| Tytuł projektu: Metody dynamicznej rekonfiguracji w zagadnieniach sterowania konstrukcjami: opracowanie nowych algorytmów sterowania i weryfikacja ich efektywności |
Umowa:
UMO-2017/25/B/ST8/01800
Czas realizacji:
2018-02-15 / 2021-10-14
Konsorcjum:
Jedyny wykonawca
Sponsor:
NCN
Typ:
OPUS
Konkurs:
13
Lista wykonawców:
| 1 | dr hab. inż. | Bartłomiej Błachowski |
| 2 | prof. dr hab. inż. | Jan Holnicki-Szulc |
| 3 | dr hab. inż. | Łukasz Jankowski♦ |
| 4 | dr inż. | Grzegorz Mikułowski |
| 5 | mgr inż. | Mariusz Ostrowski |
| 6 | dr hab. | Dominik Pisarski |
| 7 | dr inż. | Błażej Popławski |
| 8 | dr inż. | Andrzej Świercz |
| ♦ kierownik |
Streszczenie:
Tematyka badawcza projektu znajduje się na pograniczu mechaniki konstrukcji i teorii sterowania, w obszarze często określanym obrazowo jako konstrukcje inteligentne. Planujemy badania konstrukcji inteligentnych szczególnego rodzaju: takich, które charakteryzują się możliwością dynamicznej samo-rekonfiguracji. Opracujemy metody i sposoby wykorzystania mechanizmów takiej rekonfiguracji w celu efektywnego sterowania konstrukcjami. W szczególności
- Opracujemy nowe techniki, algorytmy i metodologie dynamicznej samo-rekonfiguracji konstrukcji, w tym spójne modele teoretyczne i ich obliczeniowo efektywne odpowiedniki.
- Numerycznie i eksperymentalnie ocenimy efektywność opracowanych podejść w zadaniach sterowania stanem wewnętrznego sprężenia, geometrią oraz charakterystykami modalnymi i częstotliwościowymi konstrukcji poddanych typowym wymuszeniom operacyjnym.
Poprzez dynamiczną rekonfigurację rozumiemy sterowanie w czasie rzeczywistym
- własnościami podpór konstrukcji i jej warunkami brzegowymi,
- lokalną i nielokalną dynamiczną agregacją, deagregacją i sprzężeniem wybranych stopni swobody,
- dynamicznymi modyfikacjami topologii konstrukcji.
Poza opracowaniem algorytmów sterowania metodami rekonfiguracji, planowana jest
- optymalizacja opracowanych układów sterowania (ze względu na strategie sterowania, rozmieszczenie i typ aktywatorów oraz topologie konstrukcji);
- opracowanie algorytmów adaptacji strategii sterowania w czasie rzeczywistym, zapewniających efektywność sterowania nawet w wypadku zmiennych parametrów konstrukcji lub warunków zewnętrznych.
Obszar, dziedziny i dyscypliny naukowej:
| 5.1.12: | obszar nauk technicznych, dziedzina nauk technicznych, dyscyplina informatyka |
| 5.1.17: | obszar nauk technicznych, dziedzina nauk technicznych, dyscyplina mechanika |
| 5.1.5: | obszar nauk technicznych, dziedzina nauk technicznych, dyscyplina budowa i eksploatacja maszyn |
| 5.1.6: | obszar nauk technicznych, dziedzina nauk technicznych, dyscyplina budownictwo |
Lista publikacji:
| 1. | Hou J., Xu D., Jankowski Ł., Liu Y., Constrained mode decomposition method for modal parameter identification, STRUCTURAL CONTROL AND HEALTH MONITORING, ISSN: 1545-2255, DOI: 10.1002/stc.2878, Vol.29, No.2, pp.e2878-1-24, 2022 |  | 140p. | |
| 2. | Popławski B., Mikułowski G., Wiszowaty R., Jankowski Ł., Mitigation of forced vibrations by semi-active control of local transfer of moments, MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, ISSN: 0888-3270, DOI: 10.1016/j.ymssp.2021.107733, Vol.157, pp.107733-1-16, 2021 | | 200p. | |
| 3. | Ostrowski M., Błachowski B., Popławski B., Pisarski D., Mikułowski G., Jankowski Ł., Semi‐active modal control of structures with lockable joints: general methodology and applications, STRUCTURAL CONTROL AND HEALTH MONITORING, ISSN: 1545-2255, DOI: 10.1002/stc.2710, Vol.28, No.5, pp.e2710-1-24, 2021 | | 140p. | |
