Support Vector Machine with Wavelet Decomposition Method for Fault Diagnosis of Tapered Roller Bearings by Modelling Manufacturing Defects

K

Longitudinal Dynamic Modeling and Driving Cycle Tracking Control of an Electric-Driven Vehicle by Means of MATLAB/Simulink/Simscape

MATLAB, Simulink, and Simscape are market-leading products in Model-Based Design (MBD). Applying acausal and causal modeling methods to model the physical plant and control algorithms of mechatronic systems results in high-fidelity virtual prototype models that can be used for Model-in-Loop (MiL) development. In this paper, an electric-driven vehicle is modeled, which can execute various driving cycle inputs. PID controllers are used in order to get the appropriate plant inputs. Idealized anti-lock braking system (ABS) and traction control system (TCS) algorithms provide robustness when the driving cycle input is near-infeasible. The control algorithm is validated in the cases of feasible and infeasible driving cycle inputs

Defect analysis of bearings with vibration monitoring and optical methods

Diagnosis of bearings with advanced methods gained remarkable roles in the previous years. This article focuses on the manufacturing defects and methods to reveal and classify them. During manufacturing several faults could emerge because of the grinding operation, tool wear and chatter vibration. Inproper handling of the bearing parts because of the collosion to each other and the storing box that causes deformation. To reveal these problems several methods are applied in industry. For deeper surface analysis nitric acid can be used to initate the finished surface of the roller then natrium-carbonate that nautralize the elements. Vibration analysis in its standard Fourier form is not a new achivement but other mathematical tools could be applied to condition monitoring such as wavelet transform. It is an efficient tool for analyzing the vibration signal of the bearings because it can detect the sudden changes and transient impulses in the signal caused by faults on the bearing elements. In this article five different wavelets, Daubechies, Gaussian, Coiflet, Mexican hat, Meyer are compared according to the Energy to Shannon Entropy ratio criteria to reveal their efficiency for fault detection

Optimal Wavelet Selection for the Size Estimation of Manufacturing Defects of Tapered Roller Bearings with Vibration Measurement using Shannon Entropy Criteria

K

Survey of the Application Fields and Modeling Methods of Automotive Vehicle Dynamics Models

In this paper, a review is presented on automotive vehicle dynamics modeling. Applied vehicle dynamics models from various application fields are analyzed and classified in the first section. Vehicle dynamics models may be simplified because of different reasons: several control/estimation/analysis methods are suitable only for simplified models (e.g. using control-oriented models), or because of the computational cost. Detailed/truth models of vehicle dynamics represent another field of vehicle dynamics modeling, these models play an important role in the virtual prototyping of vehicles. In the second section, the main modeling considerations of vehicle dynamics are presented in longitudinal, lateral and vertical directions. Various physical effects must be considered in the case of vehicle dynamics modeling, a lot of these effects are significant only in a specific direction of the vehicle body, which is the main potential of model simplification. The section presents vehicle modeling considerations in all of the three translational directions of the vehicle body

Formation and stability of metastable skyrmionic spin structures with various topologies in an ultrathin film

We observe metastable localized spin configurations with topological charges ranging from $Q=-3$ to $Q=2$ in a (Pt$_{0.95}$Ir$_{0.05}$)/Fe bilayer on Pd$(111)$ surface by performing spin dynamics simulations, using a classical Hamiltonian parametrized by ab initio calculations. We demonstrate that the frustration of the isotropic exchange interactions is responsible for the creation of these various types of skyrmionic structures. The Dzyaloshinsky--Moriya interaction present due to the breaking of inversion symmetry at the surface energetically favors skyrmions with $Q=-1$, distorts the shape of the other objects, and defines a preferred orientation for them with respect to the underlying lattice.Comment: 9 pages manuscript, 3 figures, 4 table

Gépészeti rendszerek károsodása, javítástechnológiája és karbantartása

L

Design of control electronics for a digital hydraulic valve package

Tässä diplomityössä tutkitaan ja kehitetään miniatyrisoidun on/off -venttiilin ohjaus-elektroniikkaa. Kehitystyön tavoitteena on ohjauselektroniikan integrointi digitaalihyd-rauliseen PNM-koodattuun venttiililohkoon, joka sisältää useita samankokoisia on/off -venttiileitä. PNM-koodauksen tavoitteena on kehitys kohti ”täydellistä venttiiliä”, jonka ominaisuudet ovat kestävyyden, vasteaikojen ja ohjelmoitavuuden osalta muihin venttiiliratkaisuihin verrattuna huomattavasti parempia. Venttiiliboosterin tarkoituksena on nopeuttaa solenoidiventtiilin avautumista ja sulkeutumista, sekä estää turha tehonkulutus ja lämmöntuotto. Jokaiselle venttiilipaketin venttiilille täytyy olla itsenäinen ohjaus, eikä tilaa piirilevylle ole paljoa, joten suunnittelu ja toteutus vaativat kompromisseja. Työssä tutkitaan mahdollisuutta myös matriisimuotoiseen toteutukseen, joka mahdollistaisi erillisten ohjausten vähentämisen radikaalisti. Venttiilipaketin ohjauselektroniikka koostuu boosterin pääte- ja etuasteista, sekä näitä ohjaavasta mikrokontrollerista. Elektroniikan toteutukseen on useita eri tapoja, joilla kaikilla on omat hyvät ja huonot puolensa. Yksinkertainen piiri voi vaatia monimutkaisen ohjauksen tai päinvastoin. Lisäksi valmiit kaupalliset komponenttikokonaisuudet saattavat helpottaa jonkun ratkaisun toteutusta. Työssä simuloidaan erilaisten boosteripiirien ominaisuuksia ja vertaillaan niiden soveltuvuutta miniventtiilin ohjaukseen. Työn ohessa kehitettiin prototyyppi uudenlaiselle venttiiliboosterille. Se perustuu venttiilin avaukseen kondensaattorilla, joka on ladattu täyteen puoliaaltotasasuunnatun vaihtojännitteen avulla. Pitovirta tuotetaan avauksen jälkeen automaattisesti saman puoliaaltotasasuuntauksen avulla. Boosterin ominaisuuksia mitattiin yhden miniventtiilin vasteaikojen osalta, sekä boosterin omien ominaisuuksien osalta. Vasteajat osoittautuivat vähintään yhtä hyviksi, kuin aiemmin käytetyillä venttiiliboostereilla. Työn tulokset olivat rohkaisevia kehitetyn boosterin jatkokehitystä ajatellen. Jatkotutkimuksen aiheena on suunnitellun kahdeksankanavaisen piirilevyn testaus ja mittaus. Myöhemmin tutkitaan mahdollisuutta vastaavan piirin integrointiin 64 venttiiliä sisältävään PNM-koodattuun venttiililohkoon