|
|
Realizace řízení exponátu lineárního inverzního kyvadla
Vávra, Patrik ; Sova, Václav (oponent) ; Brablc, Martin (vedoucí práce)
Hlavním cílem této bakalářské práce je vytvoření robustního řízení lineárního inverzního kyvadla. Po identifikaci systému je popsána tvorba regulátorů, z nichž je nejvhodnější vybrán pro konečné řízení kyvadla. Dalším bodem práce je vyvinutí swing up kontroléru starající se o uvedení kyvadla do nestabilní polohy a swing down kontroléru, jehož úkolem je co nejrychlejší stabilizace v stabilní pozici kyvadla. Následující části se věnují návrhu struktury řízení, bezpečnostním opatřením a zhodnocení provedeného testování.
|
|
| |
|
|
Výzkum metod pro významné zrychlení odhadu parametrů simulačních modelů
Appel, Martin ; Opluštil, Vladimír (oponent) ; Křivánek, Václav (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
Dizertační práce se zaměřuje na dosažení výrazného zrychlení odhadu hodnot parametrů simulačních modelů. Toho je dosaženo pomocí vhodné volby řešiče, který je výpočetně méně náročný, ale zároveň má přijatelnou chybu v rozsahu hodnot parametrů, pomocí využití distribuce výpočtů na paralelní vlákna, heuristické metody redukce prostoru hodnot parametrů a úpravy optimalizačních metod. V práci je nejprve věnována pozornost rešerši související s cíli práce, následně jsou stanoveny přesné cíle této práce a v samostatných kapitolách je popsána realizace jednotlivých cílů. Výsledkem práce je nástroj sloužící k analýze volby řešiče, analýza efektivity paralelních vláken, distribuční nástroj paralelních simulací, devět upravených optimalizačních metod a nový nástroj pro odhad hodnot parametrů. V závěru jsou dosažené výsledky zhodnoceny.
|
|
|
Ladění parametrů LQG řízení pomocí evolučních metod
Marton, Filip ; Brablc, Martin (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem evolučních algoritmů pro optimalizaci LQG řízení dvou laboratorních modelů. Dále se zabývá tvorbou zjednodušených modelů popisujících reálné modely a následnou identifikací jejich parametrů. Po této části se věnuje optimalizaci parametrů řízení na zjednodušených modelech, odzkoušení tohoto řízení na laboratorních modelech a shrnutí výsledků řízení modelů.
|
|
|
Hybrid Method for Modelling and State Estimation of Dynamic Systems
Brablc, Martin ; Blaha, Petr (oponent) ; Bugeja, Marvin (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
This Doctoral thesis deals with the development of a new hybrid method for the dual estimation of states and parameters of nonlinear dynamic systems based on the idea of local linear models, which uses the estimation of the uncertainty of the model parameters to automatically adjust the parameters of the Kalman filter (KF), thus greatly simplifying its deployment and adjustment in practical applications. In the first part, the dissertation summarises the current state of knowledge in the field of dynamic systems, simultaneous estimation, KF and modelling of nonlinear dynamic systems. Then, in two separate chapters, it discusses the modification of KF for situations where inaccurate model parameters are the dominant influence causing process noise, and the modification of the Receptive field weighted regression (RFWR) method so that it can be used for dual estimation. Finally, the paper describes the developed hybrid method composed of modified RFWR and KF algorithms called Receptive field dual estimation - (RFDE) and demonstrates its performance on simulation and real data.
|
|
|
TESTING THE METHOD OF MULTIPLE SCALES AND THE AVERAGING PRINCIPLE FOR MODEL PARAMETER ESTIMATION OF QUASIPERIODIC TWO TIME-SCALE MODELS
Papáček, Štěpán ; Matonoha, Ctirad
Some dynamical systems are characterized by more than one timescale, e.g. two well separated time-scales are typical for quasiperiodic systems. The aim of this paper is to show how singular perturbation methods based on the slow-fast decomposition can serve for an enhanced parameter estimation when the slowly changing features are rigorously treated. Although the ultimate goal is to reduce the standard error for the estimated parameters, here we test two methods for numerical approximations of the solution of associated forward problem: (i) the multiple time-scales method, and (ii) the method of averaging. On a case study, being an under-damped harmonic oscillator containing two state variables and two parameters, the method of averaging gives well (theoretically predicted) results, while the use of multiple time-scales method is not suitable for our purposes.
