1 SOLUTII PRIVIND CONDUCEREA OPTIMALA A AGREGATELOR EOLIENE IN RAPORT CU CRITERII MIXTE 1. Introducere Caracterul aleator al resursei energetice primare şi cerinţele exigente impuse parametrilor energiei electrice generate impun o implicare importantă a automaticii în domeniul sistemelor de conversie a energiei eoliene (SCEE). Viteza vântului reprezintă un proces aleator nestaţionar, considerat – de regulă – ca fiind compus din două componente: variaţia aleatoare pe termen mediu şi lung, v ml (t), şi componenta de turbulenţă, de înaltă frecvenţă, v t (t) : v(t)=v ml (t)+v t (t) [1]. Performanţele SCEE se referă la un ansamblu de factori, dintre care cei mai importanţi sunt: integritarea/fiabilitatea sistemului, eficienţa conversiei energetice şi calitatea energiei electrice furnizate [2]. Toţi acesti factori sunt dependenţi de caracteristicile proceselor aleatoare v ml (t) şi v t (t). Funcţiunile sistemelor de conducere automată sunt foarte variate, vizând următoarele cerinţe [3], [4], [5]: - realizarea limitării puterii active la valoarea nominală, în regiunea de sarcină totală, şi limitarea vitezei unghiulare, eventual a cuplului la arbore; - reducerea solicitărilor mecanice, pentru creşterea siguranţei în funcţionare; - optimizarea conversiei in regiunea de sarcină partiala ; - minimizarea fluactuaţiilor de putere debitată în reţea şi, în mod deosebit, a filckerului . Este recunoscut faptul că o “bună conducere automată” [6] are în vedere satisfacearea unui număr cât mai mare de cerinţe, dintre cele menţionate. In acest context, problema conducerii optimale a SCEE este pusă în raport cu criterii care vizează cel puţin două cerinţe. In formularea iniţială [7], problema optimizării avea în vedere, menţinerea punctului curent de funcţionare al sistemului eolian pe caracteristica regimurilor optimale (CRO). Această cerinţă se poate realiza prin utilizarea unei bucle care asigură stabilizarea vitezei specifice, λ(t), la valoarea optimală, λ opt , considerată cunoscută [7], [8]. Având în vedere caracterul neliniar şi variant al sistemului, au fost propuse legi de comandă variate pentru stabilizarea vitezei specifice λ(t) la valoarea optimală. Alături de legile de reglare tipizate clasice, PI şi PID, sunt menţionate legi de comandă sintetizate prin metodologii avansate din automatică: control liniarizant [9], sliding mode [10], control robust QFT [11], tehnici multimodel [11] etc. Indiferent de natura legii de reglare, această abordare este deficitară prin faptul că urmăreşte doar o singură cerinţă: eficienţa energetică. Exprienţa inginerească în domeniul sistemelor eoliene impune cerinţa de fiabilitate ca o cerinţă cu nivel mai ridicat de prioritate. Ea este concretizată prin obiectivul de reducere a
81
Embed
SOLUTII PRIVIND CONDUCEREA OPTIMALA A AGREGATELOR … · 4 Metodologia şi Etica Cercetării Curs 1 Introducere ?De ce este necesar un asemenea curs Există mai multe motive: I. a
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
SOLUTII PRIVIND CONDUCEREA OPTIMALA A AGREGATELOR
EOLIENE IN RAPORT CU CRITERII MIXTE
1. Introducere
Caracterul aleator al resursei energetice primare şi cerinţele exigente impuse parametrilor
energiei electrice generate impun o implicare importantă a automaticii în domeniul sistemelor de
conversie a energiei eoliene (SCEE). Viteza vântului reprezintă un proces aleator nestaţionar,
considerat – de regulă – ca fiind compus din două componente: variaţia aleatoare pe termen
mediu şi lung, vml(t), şi componenta de turbulenţă, de înaltă frecvenţă, vt(t) : v(t)=vml(t)+vt(t) [1].
Performanţele SCEE se referă la un ansamblu de factori, dintre care cei mai importanţi
sunt: integritarea/fiabilitatea sistemului, eficienţa conversiei energetice şi calitatea energiei
electrice furnizate [2]. Toţi acesti factori sunt dependenţi de caracteristicile proceselor aleatoare
vml(t) şi vt(t).
Funcţiunile sistemelor de conducere automată sunt foarte variate, vizând următoarele
cerinţe [3], [4], [5]:
- realizarea limitării puterii active la valoarea nominală, în regiunea de sarcină totală, şi
limitarea vitezei unghiulare, eventual a cuplului la arbore;
- reducerea solicitărilor mecanice, pentru creşterea siguranţei în funcţionare;
- optimizarea conversiei in regiunea de sarcină partiala ;
- minimizarea fluactuaţiilor de putere debitată în reţea şi, în mod deosebit, a filckerului .
Este recunoscut faptul că o “bună conducere automată” [6] are în vedere satisfacearea unui
număr cât mai mare de cerinţe, dintre cele menţionate. In acest context, problema conducerii
optimale a SCEE este pusă în raport cu criterii care vizează cel puţin două cerinţe.
In formularea iniţială [7], problema optimizării avea în vedere, menţinerea punctului curent
de funcţionare al sistemului eolian pe caracteristica regimurilor optimale (CRO). Această cerinţă
se poate realiza prin utilizarea unei bucle care asigură stabilizarea vitezei specifice, λ(t), la
valoarea optimală, λopt, considerată cunoscută [7], [8]. Având în vedere caracterul neliniar şi
variant al sistemului, au fost propuse legi de comandă variate pentru stabilizarea vitezei specifice
λ(t) la valoarea optimală. Alături de legile de reglare tipizate clasice, PI şi PID, sunt menţionate
legi de comandă sintetizate prin metodologii avansate din automatică: control liniarizant [9],
sliding mode [10], control robust QFT [11], tehnici multimodel [11] etc. Indiferent de natura
legii de reglare, această abordare este deficitară prin faptul că urmăreşte doar o singură cerinţă:
eficienţa energetică.
Exprienţa inginerească în domeniul sistemelor eoliene impune cerinţa de fiabilitate ca o
cerinţă cu nivel mai ridicat de prioritate. Ea este concretizată prin obiectivul de reducere a
2
solicitărilor la oboseală a structurii mecanice [12]. Ideea obţinerii unui compromis între eficienţa
conversiei energetice si creşterea duratei de viaţă a structurii mecanice, prin reducerea
solicitărilor la oboseală, a fost si este luată în considerare chiar şi la utilizarea regulatoarelor
tipizate, de tip PI sau PID [13]. In cadrul unei bucle de menţinere a punctului de functionare pe
CRO, o comandă “fermă”, sub aspectul realizării cerinţelor de performanţă, va conduce la
comenzi « energice », care se traduc în variaţii importante de cuplu. Dimpotrivă, o acordare mai
« slabă », sub aspectul cerinţelor de performanţă ale buclei de optimizare, ar putea reduce
sensibil variaţiile de cuplu, fără a afecta sensibil performanţa energetică.
Totuşi, această abordare nu permite o sinteză riguroasă a comenzii, care să asigure o
ponderare exactă a cerinţelor de performanţă energetică şi a celor de fiabilitate. In aceste
condiţii, formularea problemei de conducere optimală, în regiunea de sarcină parţială a
sistemului eolian, se face în raport cu criteriul
2 2( ) ( )opt gI E t M t (1)
în care ( )gM t este variaţia cuplului generatorului antrenat de turbine eoliană, iar α este un
factor de ponderare. Un asemenea criteriu mixt, propus iniţial încă din 1997 în [15], îmbină două
cerinţe contradictorii: cea de extremizare a eficienţei energetice – exprimată de primul termen
din (1) – şi cea de reducere a solicitări structurii mecanice, exprimată de cel de al doilea termen.
Ponderarea celor două cerinţe concurente se face prin parametrul α. O asemenea formulare, ca şi
formulări similare adaptate cerinţelor din zona de sarcină totală a sistemului, reprezintă în
prezent punctul de plecare în problema conducerii optimale a SCEE [16], [17], [18], [19].
In toate lucrările citate, sinteza legii de comandă are la bază modelului de stare al
sistemului, obţinut pe cale analitică. Componentele dinamice induse de generatorul electric sunt
neglijate, astfel încât un SCEE cu cuplaj rigid este descris doar prin ecuaţia de mişcare. In plus,
proprietăţile statistice ale componentei de turbulenţă a vitezei vântului se consideră cunoscute.
In prezenta lucrare este propusă o abordare diferită a sintezei legii de comandă optimală,
care nu impune ipotezele simplificatoare menţionate, privind modelul procesului condus şi
modelul vitezei vântului. S-a avut în vedere faptul că, în conformitate cu rezultatele din [7], chiar
şi în cazul unui SCEE cu cuplaj rigid, este necesar să se trateze sistemul eolian ca un sistem de
ordinul 3. Abordarea propusă implică identificarea statistică a sistemului şi a componentei de
turbulenţă a vitezei vântului, precum şi sinteza legii de comandă LQG pe baza modelelor de tip
intrare-ieşire.
Lucrarea este organizată astfel: în secţiunea următoare este prezentat stadiul actual
privind modelul matematic al sistemului eolian şi modelul vitezei vântului, tratată ca un proces
3
aleator nestaţionar. In secţiunea 3 este prezentată identificarea sistemului prin metoda
minimizării erorii de predicţie, iar secţiunea 4 este dedicată sintezei legii optimale de comandă
după criteriul mixt (1). Rezultatele numerice privind performanţele metodei propuse de
conducere optimală fac obiectul secţiunii 5. Secţiunea finală, 6, prezintă concluziile acestei
lucrări.
2. Stadiul actual…….
4
Metodologia şi Etica Cercetării
Curs 1
Introducere
De ce este necesar un asemenea curs ?
Există mai multe motive:
I.
a – noţiunile privind cercetarea ştiinţifică, metodologia cercetării etc. sunt puţin
cunoscute, inclusiv privind modul în care trebuie realizată prima lucrare cu caracter de
cercetare, care este lucrarea de disertaţie.
b – nu sunt cunoscute aspectele de etică a cercetării, cele legate de noţiunea de
proprietate intelectuală; acestea sunt reglementate legal (Legea Educaţiei), cu consecinţe
severe, inclusiv sub aspect penal.
II.
In Uniunea Europeană s-a elaborat Cadrul european al calificărilor: (EQF - European
Qualifications Framework), care este în curs de asimilare şi în ţara noastră. Această reglementare
se referă la :
a) care sunt treptele de calificare, pornind de la meserii, continuând cu profesii bazate
pe licenţă şi terminând cu masterat şi doctorat;
b) ce trebuie să ştie/să facă absolventul fiecărei trepte.
Obs. Importanţa EQF în contextul mobilităţii forţei de muncă în UE, (dar şi în SUA,
Canada etc) este evidentă şi vizează interesul de viaţă al fiecărei persoane.