| 4. | Knap L., Świercz A., Graczykowski C., Holnicki‑Szulc J., Self-deployable tensegrity structures for adaptive morphing of helium-filled aerostats, ARCHIVES OF CIVIL AND MECHANICAL ENGINEERING, ISSN: 1644-9665, DOI: 10.1007/s43452-021-00292-6, Vol.21, No.159, pp.1-18, 2021 |  | 140p. | |
| 5. | Mikułowski G., Popławski B., Jankowski Ł., Semi-active vibration control based on switchable transfer of bending moments: study and experimental validation of control performance, SMART MATERIALS AND STRUCTURES, ISSN: 0964-1726, DOI: 10.1088/1361-665X/abe33b, Vol.30, No.4, pp.045005-1-045005-22, 2021 | | 100p. | |
| 6. | Mikułowski G., Vibration isolation concept by switchable stiffness on a semi-active pneumatic actuator, SMART MATERIALS AND STRUCTURES, ISSN: 0964-1726, DOI: 10.1088/1361-665X/ac008f, Vol.30, No.7, pp.075019-1-15, 2021 | | 100p. | |
| 7. | Orłowska A., Gałęzia A., Świercz A., Jankowski Ł., Mitigation of vibrations in sandwich-type structures by a controllable constrained layer, JOURNAL OF VIBRATION AND CONTROL, ISSN: 1077-5463, DOI: 10.1177/1077546320946130, Vol.27, No.13-14, pp.1595-1605, 2021 | | 70p. | |
| 8. | Popławski B., Mikułowski G., Orłowska A., Jankowski Ł., On/off nodal reconfiguration for global structural control of smart 2D frames, Journal of Applied and Computational Mechanics, ISSN: 2383-4536, DOI: 10.22055/jacm.2020.32454.2016, Vol.7, No.SI, pp.1121-1129, 2021 | | 20p. | |
| 9. | Knap L., Świercz A., Graczykowski C., Holnicki-Szulc J., The concept of self-deployable helium-filled aerostats based on tensegrity structures, AeroBest 2021, International Conference on Multidisciplinary Design Optimization of Aerospace Systems, 2021-07-21/07-23, Lisboa (PT), pp.3-13, 2021 | | ||
| 10. | Knap L., Świercz A., Graczykowski C., Holnicki-Szulc J., Adaptive morphing of tensegrity-based helium-filled aerostats, AeroBest 2021, International Conference on Multidisciplinary Design Optimization of Aerospace Systems, 2021-07-21/07-23, Lisboa (PT), pp.14-28, 2021 | | ||
| 11. | Błachowski B., Świercz A., Ostrowski M., Tauzowski P., Olaszek P., Jankowski Ł., Convex relaxation for efficient sensor layout optimization in large‐scale structures subjected to moving loads, Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, ISSN: 1093-9687, DOI: 10.1111/mice.12553, Vol.35, No.10, pp.1085-1100, 2020 | | 140p. | |
| 12. | Pisarski D., Konowrocki R., Jankowski Ł., Scalable distributed optimal control of vibrating modular structures, STRUCTURAL CONTROL AND HEALTH MONITORING, ISSN: 1545-2255, DOI: 10.1002/stc.2502, Vol.27, No.4, pp.e2502-1-21, 2020 | | 140p. | |
| 13. | Faraj R., Mikułowski G., Wiszowaty R., Study on the state-dependent path-tracking for smart pneumatic shock-absorber, SMART MATERIALS AND STRUCTURES, ISSN: 0964-1726, DOI: 10.1088/1361-665X/ab9adc, Vol.29, No.11, pp.115008-1-25, 2020 | | 100p. | |
| 14. | Wiszowaty R., Faraj R., Graczykowski C., Mikułowski G., Study on practical implementation of the self-adaptive impact absorber, ISMA2020 / USD2020, International Conference on Noise and Vibration Engineering / International Conference on Uncertainty in Structural Dynamics, 2020-09-07/09-09, Leuven (BE), pp.779-792, 2020 | | 20p. | |
| 15. | Ostrowski M., Błachowski B., Jankowski Ł., Pisarski D., Modal energy transfer by controlled structural connections, DIAGNOSTYKA, ISSN: 1641-6414, DOI: 10.29354/diag/116692, Vol.21, No.1, pp.61-70, 2020 | | 20p. | |
