|
|
Návrh řídicí jednotky pro rotační inverzní kyvadlo
Sopoušek, Radek ; Appel, Martin (oponent) ; Brablc, Martin (vedoucí práce)
Obsahem této práce je vytvoření dynamického modelu kyvadla, návrh řízení v inverzní poloze, realizace úlohy swing-up a doplněné o řízený pád do stabilní polohy, návrh a integrace hardwaru se stávajícím modelem kyvadla a Implementace řízení za pomocí stavového automatu. Čtenář je seznámen s prvky reálného zařízení. Je analiticky sestaven modelu sloužící pro identifikaci parametrů a návrh řízení. Swing-up řízení je provedeno pomocí momentové metody a dvou energetických metody představujících single a multiple-swing behavior. V inverzní poloze je kyvadlo řízeno za pomocí LQR regulátoru. Pro řízený pád do stabilní polohy je využit PD regulátor. Pro účely řízení byla vybrána vývojová mikroprocesorová deska, která byla integrována do stávajícího modelu s minimálními změnami na funkcionalitu. Řízení bylo provedeno za pomocí stavového automatu, jehož odolnost vůči změně parametrů byla experimentálně prověřena.
|
|
| |
|
|
Realizace řízení laboratorního modelu rotačního inverzního kyvadla
Šnajder, Jan ; Bastl, Michal (oponent) ; Brablc, Martin (vedoucí práce)
Obsahem bakalářské práce je modelování, identifikace a řízení rotačního inverzního kyvadla. Práce popisuje jednotlivé prvky reálného systému a jeho řízení. Součástí práce je také vytvoření simulačního modelu v prostředí Matlab/Simulink za pomoci matematických rovnic odvozených pomoci Lagrangeových rovnic druhého druhu. Parametry reálného systému jsou odhadnuty na základě redukovaných soustav a následně validovány. Řízení je založeno na stavovém popisu. V práci je popsána linearizace, návrh stavových regulátoru pomoci LQR metody a tvorba stavového pozorovatele. Poslední část práce se věnuje testování stavového pozorovatele a kompenzaci tření pomocí několika statických modelů tření a přidáním šumu do kompenzace.
|
|
|
Návrh vestavěného systému pro řízení výukového modelu rotačního kyvadla
Jajtner, Jan ; Chalupa, Jan (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
Obsahem diplomové práce je návrh a realizace konstrukčních úprav stávajícího modelu rotačního inverzního kyvadla, implementace řídícího algoritmu do mikrokontorléru dsPIC a navazující návrh elektroniky periferií. Cílem konstrukčního řešení je rozšířit funkcionalitu stávajícího prototypu a spolu s využitím mikrokontroléru zajistit jeho kompaktní řešení. Výchozím bodem je odvození mechanických rovnic systému jak analyticky tak pomocí multi-body modelu založeného na matematickém formalismu prostředí SimMechanics, které slouží k návrhu stavového regulátoru stabilizujícího kyvadlo v inverzní poloze. V návaznosti na vytvořený matematický model jsou experimentálně identifikovány parametry soustavy. Vyvinut byl rovněž swing-up kontrolér uvádějící kyvadlo do inverzní polohy. Regulátor je doplněn o diskrétní stavový estimátor rychlostí, přičemž jsou v rámci práce srovnávány různé koncepce jejich odhadu. Posledním bod práce je věnován návrhu nadřazeného stavového automatu přepínajícího mezi jednotlivými módy regulace obsahujícího rovněž algoritmy detekce chybových provozních stavů.
|
|
|
Modelování, identifikace a řízení rotačního kyvadla
Klusáček, Ondřej ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá řízením rotačního inverzního kyvadla - Furuta pendulum. Práce popisuje řešení výkonové elektroniky, senzoriky a rozhraní umožňující řízení pomocí PC, dále zahrnuje identifikaci parametrů a vytvoření nelineárního simulačního modelu pomocí prostředí Matlab/Simulink a toolboxu SimMechanics. Pro odvození pohybových rovnic je užito Lagrangeových rovnic druhého druhu. Řízení je založeno na stavovém popisu mechanismu, přičemž využívá LQR algoritmu pro návrh stavového regulátoru a podle aktuální polohy kyvadla dochází k přepínání mezi swing-up regulátorem a stavovým řízením. Pro odstranění chyby v ustáleném stavu je s úspěchem využit integrátor na vstupu.
|
|
|
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.
|
|
|
Řízení výukového modelu magnetické levitace
Bednařík, Josef ; Brablc, Martin (oponent) ; Matějásko, Michal (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá modelováním, simulací a řízením výukového modelu magnetické levitace CE 152 od firmy Humusoft s.r.o, který je charakteristický svou nelinearitou a nestabilitou. V první části práce jsou popsány jednotlivé prvky reálného systému za pomocí matematických rovnic, které jsou základem pro vytvoření simulačního modelu, navrženým v programu MATLAB/Simulink. Součástí práce je i odhad parametrů reálného modelu na základě různých experimentů, které jsou následnou validací ověřeny. Hlavní část práce je věnovaná popisu a aplikaci řízení na simulačním a reálném modelu magnetické levitace. Řízení je uskutečněno PID regulátorem, stavovým regulátorem a feedforward regulátorem. Na závěr bakalářské práce je zhodnocení dosažených výsledků a porovnání jednotlivých typů řízení.
|
|
| |
|
|
Řízení výukového modelu magnetické levitace
Bednařík, Josef ; Brablc, Martin (oponent) ; Matějásko, Michal (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá modelováním, simulací a řízením výukového modelu magnetické levitace CE 152 od firmy Humusoft s.r.o, který je charakteristický svou nelinearitou a nestabilitou. V první části práce jsou popsány jednotlivé prvky reálného systému za pomocí matematických rovnic, které jsou základem pro vytvoření simulačního modelu, navrženým v programu MATLAB/Simulink. Součástí práce je i odhad parametrů reálného modelu na základě různých experimentů, které jsou následnou validací ověřeny. Hlavní část práce je věnovaná popisu a aplikaci řízení na simulačním a reálném modelu magnetické levitace. Řízení je uskutečněno PID regulátorem, stavovým regulátorem a feedforward regulátorem. Na závěr bakalářské práce je zhodnocení dosažených výsledků a porovnání jednotlivých typů řízení.
|
|
|
Realizace řízení laboratorního modelu rotačního inverzního kyvadla
Šnajder, Jan ; Bastl, Michal (oponent) ; Brablc, Martin (vedoucí práce)
Obsahem bakalářské práce je modelování, identifikace a řízení rotačního inverzního kyvadla. Práce popisuje jednotlivé prvky reálného systému a jeho řízení. Součástí práce je také vytvoření simulačního modelu v prostředí Matlab/Simulink za pomoci matematických rovnic odvozených pomoci Lagrangeových rovnic druhého druhu. Parametry reálného systému jsou odhadnuty na základě redukovaných soustav a následně validovány. Řízení je založeno na stavovém popisu. V práci je popsána linearizace, návrh stavových regulátoru pomoci LQR metody a tvorba stavového pozorovatele. Poslední část práce se věnuje testování stavového pozorovatele a kompenzaci tření pomocí několika statických modelů tření a přidáním šumu do kompenzace.
|
host ::
RSS.