Použití matematického aparátu při řešení prostorových mechanismů. Ondřej FRANTIŠEK Katedra mechaniky 337, Fakulta strojní, VŠB-TUO
|
|
- Natálie Moravcová
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Použití matematického aparátu při řešení prostorových mechanismů Ondřej FRANTIŠEK Katedra mechaniky 337, Fakulta strojní, VŠB-TUO
2 Téma přednášky - Mechanismy Co je to mechanismus? oustava těles spojených vazbami sloužící k trnsformaci pohybů Cíle přednášky: Přiblížit přístupy k analýze kinematiky, statiky a dynamiky mechnismů Popsat postup sestavení matematického modelu mechanismu Optimalizovat mechanismus
3 Dva přístupy k analýze kinematiky, statiky a dynamiky mechnismů Multibody sytémy ProEngineer, Ansys atd. Lepší vizualizace pohybu mechanismu (kolize hmot) Vytvoření simulace vyžaduje méně času, pokud je k dispozici prostorový model estavení vlastního matematického modelu Matlab, cilab, Mathematica Problematická vizualizace pohybu mechanismu Matematický model je efektivnější a lze jej snadno parametrizovat implementace optimalizačních algoritmů apod. 3
4 Multibody systémy Mechanismus řazení nákladního automobilu Tatra Video pravostranný 4
5 Vlastní matematický model Mechanismus řízení (ovládání náprav) nákladního automobilu Tatra Video matematicky_model 5
6 Maticová transformační rovnice Hledáme vztah mezi rm a rm M rm tělesa y rm z x, y, z souřadný systém (C) r y x z x x, y, z C tělesa r poloha počátku C v C (poloha vazby mezi tělesy) rm poloha bodu M v C rm poloha bodu M v C 6
7 Maticová transformační rovnice r M =T r M [] [] x M y Rozšířený průvodič bodu M v C a : r M = M, r M = z M M rm y rm z r y x z x x M y M z M Transformační matice definující vzájemné spojení tělesa a : [ cos cos cos 3 cos cos cos 3 T = cos 3 cos 3 cos 33 ubmatice směrových cosinů r x O y O z O ] poloha počátku C v7c (poloha vazby mezi tělesy)
8 Transformační matice základních pohybů - praxe [ ] [ ] [ ] ] [ ] [ [ ] [ ] T x x = T B = cos R y = sin x, T y y = xb yb, zb sin cos y, T z z = cos sin R x = sin cos, z., cos sin sin cos a R z = 8
9 Definice transformačních matic základních pohybů v MATLABu function T=Rx(fix) %%Vytvoří transformační matici základního pohybu, rotace kolem x o úhel fix. T= [ cos(fix) -sin(fix) sin(fix) cos(fix) ]; 9
10 oučasné pohyby více těles spojených do řetězce r M =T r M, r M =T 3 r 3M, r 3M =T 34 r 4M. } r M=T T 3 T 34 =T 4 r 4, M M y rm y4 3 r4m z4 x4 Transformační matice definující vzájemné spojení tělesa a 4: T 4=T T 3 T 34 z x
11 Práce s transformačními maticemi rotační vazba b φ a a délka tělesa b - délka tělesa φ úhel pootočení rotační vazby y x y z T = Tx(a). Rz(φ). Tx(b) z x
12 Práce s transformačními maticemi sférická (kloubová) vazba b a délka tělesa b - délka tělesa φx, φy, φz úhly natočení kloubové vazby a y x y T =T x a R x x R y y R z z T x b z z x
13 tanovení úlohy polohy mechanismů Úloha polohy = stanovení všech souřadnic vazeb (úhlů natočení nebo posunutí) Maticová rovnice úlohy polohy pro jednu smyčku mechanismu E=T T 3 T 34 T 45 T 5 Jednotková matice y z m Transformační matice spojení rámu s tělesem ka yč m is an h ec m značka pro libovolnou vazbu u Šrafování označuje pevný prostor (rám), který je označován indexem x 3
14 tanovení úlohy polohy mechanismů Maticová rovnice úlohy polohy: E=T T 3 T 34 T 45 T 5 [ ][ ] a x x x = a a x x. a 3 a 3 a 33 x Získáváme soustavu 6 skalárních nelineárních rovnic, kde neznámými jsou souřadnice vazeb => neznámé jsou většinou argumenty goniometrických funkcí sinus a cosinus. 4
15 tanovení úlohy polohy klikového mechanismu Úloha polohy stanovuje závislost úhlu natočení kliky na posunutí pístu 5
16 Úloha polohy klikového mechanismu kinematické schéma a rozměry Rozměry mechanismu: r=4 mm; L=8 mm; y L r φ x h Úloha polohy stanovuje závislost úhlu natočení kliky φ na posunutí pístu h 6
17 Úloha polohy klikového mechanismu - zavedení tělesových souřadných systémů a souřadnic vazeb y y3 α y4 x3 y x φ x4 x β h - Rám (pevný prostor) - Klika 3 - Ojnice 4 - Píst 7
18 Úloha polohy klikového mechanismu sestavení maticové rovnice y y3 T = R z α y4 x3 y x φ x4 x T 3 =T x r R z β h T 34 =T x L R z T 4=T x h E=T T 3 T 34 T 4 8
19 Úloha polohy klikového mechanismu realizace v prostředí MATLAB Pro jednu hodnotu natočení kliky φ=.5 rad function rezidua=maticova_rce(nez) r=4;l=8;global phi T=Rz(phi); Definice soustavy nelineárních rovnic popisujícíhc pohyb mechanismu T3=Tx(r)*Rz(nez()); T34=Tx(L)*Rz(nez()); T4=Tx(-nez(3)); A=T*T3*T34*T4-eye(3); rezidua=[a(,); A(,3); A(,3)]; global phi phi=.5; poc_poloha=[.. 4]; sour_vazeb=fsolve(@maticova_rce,poc_poloha); sour_vazeb = Výpočet soustavy nelineárních rovnic pomocí funkce fsolve Výsledné souřadnice vazeb 9
20 Úloha polohy klikového mechanismu - realizace v prostředí MATLAB Pro celý cyklus mechanismu,36 global phi sour_vazeb=[]; poc_poloha=[ ]; for phi = :.:*pi; sour_vazeb=[sour_vazeb; fsolve(@maticova_rce,poc_poloha)]; poc_poloha=sour_vazeb(end,:); OIdhad řešení je roven end předchozímu výsledku!!! plot([:.:*pi]*8/pi,sour_vazeb(:,3)); hold on;grid on xlabel('\phi natočení kliky [ ]') ylabel('h posunutí pístu [mm]')
21 Úloha polohy klikového mechanismu realizace v prostředí MATLAB r=8 mm r=4 mm
22 Prostorové mechanismy Postup řešení úlohy polohy bude vysvětlen na konkrétním příkladu mechanismu. Jedná se reálný problém technické praxe řešený pro Tatru a.s..
