Nová čísla časopisů od nakladatelství Raspberry Pi: MagPi 140 (pdf) a HackSpace 77 (pdf).
ESPHome, tj. open source systém umožňující nastavovat zařízení s čipy ESP (i dalšími) pomocí konfiguračních souborů a připojit je do domácí automatizace, například do Home Assistantu, byl vydán ve verzi 2024.4.0.
LF AI & Data Foundation patřící pod Linux Foundation spustila Open Platform for Enterprise AI (OPEA).
Neziskové průmyslové konsorcium Khronos Group vydalo verzi 1.1 specifikace OpenXR (Wikipedie), tj. standardu specifikujícího přístup k platformám a zařízením pro XR, tj. platformám a zařízením pro AR (rozšířenou realitu) a VR (virtuální realitu). Do základu se z rozšíření dostalo XR_EXT_local_floor. Společnost Collabora implementuje novou verzi specifikace do platformy Monado, tj. open source implementace OpenXR.
Byla vydána nová verze 0.38.0 multimediálního přehrávače mpv (Wikipedie) vycházejícího z přehrávačů MPlayer a mplayer2. Přehled novinek, změn a oprav na GitHubu. Požadován je FFmpeg 4.4 nebo novější a také libplacebo 6.338.2 nebo novější.
ClamAV (Wikipedie), tj. multiplatformní antivirový engine s otevřeným zdrojovým kódem pro detekci trojských koní, virů, malwaru a dalších škodlivých hrozeb, byl vydán ve verzích 1.3.1, 1.2.3 a 1.0.6. Ve verzi 1.3.1 je mimo jiné řešena bezpečnostní chyba CVE-2024-20380.
Digitální a informační agentura (DIA) oznámila (PDF, X a Facebook), že mobilní aplikace Portál občana je ode dneška oficiálně venku.
#HACKUJBRNO 2024, byly zveřejněny výsledky a výstupy hackathonu města Brna nad otevřenými městskými daty, který se konal 13. a 14. dubna 2024.
Společnost Volla Systeme stojící za telefony Volla spustila na Kickstarteru kampaň na podporu tabletu Volla Tablet s Volla OS nebo Ubuntu Touch.
Společnost Boston Dynamics oznámila, že humanoidní hydraulický robot HD Atlas šel do důchodu (YouTube). Nastupuje nová vylepšená elektrická varianta (YouTube).
Ano, uznávám, pomalu, ale jistě to na mém blogu vyhnívá... hlavně kvůli nedostatku času a nápadů, co si budeme povídat :-/ No a jelikož se většina mých zápisků v poslední době čím dál tím více odchylovala od zaměření ABC Linuxu, rozhodl jsem se založit tématicky volný blog Letters from Earth, na který jsem zároveň přesunul zápisky odsud za poslední půlrok.
FuxBlog budiž tedy nadále ryze technickým blogem se zaměřením na IT. Snad na něj budu mít čas...
Původně jsem zamýšlel tento zápisek věnovat pouze krátkému skriptu, s jehož pomocí se mi podařilo v bashi jednoduše ořezat obrázky a vytvořit z nich animovaný gif. Jak ale tento úmysl dostával v mé mysli jasnější a jasnější obrysy bylo mi jasné, že by tomuto zápisku jaksi chyběla hlava i pata - bylo by v něm pouze co se povedlo, ale ne proč a jaký to bude mít další efekt. Proto jsem se rozhodl tento zápisek rozšířit až na současnou formu.
Před rokem jsem byl přijat na doktorské studium na Katedře elektromechaniky a výkonové elektroniky na FEL ZČU v Plzni, kde tou dobou začínal výzkum zabývající se lámáním tyčí rotorového vinutí asynchronních strojů (grant MPO č. 2A-2TP1/139), do kterého jsem nakonec také byl zapojen. Kromě logicky nezbytné části výzkumu prováděné v proprietárním software (ANSYS, MATLAB) jsem jisté části své práce prováděl i v opensource software, zejména v programu FEMM (AFPL).
