ELEKTRONIKA STYCZEŃ 2007

Spis treści zeszytu Elektronika (XLVIII) nr 1/2007

Właściwości i potencjalne zastosowania metamateriałów (Properties
and potential applications of metamaterials) - Z. Trzaska . . . 7

Światłowodowe tory równoległe (Parallel fiber optic links)
- A. Wolczko. . . 11

Analiza wpływu zmian napięcia wejściowego DC na parametry
napięcia wyjściowego w falowniku czterogałęziowym (Influence
of supply DC voltage variations on output voltage parameters
in four-leg voltage source inverter analysis) - A. Latko,
A. Kandyba . . . 15

Zastosowanie zmiennej skali czasu w układach regulacji
(The implementation of variable time-scale in control systems)
- M. Durnaś, B. Grzywacz . . . 19

Sterowanie Pareto-optymalne procesem wieloetapowym oparte
na analizie wielokryterialnej (The Pareto-optimal control
of the multistage process based on the multicriteria analysis)
- A. Łodziński . . . 23

Zastosowanie algorytmu ewolucyjnego do optymalnego sterowania
okresowego z ograniczeniami energetycznymi
(Evolutionary algorithm for optimal periodic control problems with
power constraints) - M. Skowron . . . 26


Formułowanie modeli symulacyjnych układów przekształtnikowych
z łącznikami idealnymi (Formulation of the simulation
converter model with ideal switches) - A. Senderski . . . 30

Idea rozszerzonego filtru Kalmana wspomaganego sztuczną
siecią neuronową (Idea of extended Kalman filter aided artificial
neural network) - T. Kwater, B. Twaróg, R. Pękala, Z. Gomółka . . . 34

Badania symulacyjne prostych struktur sterowania jednofazowego
falownika PWM (Simulation investigations of simple
control structures of single phase PWM inverter) - M. Nowak,

J. Rąbkowski, R. Barlik. . . 40 Urządzenie pomiarowe do określania zawartości biokomponentów
w paliwie do napędu silników wysokoprężnych (Measurement
device to determinate contents of bio-components in
diesel oil) - J. Gołębiowski, T. Prochuń . . . 42

Uwagi o wyznaczaniu parametrów regulatorów za pomocą
bloku NCD Simulinka (Some remarks about determination
of controller's settings by means of the block NCD of Simulink)
- K. Halawa . . . 45

Data mining approach to signature generation from honeypot
activity (Wykorzystanie metod eksploracji danych do automatycznej
generacji sygnatur na podstawie aktywności systemów
honeypot) - K. Cabaj . . . 48

Dolnoprzepustowe i pasmowoprzepustowe bikwadratowe
struktury filtrujące ze sterowanymi konwejerami prądowymi
CCC (Low-pass and Band-pass biquadratic filtering structure with
controlled current conveyors CCC) - M. Pasko, K. Sztymelski. . . 51

TECHNIKA SENSOROWA. Kwantowy (2DEG) czujnik pola magnetycznego
z pseudomorficzną warstwą aktywną In0,52Al0,48As/
In0,8Ga0,2As na podłożu (411)A InP (Quantum (2DEG) sensor of
magnetic field with a pseudomorphic active layer In0,52Al0,48As/
In0,8Ga0,2As on (411)A InP) - T. Przesławski, A. Wolkenberg . . . 53

KSIĄŻKI (BOOKS) . . . 62

TARGI, WYSTAWY, KONFERENCJE (FAIRS, EXHIBITIONS, CONFERENCES). . . 62

NOWOŚCI TECHNIKI (TECHNOLOGY NEWS) . . . 64

Streszczenia artykułów • Summaries of the articles

TRZASKA Z.: Właściwości i potencjalne zastosowania metamateriałów
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 7
Przedstawiono działanie metamateriałów oraz podstawowe właściwości
z uwzględnieniem ujemnego współczynnika załamania spolaryzowanego
promieniowania elektromagnetycznego. Omówiono struktury
podstawowych elementów składowych takich materiałów oraz
zasady ich oddziaływania na fale elektromagnetyczne. Przedstawiono
potencjalne zastosowania w urządzeniach mikroelektronicznych
szczególnie działających przy częstotliwościach rzędu dziesiątków
GHz. Podkreślono łatwość technologicznej realizacji płaskich soczewek
o bardzo dużej rozdzielczości. Rozpatrzono różne przewidywane
zastosowania metamateriałów w takich dziedzinach jak wojskowość,
medycyna, zarządzanie i bezpieczeństwo energetyczne.
Słowa kluczowe: mikrofale, współczynnik załamania, układy lewoskrętne,
płaskie soczewki, rozdzielczość ogniskowania