23 Mechanismus řazení nákladního automobilu Tatra. estavit úlohu polohy => trajektorie trajektorie rukojeti řadicí páky. Citlivostní analýza => předepsánívýrobních a montážních tolerancí 3. Optimalizace mechanismu 3
24 Mechanismus řazení kinematické schéma M Často obtížné!!! 8 R 6 Ovládání převodové skříně: p posuv φ natočení Označení vazeb: R - rotační vazba - sférická (kloubová) vazba V - válcová vazba R V 4 R R φ p 4
25 Analýza kinematického schématu M 8 Počet členů včetně rámu: 8 R Počet stupňů volnosti (počet možných pohybů 6 mechanismu): 3 volnosti nedefinovaný souřadnice mechanismu ovládání převodové skříně R V p φ 5 4 R R
26 ouřadnice mechanismu ovládání převodové skříně z z z p x x x x y y y z φ z z y x x y φ y M řazení 8 volba R 6 R V 4 R R p φ
27 tanovení úlohy polohy mechanismů Úloha polohy = stanovení všech souřadnic vazeb (úhlů natočení nebo posunutí) Maticová rovnice úlohy polohy pro jednu smyčku mechanismu E=T T 3 T 34 T 45 T 5 Jednotková matice Transformační matice spojení rámu s tělesem y 4 3 U složitých mechanismů je zapotřebí definovat několik smyček!!! 5 z m ka yč m is an h ec m u x značka pro libovolnou vazbu Šrafování označuje pevný prostor (rám), který je označován indexem 7
28 tanovení počtu smyček mechanismu =>počtu maticových rovnic Počet sestavovaných maticových rovnic bude 3 => soustava 8 nelineárních rovnic 8
29 Zavedení tělesových souřadných systémů 9
30 Definice rozměrů mechanismu Zavedení a změření rozměrových kót, které definují polohy vazeb, popř. orientaci os vazeb. U vazeb, které kotví mechanismus na rám (body, R), je potřeba znát jejich polohu v pevném souřadném systému 3
31 estavení maticové rovnice základní smyčky A 3
32 estavení maticových rovnic pro smyčky B a C 3
33 Výpočet.... Odhad hodnot neznámých souřadnic vazeb. Nastavení hodnot souřadnic převodové skříně 3. Výpočet souřadnic vazeb ze soustavy 8 nelineárních rovnic vyplývajících z maticových rovnic základních smyček 4. Výpočet polohy rukojeti řadící páky pomocí vztahu 5. Vypočtené souřadnice vazeb nastavit jako odhad do dalšího kroku 6. Zpět do bodu Běheme tohoto výpočtu se řeší soustava nelineárních rovnic přibližně 3 krát 33
34 Citlivostní analýza => předepsání výrobních a montážních tolerancí Tento rozměr mechanismu již řidiči znemožní řazení 34
35 Výsledek trajektorie rukojeti řadicí páky 35
36 Postup optimalizačního procesu. Definice cílové funkce. Definice omezujících podmínek => volba optimalizační metody a algoritmu 3. Citlivostní analýza => volba ladicích parametrů (rozměrů mechanismu), které budou optimalizovány 4. Výpočet optimalizační úlohy 5. Rozbor řešení 36
37 Cílová funkce charakterizující tvar drah řazení Úkolem optimalizace je nalézt vektor ladicích parametrů x ℝn tak, aby minimalizoval F: ℝn ℝ x min : min F x x ℝ n Dvě geometrické charakteristiky tvaru drah řazení: klon sr Křivost dr Vztažené k délce drah Ld Cílová funkce: F =G R G 3 G 45 w s s R w d d R G R = Ld Ld ws & wd váhové faktory
38 Citlivostní analýza ladicí parametry M Detail X (evropské promítání) L6s= 8 6 = 63 X +ψ ψ L8r= 8 L6r= 3 L6h= L 6v = [589; ; 85] L5h= L3k= 6 R=[348; ; 395] 4 L 7=, L 4= 33 = 6 3 4v 4 L4s= 5 p L 5 L5d= 395 ψ L8s= 6 L8p= 4 8 φ
39 Optimalizace bez omezení Metoda simplexů (neboli Nelder-Mead) implex nejjednodušší geometrický útvar daného prostoru ℝn; definován n+ vrcholy Princip: x3(k) počáteční odhad simplexu vyčíslení hodnot cílové funkve ve vrcholech simplexu zrcadlíme, zmenšujeme, zvětšujeme, kontrahujeme x x3(k) x3(k) x(k) (k) x3(k) x3(k) xki(k) x(k) x(k) x(k) x(k) xr(k) xr xko(k) (k) x3(k) xr(k) x (k) e v3(k) x(k) v(k) x(k) Přednosti: Robustní, nepotřebuje (kromě počátečního simplexu) žádné vstupní parametry Nedostatky: Nevyužívá historii, není paralelizovatelná
40 Optimalizace metodou simplexů (Nelder-Mead) 4 F =4 Dvourozměrná optimalizace Původní trajektorie řazení
41 Metoda simplexů video video