| 16. | Pisarski D., Myśliński A., Suboptimal distributed state-feedback control of semi-active vibrating systems, JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION, ISSN: 0022-460X, DOI: 10.1016/j.jsv.2018.12.009, Vol.443, pp.637-651, 2019 | | 200p. | |
| 17. | Hou J., Li Z., Zhang Q.♦, Zhou R., Jankowski Ł., Optimal placement of virtual masses for structural damage identification, SENSORS, ISSN: 1424-8220, DOI: 10.3390/s19020340, Vol.19, No.2, pp.340-1-18, 2019 | | 100p. | |
| 18. | Popławski B., Mikułowski G., Pisarski D., Wiszowaty R., Jankowski Ł., Optimum actuator placement for damping of vibrations using the prestress-accumulation release control approach, SMART STRUCTURES AND SYSTEMS, ISSN: 1738-1584, DOI: 10.12989/sss.2019.24.1.027, Vol.24, No.1, pp.27-35, 2019 | | 70p. | |
| 19. | Hou J., Wang S., Zhang Q.♦, Jankowski Ł., An improved objective function for modal-based damage identification using substructural virtual distortion method, Applied Sciences, ISSN: 2076-3417, DOI: 10.3390/app9050971, Vol.9, No.5, pp.971-1-17, 2019 | | 70p. | |
| 20. | Szmidt T., Pisarski D., Konowrocki R., Awietjan S., Boczkowska A., Adaptive damping of a double-beam structure based on magnetorheological elastomer, SHOCK AND VIBRATION, ISSN: 1070-9622, DOI: 10.1155/2019/8526179, Vol.2019, pp.8526179-1-16, 2019 | | 70p. | |
| 21. | Błachowski B., Modal sensitivity based sensor placement for damage identification under sparsity constraint, Periodica Polytechnica Civil Engineering, ISSN: 0553-6626, DOI: 10.3311/PPci.13888, Vol.63, No.2, pp.432-445, 2019 | | 40p. | |
| 22. | Gawlicki M., Jankowski Ł., Identification of a moving load 2D path under insufficient instrumentation, IPM 2019, 5th International Conference on Inverse Problems Methods, 2019-05-22/05-24, Kombornia (PL), pp.1-2, 2019 | | ||
| 23. | Popławski B., Mikułowski G., Mróz A.♦, Wiszowaty R., Jankowski Ł., Controllable transmission of moments for semi-active damping of structural vibrations, RANM2019, Fourth International Conference on Recent Advances in Nonlinear Mechanics, 2019-05-07/05-10, Łódź (PL), pp.1-2, 2019 | | ||
| 24. | Ostrowski M., Błachowski B., Jankowski Ł., Pisarski D., Półaktywne sterowanie drganiami konstrukcji przy użyciu dynamicznie aktywowanych połączeń, SAM2019, XVIII Szkoła Analizy Modalnej, 2019-06-06/06-07, Kraków (PL), pp.1, 2019 | | ||
| 25. | Gawlicki M., Jankowski Ł., Multiobjective optimization for identification of a moving load path, SMART 2019, 9th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, 2019-07-08/07-11, Paris (FR), pp.215-222, 2019 | | ||
| 26. | Błachowski B., Tauzowski P., Świercz A., Jankowski Ł., Topology optimization approach for dense sensor network distribution over large bridge structures, SMART 2019, 9th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, 2019-07-08/07-11, Paris (FR), pp.284-290, 2019 | | ||
| 27. | Mikułowski G., Popławski B., Jankowski Ł., An experimental investigation of the prestress accumulation release strategy for local mitigation of structural vibrations, SMART 2019, 9th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, 2019-07-08/07-11, Paris (FR), pp.323-332, 2019 | | ||
| 28. | Ostrowski M., Błachowski B., Jankowski Ł., Pisarski D., Inverse Lyapunov based method for semi-active control of energy transfer between vibration modes, SMART 2019, 9th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, 2019-07-08/07-11, Paris (FR), pp.345-356, 2019 | | ||