WOLCZKO A.: Światłowodowe tory równoległe
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 11
Zastosowanie światłowodowych torów równoległych w szybkich
transmisjach danych na krótkich dystansach może być rozwiązaniem
tak technicznie jak i ekonomicznie korzystniejszym wobec wszystkich
alternatywnych. Dostępność matryc laserów VCSEL umożliwia budowę
prostych i tanich nadajników światłowodowych dla grubordzeniowych
włókien szklanych lub polimerowych operujących na przepływnościach
gigabitowych. Zaprezentowano podstawowe własności
półprzewodnikowych laserów VCSEL w aspekcie aplikacji światłowodowych.
Krótko, porównawczo z włóknami szklanymi, przedstawiono
włókna polimerowe i obszary ich aplikacji. Tabelarycznie zestawiono
handlowo dostępne moduły torów równoległych.
Słowa kluczowe: transmisje równoległe, laser VCSEL, światłowody
polimerowe, wstążki światłowodowe

LATKO A., KANDYBA A.: Analiza wpływu zmian napięcia wejściowego
DC na parametry napięcia wyjściowego w falowniku czterogałęziowym
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 15
Artykuł porusza tematykę związaną z pracą falownika czterogałęziowego.
Układ taki przewiduje się do potencjalnego zastosowania
w układach agregatów kogeneracyjnych zmiennoobrotowych, współpracujących
zarówno z siecią elektroenergetyczną, jak i z siecią wydzieloną.
Przedstawione problemy dotyczą pracy na sieć wydzieloną
przy wahaniach napięcia na zasilaniu falownika. Badania przeprowadzono
w celu określenia wpływu zmian napięcia zasilania falownika
na parametry napięcia wyjściowego.
Słowa kluczowe: falownik czterogałęziowy, energoelektronika

DURNAŚ M., GRZYWACZ B.: Zastosowanie zmiennej skali czasu
w układach regulacji
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 19
Zaprezentowano koncepcję układów regulacji ze zmienną skalą
czasu. Układy tego typu pozwalają na uzależnienie kształtu i wielkości
sygnału sterującego obiektem od uogólnionego sygnału błędu,
a także na zmienną w czasie korekcję dynamiki obiektu. W rezultacie
otrzymuje się szerokie możliwośći "elastycznego" formowania sygnałów
na wyjściu obiektu i wpływania na właściwości nadążne układu
regulacji, w tym także na modulowane funkcją czasu przyśpieszanie
lub spowalnianie "wzorcowej" odpowiedzi obiektu przy zachowaniu
kształtu tej odpowiedzi. Ze względu na złożony model matematyczny
takich układów, uzyskano jedynie ogólne wskazówki dotyczące ich
stabilnego i jakościowo poprawnego działania. Rozważania zilustrowano
wynikami badań symulacyjnych.
Słowa kluczowe: zmienna skala czasu, układy sterowania, sterowanie
z wykorzystaniem zmiennych stanu

ŁODZIŃSKI A.: Sterowanie Pareto-optymalne procesem wieloetapowym
oparte na analizie wielokryterialnej
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 23
Zaprezentowano metodę wyboru sterowania Pareto-optymalnego
procesem wieloetapowym. Procesy wieloetapowe to takie, które
różnią się opisem matematycznym w różnych częściach horyzontu
sterowania, zwanych etapami. Każdy etap takiego procesu ma wiele
wskaźników jakości. Na ich podstawie tworzony jest jeden etapowy
wskaźnik jakości za pomocą funkcji skalaryzującej, której minima
zależą od dodatkowego parametru - punktu aspiracji. Następnie dla
każdego etapu jest przeprowadzana lokalna optymalizacja wskaźnika
jakości. Te lokalne optymalizacje są podporządkowane optymalizacji
całości, która polega na skoordynowaniu rozwiązań dla poszczególnych
etapów. W ten sposób otrzymuje się jedno rozwiązanie Paretooptymalne.
Słowa kluczowe: proces wieloetapowy, optymalizacja wielokryterialna,
rozwiązanie optymalne w sensie Pareto, funkcja skalaryzująca

SKOWRON M.: Zastosowanie algorytmu ewolucyjnego do optymalnego
sterowania okresowego z ograniczeniami energetycznymi
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 26
W referacie rozważany jest problem optymalnego sterowania okresowego
z ograniczeniami energetycznymi, charakterystycznymi dla optymalizacji
niektórych procesów produkcyjnych przemysłu chemicznego.
Optymalne sterowanie okresowe wyznaczane jest za pomocą
algorytmu ewolucyjnego, który gwarantuje uwzględnienie zarówno
warunków okresowości procesu, jak i ograniczeń energetycznych.
Zaprezentowany algorytm ewolucyjny modelowany jest w systemie
Mathematica przy wykorzystaniu obliczeń symbolicznych. Przedstawiono
wyniki symulacji metody dla przykładu optymalizacji okresowej
energochłonnego procesu reakcji chemicznej.
Słowa kluczowe: optymalizacja globalna, algorytm ewolucyjny, sterowanie
okresowe, ograniczenia energetyczne

SENDERSKI A.: Formułowanie modeli symulacyjnych układów
przekształtnikowych z łącznikami idealnymi
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 30
Zaprezentowano ogólne podejście przy formułowaniu heurystycznych
modeli symulacyjnych układów przekształtnikowych z idealnymi łącznikami
o określonych przez charakter zaworu (diody, tyrystora, tranzystora)
właściwościach sterowania i przewodzenia prądu. Model matematyczny
układu, uzyskany na podstawie prawa Kirchhoffa, przyjmuje
uwikłaną postać układu równań algebraiczno-różniczkowych, w którym
występują ciągłe zmienne stanu (prądy w indukcyjnościach, napięcia
na kondensatorach) oraz zmienne dyskretne (stany zaworów).
Opisano podstawowe funkcje modelu symulacyjnego związane z formułowaniem
i rozwiązywaniem wspomnianego układu równań przy
wykorzystaniu typowych solverów równań różniczkowych.
Słowa kluczowe: łącznik idealny, model heurystyczny, model przekształtnika

KWATER T., TWARÓG B., PĘKALA R., GOMÓŁKA Z.: Idea rozszerzonego
filtru Kalmana wspomaganego sztuczną siecią neuronową
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 34
Przedstawiono zagadnienia estymacji stanu zanieczyszczeń organicznych
rzeki opisanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi. Podano
interpretację umożliwiającą dokładny opis zjawisk nieskończonym zbiorem
równań różniczkowych zwyczajnych. Zagadnienia estymacji dotyczą
przypadków modelu o parametrach skupionych z dyskretnymi pomiarami.
Zaproponowano także wykorzystanie tych pomiarów w procesie
identyfikacji realizowanym w trybie on-line. Jako narzędzia wspomagające
proces estymacji zastosowano sztuczne sieci neuronowe.
Słowa kluczowe: model matematyczny rzeki zanieczyszczonej, estymacja,
filtracja, predykcja, identyfikacja, sztuczne sieci neuronowe

NOWAK M., RĄBKOWSKI J., BARLIK R.: Badania symulacyjne
prostych struktur sterowania jednofazowego falownika PWM
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007. s. 37
Przedstawiono testy modeli układów sterowania jednofazowego falownika
PWM, który działa jako rezerwowe (tzw. gwarantowane) zasilanie
i jednocześnie umożliwia ładowanie baterii z innego źródła napięcia
przemiennego. Jako charakterystyczne warunki obciążenia falownika
z filtrem przyjęto odbiorniki z prostownikiem wejściowym, pobierające
prąd impulsowy. Przy badaniach symulacyjnych na podstawie napisanych
w symulatorze równań modeli sprawdzono kilka typów regulatorów,
porównując dla otrzymanych wyników jakość napięcia wyjściowego.
Słowa kluczowe: gwarantowane zasilanie, falowniki jednofazowe PWM

GOŁĘBIOWSKI J., PROCHUŃ T.: Urządzenie pomiarowe do określania
zawartości biokomponentów w paliwie do napędu silników wysokoprężnych
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 42
W wielu krajach jako paliwo do silników wysokoprężnych stosuje się
olej napędowy z dodatkami w postaci biokomponentów. W Europie
biokomponenty występują najczęściej w postaci estrów metylowych
oleju rzepakowego RME (Rapeseed oil Methyl Ester). Do określenia
zawartości estrów metylowych RME zastosowano metodę spektroskopii
w podczerwieni. Zaproponowano system pomiarowy do określania
zawartości RME w oleju napędowym. Zamieszczono wyniki
pomiarów i przeprowadzono ich analizę.
Słowa kluczowe: biodiesel, estry metylowe oleju rzepakowego,
spektroskopia w podczerwieni

