Optymalizacja w sterowaniu i podejmowaniu decyzji

Magdalena Sylwia Żurawska, Teresa Zielińska

Skrypt poświęcony jest szeroko pojętym zagadnieniom optymalizacji, których znajomość jest niezbędna w praktyce inżynierskiej. Pierwszą część poświęcono sterowaniu optymalnemu dynamicznych układów sterowania. Omówiono zasadę minimum Pontriagina i pokazano jej uzasadnienie z wykorzystaniem rachunku wariacyjnego. Wykazano równoważność zasad Pontriagina i Hamiltona-Jakobiego-Bellmana. Omówiono warunki optymalności dla zadań z czasem swobodnym i zadań z zadanym czasem. Podano przykłady zadań z ich rozwiązaniami i zamieszczono przykłady do samodzielnego rozwiązania. Opisano też metodę rozwiązywania zadań optymalizacji obiektów liniowych z kwadratowym wskaźnikiem jakości. W zakresie sterowania optymalizującego wskaźniki jakości niniejszy skrypt ma na uwadze głównie wielowymiarowe i liniowe układy sterowania o statycznych (stałych, niezależnych od czasu) macierzach stanu, wejść i wyjść, a także macierzach bezpośredniej transmisji sterowań. Odpowiednie ukształtowanie sterowań pozwala uzyskać spełnienie przyjętego kryterium optymalności. Sterowanie optymalne można realizować tylko w takich układach, na których zachowanie jesteśmy w stanie wpływać, a więc w układach stabilnych i sterowalnych. Na poziomie wykonawczym pożądane sterowania można zrealizować tylko wtedy, gdy odpowiednio dobrane regulatory zapewniają dobrą dokładność odtwarzania wartości zadanych. W praktyce często stosowane są liniowe regulatory PID ze względu na ich prostotę realizacji i stosunkowo dobrą jakość regulacji. W opracowaniu przedstawiono eksperymentalną metodę doboru nastaw regulatora PID, mając na uwadze sterowanie powszechnie stosowanymi silnikami elektrycznymi. Powtórzenie wybranych zagadnień z podstaw sterowania, łącznie z zagadnieniami stabilności i metodą doboru nastaw regulatora podane są w początkowej części pracy. Definicja stabilności w sensie Lapunowa i metody Lapunowa badania stabilności dotyczą zarówno układów liniowych, jak i nieliniowych. W nawiązaniu do wyznaczania sterowań optymalnych przedstawiona jest metoda programowania dynamicznego wywodząca się z zasady optymalności Bellmana. Podana jest także, wywodząca się z programowania dynamicznego, metoda wyznaczania optymalnych dróg w grafach i metoda optymalizacji dyskretnej dla dyskretnych zadań sterowania, łącznie z przykładami obliczeniowymi. Końcowa część skryptu poświęcona jest zagadnieniom podejmowania decyzji optymalnych w warunkach niepewności. Przedstawiono szereg metod dotyczących wyboru postępowania. Podstawy teoretyczne ilustrowane są licznymi przykładami. Przekazane w tej części wiadomości są przydane zarówno do prowadzenia samodzielnej działalności zarządzającej, jak też mogą być wykorzystywane w planowaniu działań różnych urządzeń, np. robotów.

Paliwa do silników o zapłonie samoczynnym, wyd. 2 uaktualnione / 2008

Tadeusz Kałdońsk, Kazimierz Baczewski

Opis współczesnych paliw przeznaczonych do silników o zapłonie samoczynnym, ich własności, parametrów i wymagań, a także zasad przechowywania i dystrybucji. Omówiono szczegółowo oleje napędowe, a także paliwa alternatywne, które mogą być stosowane samodzielnie lub jako domieszki do oleju napędowego, ze szczególnym uwzględnieniem olejów roślinnych i ich estrów (głównie oleju rzepakowego), a także możliwości stosowania w silnikach wysokoprężnych paliw gazowych – gazu płynnego LPG i naturalnego gazu ziemnego CNG oraz lekkich olejów opałowych i paliw lotniczych. Odbiorcy książki: pracownicy sektora przechowywania, dystrybucji i handlu paliwami oraz kontroli ich jakości, pracownicy zaplecza techniczno-obsługowego motoryzacji, a także studenci specjalizujący się w eksploatacji pojazdów mechanicznych. 

Podstawy konstrukcji maszyn. Zbiór zadań

Arkadiusz Kądziela, Przemysław Kubiak, Maciej Kuchar, Andrzej Maciejczyk, ...

