Original title: Řízení peristaltického čerpadla
Translated title: Peristaltic pump control
Authors: Horáček, Václav ; Kozubík, Michal (referee) ; Pohl, Lukáš (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2026
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Práce se zabývá matematickým modelováním a řízením peristaltických čerpadel. Peristaltická čerpadla jsou schopna čerpat kapalinu bez kontaktu s čerpacím ústrojím, a tudíž bez jakékoliv kontaminace. V rámci práce bylo úkolem prozkoumat vlastnosti těchto čerpadel, navrhnout zjednodušený matematický model a realizovat na něm vybraný řídicí algoritmus. Navržený řídicí algoritmus byl poté implementován na reálné soustavě postavené na embedded systému STM32. Na tomto přípravku byla ověřena jeho funkčnost a výsledky regulace byly následně porovnány s matematickým modelem. Co dělá práci zajímavější, je přítomnost několika nelinearit v soustavě, které je nutné namodelovat a brát v úvahu při návrhu řídicího algoritmu. Jako řídicí algoritmy byly zvoleny PI a I-PD regulátor pro řízení modelu a jejich diskrétní ekvivalenty pro řízení reálné soustavy. Tyto algoritmy se ukázaly jako efektivní způsob řízení peristaltických čerpadel. This thesis focuses on the mathematical modeling and control of peristaltic pumps. Peristaltic pumps possess the unique property of pumping liquid without it coming into contact with the pumping mechanism, thereby preventing any contamination. The main tasks of this thesis were to research the properties of peristaltic pumps, design a simplified mathematical model, and implement a chosen control algorithm using this model. The designed algorithm was then implemented on a physical system based on an STM32 embedded system. The functionality of the algorithm was verified on this setup, and the control results were subsequently compared with the mathematical model. What makes this application more challenging is the presence of several nonlinearities in the system, which need to be modeled and taken into account during the control algorithm design. A PI and an I-PD controller were chosen for the model control, while their discrete equivalents were used for the physical system. These control algorithms proved to be an effective method for controlling peristaltic pumps.
Keywords: embedded systems; feedback control; mathematical modeling; nonlinear systems; peristaltic pumps; PID control; simulation; STM32; embedded systémy; matematické modelování; nelineární systémy; peristaltická čerpadla; PID regulace; simulace; STM32; zpětnovazební regulace

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/258445

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-776558


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses