• Projektowanie układów elektronicznych: elektronika analogowa niskich i średnich częstotliwości
• Projektowanie układów elektronicznych: systemy typu embedded
• Projektowanie układów elektronicznych: przekształtniki i stopnie mocy napędów elektrycznych i piezoelektrycznych
• Programowanie układów reprogramowalnych: układy FPGA/CPLD w języku VHDL
• Programowanie mikrokontrolerów: STM32 w rdzeniem ARM Cortex w języku C
• Projektowanie obwodów drukowanych PCB: Altium Designer, Eagle, KiCad EDA
• Symulacja układów elektronicznych: LTspice - Linear Technology
• Programowanie obiektowe: środowisko Qt w języku C++ dla Windows oraz Linux

    Napędy bezpośrednie są grupą napędów elektrycznych, które cechują się możliwością osiągania dużych momentów obrotowych przy małych prędkościach. Jest to konsekwencją wykorzystania w ich budowie magnesów trwałych o silnym polu magnetycznym jako źródła strumienia magnetycznego wirnika. Proces komutacji uzwojeń stojana realizowany jest poprzez układ elektroniczny na podstawie pomiaru lub estymacji kąta położenia wału względem stacjonarnego układu odniesienia związanego ze stojanem. W literaturze występuje niewiele badań eksperymentalnych ukazujących wpływ podstawowych parametrów pracy układu sterowania napędem bezpośrednim na dynamikę, tętnienia momentu obrotowego oraz osiągane dokładności pozycjonowania i śledzenia trajektorii. Dodatkowo prezentowane wyniki trudno ze sobą porównać, ze względu na różne warunki wykonywania badań. Komercyjnie dostępne sterowniki napędów bezpośrednich posiadają zamkniętą architekturę, która uniemożliwia zmianę wielu parametrów pracy sterownika. W rozprawie podjęto temat opracowania i budowy otwartego systemu, który umożliwia eksperymentalne porównanie wpływu parametrów pracy sterownika napędu bezpośredniego na dynamikę i poziom osiąganych tętnień momentu obrotowego oraz dokładność sterowania napędami bezpośrednimi w tych samych warunkach.
    W pracy przeprowadzono przegląd aktualnych rozwiązań w dziedzinie sterowania napędami bezpośrednimi dotyczących budowy stopni mocy, platform sprzętowych oraz wykorzystywanych algorytmów komutacji elektronicznej. Dokonano doboru platformy sprzętowej do implementacji algorytmów komutacji w oparciu o badania porównawcze wydajności obliczeniowej. Opisano proces implementacji podstawowych operacji arytmetycznych i trygonometrycznych w języku HDL. Zaprezentowano zaprojektowany i zbudowany przez autora otwarty system do eksperymentalnego badania algorytmów komutacji elektronicznej napędów bezpośrednich, składający się ze stanowiska badawczego, opracowanych prototypów stopni mocy, biblioteki modułów sprzętowych pozwalających na implementację algorytmów komutacji elektronicznej o różnych parametrach i poziomie złożoności oraz interfejsu użytkownika w formie aplikacji PC. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych porównujących algorytmy komutacji elektronicznej o różnych parametrach pracy, poziomie złożoności oraz dokładności obliczeniowej na obiekcie rzeczywistym. Na końcu wyciągnięto wnioski z przeprowadzonych badań i zaproponowano kierunki dalszych prac.

• Mechatroniczne Systemy Wykonawcze, Sensowyczne i Sterujące
• Actuacting, Sensing and Control Mechatronic Systems
• Podstawy elektroniki
• Fundamentals of electronics

Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica w Krakowie
www.agh.edu.pl

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
www.imir.agh.edu.pl

Katedra Robotyki i Mechatroniki
www.krim.agh.edu.pl