Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Lech GRZESIAK"

Implementacja sieci neuronowej MLP FPNN w strukturze układu programowalnego FPGA

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono opis budowy i implementacji sieci neuronowej typu MLP FPNN w układzie FPGA. Przedstawiono budowę struktury oryginalnej sieci FPNN oraz budowę struktury dwóch sieci będących modyfikacjami oryginalnej sieci FPNN. Sieci neuronowe zostały zaimplementowane w układzie programowalnym. Przeprowadzono badania sprawdzające dokładność i czas realizacji obliczeń wykonywanych przez sieci neuronowe. Otrzymane wyniki potwierdzają zasadność implementacji zmodyfikowanej struktury sieci typu MLP FPNN. Abstract. In the article a description of structure and implementation of MLP FPNN neural networks in FPGA’s was presented. Structure of the original FPNN net and its modifications were presented. Neural networks were implemented in programmable logic. Experiments were performed to verify the precision and speed of computations conducted by the neural networks. Results obtained prove the legitimacy of implementing the modified MLP FPNN structure. (Implementation of MLP FPNN neural network in FPGA programmable logic structure). Słowa kluczowe: Implementacja sztucznych sieci neuronowych, FPGA, FPNN, równoległe przetwarzanie. Keywords: Implementation of artificial neural networks, FPGA, FPNN, parallel processing. Wstęp W wielu rozwiązaniach, działanie sieci neuronowych w układach cyfrowych sprowadza się do sekwencyjnie wykonywanych operacji mnożenia i sumowania. Rozwiązaniem najkorzystniejszym ze względu na szybkości realizowanych obliczeń jest doprowadzenie do zrównoleglenia obliczeń zachodzących w sieci. Taka realizacja jest możliwa w układach programowalnych FPGA. W dotychczasowych rozwiązaniach (poza specyficznymi implementacjami sieci neuronowych [1,2]) można wyróżnić pod względem topologii, dwa typy sieci. Modele połączeniowe (ang. connectionist model), w których zachowana jest struktura połączeń w sieci oraz topologie wykorzystujące algorytm obliczania wartości wyjściowych sieci (bazujące na rachunku macierzowym) [3,4][...]

Minimalizacja błędów nadążania w wieloosiowych maszynach CNC poprzez zastosowanie sterowania predykcyjnego z neuronowym modelem obiektu regulacji

Czytaj za darmo! »

W układach sterowania maszyn numerycznych CNC istnieje możliwość zmniejszenia błędów odzwierciedlenia zadanej trajektorii ruchu oraz poprawienia dokładności wykonania elementów obrabianych poprzez wykorzystanie sterowania optymalnego. W proponowanym algorytmie sterowania użyto neuronowego modelu obiektu regulacji oraz sterowania predykcyjnego. Błędy obróbki są kompensowane poprzez modyfikację zadanej trajektorii ruchu. Abstract. In CNC multi axis machine control systems it is possible to decrease motion trajectory errors and increase manufacturing precision by using optimal control. The proposed algorithm uses a neural network plant model and predictive control. Machining errors are compensated by modification of the reference trajectory. (Tracking error minimization in multi axis CNC machines using predictive control with neural plant model). Słowa kluczowe: CNC, zmniejszanie błędów odzwierciedlenia zadanej trajektorii ruchu, sztuczne sieci neuronowe, optymalizacja rojem cząstek. Keywords: CNC, decrease motion trajectory errors, Artificial Neural Networks, Particle Swarm Optimization algorithm. Wstęp Głównym zadaniem układów sterowania w maszynach wieloosiowych CNC (ang. Computerized Numerical Control) jest realizacja zadanej trajektorii ruchu na podstawie zadanego kodu maszynowego (ang. Numerical Code)[1]. W trakcie realizacji trajektorii powstają błędy odzwierciedlenia zadanej trajektorii ruchu. Błędy te dzielimy na błędy nadążania (różnica pomiędzy pozycją zadaną a pozycją rzeczywistą danego zespołu mechanicznego) oraz błędy konturu (najkrótsza odległość między pozycją narzędzia wykonawczego a zadaną trajektorią ruchu). Na generację tych błędów mają wpływ czynniki związane z elementami mechanicznymi maszyn wieloosiowych (konstrukcja maszyn oraz ich eksploatacja) jak i czynniki związane z układami sterowania. Wzrost temperatury prowadnic w czasie pracy maszyn przekłada się na zmianę współczynnika tarcia poszczególnych elementó[...]