|
|
|
Nové hybridní metody pro robustní a automatizovaný odhad parametrů mechatronických systémů
Najman, Jan ; Štefek, Alexandr (oponent) ; Opluštil, Vladimír (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá vývojem nového hybridního optimalizačního algoritmu pro mechatronické modely. Úvodní kapitoly se věnují obecnému popisu problematiky odhadu neznámých parametrů systému, na základě vytvořeného matematického modelu a naměřených dat. Dále je uveden přehled a stručný popis dostupných optimalizačních algoritmů, které jsou vhodné pro řešení tohoto typu problému. Na základě rešeršní studie jsou pak formulovány konkrétní cíle práce. Ve druhé části práce je popsána nově vytvořená sada mechatronických modelů vytvořených pomocí nástrojů pro fyzikální modelování. Následně je s pomocí těchto modelů proveden srovnávací test rychlosti a úspěšnosti vybraných optimalizačních algoritmů. Na základě výsledků tohoto testu je navržen design nového hybridní algoritmu, který je následně otestován a srovnán s ostatními algoritmy. Na závěr práce je představeno několik nových pomocných funkcí a nástrojů pro detekci a analýzu nevhodně navržených úloh odhadu parametrů.
|
|
|
Properties of Cauchy Distribution and their Applications
Quaye, Samson ; Žák, Libor (oponent) ; Hübnerová, Zuzana (vedoucí práce)
The Cauchy distribution plays a major role in biology, mathematics, physics and many related disciplines. As a consequence, a parameter estimation methodology for data which is distributed according to a Cauchy distribution is of importance. Nevertheless, the Cauchy distribution is well known for causing difficulties with classical approaches to parameter estimation. This diploma thesis is concerned with the study of the properties of Cauchy distribution. Several robust estimators of its location parameter are presented. A simulation study programmed in Python allows us to compare the performance of these parameter estimates in Bi-Cauchy ROC curve estimation. Moreover, some theoretical properties of the Bi-Cauchy ROC curve are studied.
|
|
|
Stabilization of macroscopic particle in optical trap
Mlynář, Vojtěch ; Matěj, Zdeněk (oponent) ; Brablc, Martin (vedoucí práce)
This thesis deals with the implementation and evaluation of the feedback stabilization algorithms for a particle in an optical trap. The algorithms are implemented in a field-programmable gate array Red Pitaya STEMlab 125-14 leveraging HDL code autogeneration from Simulink models. Theoretical background is laid out to highlight the connection of underlying physics to the Kalman filter theory, together with the details of FPGA implementation and parameter estimation. The implemented algorithms were successfully tested in a real experimental setup, and the results are presented in the last chapter.
|
|
|
Fault relevance diagnostics of the PMSM under the inter-turn short circuit fault
Zezula, Lukáš ; Václavek, Pavel (oponent) ; Blaha, Petr (vedoucí práce)
This thesis describes the mathematical modeling of a permanent magnet synchronous motor under a stator winding's inter-turn short circuit fault, the discretization of obtained model, and the model-based fault relevance diagnostics. A description of a shorted machine is formed in the stator variables assuming the series-parallel winding connection and transformed into the rotor reference frame using extended Clarke's and Park's transformation matrix. A discrete-time equivalent of the designed model is formed based on the linear time-varying systems approach, considering the electrical angular velocity time-varying parameter with a defined integral. The discrete-time model is transformed into the stator reference frame to maximize the persistence of input signals. The fault relevance diagnostics are then realized based on the recursive parametric estimation of the discrete-time model. In addition, one chapter is dedicated to the control system description since the short circuits may affect state variables differently depending on the control system architecture and tuning. The experimental validation of the presented ideas follows at the end of each chapter.
|
host ::
RSS.