|
|
OPTIMALIZACE NÁVRHU FUZZY ŘÍZENÍ VZHLEDEM K ROZSAHU POHYBŮ PARALELNÍHO MECHANISMU
Andrš, Ondřej ; Maga, Dušan (oponent) ; Singule, Vladislav (oponent) ; Březina, Tomáš (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na využití fuzzy logiky při návrhu řízení paralelního mechanismu založeného na Stewartově platformě. Hlavním cílem je navrhnout řídicí systém, který zabezpečí provádění biomedicínských experimentů. K tomuto účelu je nezbytné zařízení, které zajistí simulaci fyziologických pohybů lidského těla charakteristickým danému implantátu, včetně silového zatížení. Uzavřený kinematický řetězec paralelních manipulátorů výrazně zvyšuje tuhost mechanismu. Manipulátory s paralelní kinematickou strukturou dosahují lepší přesnosti a opakovatelnosti dosažení požadované polohy efektoru a mohou vyvozovat větší sílu než běžné manipulátory se sériovou kinematickou strukturou. Obecnou nevýhodou paralelních mechanismů bývá jejich relativně malá pracovní oblast oproti sériovým, složitější struktura a komplikované řešení přímé kinematické úlohy. Předkládaná práce přináší efektivní řešení přímé kinematické úlohy pomocí simulačního modelu s fuzzy inferenčním systémem typu Takagi-Sugeno. Navržený systém řízení využívá stavových a fuzzy regulátorů typu Takagi-Sugeno, které jsou odvozeny od stavových regulátorů s integrací na vstupu. Pro návrh a optimalizaci fuzzy regulátorů byla použita technika anfis (adaptive neuro-fuzzy inference system), která emuluje trénovací data pomocí trénování s použitím metody nejmenších čtverců v kombinaci s metodou zpětného šíření. Navržené fuzzy regulátory jsou použity pro řízení jednotlivých ramen manipulátoru. Vlastnosti navrženého systému řízení jsou dokumentovány testovacím experimentem.
|
|
| |
|
|
AeroWorks: Pohybová platforma pro simulátor
Morávek, Martin ; Kunovský, Jiří (oponent) ; Chudý, Peter (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá konceptem simulace letu s využitím Stewartovy platformy a postupem výpočtu zpětné kinematiky tohoto manipulátoru. Dále je zde prezentován princip washout algoritmu, který zabezpečuje vhodné vnímání zrychlení a polohy pilotem v simulátoru a zabraňuje tomu, aby platforma dosáhla svých limitů. Digitální filtry navržené pro použití v implementaci washout algoritmu a jejich charakteristiky jsou zde také popsány. Poslední část popisuje architekturu výsledného systému a implementaci jednotlivých částí.
|
|
|
Hexagonální platforma se servořízením
Korgo, Tomáš ; Maršík, Lukáš (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
Cílem práce je ukázka využití běžných modelářských RC serv a způsob jejich ovládání pomocí počítače. Pro demonstraci schopností serv je vytovřená Stewartova platforma, která využívá modelářské serva pro polohování platformy. V práci jsou vysvětleny principy vnitřního fungování serv, jejich vlastností, schopností a způsob jejich ovládání pomocí počítače. V praktických kapitolách je důkladně zdokumentovaný proces návrhu a tvorby funkční Stewartovy platformy, spolu s jejími specifickými vlastnostmi ovlivňujícími její návrh. Zároveň je tato platforma podrobena testům a na základě výsledků je ukázané, jaké jsou různé technické parametry této platformy, výhody a nevýhody využití modelářských serv pro její pohon. Návrh platformy, zdrojové kódy a jejich dokumentace, je vytvořený způsobem, aby byla vhodná pro umístění na různě veřejně dostupné internetové stránky agregující návody pro domácí tvorbu různých projektů a pro umožnění dalšího využití poznatků v praxi.
|
|
|
AeroWorks: Pohybová platforma pro simulátor
Morávek, Martin ; Kunovský, Jiří (oponent) ; Chudý, Peter (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá konceptem simulace letu s využitím Stewartovy platformy a postupem výpočtu zpětné kinematiky tohoto manipulátoru. Dále je zde prezentován princip washout algoritmu, který zabezpečuje vhodné vnímání zrychlení a polohy pilotem v simulátoru a zabraňuje tomu, aby platforma dosáhla svých limitů. Digitální filtry navržené pro použití v implementaci washout algoritmu a jejich charakteristiky jsou zde také popsány. Poslední část popisuje architekturu výsledného systému a implementaci jednotlivých částí.
