Inżynieria powierzchni

Realizacja koncepcji Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things) stała się możliwa w praktyce dzięki miniaturyzacji urządzeń elektronicznych oraz gwałtownemu rozwojowi technologii komunikacji elektronicznej, w tym globalnej sieci internetowej. Okazało się, że realizacja tej koncepcji w sensie globalnym oznacza systematyczny rozwój złożoności poprzez tworzenie sieci relatywnie prostych urządzeń, kolektywnie współpracujących ze sobą.

Niniejsza książka stanowi pracę zbiorową i zawiera wyniki badań uzyskanych w pracowni Automatyki, Modelowania i Mechatroniki, Katedry Automatyki, Mechatroniki i Systemów Sterowania, Politechniki Wrocławskiej.

SPIS TREŚCI

Wstęp
1. Internet Rzeczy

1.1. Internet Rzeczy
1.2. Dane w Internecie Rzeczy

2. Filtracja danych pomiarowych z czujników inercyjnych

2.1. Wprowadzenie
2.2. Sensory wykorzystywane w pomiarach inercyjnych
2.3. Algorytmy do filtracji danych
2.4. Stanowisko testowe dla czujników inercyjnych
2.5. Zastosowanie sieci neuronowej do filtracji
2.6. Podsumowanie

Identyfikacja profilu osobowego na podstawie analizy neuronowej parametrów środowiskowych

3.1. Wprowadzenie
3.2. Czujniki pomiarowe
3.3. Charakterystyka układu pomiarowego
3.4. Środowisko pomiarowe i przebieg eksperymentu
3.5. Analiza neuronowa profilu osobowego
3.6. Analiza wyników badań

4. Rekonstrukcja przestrzeni fazowej z szeregów czasowych

4.1. Wprowadzenie
4.2. Rekonstrukcja przestrzeni fazowej
4.3. Badania wybranych szeregów czasowych
4.4. Rekonstrukcja przestrzeni fazowej
4.5. Podsumowanie

Od Autora
1. Wprowadzenie

1.1. Pojęcia podstawowe
1.2. Zadania układów regulacji i sterowania
1.3. Rozwój układów automatycznego sterowania

2. Opis ciągłych systemów liniowych w dziedzinie czasu

2.1. Opis dynamiki systemu
2.2. Modele wymuszeń
2.3. Rozwiązywanie równań różniczkowych
2.4. Analiza systemów opisanych równaniami różniczkowymi
2.5. Zadania

3. Analiza systemów za pomocą metod operatorowych

3.1. Przekształcenia Fouriera
3.2. Przekształcenia Laplace'a
3.3. Zadania

4. Typowe elementy systemów dynamicznych

4.1. Wprowadzenie element bezinercyjny
4.2. Elementy I-go rzędu
4.3. Elementy II-go rzędu
4.4. Element opóźniający
4.5. Układy złożone
4.6. Zadania

5. Stabilność liniowych systemów ciągłych

5.1. Wprowadzenie
5.2. Kryterium Routha-Hurwitza
5.3. Kryterium Michajłowa
5.4. Kryterium Nyquista
5.5. Zapas fazy i zapas wzmocnienia
5.6. Kryterium logarytmiczne
5.7. Stabilność układów z opóźnieniem czasowym
5.8. Zadania

6. Liniowe systemy dyskretne

6.1. Wprowadzenie
6.2. Przekształcenie Z
6.3. Odwrotna transformata Z
6.4. Transmitancja układu dyskretnego
6.5. Równania różniczkowe
6.6. Algebra przekształcenia Z
6.7. Ekstrapolacja impulsów
6.8. Modelowanie cyfrowe systemów ciągłych
6.9. Próbkowanie sygnałów ciągłych
6.10. Zadania

7. Stabilność liniowych systemów dyskretnych

7.1. Wprowadzenie
7.2. Kryteria stabilności układów dyskretnych
7.3. Zastosowanie transformacji na płaszczyźnie "w"
7.4. Właściwości dynamiczne systemów dyskretnych
7.5. Zadania

