Modelování a řízení vícerozměrové soustavy

Havlíček, Libor

Publikace:
Modelování a řízení vícerozměrové soustavy

Disertační práceOmezený přístup

dc.contributor.advisor	Macháček, Jiří	cze
dc.contributor.author	Havlíček, Libor
dc.contributor.referee	Bobál, Vladimír	cze
dc.contributor.referee	Kmínek, Miloš	cze
dc.contributor.referee	Olehla, Miroslav	cze
dc.date.accepted	2010	cze
dc.date.accessioned	2010-10-01T15:05:56Z
dc.date.available	2010-10-01T15:05:56Z
dc.date.issued	2010
dc.description.abstract	Práce je věnována sestavení matematického modelu vícerozměrového laboratorního systému a jeho řízení. Jako vhodný systém byl vybrán dvourotorový aerodynamický systém. Jde o systém, podobný helikoptéře. Akčními zásahy, kterými jsou změny rychlosti otáčení rotorů, lze ovlivňovat jeho pohyb po omezené kulové ploše. Z pohledu řízení jde o systém se dvěma vstupy a dvěma výstupy, s možností měření rychlostí otáčení hřídelí elektromotorů. Vstupem do systému jsou napájecí napětí elektromotorů. Výstupními veličinami jsou úhlové rychlosti otáčení hřídelí elektromotorů a úhly náklonu hřídele systému. Matematický model byl sestaven matematicko-fyzikální analýzou, aplikací tzv. Newtonova modelu. Základem Newtonova modelu jsou bilanční rovnice, popisující rovnováhy působení momentů gravitačních, odstředivých a setrvačných sil. Chování systému se v celém pracovním rozsahu nelineárně mění, což je nutné zohlednit při návrhu regulátoru. První část práce se zabývá návrhem laboratorního systému a sestavení jeho matematického modelu. Druhá část práce se zabývá simulací matematického modelu v prostředí Matlab-Simulink a návrhu decentralizovaného řízení vícerozměrovým adaptivním IMC regulátorem.	cze
dc.description.abstract-translated	Presented thesis is concerned to mathematical model creation of multivariable laboratory system and its control. Two-rotor aerodynamic system was selected as a suitable system. It is a system similar to a helicopter. Control actions are rotation speeds of the rotors and they influence its movement limited by a spherical surface. From the control point of view it is a system with two inputs and two outputs, with the speed measuring possibility of rotation of electric motors. Inputs into the system are supply voltages of electric motors. Output variables are the angular velocities of rotation of electric motors and tilt angles of the shaft system. First principle mathematical model was created by mathematical and physical analysis, by application called Newton's model. The base of Newton's model is the balance equations, describing the moment equilibrium effects of gravitational, centrifugal and inertial forces. System behaviour changes nonlinearly in the working range which must be taken into account when designing the controller. The first part of the thesis describes the laboratory system and creation of the mathematical model. The second part deals with the mathematical simulation model in Matlab-Simulink and design of decentralized multivariable adaptive IMC controller.	eng
dc.description.defence	Obhajobu zahájil předseda komise v 13:05 hod. představením disertanta Ing. Havlíčka. Vedoucí školícího pracoviště doc. Dušek seznámil komisi se stanoviskem školícího pracoviště a školitel doc. Macháček doporučením školitele. Disertant ve 25 minutovém vystoupení seznámil komisi s obsahem své disertační práce, cílem disertace, metodami řešení a dosaženými výsledky. Oponenti v pořadí prof. Bobál, prof. Olehla a doc. Kmínek přednesli své oponentské posudky. Všichni práci hodnotili kladně a doporučili k obhajobě. Disertant na položené otázky odpověděl souhrnně podle připravených podkladů. Oponenti odpovědi a stanoviska disertanta v plném rozsahu akceptovali. Ve veřejné rozpravě položili disertantovi otázky prof. Bobál - práci hodnotil velice kladně včetně vlastnoručně vyrobeného přístroje, na kterém předváděl svou praktickou část disertační práce. Prokázal velké znalosti z technické matematiky.Měl drobné připomínky k teoretické části. Doporučil práci k obhajobě Vysvětlení charakteristik - nelineárního systému prof. Olehla - Práce byla hodnocena velice kladně. Práce byla doporučena k obhajobě Naměřená data, je tam nějaké omezení pro použití této metody nejmenších čtverců? Jakou metodu používáte pro parametrické řešení? Jak silně ovlivňuje rozdíl mezi teorií a praxí? Jak jste určil uvedené hodnoty? Co by se stalo při použití metody přechodové charakteristiky? doc. Kmínek - pozastavení u otázky zavedení modelu do výuky, připomínky ke slohu práce a větné stavbě. Práce byla hodnocena velice kladně. Práce byla doporučena k obhajobě Vysvětlení velikostí vrtulí. Co je to moment pružiny? Co by měly studenti řešit na tomto modelu? Které konkrétní parametry budou studenti nastavovat? Je možné změnit protisílu? Je možné odstranit kabely a řídit model neupoutaný? Zkoušel jste také reakce ke změně poruchy? doc. Bakošová Jak byste vysvětlil změny průběhu upoutaného modelu? doc. Dušek Řízení běží z PC? Jak často je to vzorkované? Jaké je doba ustálení? Jsou problémy s adaptibilitou při častém vzorkování? Relé ve zpětné vazbě bylo 7Hz? prof. Dostál Plánujete vyzkoušet do budoucna ještě jiné metody? Disertant na všechny otázky zevrubně odpověděl, členové komise odpovědi akceptovali. Na neveřejném zasedání komise zhodnotila průběh obhajoby. Proběhla volba skrutátorů (prof. Dostál a doc. Kmínek) a následně tajné hlasování. Školitel doc. Macháček se hlasování nezúčastnil. O výsledku hlasování byl vyplněn a podepsán protokol. Rovněž byl podepsán zápis o obhajobě. Komise ukončila svojí práci v 15:00 veřejným vyhlášením kladného výsledku obhajoby disertační práce. prof. Taufer, předseda komise prof. Bobál, člen komise + oponent prof. Olehla, člen komise + oponent prof. Dostál, člen komise prof. Schmidt, člen komise doc. Dušek, člen komise doc. Kmínek, člen komise + oponent doc. Bakošová, členka komise doc. Macháček, člen komise + školitel	cze
dc.description.department	Katedra řízení procesů	cze
dc.description.grade	Dokončená práce s úspěšnou obhajobou	cze
dc.format	89 s.+ teze	cze
dc.format.extent	2149333 bytes	cze
dc.format.mimetype	application/pdf	cze
dc.identifier	Univerzitní knihovna (sklad)	cze
dc.identifier.signature	D22921	cze
dc.identifier.signature	D22921
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10195/37306
dc.language.iso	cze
dc.publisher	Univerzita Pardubice	cze
dc.rights	Pouze v rámci univerzity	cze
dc.subject	Nelineární matematický model	cze
dc.subject	laboratorní systém	cze
dc.subject	MIMO systém	cze
dc.subject	IMC regulátor	cze
dc.subject	Nonlinear mathematical model	eng
dc.subject	laboratory MIMO system	eng
dc.subject	IMC controller	eng
dc.thesis.degree-discipline	Technická kybernetika	cze
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.thesis.degree-name	Ph.D.	cze
dc.thesis.degree-program	Chemické a procesní inženýrství	cze
dc.title	Modelování a řízení vícerozměrové soustavy	cze
dc.title.alternative	Modelling and control of multivariable system	eng
dc.type	disertační práce	cze
dspace.entity.type	Publication