|
|
Real-time propojení senzorů pro navigaci
Kaczmarek, Adrian ; Rohm, Witold ; Klingbeil, Lasse ; Tchórzewski, Janusz
Rozvoj družicové techniky v oblasti přesného určování polohy a dostupnost mobilních zařízení s vestavěným přijímačem multi-GNSS (Global Navigation Satellite System) nám umožňuje určovat polohy s větší přesností než před několika lety. Zároveň ze strany uživatelů roste poptávka po stále přesnějším určování polohy při snižování nákladů na finální zařízení (např. navigační systém pro autonomní sekačky na trávu). Tato práce představuje koncept řešení, které integruje různé techniky určování polohy: gyroskopy, počítadla kilometrů a GNSS pomocí volně vázaného Kalmanova filtru. Model integrace senzoru byl vyvinut pro horizontální komponenty (2D) se současným určením azimutu a přesné polohy. Integrační filtr navíc využívá dynamickou matici vah, jejíž hodnoty se volí v závislosti na typu řešení GNSS (FIX, FLOAT atd.). Zkoušky měřící plošiny byly prováděny za ideálních podmínek a v místech zastřeného horizontu (průjezdy podél vysoké zdi, pod prolamovanými ocelovými vazníky apod.). Přesnosti získané během testů pomocí EKF a dynamické hmotnostní matice jsou RMS 0,019 m pro severní a východní komponenty. Přesnost určení azimutu však byla 0,59°. Prezentace navíc představí koncept platformy, která integruje levné senzory v reálném čase. Tuto práci podpořila Wroclaw University of Environmental and Life Sciences (Polsko) v rámci projektu „POMOST“ (grant č. N110/0002/22).
|
|
|
Algoritmy bezsnímačového řízení synchronního motoru s permanentními magnety
Veselý, Libor ; Prokop, Roman (oponent) ; Melichar,, Jiří (oponent) ; Václavek, Pavel (vedoucí práce)
V rámci disertační práce byly řešeny algoritmy bezsnímačového řízení pro synchronní motory s permanentními magnety. Pro odhad rychlosti a polohy rotoru v oblasti vyšších otáček byl testován algoritmus založený na struktuře MRAS. Dále byl ověřen klasický přístup, využívající algoritmu rozšířené Kalmanovy filtrace pro odhad polohy a otáček za předpokladu konstantních otáček rotoru, jakož i modifikace modelu uvažující proměnné otáčky. Tyto algoritmy nejsou schopny pracovat v pásmu nízkých otáček, proto byl navrhnut nový algoritmus. Tento algoritmus je opět postaven na rozšířené Kalmanově filtraci a pracuje s modelem, který popisuje statorové změny indukčnosti ve statorových souřadnicích - systému. Při rozběhu motoru z nulových otáček vzniká potřeba znalosti počátečního nastavení rotoru. Algoritmus pro detekci počáteční polohy rotoru využívá injektování vysokofrekvenční složky.
|
|
|
Vývoj algoritmů pro odhad stavu experimentálního vozidla
Lamberský, Vojtěch ; Krejsa, Jiří (oponent) ; Grepl, Robert (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem filtračních algoritmů používajících matematický model systému k zlepšení kvality filtrace. Navržené filtrační algoritmy jsou použité v řídící jednotce experimentálního vozidla (filtrování signálu pro zpětnovazební regulátory). Na experimentálním vozidle je demonstrováno zlepšení odhady polohy při použití Kalmanova filtru. V další části je popsán způsob návrhu algoritmu pro mikrokontroléry dsPIC z prostředí Matlabu.
|
|
|
Odolnost spotřebičů na krátkodobé poklesy a výpadky napětí
Bok, Jaromír ; Beláň, Anton (oponent) ; Santarius, Pavel (oponent) ; Drápela, Jiří (vedoucí práce)
Disertační práce je věnována problematice poklesů a krátkodobých přerušení napětí, souhrnně označovaných jako události na napětí, vyskytujících se v el. sítích a jejich vlivu na připojené el. spotřebiče, přičemž se výhradně specializuje na spotřebiče jednofázové. Velmi úzce se tak dotýká oblasti elektromagnetické kompatibility, neboť v podstatě řeší problémy spolehlivého chodu různých typů el. zařízení během působení elektromagnetického rušení, za které se dají poklesy a krátkodobá přerušení napětí zcela jistě považovat. Přenosovou cestu mezi zdroji rušení a ohroženými spotřebiči tvoří el. napájecí síť, přes kterou jsou všechna el. zařízení navzájem propojena. Odolnost spotřebičů je v současné době testována na poklesy a přerušení napětí striktně zadaných parametrů, které jsou určeny pouze třídou elektromagnetického prostředí, v němž je použití daného spotřebiče doporučováno. Při testech odolnosti jsou preferovány obdélníkové průběhy událostí, jejichž hlavními určujícími veličinami jsou zbytková napětí a délky trvání událostí. Takto definované zkušební poklesy však příliš nesouvisí s parametry napěťových událostí skutečně se vyskytujících v reálných el. sítích, kde nejenže se vyskytují poklesy a přerušení napětí variabilních délek trvání i zbytkových napětí, ale do celkového vlivu poklesu napětí na připojená zařízení promlouvají také další charakteristiky napětí. Disertační práce se tak zabývá nalezením dalších parametrů poklesů napětí, které mají významný vliv na odolnost el. zařízení, a také zefektivněním procesu testování odolností různých typů el.zařízení. Ačkoli není výskyt událostí na napětí v el. sítích legislativně nijak omezen a události na napětí jsou chápány pouze jako informativní parametr kvality napětí, je důležité výskyt napěťových událostí v el. sítích monitorovat. Monitorovací zařízení musí být schopno dlouhodobého záznamu a musí s dostatečnou přesností detekovat parametry zaznamenaných napěťových událostí. Přesnost detekovaných parametrů a rychlost detekce událostí závisí na vlastnostech detekčního algoritmu, na jehož základě monitorovací zařízení pracuje. Část disertační práce je proto věnována porovnání vlastností vybraných detekčních algoritmů a jejich schopností správně zaznamenat parametry detekovaných napěťových událostí. Hlavním smyslem disertační práce je snaha o propojení systému hodnocení událostí na napětí v el. sítích se systémem hodnocení el. spotřebičů právě na tyto události. Na základě provedených zkoušek odolnosti u vybraného souboru el. zařízení a rovněž na základě dlouhodobého monitoringu výskytu poklesů a krátkodobých přerušení napětí v el. sítích jsou navrženy kompatibilní úrovně, jejichž dodržování ze strany provozovatele el. sítě a současně ze strany výrobců el. zařízení přinese výrazné zlepšení spolehlivosti chodu všech připojených el. zařízení.
|
|
|
Navigation algorithm for INS/GPS Data Fusion
Pálenská, Markéta ; Ing.Petr Bojda,Ph.D. (oponent) ; Čižmár, Jan (vedoucí práce)
This diploma thesis deals with Extended Kalman Filter algorithm fusing data from inertial navigation system (INS) and Global Positioning System (GPS). The part of the developed algorithm is a mechanization of INS which processes data from accelerometers and gyroscopes to provide velocity, position and attitude angles. Due to rapid increase of INS output errors, the EKF is used to correct INS outputs by velocity and position from GPS. The final algorithm is developed in Simulink environment. This thesis includes derivation of EKF state matrices.
|
|
|
Akcelerace algoritmu sledování částic v experimentu CBM
Roth, Michael ; Kolář, Martin (oponent) ; Musil, Petr (vedoucí práce)
Cílem této práce je prostudovat metody detekce a rekonstrukce trajektorií částic v experimentu CBM a problematiku akcelerace těchto metod na hardwarových platformách. V práci byly srovnány výhody a nevýhody rozšířených metod a pro další studium byla vybrána metoda rekonstrukce na bázi celulárních automatů a Kalmanových filtrů. Práce se podrobně zabývá zejména vývojem simulačního modelu, vhodného pro generování testovacích dat pro usnadnění budoucí implementace vybraného sledovacího algoritmu. Byly vytvořeny dva odlišné simulátory částic, které budou v navazující práci použity pro výpočet predikčního kroku rozšířeného Kalmanova filtru a testování kvality implementované rekonstrukční metody.
|
|
|
Průběžná lokalizace a mapování pomocí mobilního robotu
Neužil, Tomáš ; Šolc, František (vedoucí práce)
V práci je uveden rozbor průběžné lokalizace a mapování (SLAM) v oblasti mobilní robotiky. Na základě tohoto rozboru je navržen algoritmus využívající rožšířeného Kalmanova estimátoru stavů pro odhad polohy robotu. Je uveden popis matematického modelu robotu a snímače, který je pro úlohu SLAM využíván. Lokalizační metoda využívá informací o pracovním prostředí mobilního robotu, které jsou získávány pomocí laserového snímače. Orientační body pro lokalizační pro určení odhadu stavového vektoru (polohy robotu) jsou z naměřených dat získany pomocí Radonovy transformace. Navržená metoda SLAM byla otestována na datech získaných pomocí mobilního robotu s podvozkem řízeným smykem. V závěru práce je uvedeno zhodnocení dosažených výsledků a možnosti rozšíření navržených algoritmů.
|
|
|
Akcelerace algoritmu sledování částic v experimentu CBM
Roth, Michael ; Kolář, Martin (oponent) ; Musil, Petr (vedoucí práce)
Cílem této práce je prostudovat metody detekce a rekonstrukce trajektorií částic v experimentu CBM a problematiku akcelerace těchto metod na hardwarových platformách. V práci byly srovnány výhody a nevýhody rozšířených metod a pro další studium byla vybrána metoda rekonstrukce na bázi celulárních automatů a Kalmanových filtrů. Práce se podrobně zabývá zejména vývojem simulačního modelu, vhodného pro generování testovacích dat pro simulaci vybraného sledovacího algoritmu a vlastní rekonstrukční program, který byl následně paralelizován pomocí technologií distribuovaného počítání. Byly vytvořeny dva odlišné simulátory částic, jeden z nichž byl použit pro výpočet predikčního kroku Rozšířeného Kalmanova Filtru (EKF) a jeden pro generování testovacích dat pro vlastní rekonstrukční algoritmus. Pomocí správného rozdělení úkolů se podařilo distribuovaným algoritmem získat téměř osmisetprocentní zvýšení rychlosti a v některých případech i snížení paměťové náročnosti až o čtyři řády.
|
|
|
Akcelerace algoritmu sledování částic v experimentu CBM
Roth, Michael ; Kolář, Martin (oponent) ; Musil, Petr (vedoucí práce)
Cílem této práce je prostudovat metody detekce a rekonstrukce trajektorií částic v experimentu CBM a problematiku akcelerace těchto metod na hardwarových platformách. V práci byly srovnány výhody a nevýhody rozšířených metod a pro další studium byla vybrána metoda rekonstrukce na bázi celulárních automatů a Kalmanových filtrů. Práce se podrobně zabývá zejména vývojem simulačního modelu, vhodného pro generování testovacích dat pro usnadnění budoucí implementace vybraného sledovacího algoritmu. Byly vytvořeny dva odlišné simulátory částic, které budou v navazující práci použity pro výpočet predikčního kroku rozšířeného Kalmanova filtru a testování kvality implementované rekonstrukční metody.
|
|
|
Algoritmy bezsnímačového řízení synchronního motoru s permanentními magnety
Veselý, Libor ; Prokop, Roman (oponent) ; Melichar,, Jiří (oponent) ; Václavek, Pavel (vedoucí práce)
V rámci disertační práce byly řešeny algoritmy bezsnímačového řízení pro synchronní motory s permanentními magnety. Pro odhad rychlosti a polohy rotoru v oblasti vyšších otáček byl testován algoritmus založený na struktuře MRAS. Dále byl ověřen klasický přístup, využívající algoritmu rozšířené Kalmanovy filtrace pro odhad polohy a otáček za předpokladu konstantních otáček rotoru, jakož i modifikace modelu uvažující proměnné otáčky. Tyto algoritmy nejsou schopny pracovat v pásmu nízkých otáček, proto byl navrhnut nový algoritmus. Tento algoritmus je opět postaven na rozšířené Kalmanově filtraci a pracuje s modelem, který popisuje statorové změny indukčnosti ve statorových souřadnicích - systému. Při rozběhu motoru z nulových otáček vzniká potřeba znalosti počátečního nastavení rotoru. Algoritmus pro detekci počáteční polohy rotoru využívá injektování vysokofrekvenční složky.
|
host ::
RSS.