classical and Rotary Inverted Pendulum Systems In: SCYR 2012 : Proceedings from conference : 12th Scientific Conference of Young Researchers : May 15th, 2012, Herľany, Slovakia. - Košice, TU, 2012 S. 38-41, elektronický optický disk (CD-ROM). ISBN 978-80-553-0943-9 , (AFD)

  • JADLOVSKÁ, S. - SARNOVSKÝ, J.: An extended simulink library for modeling and control of inverted pendula systems In: Technical Computing Prague 2011: sborník příspěvků 19. ročníku konference : Praha, November 8, 2011. - Praha: Institute of Chemical Technology, 2011 P. 1-14. , elektronický optický disk (CD-ROM).- ISBN 978-80-7080-794-1, (AFC)

  • JADLOVSKÁ, S. - JADLOVSKÁ, A.: Inverted pendula simulation and modeling - a generalized approach In: Process Control 2010: 9th International Conference : June 7 - 10, 2010, Kouty nad Desnou, Czech Republic. - Brno : Tribun EU, 2010 P. C134a-1-C134a-11, elektronický optický disk (CD-ROM). - ISBN 978-80-7399-951-3 , (AFC)

  • JADLOVSKÁ, S.- JADLOVSKÁ, A.: A simulink library for inverted pendula modeling and simulation In: Technical Computing Prague 2009 : sborník příspěvků 17. ročníku konference : Praha, 19.11.2009. - Prague : Humusoft, 2009 P. 1-12., ISBN 978-80-7080-733-0 (AFC)

Využitie modelu v pedagogickom procese

  • Bakalárske práce

  • BURKUŠ, Jozef: Modelovanie a simulácia robotických systémov v prostredí MATLAB/Simulink s využitím špecializovaných toolboxov.
    (vedúci DP: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD., konzultant DP: Ing. Slávka Jadlovská) – 2020

  • diplomové práce

  • DURKÁČ, Martin: Metódy a prístupy pre fyzikálne modelovanie, simuláciu a riadenie kyber-fyzikálnych systémov (vedúci DP: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD., konzultant DP: Ing. Slávka Jadlovská) - 2020
  • KENTOŠ, Matej: Návrh softvérových nástrojov pre analýzu a riadenie nelineárnych podaktuovaných systémov (vedúci DP: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD., konzultant DP: Ing. Slávka Jadlovská) - 2016
  • VOŠČEK, Dominik: Metódy a algoritmy pre modelovanie a riadenie podaktuovaných mechanických systémov (vedúci DP: prof. Ing. Ján Sarnovský, CSc., konzultant DP: Ing. Slávka Jadlovská) - 2015

Využitie modelu v rámci výskumnej činnosti

  • riešené dizertačné práce

  • JADLOVSKÁ, Slávka: Modelovanie a optimálne riadenie nelineárnych podaktuovaných dynamických systémov
    (školiteľ: prof. Ing. Ján Sarnovský, CSc.) - 2015
  • Vošček, Dominik: Hybridné modely kyber-fyzikálnych systémov a ich aplikácia v rámci distribuovaného systému riadenia, (školiteľ: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD.) - 2019
  • Varga, Michal: Klasifikácia 3D obrazov pomocou generatívnych modelov, (školiteľ: doc. Ing. Ján Jadlovský, CSc.) - 2020 - zatiaľ neobhájená
  • KOSKA, Lukáš: Návrh metodiky pre modelovanie a simuláciu efektívne kráčajúcich robotických systémov s využitím moderných softvérových nástrojov a jej integrácia do distribuovanej riadiacej štruktúry
    (školiteľ: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD.) - 2021 - zatiaľ neobhájená
    144 

Profil

Infraštruktúra

Laboratóriá

Členovia

Predmety

Modely



Výskum

CERN

Galéria

Partneri


144