HALAWA K.: Uwagi o wyznaczaniu parametrów regulatorów za
pomocą bloku NCD Simulinka
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 45
Artykuł dotyczy symulacyjnego wyznaczania parametrów regulatorów
typu PI i PID za pomocą bloku NCD Simulinka. Zaproponowano
obliczanie przybliżeń początkowych metodą reduktów. Wyniki badań
symulacyjnych modeli w postaci wykresów odpowiedzi skokowych
potwierdzają przydatność metody.
Słowa kluczowe: parametry regulatorów, Simulink, symulacja komputerowa

CABAJ K.: Wykorzystanie metod eksploracji danych do automatycznej
generacji sygnatur na podstawie aktywności systemów honeypot
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 48
Opisano aktualne zagrożenia związane z używaniem Internetu. Analiza
obecnie używanych systemów bezpieczeństwa pokazuje, że największym
problem jest dostarczenie aktualnych sygnatur. Zaproponowany
i opisany system służy do automatycznego generowania sygnatur na
podstawie ruchu sieciowego w systemie honeypot.
Słowa kluczowe: eksploracja danych, systemy honeypot, malware,
systemy wykrywania włamań (IDS)

PASKO M., SZTYMELSKI K.: Dolnoprzepustowe i pasmowoprzepustowe
bikwadratowe struktury filtrujące ze sterowanymi konwejerami prądowymi CCC
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 51
Częstotliwościowa filtracja sygnałów elektrycznych to zagadnienie nurtujące
inżynierów od wielu lat. Sygnałem filtrowanym najczęściej jest
sygnał napięciowy, jednakże często konieczne staje się zaprojektowanie
struktury, dla której ważne są parametry przenoszenia innych sygnałów
elektrycznych jak natężenie prądu. Niezwykle szybko rozwijająca
się technika układów cyfrowych nie zlikwidowała, jak sądzono, potrzeby
korzystania z układów analogowych, a jedynie narzuciła tym układom
bardzo wysokie wymagania. Układy analogowe współpracujące
z układami cyfrowymi muszą pracować przy coraz niższych napięciach
zasilających, z jednocześnie coraz większym (sięgającym nawet setek
MHz) pasmem przenoszenia. Spełnienie takich wymagań stawało się
coraz trudniejsze w grupie klasycznych wzmacniaczy napięciowych.
Słowa kluczowe: filtracja częstotliwościowa, konwejer prądowy,
CCII, wzmacniacze analogowe

PRZESŁAWSKI T., WOLKENBERG A.: Kwantowy (2DEG) czujnik
pola magnetycznego z pseudomorficzną warstwą aktywną
In0,52Al0,48As/In0,8Ga0,2As na podłożu (411)A InP
Elektronika (XLVIII), nr 1/2007, s. 55
Opisano koncepcję nowej generacji czujników Halla wykorzystujących
półprzewodnikowe studnie kwantowe wypełnione 2DEG. Technologie
MBE, MOCVD umożliwiają kontrolę parametrów rosnących
warstw oraz wytwarzanie tzw. struktur pseudomorficznych - mechanicznie
naprężonych na granicy z sąsiednimi warstwami i nie przekraczających
grubości krytycznej. Podano właściwości elektryczne oraz
charakterystyki różnych parametrów, które mogą być odpowiednio
kształtowane (inżynieria przerwy zabronionej, inżynieria funkcji falowych).
Wymienione zalety tej struktury heterozłączowej w połączeniu
ze wzrostem na podłożu (411)A InP powinny znacznie poprawić właściwości
transportowe ładunków elektrycznych. Czujniki Halla wykorzystujące
struktury pseudomorficzne mogą w najbliższej przyszłości
wyprzeć z wielu zastosowań tradycyjne hallotrony.
Słowa kluczowe: MBE, MOCVD, InGaAs, InAlAs, pseudomorficzne
heterozłącze, dwuwymiarowy gaz elektronowy (2DEG), magnetotransport,
kwantowe czujniki pola magnetycznego