42 Optimalizace kvazinewtonovskou metodou BFG Aproximuje cílovou funkci tzv. kvadratickým modelem m(k): ℝn ℝ Taylor: F x k d m k d =F k F k T d d T B k d Gradient [ k F x k k F k k B = x k x F k x kn x k k F k F k k k x x x k x n k F k x k xn F k F k k k x n x x kn ] Hessián Explicitní vyjádření B(k) není možné a numerické vyčíslení je drahé, pro n = 5 5 vyčíslení F Hessián B(k) konstruujeme pomocí historie Možností jak aproximovat Hessián B(k) je několik DFP, BFG, modifikovaná BFG etc. Přednosti: Využívá historii, je paralelizovatelná Nedostatky: Potřebuje (kromě počátečního odhadu) další parametry, např: B(), h
43 Příklad složitějšího mechanismu mechanismu řazení 6 smyček => soustava 36 nelineárních rovnic 5 6 R 8 R z φ p R V 7 3 R y V M 9 3 R 4 x R
44 Mechanismus řízení
45 Mechanismus řízení
46 Děkuji Vám za pozornost Fotografie upraveného levostranného mechanismu řazení
Mechanika
Mechanika 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Mechanika Kinematika 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
VíceDIPLOMOVÁ PRÁCE OPTIMALIZACE MECHANICKÝCH
DIPLOMOVÁ PRÁCE OPTIMALIZACE MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ MECHANISMU TETRASPHERE Vypracoval: Jaroslav Štorkán Vedoucí práce: prof. Ing. Michael Valášek, DrSc. CÍLE PRÁCE Sestavit programy pro kinematické, dynamické
Vícel, l 2, l 3, l 4, ω 21 = konst. Proved te kinematické řešení zadaného čtyřkloubového mechanismu, tj. analyticky
Kinematické řešení čtyřkloubového mechanismu Dáno: Cíl: l, l, l 3, l, ω 1 konst Proved te kinematické řešení zadaného čtyřkloubového mechanismu, tj analyticky určete úhlovou rychlost ω 1 a úhlové zrychlení
Víceúvod do teorie mechanismů, klasifikace mechanismů vazby, typy mechanismů,
Pohyb mechanismu Obsah přednášky : úvod do teorie mechanismů, klasifikace mechanismů vazby, typy mechanismů, Doba studia : asi,5 hodiny Cíl přednášky : uvést studenty do problematiky mechanismů, seznámit
VíceJEDNOTKY. E. Thöndel, Ing. Katedra mechaniky a materiálů, FEL ČVUT v Praze. Abstrakt
SIMULAČNÍ MODEL KLIKOVÉ HŘÍDELE KOGENERAČNÍ JEDNOTKY E. Thöndel, Ing. Katedra mechaniky a materiálů, FEL ČVUT v Praze Abstrakt Crankshaft is a part of commonly produced heat engines. It is used for converting
VíceMichael Valášek Vedoucí práce: doc. Ing. Václav Bauma, CSc.
Michael Valášek Vedoucí práce: doc. Ing. Václav Bauma, CSc. Zadání bakalářské práce Mechanismus vztlakové klapky křídla 1. Proveďte rešerši možných konstrukčních řešení vztlakové klapky křídla 2. Seznamte
Více2. Kinematika bodu a tělesa
2. Kinematika bodu a tělesa Kinematika bodu popisuje těleso nebo také bod, který se pohybuje po nějaké trajektorii, křivce nebo jinak definované dráze v závislosti na poloze bodu na dráze, rychlosti a
Víceúvod do teorie mechanismů, klasifikace mechanismů vazby, typy mechanismů,
Mechanismy - klasifikace, strukturální analýza, vazby Obsah přednášky : úvod do teorie mechanismů, klasifikace mechanismů vazby, typy mechanismů, Mechanismy - úvod Mechanismus je soustava těles, spojených
VíceVypracovat přehled paralelních kinematických struktur. Vytvořit model a provést analýzu zvolené PKS
Autor BP: Vedoucí práce: Tomáš Kozák Ing. Jan Zavřel, Ph.D. Vypracovat přehled paralelních kinematických struktur Vytvořit model a provést analýzu zvolené PKS Provést simulaci zvolené PKS Provést optimalizaci
VíceMechanika II.A Třetí domácí úkol
Mechanika II.A Třetí domácí úkol (Zadání je částečně ze sbírky: Lederer P., Stejskal S., Březina J., Prokýšek R.: Sbírka příkladů z kinematiky. Skripta, vydavatelství ČVUT, 2003.) Vážené studentky a vážení
VíceMODIFIKOVANÝ KLIKOVÝ MECHANISMUS
MODIFIKOVANÝ KLIKOVÝ MECHANISMUS Michal HAJŽMAN Tento materiál je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Vyšetřování pohybu vybraných mechanismů v systému ADAMS
VícePřímá a inverzní kinematika manipulátoru pro NDT (implementační poznámky) (varianta 2: RRPR manipulátor)
Technická zpráva Katedra kybernetiky, Fakulta aplikovaných věd Západočeská univerzita v Plzni Přímá a inverzní kinematika manipulátoru pro NDT (implementační poznámky) (varianta 2: RRPR manipulátor) 22.
VíceKLASICKÁ MECHANIKA. Předmětem mechaniky matematický popis mechanického pohybu v prostoru a v čase a jeho příčiny.
MECHANIKA 1 KLASICKÁ MECHANIKA Předmětem mechaniky matematický popis mechanického pohybu v prostoru a v čase a jeho příčiny. Klasická mechanika rychlosti těles jsou mnohem menší než rychlost světla ve
VíceMechanismy - úvod. Aplikovaná mechanika, 8. přednáška
Mechanismy - úvod Mechanismus je soustava těles, spojených navzájem vazbami. Mechanismus slouží k přenosu sil a k transformaci pohybu. posuv rotace Mechanismy - úvod Základní pojmy. člen mechanismu rám
Více1 Rozdělení mechaniky a její náplň
1 Rozdělení mechaniky a její náplň Mechanika je nauka o rovnováze a pohybu hmotných útvarů pohybujících se rychlostí podstatně menší, než je rychlost světla (v c). Vlastnosti skutečných hmotných útvarů
VíceBROB Základy robotiky. Ing. František Burian, Ph.D. Jan Macháček VUT ID: Martin Pavelka VUT ID:
Předmět: BROB Základy robotiky Rok vypracování: 2018 Název projektu: Vedoucí práce: Realizace inverzní kinematiky manipulátoru Ing. František Burian, Ph.D. Autoři projektu: František Majvald VUT ID: 195601
VíceRobotické architektury pro účely NDT svarových spojů komplexních potrubních systémů jaderných elektráren
Robotické architektury pro účely NDT svarových spojů komplexních potrubních systémů jaderných elektráren Projekt TA ČR č. TA01020457: Výzkum, vývoj a validace univerzální technologie pro potřeby moderních
VíceÚvod do analytické mechaniky
Úvod do analytické mechaniky Vektorová mechanika, která je někdy nazývána jako Newtonova, vychází bezprostředně z principů, které jsou vyjádřeny vztahy mezi vektorovými veličinami. V tomto případě např.
VíceÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE DYNAMIKA VÁZANÝCH MECHANICKÝCH SYSTÉMŮ
ÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE Přednáška č. 4 DYNAMIKA VÁZANÝCH MECHANICKÝCH SYSTÉMŮ Ing. Michal Hajžman, Ph.D. Harmonogram UMM Úvod do modelování v mechanice (UMM) 1) Úvodní přednáška (Dr. Hajžman) 2)
VíceZÁKLADY ROBOTIKY Kinematika a topologie robotů
ZÁKLADY ROBOTIKY Kinematika a topologie Ing. Josef Černohorský, Ph.D. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF
Více1 Projekce a projektory
Cvičení 3 - zadání a řešení úloh Základy numerické matematiky - NMNM20 Verze z 5. října 208 Projekce a projektory Opakování ortogonální projekce Definice (Ortogonální projekce). Uvažujme V vektorový prostor
Vícegeometrická (trigonometrická, nebo goniometrická) metoda (podstata, vhodnost)
1. Nalezení pólu pohybu u mechanismu dle obrázku. 3 body 2. Mechanismy metoda řešení 2 body Vektorová metoda (podstata, vhodnost) - P:mech. se popíše vektor rovnicí suma.ri=0 a následně provede sestavení
VíceKinematika tuhého tělesa. Pohyb tělesa v rovině a v prostoru, posuvný a rotační pohyb
Kinematika tuhého tělesa Pohyb tělesa v rovině a v prostoru, posuvný a rotační pohyb Úvod Tuhé těleso - definice všechny body tělesa mají stálé vzájemné vzdálenosti těleso se nedeformuje, nemění tvar počet
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING
VíceTransformace dat mezi různými datovými zdroji
Transformace dat mezi různými datovými zdroji Zpracovali: Datum prezentace: BUČKOVÁ Dagmar, BUC061 MINÁŘ Lukáš, MIN075 09. 04. 2008 Obsah Základní pojmy Souřadnicové systémy Co to jsou transformace Transformace
VíceOBSAH 1 Úvod Fyzikální charakteristiky Zem Referen ní plochy a soustavy... 21
OBSAH I. ČÁST ZEMĚ A GEODÉZIE 1 Úvod... 1 1.1 Historie měření velikosti a tvaru Země... 1 1.1.1 První určení poloměru Zeměkoule... 1 1.1.2 Středověké měření Země... 1 1.1.3 Nové názory na tvar Země...