Právě v programu FEMM byly prováděny počáteční výpočty sledovaného asynchronního stroje - důvod je jednoduchý: rychlý preprocessing (usnadněný například možností importu *.dxf výkresů vytvořených v opensource edici programu QCAD (GPL)) a postprocessing a vynikající přesnost, umožňující rychlé získání prvních orientačních výsledků. Do třetice všeho dobrého je možnost skriptování operací v programu FEMM pomocí jazyku Lua (vlastní licence OSS kompatibilní, od verze 5.0 MIT licence). Aby toho nebylo málo, samozřejmostí je zpracování výsledků v OpenOffice.org (LGPL) (přes výstupní soubor) či jejich analýza za pomoci GNU/Octave (GNU/GPL).
Protože opensource software již nějaký čas používám a za mnohé mu vděčím, cítím i jistou povinnost mu něco vrátit. Jednou z úloh v rámci programu MPO 2A-2TP1/139 vyřešených čistě za pomoci opensource programů je například studium drážkové harmonické asynchronního stroje. Vzhledem k povaze výsledků jsem zavázán neuvádět konkrétní čísla, nicméně celý postup zveřejnit lze a lze tím i demonstrovat sílu spojeného opensource software s malým bonusem na konci. Uvažujme tedy asynchronní stroj, u nějž se snažíme získat informace o kmitech momentu, které vznikají drážkováním statoru a rotoru. Tyto kmity vznikají jako důsledek vzájemných superpozic drážek stran statoru a rotoru a lze je sledovat pouze tak, že se vždy vypočte elektromagnetické pole v modelu asynchronního stroje pro určitou vzájemnou pozici těchto dvou těles. Zpravidla stačí rotor postupně pootočit o jednu drážkovou rozteč rotoru v rozumném počtu kroků. Co tedy potřebujeme provést abychom se dobrali výsledku:
Příprava modelu
Přípravu modelu v programu FEMM lze rozdělit na dvě části - první, vlastní nákres geometrie (spíše věc software QCAD), a druhou, vlastní definici problému v programu FEMM. To samo o sobě vyžaduje jistou znalost této aplikace, proto se vyhnu detailům a omezím se na konstatování, že v této fázi je nejdůležitějším úkonem přiřazení všech křivek rotoru a definici jednotlivých materiálů jednotné skupině, v tomto konkrétním případě skupině označené číslem "1".
LuaScript
Aby bylo možno sledovat hledanou drážkovou harmonickou, je třeba nějakým způsobem automatizovat dříve uvedené kroky. Dejme tomu, že mezi drážkami rotoru stroje je 10 úhlových stupňů (odpovídá stroji se 36ti drážkami) a tuto vzdálenost chceme projet tak, abychom na ní získali 100 vypočtených modelů. Od našeho LuaScriptu tedy očekáváme, že udělá následující:
--- otaceni rotorem pro FEMM
--- skript verze 1.0
open("vzor.FEM") --- otevreni vstupniho souboru
vystup=openfile("moment.txt", "w") --- otevreni vystupniho souboru
mi_seteditmode("group") --- v preprocesoru budou editovany skupiny
dAlfa=10/100 --- uhel pootoceni rotoru mezi jednotlivymi kroky
n=0
--- vypocet vzorovaho modelu
mi_saveas(format("motor_%1$d.FEM",n)) --- ulozeni upraveneho modelu
mi_analyse() --- spusteni analyzy
mi_loadsolution() --- nacteni vysledku
mo_showdensityplot(0,0,1,0,"mag") --- zobrazeni indukce ve stroji
mo_savebitmap(format("motor_%1$d.bmp",n)) --- ulozeni vysledku do bitmapy
mo_seteditmode("contour") --- v postprocesoru budou editovany linie
mo_selectpoint(-100,0.5) --- vyber prvniho z bodu na kruznici (horni cast)
mo_selectpoint(100,0.5) --- vyber druheho z bodu na kruznici (horni cast)
mo_selectpoint(-100,-0.5) --- vyber prvniho z bodu na kruznici (dolni cast)
mo_selectpoint(100,-0.5) --- vyber druheho z bodu na kruznici (dolni cast)
MDC,DM,TV,FV=mo_lineintegral(4) --- vypocet momentu stroje na zaklade integralu po linii
write(vystup, MDC, " ", DM, " ", TV, " ", FV, "\n") --- ulozeni vystupnich hodnot