Cylindrical double air gap motor for aerial applications

Czytaj za darmo! »

The authors describe various constructions of high torque density motors for electrical drive system to small airplane. There were also proposed projects of motors with dual stator and dual rotor for aerial applications. Further, there was also presented the comparison of parameters between motors with dual air-gap, with inner stator and with outer stator. Streszczenie. Autorzy opisują konstrukcje silników o wysokej gęstości momentu dla elektrycznego systemu napędu do małego samolotu. Zamieszczono przykładowe projekty silników z podwójnym statorem i podwójnym rotorem dla zastosowań lotniczych. Porównano parametry silników z podówjną szczeliną z silnikami w wykonaniu z zewnętrznym oraz wewnętrznym stojanem. (Silnik elektryczny z podwójną szczeliną powietrzną do zastosowań lotniczych). Keywords: high-torque motor, fault-tolerant motor, permanent magnet motor, motor with double air gap. Słowa kluczowe: silnik elektryczny o wysokim momencie obrotowym, silnik elektryczny o wysokiej niezawodności, silnik elektryczny z magnesami trwałymi, silnik z podwójną szczeliną powietrzną. Introduction With regard for continuously increasing oil price, use of electric drive for vehicles becomes more profitable each year. Therefore, electric motors have begun to be used not only in cars but also in aerial industry. Some producers offer self-launching electric gliders to sale and some prototypes of hybrid or solar planes have been created nowadays. The electric motors have many advantages over the combustion engines when it comes to aviation applications. The first and most important is reliability. The mechanical construction of electric motor is easier. For that reason, the time between overhauls is significantly longer. The devices with high failure risk like for example control electronics can be implemented without problem in fault-tolerant technology. Also the maintenance of electric motor is easier. Practically, in a brushless motor there exists[...]

Pseudo-direct drive for aerial applications

Czytaj za darmo! »

The authors describe possibility of the motor with magnetic gear usage in drive system of small aircraft. They present basic requirements for motor to aviation application. Furthermore, they discuss operation principles of magnetic gear and compare several constructions of pseudodirect drives. An exemplary project of pseudo-direct drive was included in this article. Streszczenie. Autorzy opisują możliwość użycia silnika elektrycznego z przekładnią magnetyczną do napędu statku powietrznego. Prezentują podstawowe wymagania dla silnika elektrycznego do zastosowań lotniczych. Opisują zasadę działania przekładni magnetycznej oraz porownują kilka konstrukcji. Podany został przykładowy projekt silnika elektrycznego z pseudo-bezpośrednim układem przenoszenia napędu. (Silnik elektryczny z pseudo-bezpośrednim układem przenoszenia napędu do zastosowań lotniczych). Keywords: high-torque motor, permanent magnet motor, magnetic gear, pseudo-direct drive. Słowa kluczowe: silnik elektryczny o wysokim momencie obrotowym, silnik elektryczny z magnesami trwałymi, przekładnia magnetyczna, silnik elektryczny z pseudo-bezpośrednim układem przenoszenia napędu. Introduction The main requirement (excluding security issue) for electric motor to aerial application is high power density. A rotational speed is not very high in propeller drives due to propeller efficiency. Therefore, there are used high-torque machines or motors with gearbox. Gearbox enables mounting a high-speed motor, which has lower mass and lower dimensions than a high-torque motor. However, drive system with mechanical gear has some disadvantages such as worse efficiency, higher noise, additional cooling system and lubrication system. Moreover, mechanical gearbox increases the failure risk and causes necessity of frequent overhauls. Given these reasons, it can be seen why the conception of substitution mechanic gear for magnetic gear was born. The works on the design of magnetic gear have [...]