VíceZadání semestrální práce z předmětu Mechanika 2
Zadání semestrální práce z předmětu Mechanika 2 Jméno: VITALI DZIAMIDAU Číslo zadání: 7 U zobrazeného mechanismu definujte rozměry, hmotnosti a silové účinky a postupně proveďte: 1. kinematickou analýzu
VíceStřední škola automobilní Ústí nad Orlicí
Síla Základní pojmy Střední škola automobilní Ústí nad Orlicí vzájemné působení těles, které mění jejich pohybový stav nebo tvar zobrazuje se graficky jako úsečka se šipkou ve zvoleném měřítku m f je vektor,
Více2D transformací. červen Odvození transformačního klíče vybraných 2D transformací Metody vyrovnání... 2
Výpočet transformačních koeficinetů vybraných 2D transformací Jan Ježek červen 2008 Obsah Odvození transformačního klíče vybraných 2D transformací 2 Meto vyrovnání 2 2 Obecné vyjádření lineárních 2D transformací
VíceMechanika - kinematika
Mechanika - kinematika Hlavní body Úvod do mechaniky, kinematika hmotného bodu Pohyb přímočarý rovnoměrný rovnoměrně zrychlený. Pohyb křivočarý. Pohyb po kružnici rovnoměrný rovnoměrně zrychlený Pohyb
VíceNumerická stabilita algoritmů
Numerická stabilita algoritmů Petr Tichý 9. října 2013 1 Numerická stabilita algoritmů Pravidla v konečné aritmetice Pro počítání v konečné aritmetice počítače platí určitá pravidla, která jsou důležitá
Více7 Transformace 2D. 7.1 Transformace objektů obecně. Studijní cíl. Doba nutná k nastudování. Průvodce studiem
7 Transformace 2D Studijní cíl Tento blok je věnován základním principům transformací v rovinné grafice. V následujícím textu bude vysvětlen rozdíl v přístupu k transformacím u vektorového a rastrového
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV MECHANIKY TĚLES, MECHATRONIKY A BIOMECHANIKY Komentovaný metodický list č. 1/4 Vytvořil: Ing. Oldřich Ševeček & Ing. Tomáš Profant, Ph.D.
VíceDIPLOMOVÁ PRÁCE Nelineární řízení magnetického ložiska
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta strojní Ústav mechaniky DIPLOMOVÁ PRÁCE Nelineární řízení magnetického ložiska 2004 Jan KRYŠTŮFEK Motivace Účel diplomové práce: Porovnání nelineárního řízení
VíceRovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83
Vypočítejte moment síly P = 4500 N k osám x, y, z, je-li a = 0,25 m, b = 0, 03 m, R = 0,06 m, β = 60. Nositelka síly P svírá s tečnou ke kružnici o poloměru R úhel α = 20.. α β P y Uvolnění: # y β! x Rovnice
VíceOkruhy problémů k teoretické části zkoušky Téma 1: Základní pojmy Stavební statiky a soustavy sil
Okruhy problémů k teoretické části zkoušky Téma 1: Základní pojmy Stavební statiky a soustavy sil Souřadný systém, v rovině i prostoru Síla bodová: vektorová veličina (kluzný, vázaný vektor - využití),
VíceOPTIMALIZACE A MULTIKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ FUNKČNÍ ZPŮSOBILOSTI POZEMNÍCH STAVEB D24FZS
OPTIMALIZACE A MULTIKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ FUNKČNÍ ZPŮSOBILOSTI POZEMNÍCH STAVEB Optimalizace a multikriteriální hodnocení funkční způsobilosti pozemních staveb Anotace: Optimalizace objektů pozemních staveb
VíceNelineární optimalizace a numerické metody (MI NON)
Nelineární optimalizace a numerické metody (MI NON) Magisterský program: Informatika Obor: Teoretická informatika Katedra: 18101 Katedra teoretické informatiky Jaroslav Kruis Evropský sociální fond Praha
VíceKinematika. Kinematika studuje geometrii pohybu robotu a trajektorie, po kterých se pohybují jednotlivé body. Klíčový pojem je poloha.
Kinematika Kinematika studuje geometrii pohybu robotu a trajektorie, po kterých se pohybují jednotlivé body. Klíčový pojem je poloha. Statika studuje vliv sil působících na robota v klidu a jejich vliv
VíceMerkur perfekt Challenge Studijní materiály
Merkur perfekt Challenge Studijní materiály T: 541 146 120 IČ: 00216305, DIČ: CZ00216305 / www.feec.vutbr.cz/merkur / steffan@feec.vutbr.cz 1 / 15 Název úlohy: Kresba čtyřlístku pomocí robotické ruky Anotace:
VíceOPTIMALIZACE. (přehled metod)
OPTIMALIZACE (přehled metod) Typy optimalizačních úloh Optimalizace bez omezení Nederivační metody Derivační metody Optimalizace s omezeními Lineární programování Nelineární programování Globální optimalizace
VíceDefinice Tečna paraboly je přímka, která má s parabolou jediný společný bod,
5.4 Parabola Parabola je křivka, která vznikne řezem rotační kuželové plochy rovinou, jestliže odchylka roviny řezu od osy kuželové plochy je stejná jako odchylka povrchových přímek plochy a rovina řezu
VíceIII. MKP vlastní kmitání
Jiří Máca - katedra mechaniky - B325 - tel. 2 2435 4500 maca@fsv.cvut.cz III. MKP vlastní kmitání 1. Rovnice vlastního kmitání 2. Rayleighova Ritzova metoda 3. Jacobiho metoda 4. Metoda inverzních iterací
VíceDynamika vázaných soustav těles
Dynamika vázaných soustav těles Většina strojů a strojních zařízení, s nimiž se setkáváme v praxi, lze považovat za soustavy těles. Složitost dané soustavy závisí na druhu řešeného případu. Základem pro
VíceGlobální matice konstrukce
Globální matice konstrukce Z matic tuhosti a hmotnosti jednotlivých prvků lze sestavit globální matici tuhosti a globální matici hmotnosti konstrukce, které se využijí v řešení základní rovnice MKP: [m]{
VíceLineární algebra : Metrická geometrie
Lineární algebra : Metrická geometrie (16. přednáška) František Štampach, Karel Klouda LS 2013/2014 vytvořeno: 6. května 2014, 10:42 1 2 Úvod Zatím jsme se lineární geometrii věnovali v kapitole o lineárních
VíceHusky KTW, s.r.o., J. Hradec
Tento výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu MatemaTech Matematickou cestou k technice. Předmět: Matematika Téma: Goniometrie při měření výrobků Věk žáků: 15-16 let Časová dotace: Potřebné pomůcky,
VíceMechanika. Použité pojmy a zákony mohou být použity na jakékoliv mechanické stroje.