| 29. | Popławski B., Mikułowski G., Jankowski Ł., Semi-active decentralized mitigation of randomly excited vibrations in 2D frame structures, SMART 2019, 9th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, 2019-07-08/07-11, Paris (FR), pp.357-363, 2019 | | ||
| 30. | Świercz A., Holnicki-Szulc J., Ultra-light, self-deployable, rod-cable structures, SMART 2019, 9th ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, 2019-07-08/07-11, Paris (FR), pp.537-542, 2019 | | ||
| 31. | Błachowski B., Świercz A., Jankowski Ł., Virtual Distortion Method based optimal sensor placement for damage identification, ISMA 2018 / USD 2018, International Conference on Noise and Vibration Engineering / International Conference on Uncertainty in Structural Dynamics, 2018-09-17/09-19, Leuven (BE), pp.3815-3824, 2018 | | 20p. | |
| 32. | Mikułowski G., Semi-active damping of forced vibrations by means of pneumatic supports, ISMA 2018 / USD 2018, International Conference on Noise and Vibration Engineering / International Conference on Uncertainty in Structural Dynamics, 2018-09-17/09-19, Leuven (BE), pp.1051-1061, 2018 | | 20p. | |
| 33. | Mikułowski G., Popławski B., Wiszowaty R., Mróz A.♦, Jankowski Ł., An investigation on a semi-active damping of forced structural vibrations by means of controllable structural nodes, ISMA 2018 / USD 2018, International Conference on Noise and Vibration Engineering / International Conference on Uncertainty in Structural Dynamics, 2018-09-17/09-19, Leuven (BE), pp.189-201, 2018 | | 20p. | |
| 34. | Ostrowski M., Błachowski B., Jankowski Ł., Pisarski D., Semi-Active Control of Mechanical Energy Transfer Between Vibrational Modes, SolMech 2018, 41st SOLID MECHANICS CONFERENCE, 2018-08-27/08-31, Warszawa (PL), No.P136, pp.408-409, 2018 | | ||
| 35. | Popławski B., Mikułowski G., Wiszowaty R., Jankowski Ł., Semi-active mitigation of externally induced vibrations, SolMech 2018, 41st SOLID MECHANICS CONFERENCE, 2018-08-27/08-31, Warszawa (PL), No.P197, pp.1-2, 2018 | | ||
| 36. | Popławski B., Mikułowski G., Suwała G., Jankowski Ł., Optimization of actuator placement for vibration damping in the Prestress-Accumulation release control approach, WCSCM, 7th World Conference on Structural Control and Monitoring, 2018-07-22/07-25, Qingdao (CN), pp.818-827, 2018 | | ||
| 37. | Pisarski D., On optimal distributed semi-active control of vibrating structures, WCSCM, 7th World Conference on Structural Control and Monitoring, 2018-07-23/07-26, Qingdao (CN), pp.3148-3149, 2018 | |
Lista monografii:
| 1. | Ostrowski M., Błachowski B., Jankowski Ł., Pisarski D., Projektowanie i dynamika urządzeń mechatronicznych, Rozdział: Structural vibration control using semi-actively switched lockable joints, Katedra Robotyki i Mechatroniki AGH, pp.221-228, 2019 |
Lista patentów:
| 1. | Twórca / twórcy: Holnicki-Szulc J., Świercz A., Knap L.Tytuł: Samo-rozkładalna, cięgnowo-prętowa struktura wsporczaKraj i nazwa uprawnionego: PL, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Adaptronica sp. z o.o. | ||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||
| 2. | Twórca / twórcy: Holnicki-Szulc J., Świercz A., Kostro S., Knap L., Graczykowski C.Tytuł: Koncepcja struktury SDT (Self-Deployable Tensegrity) wspomagającej szybkie i precyzyjne wynoszenie aerostatów helowych, w szczególności do stratosferyKraj i nazwa uprawnionego: PL, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Adaptronica sp. z o.o. | ||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||