8. Opis liniowych systemów w przestrzeni stanów

8.1. Wprowadzenie
8.2. Opis dynamiki systemu za pomocą równań stanu
8.3. Operatorowy zapis równań zmiennych stanu
8.4. Stabilność układów liniowych ciągłych w przestrzeni stanów
8.5. Zmienne stanu w układach dyskretnych
8.6. Stabilność stanowych układów dyskretnych
8.7. Zadania

9. Korekcja liniowych ciągłych układów regulacji

9.1. Jakość liniowych ciągłych układów regulacji
9.2. Zasady korekcji układów regulacji
9.3. Korekcja szeregowa
9.4. Dobór korektora za pomocą wykresu Nicholsa
9.5. Regulatory PID
9.6. Korekcja w sprzężeniu zwrotnym
9.7. Korekcja addytywna
9.8. Korekcja predykcyjna
9.9. Regulacja z modelem wewnętrznym
9.10. Uwagi końcowe
9.11. Zadania

10. Korekcja liniowych układów dyskretnych

10.1. Wprowadzenie
10.2. Błędy ustalone w układach dyskretnych
10.3. Korekcja szeregowa
10.4. Cyfrowe regulatory PID
10.5. Bezpośrednie projektowanie korektorów dyskretnych
10.6. Zadania

11. Nielinowe układy regulacji

11.1. Wprowadzenie
11.2. Stabilność układów nieliniowych
11.3. Metoda funkcji opisującej
11.4. Metoda płaszczyzny fazowej w regulacji przekaźnikowej
11.5. Zadania

Dodatki

D.1. Alfabet grecki
D.2. Podstawowe funkcje programu MATLAB w bloku CONTROL SYSTEM

Literatura
Skorowidz

Książka zawiera zadania dotyczące zagadnień hydrauliki siłowej wraz z rozwiązaniami pozwalającymi na samodzielną naukę i zrozumienie wskazanych w publikacji problemów.
Koncentruje się na podstawach hydrostatyki i napisana jest prostym językiem, co zwiększa jej przystępność.
Materiał został podzielony na rozdziały, które porządkują treść, ale nie stanowią odrębnych działów wiedzy - komponenty układów hydraulicznych działają w układach i są w nich ze sobą powiązane.

Przedstawione zadania odnoszą się do zagadnień i problemów dotyczących takich tematów jak:
przecieki i przepływy cieczy w układach hydraulicznych,
siłowniki i układy z siłownikami,
pompy hydrauliczne, zawory, silniki hydrauliczne, akcesoria,
układy hydrauliczne i ich sprawność.

W ostatnim rozdziale przedstawiono zadania projektowe - przykłady pozwalające na bardziej praktyczne wykorzystanie wiedzy z poprzednich rozdziałów.
Na końcu książki znajdują się materiały pomocnicze oraz wzory wykorzystane w zadaniach, razem z przykładem zadania, w którym dany wzór został użyty.

Zbiór stanowi pomoc dla studentów wydziałów mechanicznych, którzy w swoim programie nauczania spotykają się z przedmiotami związanymi z hydrostatyką, a także dla inżynierów, którzy projektują układy hydrauliki siłowej.