Mechanika Kinematika studuje geometrii pohybu robotu a trajektorie, po kterých se pohybují jednotlivé body. Klíčový pojem je poloha. Použité pojmy a zákony mohou být použity na jakékoliv mechanické stroje.
Více9 Prostorová grafika a modelování těles
9 Prostorová grafika a modelování těles Studijní cíl Tento blok je věnován základům 3D grafiky. Jedná se především o vysvětlení principů vytváření modelů 3D objektů, jejich reprezentace v paměti počítače.
Vícealgoritmus»postup06«p e t r B y c z a n s k i Ú s t a v g e o n i k y A V
Hledání lokálního maxima funkce algoritmus»postup06«p e t r B y c z a n s k i Ú s t a v g e o n i k y A V Č R Abstrakt : Lokální maximum diferencovatelné funkce je hledáno postupnou změnou argumentu. V
VíceElementární křivky a plochy
Příloha A Elementární křivky a plochy A.1 Analytický popis geometrických objektů Geometrické vlastnosti, které jsme dosud studovali, se týkaly především základních geometrických objektů bodů, přímek, rovin
Více11 Zobrazování objektů 3D grafiky
11 Zobrazování objektů 3D grafiky Studijní cíl Tento blok je věnován základním algoritmům zobrazení 3D grafiky. Postupně budou probrány základní metody projekce kolmé promítání, rovnoběžné promítání a
VíceGeometrické transformace pomocí matic
Geometrické transformace pomocí matic Pavel Strachota FJFI ČVUT v Praze 2. dubna 2010 Obsah 1 Úvod 2 Geometrické transformace ve 2D 3 Geometrické transformace ve 3D Obsah 1 Úvod 2 Geometrické transformace
VíceObjektově orientovaná implementace škálovatelných algoritmů pro řešení kontaktních úloh
Objektově orientovaná implementace škálovatelných algoritmů pro řešení kontaktních úloh Václav Hapla Katedra aplikované matematiky Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB-Technická univerzita Ostrava
VíceModelování a simulace
Modelování a simulace Modelování mechanických systémů Doc. Ing. Pavel Václavek, Ph.D. Modelování a simulace Mechanické systémy - str. 1/14 přednášky Modelování a simulace Mechanické systémy - str. 2/14
VíceKapitola 8. prutu: rovnice paraboly z = k x 2 [m], k = z a x 2 a. [m 1 ], (8.1) = z b x 2 b. rovnice sklonu střednice prutu (tečna ke střednici)
Kapitola 8 Vnitřní síly rovinně zakřiveného prutu V této kapitole bude na příkladech vysvětleno řešení vnitřních sil rovinně zakřivených nosníků, jejichž střednici tvoří oblouk ve tvaru kvadratické paraboly[1].
VíceNumerické metody a programování. Lekce 8
Numerické metody a programování Lekce 8 Optimalizace hledáme bod x, ve kterém funkce jedné nebo více proměnných f x má minimum (maximum) maximalizace f x je totéž jako minimalizace f x Minimum funkce lokální:
VíceMoment síly výpočet
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 2.2.3.2 Moment síly výpočet Moment síly je definován jako součin síly a kolmé vzdálenosti osy síly od daného
Více3. Obecný rovinný pohyb tělesa
. Obecný rovinný pohyb tělesa Při obecném rovinném pohybu tělesa leží dráhy jeho jednotlivých bodů v navzájem rovnoběžných rovinách. Těmito dráhami jsou obecné rovinné křivky. Všechny body ležící na téže
VíceFilip Hroch. Astronomické pozorování. Filip Hroch. Výpočet polohy planety. Drahové elementy. Soustava souřadnic. Pohyb po elipse
ÚTFA,Přírodovědecká fakulta MU, Brno, CZ březen 2005 březnového tématu Březnové téma je věnováno klasické sférické astronomii. Úkol se skládá z měření, výpočtu a porovnání výsledků získaných v obou částech.
VíceAutor: Vladimír Švehla
Bulletin of Applied Mechanics 1, 55 64 (2005) 55 Využití Castiglianovy věty při výpočtu deformací staticky určité případy zatížení tahem a tlakem Autor: Vladimír Švehla České vysoké učení technické, akulta
VíceMechanika s Inventorem
Mechanika s Inventorem 2. Základní pojmy CAD data FEM výpočty Petr SCHILLING, autor přednášky Ing. Kateřina VLČKOVÁ, obsahová korekce Optimalizace Tomáš MATOVIČ, publikace 1 Obsah přednášky: Lagrangeův
Vícei β i α ERP struktury s asynchronními motory
1. Regulace otáček asynchronního motoru - vektorové řízení Oproti skalárnímu řízení zabezpečuje vektorové řízení vysokou přesnost a dynamiku veličin v ustálených i přechodných stavech. Jeho princip vychází
VíceINOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ CZ.1.07/1.1.00/08.0010 NUMERICKÉ SIMULACE ING. KATEŘINA
VíceObčas se používá značení f x (x 0, y 0 ), resp. f y (x 0, y 0 ). Parciální derivace f. rovnoběžného s osou y a z:
PARCIÁLNÍ DERIVACE Jak derivovat reálné funkce více proměnných aby bylo možné tyto derivace použít podobně jako derivace funkcí jedné proměnné? Jestliže se okopíruje definice z jedné proměnné dostane se
VíceKMS cvičení 6. Ondřej Marek
KMS cvičení 6 Ondřej Marek NETLUMENÝ ODDAJNÝ SYSTÉM S DOF analytické řešení k k Systém se stupni volnosti popisují pohybové rovnice: x m m x m x + k + k x k x = m x k x + k x = k x m x k x x m k x x m
VíceMartin NESLÁDEK. 14. listopadu 2017
Martin NESLÁDEK Faculty of mechanical engineering, CTU in Prague 14. listopadu 2017 1 / 22 Poznámky k úlohám řešeným MKP Na přesnost simulace pomocí MKP a prostorové rozlišení výsledků má vliv především:
VíceStatika soustavy těles.