Wstęp    Zbiór zadań jest przeznaczony dla studentów Wydziału Mechanicznego dowolnego kierunku. Ma służyć pomocą podczas zajęć laboratoryjnych. Zawarto w nim metodykę postępowania w trakcie rozwiązywania typowych zadań konstrukcyjnych uzupełnioną teoretycznym wprowadzeniem. Obok przykładowych rozwiązań przedstawiono szereg tematów do samodzielnego opracowania. W zbiorze zadań uwzględniono zakres tematyczny zgodny z programem naucza-nia przedmiotu Podstawy konstrukcji Maszyn w Politechnice Łódzkiej.      Niniejsza publikacja powstała wysiłkiem zespołu pracowników Katedry Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn Politechniki Łódzkiej zaangażowanych bezpośrednio w proces kształcenia w zakresie przedmiotu Podstawy Konstrukcji Maszyn.  dr inż. Andrzej Maciejczyk

Podstawy konstrukcji maszyn. Zbiór zadań. Elementy podatne. Sprzęgła i hamulce. Przekładnie zębate

Tadeusz Szopa

Celem autora prezentowanego zbioru zadań jest wskazanie studentom możliwości zastosowania w praktyce zasad i procedur prowadzenia podstawowych obliczeń inżynerskich wspomagających projektowanie urządzeń mechanicznych oraz typowych modeli obliczeniowych, charakterystycznych dla wybranych zespołów mechanicznych i ich elementów. Pod względem merytorycznym układ zbioru zadań jest w dużej mierze zgodny z układem skryptów teoretycznych tego samego autora, wydawanych pod wspólnym tytułem Podstawy konstrukcji maszyn. Prezentowane opracowanie stanowi drugą część zbioru zadań i zawiera przykłady oraz zadania nawiązujące do obliczeń towarzyszących projektowaniu różnego rodzaju elementów podatnych oraz sprzęgieł, hamulców i przekładni zębatych traktowanych jako części większych całości, czyli układów przenoszenia napędu i innych urządzeń mechanicznych. W opracowaniu dużo miejsca poświęcono zagadnieniom modelowania i podejmowania decyzji dotyczących stopnia zaawansowania modeli, doboru wartości współczynników bezpieczeństwa itp. Na przykładach pokazano sposób uwzględniania czynnika losowego, w tym niezawodności, często pomijanego w innych krajowych publikacjach dydaktycznych. Uwzględnienie tego czynnika zazwyczaj zmniejsza stopień niepewnoći obliczeń.   Przedstawione przykłady są bogato ilustrowane rysunkami (w tym rysunkami technicznymi), schematami i wykresami, co ułatwia zrozumienie stosowanych metod obliczeń.

Podstawy konstrukcji mechanicznych. Zbiór zadań

Andrzej Raczyński

Czytelnik znajdzie w książce przykłady dotyczące raczej prostych zagadnień związanych z wyznaczaniem obciążeń naprężeń czy też trwałości elementów i zespołów mechanizmów i maszyn, najczęściej w warunkach statycznych. Podręcznik jest zasadniczo przeznaczony dla studentów nie-mechanicznych wydziałów wyższych szkół technicznych. Może być wykorzystywany także przez studentów wydziałów mechanicznych jako jeden z kilku podręczników do przedmiotu podstawy konstrukcji maszyn.

Podstawy mechatroniki

Janusz Turowski

Mechatronika to filozofia i technika synergicznego projektowania maszyn i procesów, zdolnych do inteligentnych zachowań, o nierozłącznym powiązaniu mechaniki, elektroniki, informatyki, elektrodynamiki technicznej, myślenia systemowego i ekonomii. Autor, na przykładzie maszyn elektrycznych, transformatorów i układów elektromechanicznych przedstawia własną koncepcję wdrożenia zasad mechatroniki do ich szybkiego projektowania interaktywnego. Praca ma także charakter poradnika technicznego dla osób pragnących pogłębić swoją wiedzę w kierunku, jaki jest szczególnie interesujący dla danego zadania. Stąd obszerny zbiór sklasyfikowanej literatury i liczne odsyłacze.

Podstawy tworzenia interfejsu graficznego aplikacji desktopowych w języku Java

Sylwester Pięta, Marcin Ścibisz, Michał Wiśniewski

W skrypcie przedstawiono praktyczne aspekty implementacji aplikacji desktopowych w języku Java, wyposażony w graficzny interfejs użytkownika, zbudowany w oparciu o bibliotekę Swing. Omówiono podstawowe elementy składowe wspomnianej biblioteki wraz z mechanizmami programowymi obsługi zdarzeń wysokopoziomowych oraz zdarzeń związanych z klawiaturą i myszką. Osobne rozdziały poświęcono aplikacjom wielowątkowym oraz przechowywaniu danych w plikach. Na zakończenie poruszono złożone problemy dystrybucji aplikacji do ich użytkowników. Liczne przykłady kodów źródłowych ilustrujących omówione zagadnienia powinny ułatwić czytelnikom przyswojenie zawartości opracowania.

Podstawy zapisu konstrukcji

Jerzy Bajkowski

Prezentowany podręcznik, w klasyczny sposób przedstawia całościowy materiał dotyczący podstaw zapisu konstrukcji. Materiał został podzielony na kilka części, które dotyczą: ogólnych zasad normalizacji w dokumentacji technicznej wyrobów, zasad odwzorowań i wymiarowania obiektów, zagadnień związanych z odwzorowaniem połączeń rozłącznych i nierozłącznych napędów itd. Każda z części została szczegółowo omówiona i zilustrowana rysunkami (około 500 rysunków).