III.
In viziunea actuală, educaţia presupune cel puţin 3 aspecte esenţiale:
a) cunoaştere, care reprezintă forma tradiţională de învăţământ,
b) a şti să faci, care orientează educaţia în sensul eficienţei practice. In UE, programele
analitice ale disciplinelor din sistemele de învăţământ sunt puternic orientate spre acest aspect:
fiecare programă analitică (curriculum) porneşte de la următoarea cerinţă: ce trebuie să ştie să
facă studentul la absolvirea disciplinei respective (evaluarea acestui aspect este obiectivă şi
foarte exigentă);
c) a şti să fii. Această componentă stimulează capacitatea unei persoane de a se
valorifica în societate (în colectiv), în condiţiile când societatea (un colectiv) are interesul de a
valorifica la maximum resursa umană, în domeniul de activitate specific. In esenţă, sunt
importante două aspecte:
a) capacitatea de a lucra în colectiv (abilitate impusă în standardele EQF);
b) capacitatea de comunicare în scris şi oral (multă vreme eludată în sistemul românesc
de educaţie).
Toate aceste componente trebuie să se regăsească şi în activitatea de formare pentru
cercetare ştiinţifică
Obs. Dacă în trecut, unele testări la angajare vizau strict capacitatea intelectuală
exprimată prin indicatorul IQ, în prezent contează mult şi indicatorul EQ (“inteligenţa”
emoţională). La unele firme, ponderea celor doi indicatori este: 20% IQ şi 80% EQ !
Treptele educaţie universitare sunt:
5
a) licenţă; sintetic, pentru domeniul ingineriei, cerinţele se referă la stăpânirea
metodologiilor de proiectare de echipamente şi de tehnologii diverse (inclusiv de exploatare şi
menenanţă). Metodologiile respective sunt cunoscute şi trebuie aplicate corect în diverse
situaţii concrete.
b) masterat; conform Legii Educaţiei, masteratul poate fi:
profesional, în acest caz cerinţele se referă la stăpânirea metodologiilor de
proiectare avansate – de ultimă oră – dar totuşi cunoscute, sau
ştiinţific. La masteratul ştiinţific, cerinţa se referă la obţinerea de rezultate noi
sub aspect ştiinţific, însă contribuţiile ştiinţifice pot să nu fie de amploare;
d) doctorat; în acest caz, cerinţa se referă la aptitudinea de a aduce contribuţii pe
frontul cunoaşterii ştiinţifice (cercetarea doctorală se defineşte ca fiind o cercetare de
frontieră – în sensul frontierei cunoaşterii ştiinţifice).
Obiectivul disciplinei de MEC: cum se realizează – sub aspect metodologic – o lucrare
de cercetare, respectând cerinţele eticii de cercetare. Aceasta presupune cunoaşterea noţiunilor
fundamentale privind activitatea de cercetare ştiinţifică.
Competenţele fixate prin “Fişa disciplinei” sunt:
Competenţe generale -
Competenţe
specifice
disciplinei
1. Cunoaştere, înţelegere, explicare şi interpretare
a. formarea unui ansamblu de cunoştinţe care să ofere cursanţilor posibilitatea de
a utiliza metodologii corecte si eficiente de cercetare in ştiinţele tehnice, in
general, cu particularizări in domeniul automaticii, ingineriei electrice şi
electronice;
b. formarea cunoştinţelor privitoare la aspectele de etica cercetării.
2. Instrumental-aplicative
a. Aplicarea corectă a metodologiei de organizare a unui proiect de cercetare
b. Utilizarea eficientă a tehnicilor de informare si documentare
c. Aplicarea corectă si eficientă a metodologiei cercetării cu caracter
fundamental-teoretic;
d. Utilizarea corectă si eficientă a tehnicilor de validare prin simulare numerică
off-line
e. Utilizarea corectă si eficientă a metodologiilor de validare prin tehnici de tip
« Hardwarw-In-the-Loop » si prin sistemele de dezvoltare pentru
experimentări de laborator
f. Aplicarea corectă si eficientă a metodologiilor de redactare a lucrărilor
ştiinţifice (articole, comunicări ştiinţifice, lucrări de dizertaţie şi teze de
doctorat)
g. Aplicarea corectă a metodologiilor de protecţie a proprietăţii intelectuale,
îndeosebi prin brevetare
3. Atitudinale
a. Însuşirea principiilor de etică a cercetării ştiinţifice pentru dezvoltarea
cunoaşterii (cercetare cu caracter fundamental)
b. Formarea capacităţii de autoevaluare a rezultatelor cercetării
c. Formarea aptitudinilor de lucru în echipe de cercetare
d. Aplicarea principiilor privitoare la metodologia şi etica cercetării în cadrul
lucrării de dizertaţie
6
1. Noţiunea de cercetare ştiinţifică
I. Obiectiv : obţinerea de noi rezultate privind cunoaşterea ştiinţifică a realităţii
obiective. Prin cunoaştere ştiinţifică se înţelege:
cunoaşterea calitativă, fenomenologică şi descriptivă a realităţii investigate. In cadrul cunoaşterii calitativ-fenomenologice a realităţii, se pun în evidenţă:
1. descrierea sistematică a fenomenologiei;
2. structurarea şi clasificarea proceselor care se regăsesc în realitatea investigată;
3. stabilirea legăturilor cauză – efect care se regăsesc în realitatea examinată;
4. stabilirea interacţiunii realităţii (procesului) care face obiectul cercetării cu alte
realităţi (procese) cu care se interacţionează;
In cadrul acestei etape de cercetare ştiinţifică se stabileşte o terminologie ştiinţifică, care
are şansa de a fi diseminată în societate.
cunoaşterea cantitativă a realităţii investigate In cadrul cunoaşterii cantitative,obiectivul cercetării ştiinţifice este de a stabili modele
matematice ale relaţiilor cauză – efect, puse în evidenţă de cunoaşterea calitativă şi
fenomenologică. Un model matematic permite:
1. dezvăluirea detaliată (prin relaţii matematice) a relaţiilor cauză efect. Aceasta
se poate realiza prin:
determinarea pe cale experimentală a unor relaţii care reflectă legăturile
cauză – efect. Aceste relaţii (modele), care se stabilesc pe cale experimentale,
se numesc legi (în domeniul cunoaşterii ştiinţifice);
legături deduse prin raţionamente matematice (leme, teoreme), pornind de la
următoarele premize:
a) rezultate cunoscute generale sau din domeniul investigat,
b) ipoteze, a căror valabilitate este prezumată;
c) capacitatea de a formula (de a propune, a intui) legături între
variabilele procesului investigat;
d) demonstrarea acestor legături, prin stăpânirea instrumentului matematic
şi logic.
2. predicţia efectelor, atunci când „mărimile cauză” sunt cunoscute. Simularea
sistemelor este procedura prin care se realizează această operaţie;
3 stabilirea relaţiilor de proiectare a sistemelor tehnice în regim staţionare şi în
regim dinamic; proiectarea tehnologiilor diverse (din transporturi, agricultură etc);
stabilirea reţetelor de tratament etc.
Observaţie Modelarea matematică poate include o mare varietate de metode, cum
sunt:
1. modele matematice clasice, derivate din analiza matematică şi teoria ecuaţiilor
diferenţiale şi cu diferenţe (cele mai utilizate în automatică, ingineria electrică
şi electronică);
7
2. modele discrete, pentru sisteme cu evenimente discrete (în special pentru
informatică şi calculatoare);
3. metode de inteligenţă artificială (logica fuzzy; instruire neuronală etc)
4. evaluare pe intervale a mărimilor etc.
II. Clasificarea cercetării ştiinţifice
Clasificarea se poate face după trei criterii:
A. Natura cercetării ştiinţifice Din acest punct de vedere avem:
1 Cercetarea fundamentală Scopul este cunoaşterea ştiinţifică a realităţii obiective, independent de eventualele
- stabilirea cerinţelor de performanţă privind .................;
- stabilirea structurilor de pilotare ....................;
- proiectarea simulatorului informatic …………………………
- stabilirea de solutii privind conducerea automata a ...................
- stabilirea de solutii privind asigurarea calităţii ..................................
- proiectarea detaliata a modelului experimental:
- proiectarea modulelor de achiziţie a datelor;
- proiectarea modulelor de generare a referinţelor;
- proiectarea modulului de simulare în timp real a .................;
Partenerul are în sarcină următoarele lucrări:
- analiza topologiilor de sisteme.............., din punctul de vedere al realizabilităţii
tehnologiei şi cerinţei de cost rezonabil;
- proiectarea .... ........................:
- stabilirea cerinţelor pentru partea electromecanică ................
- realizarea proiectului tehnic pentru ................;
- proiectarea detaliată a subsistemului ...........................
Deliverables (brief description and month of delivery)
- Raport de cercetare al fazei, luna 7;
- 2 lucrari stiintifice (luna 6-7);
- Documentatie de executie a modelului experimental, luna 5;
- Caiet de sarcini pentru achizitia echipamentelor necesare realizarii modelului
experimental, luna 4.
34
Phase no. 2
Phase title Realizare model experimental pentru …..
Involved
partners
CO P1 Total
Person-
months
xx xxx xxx
Start month 8
End month 19
Objectives
Obiectivul etapei II este de a realiza modelul experimental pentru sistemul ....................
Description of work (possibily broken down into tasks) and role of participants
Coordonatorul are în sarcină următoarele lucrări:
- modelarea ……utilizand solutiile elaborate în prima fază;
- validarea preliminara prin simulare off line a sistemului ……. Validarea
preliminară va viza:
- stabilirea de soluţii de conducere automată în regimurile…..;
- stabilirea de soluţii pentru….. fără pierderea stabilităţii;
- validarea preliminară prin simulare numerică a soluţiilor propuse pentru
asigurarea simultană a două obiective: ……..;
- realizarea sistemului.....: partea de subsistem informatic ..... ;
- stabilirea performantelor sistemului......;
Partenerul are în sarcină următoarele lucrări:
- realizarea părţii de subsistem electromecanic a ....:
- realizarea părţii de subsistem electric a ....::
- Realizarea integrală a subsistemul ……. Se va colabora la realizarea
subsistemului software ……..
Deliverables (brief description and month of delivery)
- Raport de cercetare al fazei (luna 19);
- 3 lucrari stiintifice (luna 12-16-18);
- 1 articol stiintific (luna 19);
- Caiet de sarcini pentru achizitia echipamentelor necesare realizarii detaliate a
modelului experimental (luna 8).
C. Raportările periodice Urmărirea realizării lucrărilor programate se face prin raportări periodice
efectuate la nivelul echipei de cercetare. In practică, se realizează, cu o anumită
periodicitate, dar şi în funcţie de necesităţile curente, reuniuni de lucru ale colectivului, în
care se analizează evoluţia realizării activităţilor şi modul de atingere a obiectivelor
prevăzute.
O raportare finală trebuie realizată la Comisia de avizare internă, înainte de
predarea lucrării.