Statika soustavy těles Základy mechaniky, 6 přednáška Obsah přednášky : uvolňování soustavy těles, sestavování rovnic rovnováhy a řešení reakcí, statická určitost, neurčitost a pohyblivost, prut a jeho
VíceMATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek v letech
MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek v letech 2009 2012 doplněné o další úlohy 3. část KŘIVKOVÉ INTEGRÁLY, GREENOVA VĚTA, POTENIÁLNÍ POLE, PLOŠNÉ INTEGRÁLY, GAUSSOVA OSTROGRADSKÉHO VĚTA 7. 4. 2013
VícePružnost a plasticita II CD03
Pružnost a plasticita II CD3 uděk Brdečko VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav stavební mechanik tel: 5447368 email: brdecko.l @ fce.vutbr.cz http://www.fce.vutbr.cz/stm/brdecko.l/html/distcz.htm Obsah
VíceKinematika robotických systémů
Kinematika robotických systémů prof. Ing. Michael Valášek, DrSc. ČVUT v Praze Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 1 Obsah Postup modelování
VíceBIOMECHANIKA KINEMATIKA
BIOMECHANIKA KINEMATIKA MECHANIKA Mechanika je nejstarším oborem fyziky (z řeckého méchané stroj). Byla původně vědou, která se zabývala konstrukcí strojů a jejich činností. Mechanika studuje zákonitosti
VíceZavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.
KŘIVKY Křivka = dráha pohybujícího se bodu = = množina nekonečného počtu bodů, které závisí na parametru (čase). Proto můžeme křivku také nazvat jednoparametrickou množinou bodů. Zavedeme-li souřadnicový
VíceVeličiny charakterizující geometrii ploch
Veličiny charakterizující geometrii ploch Jedná se o veličiny charakterizující geometrii průřezu tělesa. Obrázek 1: Těleso v rovině. Těžiště plochy Souřadnice těžiště plochy, na které je hmota rovnoměrně
VíceAplikované úlohy Solid Edge. SPŠSE a VOŠ Liberec. Ing. Aleš Najman [ÚLOHA 38 KONTROLA A POHONY]
Aplikované úlohy Solid Edge SPŠSE a VOŠ Liberec Ing. Aleš Najman [ÚLOHA 38 KONTROLA A POHONY] 1 ÚVOD Úloha 38 popisuje jednu část oblasti sestava programu Solid Edge V20. Tato úloha je v první části zaměřena
VíceOsnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Robotika
Osnova přednášky 1) Základní pojmy; algoritmizace úlohy 2) Teorie logického řízení 3) Fuzzy logika 4) Algebra blokových schémat 5) Vlastnosti členů regulačních obvodů 6) Vlastnosti regulátorů 7) Stabilita
VíceRozdíly mezi MKP a MHP, oblasti jejich využití.
Rozdíly mezi, oblasti jejich využití. Obě metody jsou vhodné pro určitou oblast problémů. základě MKP vyžaduje rozdělení těles na vhodný počet prvků, jejichž analýza je poměrně snadná a pro většinu částí
VíceJiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015
Kartografie 1 - přednáška 1 Jiří Cajthaml ČVUT v Praze, katedra geomatiky zimní semestr 2014/2015 Úvod přednášky, cvičení, zápočty, zkoušky Jiří Cajthaml (přednášky, cvičení) potřebné znalosti: vzorce
VíceIng. Oldřich Šámal. Technická mechanika. kinematika
Ing. Oldřich Šámal Technická mechanika kinematika Praha 018 Obsah 5 OBSAH Přehled veličin A JEJICH JEDNOTEK... 6 1 ÚVOD DO KINEMATIKY... 8 Kontrolní otázky... 8 Kinematika bodu... 9.1 Hmotný bod, základní
Více2.5 Rovnováha rovinné soustavy sil
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 2.5 Rovnováha rovinné soustavy sil Rovnováha sil je stav, kdy na těleso působí více sil, ale jejich výslednice
VíceČeské vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství
České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství Úloha KA03/č. 5: Měření kinematiky a dynamiky pohybu osoby v prostoru pomocí ultrazvukového radaru Ing. Patrik Kutílek, Ph.., Ing.
VíceProjekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci
Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/26.0047 Matematika pro všechny Univerzita Palackého v Olomouci Tematický okruh: Geometrie Různé metody řešení Téma: Analytická geometrie v prostoru, vektory, přímky Autor:
VíceNelineární problémy a MKP
Nelineární problémy a MKP Základní druhy nelinearit v mechanice tuhých těles: 1. materiálová (plasticita, viskoelasticita, viskoplasticita,...) 2. geometrická (velké posuvy a natočení, stabilita konstrukcí)
VícePostup při výpočtu prutové konstrukce obecnou deformační metodou
Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební Ústav stavební mechaniky Postup při výpočtu prutové konstrukce obecnou deformační metodou Petr Frantík Obsah 1 Vytvoření modelu 2 2 Styčníkové vektory modelu
VíceZákladní spádové metody
Základní spádové metody Petr Tichý 23. října 2013 1 Metody typu line search Problém Idea metod min f(x), f : x R Rn R. n Dána počáteční aproximace x 0. Iterační proces (krok k): (a) zvol směr d k, (b)
VíceZ teorie je nutné znát pojmy: lineární funkcionál, jádro, hodnost a defekt lineárního funkcionálu. Také využijeme 2. větu o dimenzi.
Lineární funkcionál Z teorie je nutné znát pojm: lineární funkcionál jádro hodnost a defekt lineárního funkcionálu Také vužijeme větu o dimenzi [cvičení] Nechť je definován funkcionál ϕ : C C pro každé
VíceKinematika robotických systémů
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Kinematika robotických systémů Učební texty k semináři Autoři: Prof. Ing. Michael Valášek, DrSc. (ČVUT v Praze) Datum: 18.2.2011 Centrum pro rozvoj výzkumu pokročilých řídicích
VíceŠROUBOVICE. 1) Šroubový pohyb. 2) Základní pojmy a konstrukce
1) Šroubový pohyb ŠROUBOVICE Šroubový pohyb vznikne složením dvou pohybů : otočení kolem dané osy o a posunutí ve směru této osy. Velikost posunutí je přitom přímo úměrná otočení. Konstantou této přímé
VíceÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE DYNAMIKA ROTUJÍCÍCH SYSTÉMŮ
ÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE Přednáška č. 3 DYNAMIKA ROTUJÍCÍCH SYSTÉMŮ Prof. Ing. Vladimír Zeman, DrSc. OBSAH 1. Úvod. Základní výpočtový model v rotujícím prostoru 3. Základní výpočtový model rotoru
VíceVýpočet excentrického klikového mechanismu v systému MAPLE 11 Tomáš Svoboda Technická fakulta Česká Zemědělská Univerzita
Výpočet excentrického klikového mechanismu v systému MAPLE 11 Tomáš Svoboda Technická fakulta Česká Zemědělská Univerzita ročník:2 studijní skupina:2 Page 1 Excentrický klikový mechanismus je zadán parametry
VíceKapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které
Kapitola 5 Kuželosečky Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které společně s kružnicí jsou známy pod společným názvem kuželosečky. Říká se jim tak proto, že každou z nich
VíceNelineární úlohy při výpočtu konstrukcí s využitím MKP
Nelineární úlohy při výpočtu konstrukcí s využitím MKP Obsah přednášky Lineární a nelineární úlohy Typy nelinearit (geometrická, materiálová, kontakt,..) Příklady nelineárních problémů Teorie kontaktu,
VíceMATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek ( 2015)
MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek ( 2015 doplněné o další úlohy 13. 4. 2015 Nalezené nesrovnalosti ve výsledcích nebo připomínky k tomuto souboru sdělte laskavě F. Mrázovi ( e-mail: Frantisek.Mraz@fs.cvut.cz.
VíceKvaterniony, duální kvaterniony a jejich aplikace
1 / 16 Kvaterniony, duální kvaterniony a jejich aplikace Jitka Prošková Západočeská univerzita v Plzni Fakulta aplikovaných věd Katedra matematiky 17. 6. 21 2 / 16 Zadání Základní charakteristika tělesa
Více1. Řešená konstrukce Statické řešení Výpočet průhybové čáry Dynamika Vlastní netlumené kmitání...
. Řešená konstrukce.... Statické řešení.... Výpočet průhybové čáry... 5. Dynamika.... Vlastní netlumené kmitání..... Jacobiho metoda rovinné rotace... 4.. Popis algoritmu... 4. Vynucené kmitání... 5 4.
VíceFYZIKA I. Rovnoměrný, rovnoměrně zrychlený a nerovnoměrně zrychlený rotační pohyb
VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ FYZIKA I Rovnoměrný, rovnoměrně zrychlený a nerovnoměrně zrychlený rotační pohyb Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D.
Vícee-mail: RadkaZahradnikova@seznam.cz 1. července 2010
Optimální výrobní program Radka Zahradníková e-mail: RadkaZahradnikova@seznam.cz 1. července 2010 Obsah 1 Lineární programování 2 Simplexová metoda 3 Grafická metoda 4 Optimální výrobní program Řešení
VíceParametrické rovnice křivky
Křivkový integrál Robert Mařík jaro 2014 Tento text je tištěnou verzí prezentací dostupných z http://user.mendelu.cz/marik/am. Křivkový integrál Jedná se o rozšíření Riemannova integrálu, kdy množinou
VíceNumerické metody optimalizace - úvod
Numerické metody optimalizace - úvod Petr Tichý 16. února 2015 1 Organizace přednášek a cvičení 13 přednášek a cvičení. Zápočet: úloha programování a testování úloh v Matlabu. Další informace na blogu
VíceBetonové konstrukce (S) Přednáška 3
Betonové konstrukce (S) Přednáška 3 Obsah Účinky předpětí na betonové prvky a konstrukce Silové působení kabelu na beton Ekvivalentní zatížení Staticky neurčité účinky předpětí Konkordantní kabel, Lineární
Více