Analysis of a flywheel storage system for ultra-fast charging station of electric vehicles with regard to electric machine design and operational speed range

Czytaj za darmo! »

This paper introduces design aspects of flywheel storage system used as energy buffer for ultra-fast charging station of electric vehicles. Calculations of nominal efficiency of surface permanent magnet machine, round-trip cycle and long term efficiency of flywheel system have been presented. Finite element analysis of the machine was carried out in order to obtain its characteristics and estimate performance of entire system. The results have shown approximate value of system efficiency and system weight in relation to various operational speeds as well as acceptable time for energy storage. Streszczenie W artykule przedstawiono zagadnienia projektowania magazynu energii kinetycznej zastosowanego w ultra-szybkiej stacji ładowania baterii pojazdów elektrycznych. Analizowano sprawność znamionową maszyny z magnesami trwałymi umieszczonymi na powierzchni wirnika, sprawność pojedynczego cyklu ładowania oraz długookresowego gromadzenia energii. W celu określenia parametrów silnika posłużono się analizą elementów skończonych. Przedstawiono zagadnienia sprawność systemu i jego masy w zależności od zakresu zmian prędkości kątowej, jak również czas dla jakiego gromadzenie energii jest uzasadnione. (Analiza pracy magazynu energii kinetycznej dla ultraszybkiej stacji ładowania baterii pojazdów elektrycznych uwzględniająca projekt maszyny elektrycznej dla przyjętego zakresu zmian prędkości) Keywords: Efficiency of Flywheel Storage System, Flywheel Energy Storage Systems (FESS), Energy Storage Systems, Surface Permanent Magnet machine (SPM) Słowa kluczowe: Akumulatory energii kinetycznej, magazyny enegrii kinetycznej, silnik z magnesami trwałymi, sprawność magazynu energii kinetycznej Introduction As the share of renewable energy sources and open energy markets is growing, many companies put a lot of effort to develop electricity storage systems of various physical natures. The principle of flywheel storage is to transform electrical energy into kin[...]

Implementacja w układzie FPGA modulatora 3D-SVM dla przekształtnika 3-poziomowego z sinusoidalnym napi˛eciem wyj´sciowym DOI:10.12915/pe.2014.06.03

Czytaj za darmo! »

Przekształtniki 3-poziomowe staja˛ sie˛ obecnie coraz bardziej popularne ze wzgle˛du na moz˙liwos´c´ generowania przebiegów o mniejszej zawarto´sci harmonicznych. Jest to szczególnie istotne w przypadku wytwarzania sinusoidalnego napi˛ecia na wyj´sciu przekształtnika. Algorytm modulacji SVM coraz cz˛e´sciej implementowany jest w układach programowalnych FPGA ze wzgl˛edu na du˙z ˛ a szybko´s´c działania i mo˙zliwo´s´c uzyskania duz˙ych cze˛stotliwos´ci przeła˛czania. W artykule przedstawiono implementacje˛ algorytmu 3D-SVM dla przekształtnika 3-poziomowego z sinusoidalnym napie˛ciem wyjs´ciowym w układzie FPGA Spartan 6 LX9. Przedstawione wyniki badan´ dos´wiadczalnych dowodza˛poprawnos´ci działania prezentowanej implementacji. Abstract. Three level inverters are becoming more popular due to the ability to generate outputs with less harmonic content. This is especially important when sinusoidal inverter output voltage is required. SVM modulation algorithm is frequently implemented in FPGA programmable logic due to high operating speed and ability to achieve high switching frequencies. The article presents an implementation of a 3D-SVM algorithm for a 3-level sinusoidal output inverter on a Spartan 6 LX9 FPGA. Experimental results are presented that prove correct operation of the presented implementation. (FPGA implementation of 3D-SVM modulator for a 3-level sinusoidal output voltage inverter) Słowa kluczowe: FPGA, przekształtnik 3-poziomowy z diodami poziomuja˛cymi, modulator 3D-SVM Keywords: FPGA, 3-level neutral point clamped inverter, 3D-SVM modulator doi:10.12915/pe.2014.06.03 Wst˛ep Stosowane powszechnie przekształtniki 2-poziomowe generuja˛ napie˛cie wyjs´ciowe przy uz˙yciu modulacji szeroko ´sci impulsów. Napi˛ecie wyj´sciowe ma kształt impulsów prostoka˛tnych, co powoduje pulsacje momentu elektromagnetycznego [11]. W celu zminimalizowania pulsacji d ˛ a˙zy si ˛e do uzyskania sinusoidalnego napi˛ecia wyj´sciowego poprzez zastoso[...]

 Strona 1