De regulă, autoritatea contractantă (de ex. CNCS) impune 1-2 raportări la nivel
central, în faţa unei comisii de experţi, de regulă – comisia care a evaluat proiectul de
cercetare şi a avizat finanţarea acestuia.
35
Observaţie. Metodologia prezentată se poate adapta în funcţie de amploarea
proiectului. Putem avea următoarele situaţii diferite:
1. Proiecte de amploare mai redusă, de exemplu: proiecte doctorale sau
proiecte post-doc. Acestea se desfăşoară la nivel individual, insă cu un tutore (ştiinţific),
2. Proiecte de amploare mai mare, de exemplu – parteneriate formate din
diferite unităţi de cercetare distincte. In acest caz există un director de proiect şi un
responsabil pentru fiecare instituţie parteneră. Principiile de organizare sunt similare
celor prezentate. In acest caz, există în mod obligatoriu raportări intermediare la invelul
Autorităţii pentru cercetare (autoritatea contractantă).
3. Cele mai ample proiecte de cercetare sunt cele internaţionale, iar dintre
acestea, cele mai importante sunt proiectele europene din cadrul Programelor Cadru
7,...
D. Metodologia propriuzisă de cercetare Problemele care se pun în acest caz se referă la:
metodologia cercetării cu caracter fundamental-teoretic; încadrarea
teoretica a problemelor; principii de obţinere a rezultatelor prin
dezvoltarea/adaptarea suportul teoretic al domeniului;
metode de validare preliminară a rezultatelor (prin simulare numerică);
metode experimentale bazate pe tehnici Hardware-In-the_Lop (HIL);
validarea industrială a rezultatelor.
Aceste probleme vor face obiectul unor prelegeri distincte.
E. Evaluarea cercetării Evaluarea cercetării se face pe baza evaluării unor criterii, după cum urmeaza:
1. în cazul granturilor, criteriile se referă la angajamentele realizate prin
contract:
privind contribuţia potenţială (în momentul semnării grantului) şi –
mai ales – prin:
angajamentele de diseminare (publicaţii în reviste vizibile, ISI), care
să valideze realizarea contribuţiilor propuse, eventual, prin
brevete şi realizarea de transfer tehnologic.
Ce înseamnă transferul tehnologic ? Transformarea rezultatelor cercetării
de frontieră într-o activitate de cercetare-dezvoltare, care are ca obiectiv
realizarea unui produs sau a unei tehnologii cu valoare de piaţă.
Obs. In ţările avansate, pe lângă centrele cu performanţe ridicate în cercetarea
de frontieră, funcţionează centre (institute) de transfer tehnologic (unităţi
private), care preiau în mod gratuit rezultatele cercetării bugetare şi dezvoltă
activităţi de cercetare-dezvoltare, pentru fructificarea pe piaţă a unor
rezultate;
2. în cazul tezelor de doctorat, criteriile sunt incluse în normativele
Ministerului Educaţiei şi Cercetării privind diseminarea rezultatelor cercetării.
3. în cazul lucrărilor de masterat,… Observaţie. Este importantă capacitatea de autoevaluare a cercetătorilor.
Autoevaluarea trebuie să fie similară unei evaluări externe (să se aplice
aceleaşi criterii), pentru a se asigura succesul unei cariere în cercetare.
36
MODUL DE REALIZARE A UNUI PROIECT DE CERCETARE Documentaţia care trebuie realizată la întocmirea unui Proiect de cercetare este
extrem de diversă şi depinde de amploarea proiectului (Proiecte doctorale sau proiecte
post-doc, Proiecte de tip parteneriate formate din diferite unităţi de cercetare distincte
din cadrul Programelor Naţionala, Proiecte de cercetare internaţionale, de ex., din cadrul
Programului Cadru 7). In cele ce urmează se exemplifică documentaţia care se cerea în
cadrul program oarecare de cercetare.
1. Date personale ale directorului de proiect:
2. Locul de munca:
3. Titlul proiectului: (Max 200 caractere)
4. Termeni cheie (max 5 termeni):
5. Incadrarea proiectului in comisiile de specialitate:
Expertul 1 si Expertul 2 trebuie sa fie din comisia la care se incadreaza proiectul Expertul 3 poate sa fie din aceeasi comisie sau pentru proiectele interdisciplinare din alta comisie de specialitate.
6. Durata proiectului (1–3 ani):
7. Rezumatul proiectului: (Max. 2000 caractere)
1.1. Nume:
1.2. Prenume:
1.3. An nastere:
1.4. Titlu didactic si/sau stiintific:
1.5. Doctor din anul:
1.6 Conducator doctorat:
1.7 Numar doctoranzi:
COD COMISIE COD SUBCOMISIE COD DOMENIU
EXPERT 1 *
EXPERT 2 *
EXPERT 3
37
8. Rezumatul proiectului ( in limba engleza (Max. 2000 caractere)
9. Prezentarea proiectului:
[max. 10 pag.]
10. Prezentarea proiectului de cercetare (in limba engleza):
[max. 10 pag.]
11. Resursa umana:
12. Infrastructura de cercetare:
(Echipamente si facilitati pentru experimentare, proprii sau disponibile prin relatii de cooperare cu alte institutii. Adecvanta echipamentelor si facilitatilor pentru experimentare la obiectivele proiectului, precum si gradul de acoperire a necesitatilor proiectului cu echipamentele si facilitatile existente)
13. Bugetul proiectului
13.1 Structura bugetului pe durata de desfasurare a
proiectului:
NR. CRT
DENUMIRE CAPITOL BUGET ANUL I
VALOARE
(RON)
ANUL II
VALOARE
(RON)
TOTAL
VALOARE
(RON)
1.
CHELTUIELI DE PERSONAL [salarii, CAS, Şomaj, Contribuţia pentru asigurările sociale de sănătate, colaborări, diurna-deplasari interne/externe]
2. CHELTUIELI INDIRECTE (regie)
3. Cheltuieli de Informare Documentare
3.1 Cheltuieli materiale
3.2
Mobilitati [vizite de studiu, participări la manifestări ştiinţifice interne şi internaţionale în concordanţă cu tematica grantului, taxe de acces, cheltuieli de transport şi cazare)
– max. 15% din valoarea grantului
4. MATERIALE, OBIECTE DE INVENTAR [materiale consumabile inclusiv reactivi, componente, costuri pentru acces la infrastructura de cercetare a tertilor]
11.1. DIRECTORUL DE PROIECT
ACTIVITATEA STIINTIFICA; GRANTURI OBTINUTE DE DIRECTORUL
DE PROIECT DIN DIVERSE SURSE DE FINANTARE
11.2. ECHIPA DE CERCETARE
11.2.1. NUMARUL MEMBRILOR ECHIPEI [Exclusiv directorul de proiect]
11.2.2. NUMARUL DOCTORANZILOR IMPLICATI IN PROIECT
11.2.3. NUMARUL STUDENTILOR LA MASTER IMPLICATI IN PROIECT
11.2.4. LISTA MEMBRILOR ECHIPEI DE CERCETARE:
11.2.5. EXPERIENTA ANTERIOARA A MEMBRILOR ECHIPEI IN DOMENIUL
TEMEI PROPUSE– contributii si finalizare
38
5.
COSTURI DE VALORIFICARE A REZULTATELOR CERCETARII [cheltuieli de editare – publicare, actiuni in vederea realizarii temei de cercetare sau valorificarii rezultatelor]
6. CHELTUIELI DE CAPITAL [echipamente, software/upgrading in proportie de max. 50% din valoarea grantului]
7. TOTAL
13.2 Cheltuieli de capital:
14. Declaratia pe propria raspundere a directorului de proiect:
PRIN ACEASTA SE CERTIFICA LEGALITATEA SI CORECTITUDINEA
DATELOR CUPRINSE IN PREZENTA CERERE DE FINANTARE
DATA:
RECTOR/DIRECTOR,
ANEXE
9. Prezentarea proiectului: (Max. 10 pagini)
9.1 Importanta stiintifica a temei propuse
9.1.1. Relevanta ariei tematice in care se incadreaza tema propusa, in raport cu dinamica
cercetarii stiintifice la nivel international
9.1.2. Importanta stiintifica a temei propuse si caracterul de cercetare fundamentala
(cercetare de frontieră)
9.2 Stadiul actual al cunoasterii in aria in care se incadreaza tema
9.2.1. Descrierea stadiul actual al cunoasterii in aria aferenta temei propuse, bazata pe
referiri concrete la publicatii din ultimii 5 ani (reviste cotate ISI, alte reviste internationale
de larga circulatie, volumele conferintelor internationale, reviste recunoscute etc) si cu
specificarea bibliografiei de referinta.
9.3. Contributiile anterioare (ultimii 5 ani) ale echipei de cercetare in ariile
tematice convergente temei propuse si pozitionarea acestor contributii fata
de stadiul actual al cunoasterii prezentat la punctul 9.2
Se vor mentiona contributiile si elementele care atesta finalizarea cercetarilor anterioare,
valorificari prin publicare, pe categorii de publicatii: reviste cotate ISI (A), alte reviste internationale de larga circulatie inclusiv cele indexate in baze de date (B), reviste recunoscute din BDI, necotate ISI (C), carti (D), volumele conferintelor internationale organizate de forurile stiintifice internationale recunoscute in domeniu (E), alte conferinte internationale (F) sau nationale(G)
Detaliati cheltuielile de la capitolul “cheltuieli de capital” din structura bugetului
Tema propusa nu face obiectul finantarii bugetare in cadrul altui
program national de cercetare in ultimii patru ani.
39
9.4. Contribuţia potenţială la tematica ştiinţifică vizată în proiect, reflectată
prin gradul de originalitate/inovatie (raportat la cele mai recente realizări
citate in fluxul principal de publicatii)
Prezentarea va conţine:
1. relevarea, prin analiza critica a stadiului actual, a faptului ca tema propusa poate avea un aport semnificativ la dezvoltarea cunoaşterii in domeniu;
2. specificarea contribuţiilor propuse, raportate la analiza critica anterioara si la
elementele prezentate la punctul 9.3;
3. prezentarea tipului de elemente originale vizate, prin încadrarea acestora in
urma din următoarele categorii:
elaborarea de noi abordări si teorii in aria aferenta temei;
dezvoltarea unor abordări/teorii/metode existente;
adaptarea unor abordări/teorii/metode existente, pentru a fi utilizate in noi
Realismul soluţiilor propuse, din punctele de vedere: conceptual, al costurilor si al duratei cercetării (iar acolo unde este cazul, autoevaluarea gradului de risc al cercetării, cu menţionarea de soluţii alternative)
9.6. Modul de organizare a proiectului
9.6.1. Obiectivele si activitatile din cadrul proiectului:
9.6.2. Managementul proiectului; rolul membrilor echipei.
Prezentarea va fi structurata pe urmatoarele aspecte:
1. Implicarea membrilor echipei -
An * h) Obiective (Denumirea obiectivului)
Activităţi asociate * * Valoarea solicitata pe
activităţi (RON) ***
2010
1.1. 1.
2.
1.2.
1.
2.
2011
1.1. 1.
2.
1.2.
1.
2.
40
* Este specificata pozitia din Lista membrilor echipei de cercetare
Directorul de proiect se considera la pozitia 0.
Se marcheaza prin “da” participarea membrului echipei la activitatea respectiva.
9.7. Modul de valorificare a rezultatelor
Prezentarea va avea in vedere următoarele posibilităţi de valorificare:
I. Publicaţii, la care se vor detalia:
articole vizate pentru publicare, cu nominalizarea revistei unde se intenţionează publicarea: reviste cotate ISI (A), alte reviste internaţionale de largă circulaţie (B), reviste recunoscute CNCSIS necotate ISI (C);
lucrari vizate pentru comunicare si publicare in volumele conferintelor de specialitate, cu nominalizarea conferintei vizate si a nivelului acesteia (conferinte internationale organizate de forurile stiintifice internationale recunoscute in domeniu, alte conferinte internationale din strainatate, conferinte internationale
sau cu participare internationala organizate in tara, conferinte nationale); carti vizate (monografi/tratate/alte carti) publicate in edituri recunoscute national
/ international;
II. Brevete;
III. Transfer tehnologic.
9.8. Măsura in care proiectul contribuie la dezvoltarea resursei umane
Prezentarea va conţine:
responsabilităţi si contribuţii efective vizate de doctoranzi, masteranzi: capitole din
teze de doctorat, referate de doctorat, lucrari de dizertatie, etc.;
9.9. Masurile prevăzute pentru respectarea normelor deontologice ale cercetării
10. Prezentarea proiectului de cercetare in limba engleza: (Max. 10 pagini)
11.1. Activitatea stiintifica a directorului de proiect: 11.1.1. Domenii de competenta si rezultate semnificative.
domeniile de competenta vor fi documentate atat prin rezultatele teoretice cat si prin rezultate practice.
11.1.2. Lucrari semnificative publicate (max.5 lucrari) 11.1.3. Alte modalitati de valorificare/diseminare a rezultatelor din domeniile de competenta declarate
[Publicatii, brevete, expozitii, organizare de conferinte in ultimii 5 ani]
11.1.4. Premii si distinctii academice obtinute
Granturi de cercetare obtinute de directorul de proiect din diverse
surse de finantare nationale si internationale (in ultimii 5 ani)
11.1.5. Date privind identificarea proiectului (anul, sursa de finantare, nivel de finantare, titlul, institutiile participante, numarul de participanti).
11.1.6. Situatia actuala a proiectului.
Membrul din
echipa *
Activitati
0
1
2
……………
n
Activitatea 1 din obiectivul 1.1 (Anul I)
Activitatea 2 din obiectivul 1.1 (Anul I)
. .
41
11.1.7. Rezultate obtinute.
Se va face referire atat la rezultatele teoretice cat si la rezultatele practice. Se vor puncta si eventualele aspecte de cooperare intre institutii.
11.2. Echipa de cercetare
Idem
13. Infrastructura de cercetare 13.1 Echipamente si facilităţi pentru experimentare, proprii sau
disponibile prin relaţii de cooperare cu alte instituţii. Adecvanţa echipamentelor
si facilităţilor pentru experimentare la obiectivele proiectului, precum si gradul de
acoperire a necesităţilor proiectului cu echipamentele si facilităţile existente
13.2 Detalierea cheltuielilor de la capitolul “cheltuieli de capital” din structura
bugetului
42
Metodologia cercetării cu caracter fundamental-teoretic
Presupunem că:
1. obiectul cercetării este precis formulat şi se referă fie la un proces fizic, fie la un
sistem tehnic, pentru care scopul urmărit este bine conturat;
2. cercetarea cu caracter fenomenologic este finalizată şi se cunosc toate detaliile
constructive şi fenomenologice implicate.
Scopul urmărit în cercetarea fundamental-teoretică este obţinerea unui model
matematic al obiectului/procesului investigat, care să permită:
a. analiza previzională a comportării dinamice a obiectului/procesului investigat,
b. proiectarea obiectului/procesului investigat, în sensul modificării acestuia, astfel
încât să aibă un set de proprietăţi impuse.
Observaţie Presupunem că obiectul/procesul investigat este dat sub formă de concept (adică, sub
formă de documentaţie), urmând a se realiza ulterior într-o formă fizică.
Sub aspect metodologic, competenţa necesară în problema modelării analitice a
sistemelor fizice, implică două componente:
a. elemente/piese de cunoaştere (cunostiinte) din domeniul de specialitate al
procesului studiat. Ele formează “cărămizile” cu care se poate construi modelul.
De exemplu, pentru domeniul „Acţionări electrice”, piesele de cunoaştere sunt
formate din totalitatea cunoştinţelor existente privind aspectele constructive şi
funcţionale ale maşinilor electrice, aparatelor şi echipamentelor implicate în
acţionările electrice. Se presupune că inginerul electrotehnician care face
modelarea are aceste cunoştinţe;
b. cunoştiinţe metodologice pentru construcţia sistemelor dinamice (atenţie !, prin
sistem dinamic înţelegem modelul matematic ce reflectă proprietăţile dinamice şi
statice ale obiectului/procesului investigat). Aceste cunoştinţe metodologice se
refera la “tehnologia de asamblare” a elementelor/pieselor de cunoaştere
(menţionate la punctul anterior), pentru obţinerea unui sistem dinamic cauzal
(adică, a unui sistem de ecuaţii diferenţiale care definesc proprietăţile dinamice şi
statice, ale obiectul/procesul investigat). In plus, sistemul dinamic (adică,
modelul) trebuie să aibă:
- proprietăţi structurale de tip controlabilitate şi observabilitate ;
- structura si ordinul adecvate obiectivului de proiectare.
Obs. Un sistem dinamic, cu mărimea de intrare (mărimea „cauză”) u(t) şi
mărimea de ieşire (mărimea „efect”) y(t) este cauzal dacă „efectul” se produce
după aplicarea mărimii „cauză”.
Actualmente, modelarea matematică a proceselor are la bază următoarele abordări şi
instrumente:
- metodologia bazată pe ecuaţiile de bilanţ;
- metodologia “bond-graph”, care permite abordarea sistematică şi unitară a proceselor
heterogene (sub aspectul suportului fizic al acestora);
- abordari “obiectuale” in structurarea modelelor şi în dezvoltarea acestora; limbaje
dedicate de tip UML, MODELICA etc;
- formalizarea procedurii de modelare prin tehnici de metamodelare.
Cu toate dezvoltările menţionate, modelele care se obţin într-o aplicatie cu un nivel de
complexitate mediu/ridicat, pe baza abordărilor si instrumentelor menţionate, frecvent nu asigură
în mod sistematic cerinţe precum:
43
1- compatibilitatea cu mediile de simulare uzuale, care reclamă respectarea
cerinţelor de cauzalitate la nivelul fiecarui subsistem, pentru evitarea “buclelor algebrice”.
Faptul că aceste medii de simulare (precum Simulink) semnalează prezenţa incoerentelor de tip
cauzal, dar realizează efectiv simularea prin “artificii” numerice, reprezinta un factor de risc,
nicidecum o rezolvare corectă a problemelor de modelare-simulare. Obţinerea unui model
(sistem) necauzal înseamnă o eroare de modelare, întrucât procesele fizice sunt întotdeauna
cauzale (nu poate apare un efect înaintea sau independent de cauza care il produce !);
2- indeplinirea proprietăţilor structurale de tip controlabilitate/observabilitate, în
acord cu natura reală a proceselor modelate. Nerespectarea acestor proprietăţi înseamnă, de
asemenea, erori de modelare, pentru că procesele fizice sunt proiectate astfel încât ele sa fie
efectiv controlabile.
3- adecvarea modelului la domeniul spectral al mărimilor de intrare. Mai simplu
spus, este vorba de a se obţine un model cu o complexitate adecvată scopului urmărit prin
modelare. Complexitatea este definită prin ordinul sistemului dinamic (dimensiunea vectorului
de stare). Procedura uzuală este de a se dezvolta un model de stare cu o dimensiune
“acoperitoare”, admiţându-se toate acumulările de la nivelul subsistemelor componente. după
care se procedează la reducerea ordinului modelului (de ex., prin „metoda perturbaţiilor
singulare”) la dimensiunea adecvată obiectivului urmărit.
In cele ce urmează se prezintă procedura generală privitoare la modelarea
proceselor fizice tratate ca sisteme dinamice, utilizând metodologia bazată pe ecuaţiile de
bilanţ
Principalele etape ale metodologiei
de modelare matematica a sistemelor fizice
Etapa 1 – Determinarea “conturului” sistemului fizic modelat.
Fie 1FS sistemul fizic care este obiectul de interes initial, asa cum se prezinta in fig. 1.
Fig.1 – Definierea intrarilor si iesirilor sistemului fizic
Trebuie examinate legăturile sistemului 1FS cu alte subsisteme adiacente. Se consideră iesirea
i,y1 a lui 1FS ca marime de intrare pentru sistemul fizic
2FS si iesirea 2,ky a acestuia ca fiind
intrare pentru 1FS , asa cum se prezinta in figura 2.
44
Fig. 2 – Evidentierea interactiunilor dintre sub-sisteme
Cele două subsisteme sunt într-o relaţie de interacţiune: în acest caz, conturul initial 1C al
sistemului modelat se extinde la conturul 2C . Procedura continuă în raport cu 21 FF SS
şi
se termină când legăturile sistemului fizic cu mediul său devin de tip acţiune, fără
interacţiune. Este posibil sa se obtine interactiuni foarte complexe, de tipul celor din Fig. 3.
Fig. 3 Schema de interacţiuni complexe
Fie FS sistemul obtinut. El va reprezenta obiectul modelarii matematice.
Observaţie. Fireşte, gradul de detaliere al modelelor este mare pentru subsistemul SF1 şi scade
pe măsura creşterii „distanţei” faţă de obiectul interesului iniţial.
Se vor ilustra cele prezentate prin 2 exemple care, în ciuda faptului că aparent sunt
extrem de simple, ele pot provoca situaţii generatoare de erori importante în modelare (acestea
vor fi prezentate în cele ce urmează).
Exemplul 1: Obiectul interesului initial este un motor
de curent continuu (1FS ), reprezentat ca in figura 4.
Motorul se consideră alimentat de un convertizor static de
reţea (2FS ). Mărimile de intrare sunt: tensiunea pe indus
)t(V şi cuplul rezistent Mr(t). Mărimile de ieşire: viteza
( )t si curentul ( )i t . Având în vedere că motorul
funcţionează pe o sarcină mecanică (3FS ), generată de
maşina de lucru, sistemul fizic de modelat, FS , are structura dată
in figura 5, unde: uc este tensiunea de comanda la intrarea
convertorului, Ur – tensiunea de retea (intereseaza, de fapt, eventualele variaţii ale tensiunii de
retea), vp este variabila care determină regimul de sarcină al utilajului antrenat (defineşte
“intensitatea” procesului tehnologic).
Fig.4 Sistemul initial
45
Fig. 5 - Evidentierea interactiunilor
Interactiunile sunt de tipul
213 FFFF SSSS
iar sistemul final (de modelat) SF se poate reprezenta printr-o schemă bloc simplă, ca în figura 6.
Observaţii. 1. In automatică, se includ în SF toate elemenetele buclelor de reglare, cu excepţia
regulatoarelor, astfel încât SF are structura din figura 7, unde Tr si iTr sunt traductoarele de
viteza si, respectiv, de curent.
Fig. 6 Sistemul final Fig. 7 – Sistemul definit ca proces condus
2. Obiectul interesului iniţial este motorul M, iar subsistemele adiacente sunt convertorul C şi
sarcina mecanică S.
Modelul dinamic al motorului de cc este bine cunoscut şi se caracterizează de constantele
de timp electrică şi electromecanică, având mărimile de ordinul zecilor de ms (pot existe
şi motoare cu dinamică ultrarapidă, cu constante de timp de ordinul ms).
Convertorul static poate fi modelat ca sistem dinamic, considerând şi schemele
echivalente ale ventilelor electronice. In acest caz, regimurile dinamice se situează la
scara de timp de ordinul: zecimi de microsecunde – microsecunde. Ele detaliază
funcţionarea intimă a convertorului (de ex., apariţia regimului de curent întrerupt, care
Dacă o punem sub forma tf (raport de polinoame), avem:
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
63
sys2=tf(sys1)
Se obţine 2
3 2
3224 7.273e007 3.643e011
+ 1.503e004 + 5.678e007 + 9.248e008
s s
s s s
Deci, rezultă un sistem de ordinul 3. Din forma zpk se observă că sistemul are un pol
dominant, doi poli complecşi conjugaţi nesemnificativi şi două zerouri nesemnificative.
Atributul “nesemnificativ” înseamnă foarte depărtat de axa imaginară, în raport cu polul
dominant.
Eliminarea polilor şi zerourilor nesemnificativi se face înlocuind s cu 0 în factorii
respective. Se obţine
3223.9822 1.505e004 7508
+16.36 5.653e007s
sau
6444
--------------
s + 16.36
Răspunsurile la semnal treaptă ale sistemului de ordinul 3 şi de ordinul 1 sunt date în
figură
Metodologia simulării numerice a sistemelor
In ultimul timp, analiza sistemelor prin simulare numerică se face aproape în exclusivitate
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.40
50
100
150
200
250
300
350
400
64
prin utilizarea instrumentelor software de simulare. Există deja o mare varietate de astfel de
instrumente software:
Matlab/SIMULINK;
ARCHER şi ENDPORT – pentru modele obţinute prin tehnici Bond Graph;
SABER – pentru procese hibride (mecanice-electrice-hidraulice-etc)
SimPowerSystem – pentru elecronică de putere şi acţionări electrice;
Spice – pentru circuite electronice;
EMPT – pentru reţele electroenergetice
Signal Processing Blockset – pentru procesarea de semnale;
Video and Image Processing Blockset –prelucrarea imaginilor;
Virtual Reality Toolbox – realitate virtuală etc.
In ciuda calităţii remarcabile a instrumentelor moderne de simulare, utilizarea acestor
instrumente nu asigură, uneori, suficiente garanţii privind acurateţea rezultatelor. O cauză
plauzibilă a acestui fapt este faptul că la crearea acestor instrumente se acordă o atenţie
primordială aspectelor de interfaţare convivială cu utilizatorul (esenţiale din punct de vedere
comercial), în detrimentul aspectelor de natură sistemică privitoare la corectitudinea şi eficienţa
metodelor numerice utilizate (exemplu privind procedurile numerice din Matlab).
Principala dificultate în simularea sistemelor dinamice constă în asigurarea principiului
cauzalităţii. Adesea, cerinţa privind ordonarea ecuaţiilor modelului matematic, astfel încât in
partea dreapta a oricărei ecuaţii trebuie sa intervină numai:
variabile de stare,
variabile de intrare,
variabile intermediare definite printr-o relaţie anterioara.
nu este respectată. Atunci când simularea se face printr-un program .m , de integrare a ecuaţiilor
diferenţiale ale sistemului simulat, existenţa unei relaţii care are în partea dreaptă o variabilă care
nu a fost încă definită conduce la oprirea calculului şi semnalarea erorii respective. Nu aşa se
întâmplă în cazul instrumentelor software de simulare, de tip SIMULINK şi altele. Deseori, la
întocmirea unei scheme de simulare, se introduc blocuri care calculează o variabilă pe baza unei
mărimi de ieşire a altui bloc, acesta din urmă primind la intrare variabila de ieşire a primului
bloc. Se obţine o aşa numită „buclă algebrică” (fig. 21). In cazul buclei algebrice, nu se
respectă principiul cauzalităţii: ieşirea unui sistem trebuie să apară după aplicarea intrării. In
aceste cazuri, instrumentul software SIMULINK nu opreşte simularea, ci doar semnalează
existenţa buclei algebrice. Utilizatorul poate să accepte sau nu rezultatul obţinut ; adesea el
încearcă să elimine bucla algebrică prin introducerea unei întârzieri în acea buclă (adică, a
funcţiei de transfer z-1
, v. fig. 21). In acest fel, el modifică, de fapt, modelul matematic, fără nicio
justificare fizică.
Este foarte grav faptul ca Simulink-ul permite simularea sistemului in condiţiile
nerespectării cerinţelor de cauzalitate, prin artificii numerice (netransparente) care nu au o bază
Fig. 21 Bucla algebrica
z-1
65
Fig. 23 Regimurile de functionare ale sistemului
Fig. 22. Structura fizica a sistemului
din cadrul Exemplului 1
ştiinţifică. Acest fapt nu garantează corectitudinea rezultatelor obţinute.
Ilustrarea acestei situaţii s-a realizat in cadrul Exemplului 1. Sistemul simulat, a cărui
structură este dată in fig. 22, are ca mărimi de intrare unghiul de comanda pe grila, α, si cuplul
rezistent la arbore, Mr. Pentru α=const., caracteristica mecanică a acţionării electrice este dată în
fig. 23.
Sistemul are doua regimuri distincte:
de curent ne-întrerupt, la valori medii si mari ale cuplului de sarcina, si
de curent întrerupt, la valori reduse ale cuplului de sarcina.
Schema de simulare in Simulink utilizează un generator de tip rampă, cu pantă negativă,
pentru a se aplica un cuplu de sarcină lent scăzător, astfel încât sistemul sa evolueze de la un
regim de curent ne-întrerupt, la un regim de curent întrerupt.
Fig. 24 Schema 1 de simulare a sistemului din Exemplul 1
66
Fig. 25 Evoluţia curentului in sistemul cu schema 1 de simulare
Fig. 26 Schema 2 de simulare a sistemului din Exemplul 1
Fig. 27 Evoluţia curentului în sistemul cu schema 2 de simulare, în regimul de curent întrerupt
In fig. 24 si 26 sunt prezentate doua versiuni diferite de scheme Simulink pentru sistem, ambele
fiind concepute cu respectarea regulilor de utilizare a blocurilor din SimPowerSystem. La
ambele scheme au fost semnalate bucle algebrice la debutul simulării, însă aplicaţia nu a fost
întreruptă. Rezultatele sunt prezentate in fig. 25, respectiv fig. 27. In primul caz, dinamica
sistemului este descrisă eronat de sistemul simulat. In fig. 25 este surprinsă situaţia când ar
trebui să se treacă de la regimul de curent ne-întrerupt, la regimul de curent întrerupt. In
realitate, regimul de curent întrerupt nu se obţine. In schimb, a doua schemă reproduce corect
trecerea de la regimul de curent ne-întrerupt, la regimul de curent întrerupt. In fig. 27 este
prezentat un segment din funcţionarea in regim de curent întrerupt.
Synchronization Voltages
DC motor equivalent circuit
208 V rms L-L3-phase Source
+i-
iB
+i-
iA
+-
v
Vd
+-
v
Vca
Vc
+-
v
Vbc
Vb
+-
v
Vab
Va
Ia.mat
To File
A
B
C
pulses
+
-
Thyristor Converter
alpha_deg
AB
BC
CA
Block
pulses
Synchronized6-Pulse Generator
Scope
Saturation
Refence1
Ramp
Mux
+i-
Id
DC Voltage Source
F+
A+
TL
F-
A-
m
DC Machine
0
I
iA & iB
Vd
1.155 1.16 1.165 1.17 1.175
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Ia
t
67
Eliminarea dificultăţilor care conduc la erorile grave de simulare, ilustrate in exemplul
anterior, implica respectarea stricta a principiului cauzalităţii la elaborarea modelului
matematic. In esenţă, operaţia menţionată în etapa 3.c (ordonarea ecuaţiilor), din cadrul
metodologiei de modelare, nu poate fi realizata efectiv ca o operaţie de explicitare secvenţiala a
fiecărei variabile intermediare. In aceste condiţii, ar fi posibilă procedura descrisă în cele ce
urmează. La pasul curent al construcţiei modelului de stare, ecuaţiile deduse se structurează în
doua categorii :
1. ecuaţii algebrice. Aceste se obţin din două surse:
a. din relaţii de bilanţ în care se neglijează variaţia acumulărilor,
b. din relaţii de explicitare a unor variabile intermediare,
2. ecuaţii diferenţiale de stare.
Fig. 28 Structura modelului
In cadrul modelului intervine, pe lângă variabilele x si u, si vectorul v obţinut prin rezolvarea
sistemului de ecuaţii algebrice (v. fig. 28).
Deci, modelul curent are forma:
( , , ) 0
( , , )
G x u v
x F x u v (11)
Simularea numerica a sistemului, cu respectarea principiului cauzalităţii, se poate face
prin doua două proceduri:
A- Rezolvarea prin metode numerice, la fiecare pas de integrare a ecuaţiilor
modelului de stare, a sistemului de ecuaţii algebrice. Iniţializarea procedurii numerice in
vecinătatea soluţiei, urmare a faptului ca modificarea vectorului v la doi paşi consecutivi este
mica, face ca aceasta procedură sa fie aplicabilă pentru simulare. Admiţând că funcţia G(.) este
derivabila, algoritmul Newton-Raphson reprezintă o variantă adecvata de rezolvare numerică a
sistemului de ecuaţii algebrice, în cele mai multe aplicaţii.
B- Transformarea ecuaţiilor algebrice în ecuaţii diferenţiale Această procedură va fi
ilustrată prin exemple.
Exemplul 1.
Fie sistemul:
1 1 2
2 1 2
1 1 2
0.5
cosh[sat( )]
x u x x v
x x x
v x x x
(12)
unde saturaţia sat se produce la nivelurile -0.5 şi +0.5. Acest sistem poate fi simulat fără
probleme, deoarece variabila intermediară depinde numai de variabilele de stare 1x şi 2x .
Totuşi, pentru ilustrarea metodei discutate, vom arăta cum se transformă ecuaţia algebrică ce
exprimă variabila intermediară v în ecuaţie diferenţială. In partea stângă a ecuaţiei intervine
1 dv
A dt, iar partea dreaptă se modifică faţă de forma din ecuaţia algebrică prin termenul –v. In
felul acesta, ecuaţia diferenţială rezultată din cea algebrică este
1 1 21
cosh[sat( )]dv
x x x vA dt
68
unde A se alege iniţial egal cu 1. Se observă că la obţinerea regimului staţionar aferent acestei
ecuaţii diferenţiale, adică atunci când v=const., dv
Adt
=0 şi ecuaţia care rezultă este cea algebrică
iniţială. Prin constanta A se poate ajusta timpul necesar obţinerii regimului staţionar: cu cât A
este mai mare, cu atât obţinerea regimului staţionar este mai rapidă. In continuare, se vor
prezenta rezultatele obţinute cu modelele (12) şi (13).
1 1 2
2 1 2
1 1 2
0.5
1cosh[sat( )]
x u x x v
x x x
dvx x x v
A dt
(13)
Fig 29 Fig. 30
Alături de schema Simulink, sunt date rezultatele simulării. Cu linie neagră continuă
(aceasta este practic acoperită de linia verde) s-a reprezentat 1( )x t dat de sistemul (12). Cu linie
întreruptă, cu culorile albastru, roşu şi verde, sunt date variaţiile lui 1( )x t din sistemul (13),
atunci când A=1, respectiv A=10 şi A=100 . Se observă că la valori mari ale lui A (acestea se
determină pe cale empirică), rezultatele celor două sisteme sunt practic identice.
Exemplul 2. se referă la următorul sistem: 0.8
1 1 1 2 2
2 1 2 1 2
1 1 2 1
2 1 2 2
cosh[sat( )]
0.1
0.5
v x x x v
v x x v v
x u x x v
x x x v
(14)
Aici, la fiecare pas de integrare a celor 2 ecuaţii diferenţiale, ar trebui să se rezolve
sistemul de ecuaţii algebrice, pentru determinarea lui v1 şi v2, în funcţie de 1x şi 2x , ceea ce este
dificil. Prin transformarea ecuaţiilor algebrice în ecuaţii diferenţiale, rezultă sistemul:
1 1 2 1
2 1 2 2
0.811 1 2 2 1
21 2 1 2 2
0.5
1cosh[sat( )]
10.1
x u x x v
x x x v
dvx x x v v
A dt
dvx x v v v
A dt
(15)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
A=1A=10
A=100
69
Fig. 31
In fig. 31 sunt două scheme de simulare a
sistemului (15) cu valorile 75 şi respectiv
100 ale parametrului A. Acest parametru
se alege la valoarea la care se constată că,
prin creşterea lui, rezultatele simulării
rămân practic nemodificate, aşa cum se
remarcă din Fig. 32.
Fig. 32
TEHNICI DE SIMULARE ÎN MEDIU FIZIC
Simularea Hardware-In-the-Loop (HIL)
Pentru ilustrarea tehnicii de simulare în mediu fizic, se va considera un exemplu concret.
Fie sistemul de amortizare a oscilaţiilor la un autoturism. Amortizorul este format dintr-un ansamblu de elemente care formează un sistem dinamic.
Acest sistem este interconectat cu ansamblul: caroserie, motor propulsie etc, care furnizează
modul de variaţie a forţei ce acţionează asupra amortizorului, în funcţie de încărcarea
autoturismului şi de viteza lui de deplasare. De asemenea, amortizorul este interconectat cu
elementul de rulare (roata), care este modelată ca subsistem dinamic,
O posibilitate de analiză a comportării amortizorului constă în simularea numerică a
ansamblului. Putem utiliza o abordare de simulare de tipul celei din fig. I.a, unde sistemul
dinamic include toate subsistemele enumerate (nediferenţiate). Mărimile de intrare sunt: profilul
drumului, încărcarea autoturismului, viteza de deplasare, direcţia de deplasare. Mărimile de
ieşire sunt toate variabilele de interes privind funcţionarea amortizorului.
Pentru a pune în evidenţă mai bine obiectivul cercetării, sistemul global se poate structura
în două subsisteme (fig. I.b):
- sistemul investigat, în cazul de faţă amortizorul, notat cu S2 în fig. I.b,
- sistemul care asigură „mediul” de funcţionare al sistemului investigat, notat cu S1
în fig. I.b
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
70
Fig. I
Schema din fig. I.b se poate pune sub forma din fig. I.c, în care apar explicit cele două
subsisteme menţionate, precum şi variabilele de interacţiune z1 şi z2. Sistemul investigat S2 apare
într-o buclă şi, din acest motiv, structura din figura I.c este numită “Software-In-the-loop
Simulation” (SILS).
Rezultatele simulării numerice reprezintă o validare preliminară (în mediul virtual). In
realitate, nu ştim în detaliu cum se va comporta sistemul fizic investigat, în toate privinţele,
inclusiv din puncte de vedere care nu au fost luat în considerare la modelarea matematică a
amortizorului (probleme de material, fiabilitate etc). Este clar că:
- simularea numerică nu poate oferi soluţia completă a problemei investigate;
- investigarea în timp real a amortizorului pe un autoturism este complicată, costisitoare
şi, uneori, greu sau imposibil de realizat în detaliu.
In aceste condiţii, în cadrul buclei SILS din fig. I.c, partea software aferentă sistemului
investigat S2 se înlocuieşte cu obiectul fizic propriuzis (investigat) . In aceste condiţii,
structura care se obţine se numeşte Hardware-In-the-Loop (HIL) şi reprezintă o soluţie
utilizată pentru investigare în mediu fizic. Evident, subsistemul S1 rămâne realizat în mediul
software, însă trebuie asigurată o interfaţare prin convertoare N/A şi A/N cu mediul fizic
investigat.
In aceste condiţii, structura HIL de investigare experimentală a amortizorului este dată în
figura următoare.
Motor
liniar
F Traductor
de forţă
x
Traductor de
deplasare
Dinamica
autoturismului
(caroserie, motor
propulsie)
Dinamică
roată şi
anvelopă
Profil teren
N
A
N
A
Forţa care acţionează asupra amortizorului
Deplasarea amortizorului
Interfaţă REALIZARE FIZICĂ REALIZARE SOFT
Fref
F
71
Din punctul de vedere al sistemului fizic investigat (adică, amortizorul), funcţionarea este
asigurată de un ansamblu fizic şi informatic ce reprezină autoturismul care rulează pe un drum
dat. Contactul dintre subsistemul S2 şi subsistemul S1 are loc în mediul fizic. Deci,
subsistemul S1, numit şi emulator (simulator) electromecanic de autoturism,
conţine două părţi:
1. un simulator software de timp real (SSTR), care are la bază modelele de dinamică
a caroseriei, motorului, roţii, căii de rulare etc,;
2. un servosistem electromecanic în circuit închis (SE). Acesta primeşte de la SSTR,
prin convertor N/A, referinţa forţei care trebuie să acţioneze asupra amortizorului şi
realizează efectiv această forţă.
Interacţiunea dintre SSTR şi SE poate să aibă loc în două moduri:
1. SSTR furnizează referinţa de forţă (sistemul S2 este pilotat în forţă), iar S2 transmite
spre SSTR, ca variabilă de răspuns, deplasarea amortizorului,
2. SSTR furnizează referinţa de deplasare (sistemul S2 este pilotat în deplasare), iar S2
transmite spre SSTR, ca variabilă de răspuns, forţa din amortizor.
Exemplul prezentat, foarte simplu, ilustrează modul cum o structura HIL emulează un sistem fizic, numit sistem fizic simulat (SFS), care interacţionează cu un sistem fizic investigat (SFI). Acesta poate fi cercetat experimental, în laborator, întrucât structura HIL îi
crează “mediul” natural de funcţionare.
Structurile HIL sunt, în present, larg utilizate pentru emularea diverselor procese de
natură diferită, inclusiv procese pur electrice sau electronice. (Exemple: ABS etc)
Vom ilustra utilizarea structurii HIL pentru studiul conversiei energiilor regenerabile.
Investigarea experimentală a agregatelor eoliene necesită dezvoltarea unor simulatoare de
turbine eoliene, care să permită realizarea cercetărilor independent de regimul de vânt din
momentul efectuării experimentelor. In acest caz, din punctul de vedere al cercetătorilor din
profilurile electric, electronic, automatică, sistemul fizic investigat (SFI) este format din:
- generatorul electric;
- electronica de putere aferentă;
- buclele de reglare;
- reţeaua în care debitează sursa eoliană.
Simulatorul electromecanic de turbină eoliană trebuie să ofere un arbore mecanic
astfel încât:
- la acest arbore să se obţină caracteristicile statice şi dinamice ale unei turbine date, care a
fost aleasă dintr-o anumită clasă. Clasa turbinelor ale căror caracteristici pot fi reproduse la
arbore ar trebui să fie restricţionată doar de puterea nominală;
- regimul de vânt la care este testat sistemul eolian, conform strategiei de experimentare, să
fie impus prin modelul matematic al vitezei vântului (proprietăţile spectrale ale acesteia).
Simulatorul electromecanic propriu-zis este compus dintr-un simulator software de timp
real (SSTR), care implementează modelul matematic al turbinei emulate şi al vitezei vântului,
precum şi un servomotor electric, care constituie sistemul electromecanic de urmărire a referinţei
impuse de SSTR.
Simulatorul de turbină poate fi cu pilotare în viteză sau cu pilotare în cuplu, după cum
simulatorul software de timp real generează referinţa de viteză, respectiv de cuplu pentru
subsistemul electromecanic şi primeşte de la acesta, ca variabilă de răspuns, semnal de cuplu,
respectiv viteză. Alegerea variantei de pilotare se face prin soft-ul de aplicaţie.
72
Generator
vânt
Model
dinamic turbină
eoliană
v M e / Ω
Simulator software de timp real - SSTR Servosistem
electromecanic
D A
Traductor viteză/estimator
de cuplu
Ω/ M e
Motor
electric Referinţă
cuplu/viteză
Convertizor de
frecvenţă
ME
GE
Răspuns
viteză/cuplu Ω
Arbore
eoli an
Simulator de turbină eoliană
D A
Generator electric
Regulator
optimizare
conversie
D A
Electronică
de putere
Ω opt
P ref P e l
SISTEM FIZIC INVESTIGAT
M ref
73
Curs 6
Etica cercetării ştiinţifice
Bibliografia:
C. Balan Deontologia cercetării şi publicării rezultatelor ştiinţifice. Legislaţia românească şi
europeană relevantă pentru domeniul autoratului ştiinţific. (Doctoratul în şcoli de excelenţă,
Universitatea Dunărea de Jos Galati, 2011);
C. Diaconu. Frauda ştiinţifică, plagiatul şi duplicarea publicării. (Doctoratul în şcoli de
excelenţă, Universitatea Dunărea de Jos Galati, 2011)
1. Dreptul de autor
A. Ce vizează dreptul de autor ?
Dreptul de autor vizează o operă (creaţie intelectuală) a unui/unor autor/autori, indiferent
dacă este finalizată sau în curs de finalizare şi indiferent dacă este publică (publicată) sau nu.
„Opera de creaţie intelectuală (chiar în formă nefinalizată) este recunoscută şi protejată, prin simplul fapt al realizării ei, independent de aducerea la cunoştinţa publică” (art. 1, alin. 2 din Legea nr. 8/1996)
B. Obiectul dreptului de autor
1. Lucrări ştiinţifice de orice tip:
lucrări publicate sau comunicate,
studii,
cărţi (monografii şi tratate),
manuale universitare sau şcolare,
proiecte şi documentaţii ştiinţifice
2. Conferinţe, prelegeri
3. Programe pentru calculator
4. Opere literare, dramatice, de artă (de orice tip), etc.,
5. Traduceri
Evident, în cele ce urmează ne vom referi la primele 3 categorii, cu toate că acestea nu
reprezintă majoritatea operelor care sunt supuse Legii dreptului de autor.
Nu pot face obiectul dreptului de autor:
1. Teoriile, conceptele, ideile, descoperirile ştiinţifice, procedeele şi metodele de
funcţionare, conceptele şi demonstraţiile matematice, invenţiile etc. – care sunt
conţinute într-o operă, oricare ar fi modul de explicare sau de
exprimare 2. Textele oficiale de natură juridică, politică etc., ştirile şi informaţiile de presă etc.
Autorii şi co-autorii au răspunderea integrală şi comună asupra rezultatelor care fac obiectul
dreptului de autor
C. Conţinutul dreptului de autor
Drepturile de autor pot fi:
- drepturi morale,
- drepturi patrimoniale
Printre drepturile morale se regăsesc:
1. Dreptul de a pretinde recunoaşterea calităţii de autor a operei,
2. Dreptul de a decide sub ce nume va fi adusă la cunoştinţa publică opera (Exemple),
3. Dreptul de a pretinde respectarea integrităţii operei,
74
4. Dreptul de a retracta opera.
Drepturile morale nu pot face obiectul renunţării sau înstrăinării.
Printre drepturile patrimoniale se regăsesc:
1. Dreptul de a stabili modul cum se utilizează opera (comunicare, publicare)
2. Dreptul de a da acceptul pentru preluarea unor date, cu indicarea sursei (!!!), etc
D. Editarea unei lucrări (opere)
Editarea se face în cadrul unei edituri, prin intermediul unui contract de editare
Prin contractul de editare, titularul dreptului de autor cedează editorului dreptul de a reproduce/tipări opera şi de a o distribui, în schimbul unei retribuţii.
Atenţie ! Nu constituie contract de editare înţelegerea dintre titularul dreptului de
autor şi editor, prin care editorul este solicitat să reproducă – contra cost – reproducerea/tipărirea
operei, eventual distribuirea acesteia.
• Clauzele unui contract de editare [1]:
a) durata cesiunii
b) natura exclusivă sau neexclusivă a cesiunii, întinderea teritorială a cesiunii
c) numărul maxim şi minim al exemplarelor
d) remuneraţia autorului,
e) numărul de exemplare rezervate autorului cu titlu gratuit
f) termenul pentru apariţia şi difuzarea exemplarelor fiecărei ediţii / fiecărui tiraj
g) termenul de predare a originalului de către autor
h) procedura de control al numărului de exemplare produse de către editor.
• Absenţa oricăreia dintre clauzele prevăzute la lit. a), b) şi d) dă dreptul părţii interesate să
solicite anularea contractului.
• Editorul poate ceda contractul de editare numai cu consimţământul autorului.
• Dacă termenul prevăzut pentru publicare operei nu este prevăzut în contract, editorul este
obligat să o publice în termen de cel mult un an de la data acceptării acesteia.
Observaţii
1. La publicarea unui articol într-o revistă sau volum de lucrări, autorii cedează editorului dreptul de a reproduce/tipări opera şi de a o distribui, fără retribuţie (dimpotrivă !)
2. Apariţia neautorizaţă, pe internet, a cărţilor piratate !
2. Buna conduită în activitatea de cercetare ştiinţifică
Pentru respectarea cerinţelor de bună conduită, a fost elaborat, sub autoritatea de stat pentru
cercetare-dezvoltare, Codul de etică şi deontologie profesională al personalului
de cercetare-dezvoltare, având la bază LEGEA nr. 206 din 27 mai 2004 privind buna
conduită în cercetarea ştiinţifică, dezvoltarea tehnologică şi inovare, modificată şi completată
prin Legea nr. 398/2006.
Buna conduită în cercetare-dezvoltare exclude [2]:
75
a. în privinţa activităţii propriuzise de cercetare:
1. ascunderea sau înlăturarea rezultatelor nedorite;
2. confecţionarea de rezultate;
3. înlocuirea rezultatelor cu date fictive;
4. interpretarea deliberat distorsionată a rezultatelor şi deformarea concluziilor;
5. plagierea rezultatelor sau a publicaţiilor altor autori;
6. prezentarea deliberat deformată a rezultatelor altor cercetători;
7. neatribuirea corectă a paternităţii unei lucrări;
b. în privinţa participării la competiţiile de granturi:
8. introducerea de informaţii false în solicitările de granturi sau contracte de finanţare;
9. nedezvăluirea conflictelor de interese;
10. deturnarea fondurilor de cercetare;
11. înregistrarea falsă a rezultatelor (raportarea falsă a publicaţiilor realizate);
12. lipsa de informare a echipei de cercetare, înaintea începerii proiectului, cu privire la:
drepturi salariale, răspunderi, coautorat, drepturi asupra rezultatelor cercetărilor, surse
de finanţare şi asocieri;
13. lipsa de obiectivitate în evaluări şi nerespectarea condiţiilor de confidenţialitate
(exemple);
14. publicarea sau finanţarea repetată a aceloraşi rezultate ca elemente de noutate
ştiinţifică (exemple).
3. Frauda ştiinţifică
Există 3 forme principale de fraudare în activitatea de cercetare ştiinţifică:
A. Frauda ştiinţifică propriuzisă,
B. Plagiatul,
C. Duplicarea publicării
A. Frauda ştiinţifică propriuzisă presupune, printre altele:
1. acţiunea deliberată de confecţionare şi falsificare a rezultatelor cercetării ştiinţifice;
2. falsificarea datelor privind materialele şi echipamentele utilizate,
3. interpretarea deliberat eronată a datelor, prin eliminarea unora din acestea, astfel
încât să rezulte concluziile dorite de autor,
4. atribuirea paternităţii false unei lucrări (exemple)
5. atribuirea calităţii de autor unor persoane care nu au avut contribuţii (sau invers)
B. Plagiatul
76
a. Ce înseamnă:
Plagiatul reprezintă însuşirea frauduloasă a rezultatelor (operelor, în sensul larg al
dreptului de autor), obţinute de alţi autori. Aceste rezultate se pot referi la: idei, metode
teoretice, metode experimentale, tehnologii etc., dar şi la text explicativ, care sunt preluate de la
alţi autori şi prezentate ca fiind rezultate personale.
b. Cum se practică plagiatul:
Plagiatul se practică sub următoarele forme de bază:
1. Plagiatul direct – prin simpla copiere (eventual cu modificări minore) a rezultatelor din
reviste (exemple de plagiate de tip copy-paste)
2. Plagiatul prin omiterea surselor bibliografice.
C. Duplicarea publicării înseamnă publicarea repetată a aceluiaşi rezultat. Această
conduită incorectă se mai numeşte auto-plagiat
Observaţii:
1. Auto-plagiatul poate fi foarte subtil, prin utilizarea succesivă a unor lucrări care se
diferenţiază prin rezultate puţin diferite („dilatarea” artificială a lucrărilor publicate).
Această situaţie se află la limita „gri” a conduitei corecte (exemple)
2. Uneori, auto-plagiatul este justificat de autori prin practica considerată „licită” de
publicarea lucrării atât în volumul conferinţei, cât şi într-un volum de editură sau chiar
în revistă (exemple).
4. Metode de detectare a atitudinilor incorecte şi
sancţiuni
Există mijloace software de depistare a similarităţii (identităţii) textelor, de exemplu, banca
de date cu acces liber - Déjà vu. Există şi procedee care implică tehnologia de recenzie/examinare a lucrărilor propuse pentru
conferinţe şi reviste, dar – mai ales – pentru propunerile de proiecte (granturi).
Sancţiunile pot fi de natură penală sau administrativă
Dintre sancţiunile administrative, amintim [2]:
îndepărtarea persoanei/persoanelor din echipa de realizare a proiectului;
retrogradare din funcţie;
suspendarea din funcţie;
concedierea;
comunicarea rezultatelor investigaţiei către organizaţii, instituţii publicaţii etc;
interdicţia de participare la competiţia de obţinere a finanţării temelor de cercetare;
interdicţia de a face parte din diverse comisii ( de evaluare, de acordarea de fonduri etc.);
încadrarea penală (în cazurile grave)
Redactarea lucrarilor stiintifice Biblio:
1. Bala, C. Redactarea lucrărilor ştiinţifice, Doctoratul în şcoli de excelenţă, Universitatea
Dunărea de Jos Galati, 2011);
2. Marşavina,L.,Bălan,C. Modul de pregătire a unui manuscris pentru publicare.
Principalele etape ale elaborării unei lucrări de cercetare în vederea publicării. Doctoratul
în şcoli de excelenţă, Universitatea Dunărea de Jos Galati, 2011);
Tipuri de lucrări (nu neaparat lucrări ştiinţifice)
77
- Lucrări de licenţă; proiecte de diplomă – sunt aplicaţii la nivelul cunoştinţelor curente
în domeniu
- Dizertaţii, Teze de doctorat – sunt lucrări ştiinţifice, conţin contribuţii (cu niveluri
diferite)
- Articole ştiinţifice (pentru reviste) şi lucrări la Conferinţe ştiinţifice – lucrări
ştinţifice tipice
- Rapoarte de cercetare publicate pe internet – lucrări ştiinţifice
- Rapoarte ştiinţifice ale granturilor - lucrări ştiinţifice (publice)
- Documentaţii ale contractelor de cercetare din fonduri private – lucrări ştiinţifice
private - Tratate şi monografii – în general, nu se consideră lucrări ştiinţifice, ci sinteze în
domeniile ştiinţifice abordate (au valoare ştiinţifică). Există însă cărţi dedicate
prezentării unor noi abordări, teorii etc.
- Manuale didactice – nu sunt lucrări ştiinţifice, dar au valoare pentru cercetarea ştiinţifică
- Cărţi destinate publicului larg – nu conţin contribuţii
Toate lucrările menţionate trebuie să satisfacă două condiţii esenţiale:
- să nu conţină erori ştiinţifice,
- să fie conforme normelor de etică ştiinţifică şi editorială.
In cele ce urmează ne vom referi numai la lucrările ştiinţifice propriuzise (articole pentru
reviste sau lucrări la Conferinţe ştiinţifice).
Lucrările ştiinţifice de acest tip pot fi:
- articole standard (extinse)
- articole de tip „letters”, de 2-4 pagini
- articole de sinteză
Structura unei lucrări ştiinţifice, pentru Conferinţe internaţionale (publicată în
Proceeding) şi pentru articole în reviste:
1. Titlu,
2. Autorii şi afilierea,
3. Abstractul,
4. Key words,
5. Introducere,
6. Secţiunile care conţin lucrarea propriuzisă.
Aici există două abordări:
In domeniile fizicii, chimiei, biologiei, medicină etc., lucrare conţine două secţiuni de
bază:
- Material şi metodă, unde se prezintă materialul fizic investigat, metodele de
investigare – de regulă experimentale – şi
- Rezultate – unde se prezintă ceea ce s-a obţinut prin investigare.
In domeniile ştiinţelor inginereşti, matematicii etc, lucrarea poate conţine secţiuni mai
numeroase şi mai diverse, ca de ex.:
- Structura fizică a sistemului,
- Modelul matematic al sistemului,
- Sinteza/calculul algoritmului/echipamentului,
- Rezultate obţinute prin simulare, Experimental rig (standul experimental),
- Rezultate experimentale,
7. Concluzii,
78
8. Acknowledgement (este obligatoriu pentru lucrările finanţate, aşa cum sunt cele din
granturi. Pentru ca la un grant să se admită că lucrarea publicată poate fi raportată
ca rezultat al grantului, este necesar ca în Aknowledgement să fie menţionat grantul
respectiv, ca suport în realizarea lucrării ),
9. Bibliografia,
10. Anexe (Appendix). Aici se dau:
- Demonstraţii ale enunţurilor teoretice (Leme, teoreme),
- Detalii constructive ale echipamentului,
- Date numerice privind sistemul simulat sau standul experimental
1. Titlul trebuie să fie precis şi succint – trebuie să reflecte conţinutul, dar nu trebuie să
fie lung.
Trebuie să utilizeze termeni consacraţi ai domeniului,
Nu trebuie să conţină cuvinte sau expresii de prisos, de tipul „Contribuţii privind...” (este
evident că o lucrare ştiinţifică va conţine contribuţii”)
2. Autorii şi afilierea Sunt trecuţi într-o ordine care este acceptată de toată echipa care a
realizat lucrarea. Această ordine tine cont de următoarele cerinţe:
- primul autor este cel care realizează corespondenţa cu redacţia. In cazul lucrărilor de
doctorat, de regulă, primul autor este cercetătorul care are teza în domeniul temei
abordate în lucrare;
- ultima poziţie este cea a conducătorului colectivului;
- în rest, autorii se pun în ordinea contribuţiei
Observaţii Autorii cunosc în întregime conţinutul lucrării şi îşi asumă acest conţinut (discuţie
privind responsabilitatea)
Exemple
Looper and tension control in hot rolling mills
I.S. Choia , J.A. Rossiterb, P.J. Flemingb
a POSCO, Technical Research Laboratories, Process Control Research Group, 1, Goedong-dong, Nam-gu, Pohang, Gyungbuk 790-785, South Korea
b University of Sheffield, Department of Automatic Control & Systems Engineering, Sheffield S1 3JD, UK
A neuro-fuzzy system for looper tension control in rolling mills F.Janabi-Sharifi*
Robotics and Manufacturing Automation Laboratory, Mechanical and Industrial Engineering Department,
Ryerson University 350 Victoria Street, Toronto, Ont., Canada M5B 2K3
3. Abstractul trebuie să fie explicit, dens în conţinut şi să expună succint contribuţia
adusă în lucrare. De regulă, abstractul conţine 150 – 200 cuvinte. Abstractul trebuie să reflecte
cât mai bine conţinutul lucrării, întrucât el este accesibil pe Internet, la toate revistele. Pe baza
lui, cei interesaţi pot solicita de la redacţia revistei (contra cost) o copie a lucrării.
4. Key words – 5-7 cuvinte care reflectă conţinutul. In unele domenii, cuvintele cheie sunt
reglementate: nu pot exista decât cuvintele care fac parte dintr-un dicţionar (este cazul
domeniului Automaticii, unde reglementarea a fost introdusă de IFAC; de ex., wind turbine nu
este acceptat – se acceptă wind mill).
Exemplu Key words Rolling process; Automatic process control; Tension control; Fuzzy
control; Self-tuning control; Neural networks
5. Introducerea este extrem de importantă, în ansamblul lucrării. Principalele idei care
trebuie să se succeadă în cursul ei sunt:
- o scurtă evaluare a importanţei ariei tematice în care se încadrează lucrarea şi, apoi,
a temei propriuzise care este abordată în lucrare;
79
- o incursiune a dinamicii ideilor care au susţinut domeniul investigat, cu o apelare
foarte consistentă a referinţelor bibliografice;
- analiza critică a ideilor/teoriilor/metodelor actuale din domeniul abordat, cu
evidenţierea unor neajunsuri care se cer remediate;
- prezentarea obiectivelor lucrării, în sensul remedierii unei/unor neajunsuri
mentionate anterior. Se poate prezenta, succint, si abordarea prin care se face acest
lucru;
- prezentarea succintă a conţinutului secţiunilor următoare ale lucrării.
Introducerea apelează la cea mai mare parte a referinţelor bibliografice din lucrare !
6. Secţiunile care conţin lucrarea propriuzisă depind de natura domeniului
abordat şi conţin, aproape întotdeauna, modele matematice, rezultate de simulare numerică,
rezultate experimentale.
- Este necesar să se facă în prealabil un plan, în care să apară secţiunile, eventual sub-
secţunile lucrării, şi succesiunea ideilor care definesc linia de discurs a lucrării („firul
roşu” al lucrării)
- De regulă, editarea se face în Times New Roman. Exista reguli precise privind editarea
formulelor (în editoarele Word), ca de exemplu:
- variabilele scalare se editează în italic;
- variabilele vectoriale/matriceale se editează in bold-italic. In lucrările de matematică, si
in unele lucrări de inginerie se utilizează tot caracterul italic;
- parantezele de tot felul se editează în stilul text;
- caracterele numerice – in stilul text;
- funcţiile clasice (sin, cos etc.) – în stilul text (inclusiv simbolul diferenţialei de la
derivate);
- caracterele greceşti se scriu fie in stilul text (în cărţi), fie în stilul italic.
Exemple *
1 21 *
2 1
11 1ln
2 2 1n
h qH H
h q
0 0d 2d 1 d
sin cosd d d
cR Rp hp q
h h h
7. Concluziile Trebuie să reflecte următoarele idei:
- contribuţiile aduse în cadrul lucrării, în raport cu contextul din literatura de specialitate
- probleme care rămân deschise pentru cercetările viitoare.
8. Acknowledgement (atunci când este obligatoriu, întotdeauna când lucrarea se
raportează ca rezultat al unui grant) trebuie să fie succint şi la obiect
Exemple: Acknowledgment
This research is supported by AFOSR contract
F33615-01-2-3154 under the AFRL-OSU ’Collaborative
Center of Control Sciences’ Program.
ACKNOWLEDGMENT
The authors acknowledge the support of the EEA Grant Project RO
0054/2009.
80
9. Bibliografia Există mai multe modalităţi de a scrie bibliografia. Acestea sunt precizate în
instrucţiunile de redactare indicate de redacţia revistei sau de editorii volumelor conferinţelor.
Exemple
1 - Publicatiile şi conferinţele de automatică au bibliografia sub forma:
Choi J. I. S., Rossiter J. A. and Fleming P. J.(2007). Looper and tension control in hot rolling
mills: A survey, Journal of Process Control, Vol. 17, Issue 6, pp. 509-521.
Imanari H., Morimatsu Y., Sekiguchi K., Ezure H., Matuoka R., Tokuda A. and Otobe H.
(1997). Looper H control for hot strip mill, IEEE Transactions on Industry Applications, 33
(3), pp. 790–796.
Janabi-Sharifi F. (2005). A neuro–fuzzy system for looper tension control in rolling mills,
Control Engineering Practice, Vol. 13, pp. 1-13.
Referinţele se pun în ordinea alfabetică a primului autor şi sunt referite astfel:
Thus, for the process control of flat-rolled products various methods are cited in the literature,
such as: LQ method (Pittner, et al. 2008), predictive control (Bulut, et al., 2002), robust control
(Grimble, et al., 2000), linearizing control (Choi, et al., 2007), adaptive and robust control
(Asada, et al., 2003, Hearns and Grimble, 2000), Hinf control techniques (Imanari, et al., 1997),
artificial intelligence methods (Janabi-Sharifi, F., 2005) etc.
2 – Altă modalitate de editare a referinţelor:
[1] Iacopozzi I., Innocenti V., Marsili-Libelli S. and Giusti E. A modified Activated Sludge Model No. 3 (ASM3) with two-step nitrification-denitrification,
Environmental Modelling & Software, No. 22, pp. 847 – 861, 2007. [2] Pillay T. V. R. and Kutty M. N. Aquaculture - Principles and Practices, Second
Edition, Blacwell Publishing, 2005. [3] Vanhooren, H. Modelling for optimization of biofilm wastewater treatment process: a
complexity compromise. PhD Thesis, University of Ghent, 2002.
Aici nu contează ordinea alfabetică şi apelarea se face astfel:
In [1] the model includes only aerobe phenomena considered in the model ASM3_2N. It results
a model in which 9 phenomena and where 12 state variables occur are described [3].
Precizări importante privind întocmirea bibliografiei:
Bibliografia reprezintă un criteriu la decizia de admitere/respingere a unei lucrări
listă bibliografică normală include 10-30 referinţe. Însă pot fi mult mai multe, dar şi mai
puţine
Contează foarte mult calitatea lucrărilor citate (lucrări ale unor autori cunoscuţi, lucrări
din reviste ISI de vârf etc.)
Discuţie despre bibliografie, referitoare la Factorul de impact !
Observaţii
- Întotdeauna, o lucrare la o Conferinţă sau un articol se editează în mai multe iteraţii,
pentru obţinerea de îmbunătăţiri succesive.
- Editarea se face de către o persoană sau se repartizează diferitele secţiuni ale lucrării câte
unei persoane.
- Toţi membrii colectivului de autori trebuie să citească lucrarea, în iteraţiile succesive, şi