|
|
|
Hexagonální platforma se servořízením
Korgo, Tomáš ; Maršík, Lukáš (oponent) ; Zemčík, Pavel (vedoucí práce)
Cílem práce je ukázka využití běžných modelářských RC serv a způsob jejich ovládání pomocí počítače. Pro demonstraci schopností serv je vytovřená Stewartova platforma, která využívá modelářské serva pro polohování platformy. V práci jsou vysvětleny principy vnitřního fungování serv, jejich vlastností, schopností a způsob jejich ovládání pomocí počítače. V praktických kapitolách je důkladně zdokumentovaný proces návrhu a tvorby funkční Stewartovy platformy, spolu s jejími specifickými vlastnostmi ovlivňujícími její návrh. Zároveň je tato platforma podrobena testům a na základě výsledků je ukázané, jaké jsou různé technické parametry této platformy, výhody a nevýhody využití modelářských serv pro její pohon. Návrh platformy, zdrojové kódy a jejich dokumentace, je vytvořený způsobem, aby byla vhodná pro umístění na různě veřejně dostupné internetové stránky agregující návody pro domácí tvorbu různých projektů a pro umožnění dalšího využití poznatků v praxi.
|
|
|
OPTIMALIZACE NÁVRHU FUZZY ŘÍZENÍ VZHLEDEM K ROZSAHU POHYBŮ PARALELNÍHO MECHANISMU
Andrš, Ondřej ; Maga, Dušan (oponent) ; Singule, Vladislav (oponent) ; Březina, Tomáš (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na využití fuzzy logiky při návrhu řízení paralelního mechanismu založeného na Stewartově platformě. Hlavním cílem je navrhnout řídicí systém, který zabezpečí provádění biomedicínských experimentů. K tomuto účelu je nezbytné zařízení, které zajistí simulaci fyziologických pohybů lidského těla charakteristickým danému implantátu, včetně silového zatížení. Uzavřený kinematický řetězec paralelních manipulátorů výrazně zvyšuje tuhost mechanismu. Manipulátory s paralelní kinematickou strukturou dosahují lepší přesnosti a opakovatelnosti dosažení požadované polohy efektoru a mohou vyvozovat větší sílu než běžné manipulátory se sériovou kinematickou strukturou. Obecnou nevýhodou paralelních mechanismů bývá jejich relativně malá pracovní oblast oproti sériovým, složitější struktura a komplikované řešení přímé kinematické úlohy. Předkládaná práce přináší efektivní řešení přímé kinematické úlohy pomocí simulačního modelu s fuzzy inferenčním systémem typu Takagi-Sugeno. Navržený systém řízení využívá stavových a fuzzy regulátorů typu Takagi-Sugeno, které jsou odvozeny od stavových regulátorů s integrací na vstupu. Pro návrh a optimalizaci fuzzy regulátorů byla použita technika anfis (adaptive neuro-fuzzy inference system), která emuluje trénovací data pomocí trénování s použitím metody nejmenších čtverců v kombinaci s metodou zpětného šíření. Navržené fuzzy regulátory jsou použity pro řízení jednotlivých ramen manipulátoru. Vlastnosti navrženého systému řízení jsou dokumentovány testovacím experimentem.
|
|
|
Optimization of a Parallel Mechanism Design with Respect to a Stewart Platform Control Design
Březina, Lukáš ; Palčák,, František (oponent) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Singule, Vladislav (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
The proposed work is dealing with an optimal model of a parallel manipulator dynamics for a control design purposes. The approach is based on modeling of the system dynamics in Matlab Simmechanics followed by the model linearization. The obtained linear model may be simply inspected from the controllability and observability point of view. It is also computational modest thanks to its simplicity. This is demonstrated on designing of a two – layer control for a model of a Stewart platform. The control based on such a linear model was successfully tested on the original nonlinear model. The essential part of the the work is dealing with modeling of uncertain parameters in the dynamic model of the Stewart platform and DC motor Maxon RE 35. The proposed approach is based on modeling of a parametric uncertainty where the uncertainty is defined individually for particular elements of the model state matrices. The uncertainty itself is set by the difference between parameters of corresponding matrices of the nominal linear model and model with maximally perturbed parameters. The obtained uncertain model is for its form suitable for the robust control design methods, for example via minimizing an H-infinity norm. The method was used for a compensation of the shifting of the linearization operating points in the Stewart platform and for compensation of the modeling inaccuracy of selected parameters in the Stewart platform and the DC motor model. The obtained models (SimMechanics and uncertain state - space) were compared with the single linear actuator of the Stewart platform. The difference between the simulated SimMechanics model and measured data was almost completely covered by the uncertain model. The method is highly versatile and applicable on any state-space model.
|
|
| |
host ::
RSS.