mo_close() --- uzavreni postprocesoru
for n=1,99 do
mi_selectgroup(1) --- vyber skupiny 1 (rotor)
mi_move_rotate(0,0,dAlfa) --- pootoceni rotoru
mi_saveas(format("motor_%1$d.FEM",n)) --- ulozeni upraveneho modelu
mi_analyse() --- spusteni analyzy
mi_loadsolution() --- nacteni vysledku
mo_showdensityplot(0,0,1,0,"mag") --- zobrazeni indukce ve stroji
mo_savebitmap(format("motor_%1$d.bmp",n)) --- ulozeni vysledku do bitmapy
mo_seteditmode("contour") --- v postprocesoru budou editovany linie
mo_selectpoint(-100,0.5) --- vyber prvniho z bodu na kruznici (horni cast)
mo_selectpoint(100,0.5) --- vyber druheho z bodu na kruznici (horni cast)
mo_selectpoint(-100,-0.5) --- vyber prvniho z bodu na kruznici (dolni cast)
mo_selectpoint(100,-0.5) --- vyber druheho z bodu na kruznici (dolni cast)
MDC,DM,TV,FV =mo_lineintegral(4) --- vypocet momentu stroje na zaklade integralu po linii
write(vystup, MDC, " ", DM, " ", TV, " ", FV, "\n") --- ulozeni vystupnich hodnot
mo_close() --- uzavreni postprocesoru
end
closefile(vystup) --- uzavreni vystupniho souboru
Z FEMMu tedy za pomoci uvedeného skriptu získáme dvě skupiny výsledků:
1. výstupní soubor se závislostí velikosti momentu stroje na úhlu mezi statorem a rotorem
2. sérii obrázků zobrazujících magnetické pole ve stroji
Odtud vychází následující zpracování dat.
Zpracování číselných dat
Nejjednodušší možností vizualizace výsledných dat je prosté natažení výsledků do OpenOffice.org, nicméně to je "pouhé" zobrazení. Na skutečnou analýzu dat je třeba použít silnější nástroj - GNU/Octave. Vypočtené hodnoty totiž kromě určitého rozptylu způsobeného metodou řešení obsahují i určitou harmonickou složku, která odpovídá hledané drážkové harmonické. Nezbývá nám tedy než napsat skript pro GNU/Octave, který provede rychlou Fourierovu analýzu vypočtených dat. Tento skript je pak:
% Fourierova analyza vypoctenych vysledku
% version 1.0
M_str=1000; % strední hodnota vypocteneho momentu
moment=[ --- zde je vypoctenych 100 hodnot oddelenych carkou --- ]-M_str; % vektor vstupnich dat
uhel=(360/36)/100; % uhel mezi drazkami rotoru
rozvoj=2/length(moment)*fft(moment); % fourieruv rozvoj vektoru vysledku
x=1/uhel*[0:round(length(rozvoj)/2)]/round(length(rozvoj)); % vypocet dat pro osu x
plot(x(1:length(moment)/2),abs(rozvoj(1:round(length(rozvoj)/2)))) % vykresleni vysledku do grafu
title ('Fourierova analýza momentu stroje')
xlabel ('1/alpha')
ylabel ('M [N.m]')
% vypis vysledku do konzole
x(1:length(moment)/2) % osa x (uhlova perioda kmitu)
abs(rozvoj(1:round(length(rozvoj)/2))) % velikost kmitu
arg(rozvoj(1:round(length(rozvoj)/2))) % faze kmitu
Zpracování obrazového výstupu
Pro účely následných prezentací je třeba skupinu výstupních obrázků nějak upravit a vytvořit z nich (pochopitelně efektní, ale nic skutečně neříkající) animaci. V tom nám ale brání dva zásadní problémy:
1. FEMM ukládá obrázky do *.bmp, který nelze animovat
2. výsledné obrázky jsou obdélníkové a zarovnané doprostřed stránky nevypadají dobře
Rovnou stovku výsledných obrázků je tedy třeba ořezat, konvertovat do animovatelného formátu (gif) a animovat. K tomu nám pomůže již ryze linuxový skript, využívající jednak ImageMagick (licence GPL kompatibilní) (konkrétně utilitu convert
) a prográmek gifsicle (GNU/GPL v2)
. Požadavky na tento skript jsou pak jednoduché - po skriptu, který spustíme v adresáři s obrázky chceme, aby provedl:
#!/bin/sh
for f in *.bmp
do convert $f -extent 761x761 $f.gif
done
mkdir gifs
mv *.gif ./gifs/
cd ./gifs
gifsicle -O --delay=10 --loop *.gif > animace.gif
Tiskni Sdílej: