Projektiranje i implementacija proporcionalno-integracijsko-derivacijskog regulatora za proces s aperiodskom dinamikom

Regulacija temperature i protok fluida su često karakterizirani sporom aperiodskom dinamikom i mrtvim vremenom, i najčešće su modelirani uz pomoć sustava prvog reda s mrtvim vremenom (Engl. First-Order Process with Dead-Time, FOPDT). Da bismo dobili prikladniji modela procesa bez mrtvog vremena, FOPDT modela procesa se moţe aproksimirati vremenski-kontinuiranim PTn modelom procesa, karakteriziran istim nagibom (derivacija po vremenu) u točki infleksije aperiodskog odziva procesa. U ovom radu je predstavljena jedna od analitičkih metoda sinteze PID regulatora temeljena na vremenski-kontinuiranom modelu objekta upravljanja dobivenog postupkom identifikacije dinamičkog modela procesa aperiodskog tipa. Korištenjem PTn modela procesa kao osnove za sintezu sustava upravljanja, izvedeni su izravni analitički izrazi za parametre PID regulatora primjenom kriterija optimuma dvostrukog odnosa. Dobiveni parametri PID regulatora su uneseni u regulator implementiran u programibilnom logičkom kontroleru (PLC-u) te je provedena eksperimentalna verifikacija projektiranog regulatora

Statičko vlačno ispitivanje pri sniženim temperaturama

U završnom radu opisana je metoda statičkog vlačnog ispitivanja metalnih materijala pri sniženim temperaturama sukladno normama HRN EN ISO 6892-3:2015 i HRN EN ISO 6892-4:2015. Njom se određuju osnovna mehanička svojstva metalnih materijala na sniženim temperaturama. Također je dan pregled opreme potrebne za takvo ispitivanje i zahtjevi na nju. Iz literaturnih izvora određeni su i proučeni faktori utjecaja na rezultate ispitivanja. U zadnjem dijelu provedeno je ispitivanje mekog čelika i aluminija te analiza rezultata primjenom stečenog znanja. Ispitivanje se provodilo na tri različite snižene temperature (0 ℃, -40 ℃, -100 ℃) uz ispitivanja na sobnoj temperaturi za usporedbu rezultata

Validacija metode uronjene granične površine u numeričkoj mehanici fluida

Cilj ovog rada je predstaviti teorijsku i praktičnu pozadinu metode uronjene granice implementirane u foam-extend 4.1, odnosno njene prednosti i nedostatke. Glavni cilj metode uronjene granice je pojednostavljenje izrade mreža u računalnoj dinamici fluida, što može dovesti do značajnog smanjenja količine ljudskog rada koji se mora uložiti pri pripremanju simulacija u računalnoj dinamici fluida, pogotovo kod simulacija sa složenim geometrijama. Također, metoda uronjene granice može donijeti određene prednosti kod simulacija s pomičnim mrežama, u vidu smanjenja računalne zahtjevnosti takvih simulacija. Glavni nedostatak metode uronjene granice je smanjenje točnosti rješenja na uronjenim granicama (površinama simuliranih objekata). Metoda uronjene granice implementirana u foam-extend 4.1 je ovdje validirana na trima slučajevima: unutarnje strujanje u 2-D slučaju u cijevi sa naglim proširenjem, vanjsko strujanje oko Onera M6 krila i strujanje u Francisovoj turbini, što je pogotovo zanimljiv slučaj za metodu uronjene granice. Rezultati simulacija izvedenih uporabom metodom uronjene granice su uspoređeni sa rezultatima simulacija izvedenim konvencionalnim načinom izrade mreže. Rezultati simulacija su zadovoljavajući, odnosno, smanjenje točnosti rješenja na uronjenim granicama je dovoljno maleno da implementaciju metode uronjene granice u foam-extend 4.1 možemo ocjeniti kao dobru

Unapređenje proizvodnih procesa

U ovom radu biti će opisani koncepti i metodologije industrijskog inženjerstva, te će se prikazati i njegov povijesni razvoj. Također, detaljnije će biti opisan procesni pristup unutar poduzeća i objasniti će se metode i alati koji mogu biti od velike koristi kada ih se implementira unutar neke organizacije. Sve te metode vode se pod metode „lean menadžmenta“, te služe za smanjenje troškova i rasipanja poput nepotrebnih kretanja, broja škart proizvoda i slično. Praktični dio ovog diplomskog rada obavljati će se unutar proizvodnog sustava poduzeća „Feroimpex automobilska tehnika d.o.o.“. Unutar praktičnog dijela koristiti će se neke do metoda objašnjenih u teoretskom dijelu rada. Implementacijom metoda 5S, SMED, kaizen i standardizacije riješiti će se eventualni problemi i greške, te će se poboljšati određeni segmenti unutar proizvodnog pogona. Navedene metode spojiti će se u cjelinu koja će predstavljati cjeloviti pristup namijenjen upravo za navedeno poduzeće, gdje će se i primijeniti. Cjeloviti pristup biti će izrađen na temelju promatrane situacije u proizvodnom sustavu, te će se implementirati na najbolji mogući način kako bi se ostvarili što bolji rezultati

Posmični prigon za laboratorijski postav

Vrlo važnu komponentu, prilikom gradnje alatnih strojeva, predstavlja modul posmičnog prigona. On osigurava kontinuitet posmičnog gibanja prilikom obrade odvajanjem čestica. U radu su prikazana najčešća dosadašnja rješenja posmičnih prigona. Prikazana je konstrukcija tri identična posmična prigona, koja predstavljaju laboratorijski postav. Svojom krutošću i dinamičnošću odgovara karakteristikama suvremenih rješenja. On će studentima Fakulteta strojarstva i brodogradnje u Zagrebu omogućiti edukaciju te olakšanu praktičnu nastavu kao i izvođenje laboratorijskih istraživanja. Rad sadržava detaljan prikaz svih pozicija koji čine modul posmičnog prigona. Isto tako, prikazana je njihova izrada i montaža u Laboratoriju za alatne strojeve

Razvoj tehnologije zavarivanja čelične konstrukcije buggy vozila

U ovom radu opisan je razvoj tehnologije zavarivanja cijevi za šasiju buggy vozila. Analizirani su materijali koji se koriste pri izradi okvira te primjenjivi postupci zavarivanja tankostjenih cijevi. Prikazani su parametri postupaka zavarivanja te razlog njihove primjene pri zavarivanju okvira. Prikazane su smjernice i mogući problemi pri oblikovanju zavarenih spojeva te načini izbjegavanja gomilanja zavara. U teorijskom djelu prikazana su svojstva primjenjivih materijala te njihova zavarljivost. Ukratko su opisani TIG i MIG/MAG postupci zavarivanja. U eksperimentalnom dijelu provedena su ispitivanja izvedena na dva oblika spojeva: čeonom i kutnom spoju. Zavarivanje je izvedeno TIG postupkom te su nakon zavarivanja izrezani makro izbrusci za daljnja ispitivanja. Na makro izbruscima promatran je dobiveni zavar, njegova geometrija i provedeno je ispitivanje tvrdoće. Na kraju je provedena ekonomska analiza

Prediktivno upravljanje mikro energetskog sustava

Postojeći trendovi u energetskom sektoru vode prema povećanju udjela obnovljivih izvora energije i energetske učinkovitosti u zgradarstvu i industriji. Većina ostvarivih energetskih ušteda u zgradarstvu temelji se na ostvarivanju različitih konstrukcijskih i tehničkih rješenja (izolacija, zasjenjenja, implementacija prirodne ventilacije i dizalice topline, stolarija itd). Ipak, značajan doprinos uštedama daje i optimizacija te upravljanje spomenutih tehničkih rješenja, posebice razvojem naprednih metoda i algoritama upravljanja. Jedan od naprednih metoda, prediktivni model upravljanja, primjenjen je u ovom radu kako bi se usporedio njegov učinak s konvencionalnim upravljanjem na mikro-trigeneracijski solarni sustav. Promatrani trigeneracijski sustav osigurava grijanje, hlađenje, potrošnu toplu vodu te električnu energiju kućanstvu površine 150 m2, koristeći se novom tehnologijom hibridnih PVT kolektora. Konvencionalni pristup upravljanju temelji svoj rad na postizanju zadanih vrijednosti određenih temperatura u sustavu, dok prediktivni model upravljanja s predikcijskim horizontom od 24h optimizira rad sustava kako bi se maksimizirale novčane uštede. Usporedbom rada metoda upravljanja, pokazuje se kako prediktivna metoda uvelike nadmašuje konvencionalni pristup

Identifikacija dinamike laboratorijske grijalice zraka primjenom umjetne neuronske mreže

Cilj umjetne inteligencije je ostvarenje sustava koji rješava probleme samostalno i inteligentno poput čovjeka. Kao što ideja o avionima potječe od promatranja ptica, tako je razvoj umjetnih neuronskih mreža potakunt spoznajama o građi i načinu funkcioniranja ljudskog mozga. U radu je ukratko objašnjen razvoj neurona i ideja neuronskih mreža te je opisana njihova struktura. Iako su još daleko od potpunog oponašanja funkcija mozga, neuronske mreže uspješno se primjenjuju na mnogim područjima. Prikazana je usporedba dva tipa neuronskih mreža, statičke i dinamičke mreže učene metodom povratnog prostiranja pogreške. Mreže su testirane i uspoređene na problemu identifikacije toplinskog procesa, realiziranog primjenom laboratorijskog modela grijalice zraka

Konstrukcija nosivog tijela bespilotne letjelice

Tema je ovog rada Konstrukcija nosivog tijela bespilotne letjelice. Stoga je u uvodnom dijelu rada prikazano više o bespilotnim letjelicama. Između ostalog moguće je pročitati o definiciji i povijesti bespilotnih letjelica, primjeni i hrvatskoj zakonskoj regulativi u uporabi bespilotnih zrakoplova, ali i brojnim drugim temama vezanim za bespilotne letjelice. Kako je ovaj rad povezan s konstruiranjem i razvojem proizvoda predstavljena je programska podrška korištena za izradu rada. Pri razvoju nosivog tijela bilo je nužno koristiti rešetkaste (saćaste) strukture te koristiti alate za topološku optimizaciju konstrukcije. Zbog toga dan je kratki pregled ovih dviju tema. Kako izrada konstrukcija osmišljenih pomoću rešetkastih struktura i topološke optimizacije nije pogodna za izradu tradicionalnim postupcima proizvodnje predstavljena je i aditivna proizvodnja. Drugi dio rada obuhvaća eksperimentalni dio koji uključuje konstrukcijsku razradu. Predstavljen je polazni model i cilj konstrukcijskog razvoja. Minimizacija mase uz nametnuta ograničenja glavni je cilj razvoja nosivog tijela bespilotne letjelice. Predložene su četiri verzije temeljene na uporabi rešetkastih konstrukcija. Te verzije kontrolirane su u modulima za metodu konačnih elemenata tako da su naprezanja i pomaci poznati. Naredne dvije verzije rezultat su uporabe optimizacije topologije. Na kraju rada opravdan je izbor predložene izvedbe nosivog tijela bespilotne letjelice i prikazan je autorov osvrt na temu

Korozijska svojstva Cu - Ni legura u morskoj vodi

Legure bakra s niklom predstavljaju važnu skupinu konstrukcijskih materijala visokih svojstava korozijske postojanosti. Stoga se primjenjuju za izradu različitih konstrukcija izloženih agresivnom okolišu, a to se prije svega odnosi na okoliš u kojem je prisutna morska voda. Iako ih odlikuje visoka otpornost na morsku vodu, koja se temelji na spontanom nastanku zaštitnog oksidnog filma bakrenih oksida, u određenim uvjetima može doći do pojave lokalnih oblika razaranja poput rupičaste korozije ili korozije u procjepu. U teorijskom dijelu opisane su podjela i svojstva legura bakra s niklom te je detaljno izučena njihova korozijska postojanost i mogući oblici oštećivanja u morskom okolišu. U eksperimentalnom dijelu rada provedeno je laboratorijsko elektrokemijsko korozijsko ispitivanje Cu – Ni legura uronjenih u prirodnoj i onečišćenoj morskoj vodi prije ispitivanja. Uzorci su bili uronjeni 7 i 14 dana u morsku vodu, a određen broj uzoraka nije bio uronjen prije ispitivanja. Temperatura morske vode pri ispitivanju iznosila je 20 i 60 °C. Rezultati ispitivanja su analizirani te su izvedeni zaključci