Książka jest poświęcona maszynom przepływowym, strumieniowym i łopatkowym oraz systemom energetycznym, które one tworzą lub w których pracują. Składa się z dwóch zasadniczych części. Pierwsza z nich obejmuje podstawy teorii i budowy maszyn przetwarzających energię, druga zaś podstawy systemów energetycznych, w których znajdują one zastosowanie, takich jak silniki, siłownie i systemy przez nie zasilane.
Omówiono w niej źródła i przetwarzanie energii, wprowadzono pojęcie maszyn fluidalnych oraz podział maszyn na objętościowe i przepływowe; te ostatnie są głównym przedmiotem treści ksiązki. Przedstawiono zagadnienia kinetyki i termodynamiki przepływu oraz przekazywania energii przy jednowymiarowym opisie stanu strugi. Omówiono maszyny pracujące płynem nieściśliwym, tzn. turbiny wodne i wiatrowe, pompy cieczy, dmuchawy, wentylatory, pompy osiowe, sprzęgła, hamulce, pędniki, turbiny Peltona oraz strumienice. Przedstawiono organizację przepływu i przekazywania energii w cieplnych maszynach przepływowych, ze szczególnym uwzględnieniem turbin parowych i sprężarek. Zamieszczono interesujące dane o różnych aspektach przepływu trójwymiarowego w stopniu, głównie turbinowym. Omówiono także tendencje rozwojowe turbin cieplnych.
Do książki dołączono płytę CD z kolorowymi ilustracjami, co posłuży pełniejszemu wykorzystaniu zawartych na nich informacji.
Książkę polecamy studentom kierunków: energetyka oraz mechanika i budowa maszyn wyższych uczelni technicznych, pracownikom naukowym, a także konstruktorom i użytkownikom maszyn.

Niniejsza książka to uniwersalny podręcznik syntetycznego przedstawienia różnych form zapisu konstrukcji – mechanicznych, elektrycznych, pneumatycznych czy hydraulicznych – takich, które są używane w pracy automatyka, mechatronika i innych inżynierów. Dla lepszego poznania i zrozumienia tej tematyki Autor wzbogacił graficzną zawartość książki o aktualne formy zapisu CAD wraz z niezbędnymi przykładami z obszaru 3DCAD. Publikację tę, czyli Rysunek techniczny maszynowy dla automatyków i mechatroników w szczególności wyróżniają: atrakcyjny zestaw ćwiczeń, uporządkowanych pod względem trudności, wykorzystanie repozytorium modeli 3D do samodzielnych ćwiczeń, syntetyczne ujęcie tematu, zakres merytoryczny rysunku mechanicznego (maszynowego), elektrycznego, hydraulicznego, pneumatycznego, szata graficzna oraz wielomodułowość zagadnień z zakresu grafiki inżynierskiej, projekty do pobrania na WWW (SolidWorks). Autorem RysunKU technicznEGO maszynowEGO dla automatyków i mechatronikówjest prof. UKW dr hab. inż. MAREK MACKO, autor ponad 220 prac naukowych, w tym ponad 160 artykułów (lista MNiSW), 9 patentów. Współtworzył i zaktywizował Bydgoskie Centrum Transferu Technologii i Innowacji, członek Bydgoskiego Klastra Przemysłowego, członek PAN i wiceprezes Bydgoskiego Towarzystwa Naukowego, zrealizował wiele projektów na rzecz przedsiębiorstw. Z recenzji prof. dr. hab. inż Andrzeja Tomporowskiego: Podręcznik jest wieloletnim efektem pracy naukowo-badawczej i dydaktycznej Autora, który specjalizuje się w rozwoju konstrukcji maszyn i urządzeń przetwórczych. Prezentowana książka zapewnia jasne i kompleksowe wprowadzenie do rysunku technicznego i dostarcza instrukcji, które pomogą użytkownikom tworzyć rysunki 2D ręcznie lub za pomocą narzędzi z obszaru komputerowego wspomagania projektowania (CAD). Książka ta wskazuje na doskonałą synergię wiedzy teoretycznej z umiejętnościami praktycznymi, przy wykorzystaniu elementów maszyn przetwórstwa mechanicznego oferując z jednej strony podstawowe zasady grafiki, a z drugiej strony niezrównany zestaw ćwiczeń do samodzielnej realizacji. Przełoży się zapewne na nabycie umiejętności interpretacji złożonych rysunków technicznych. Książka zawiera ponadto różnorodne zadania projektowe, dla których sporządzenie dokumentacji technicznej na poziomie inżynierskim jest niezbędne, aby doświadczyć wszystkich faz projektowania inżynierii mechanicznej dla uczących się rysunku technicznego.