Cílem této diplomové práce je aplikovat metodu přiřazení pólů, která je logickým vyústěním polynomiálního přístupu, při řízení různých typů regulovaných soustav a pro různé konfigurace systémů řízení. V teoretické části jsou uvedeny postupy pro návrh regulátorů v konfiguracích 1DOF, 2DOF a se dvěma zpětnovazebními regulátory včetně odvození. Dále jsou zde uvedeny vybrané tvary charakteristického polynomu přenosu uzavřeného regulačního obvodu a postupy při výpočtu jeho parametrů v souvislosti s přiřazením jeho pólů. V praktické části jsou pak uvedeny ukázky řízení pro některé soustavy obtížně řiditelné konvenčními metodami (soustavy nestabilní, integrační,neminimálně fázové, s dopravním zpožděním). V poslední části je pak ukázána aplikace polynomiálního přístupu s metodou přiřazení pólů při adaptivním řízení nelineárního spojitého SISO systému (dvojice sériově spojených kulových zásobníků).
Anotace v angličtině
The objective of this diploma work is to apply the pole assignment (PA) method as a closely associated part of the polynomial approach in the control of various types of controlled processes and for different configurations of control systems. In the theoretical section, the controller design procedures in the 1DOF, 2DOF and two-feedback-controllers (TFC) configurations are presented inclusive of their derivation. Moreover, the selected forms of the characteristic polynomial of a closed-loop including its parameters calculation
are presented in connection with its pole allocation. In the practical section, some illustrations of difficult to control by conventional methods processes (e.g. unstable, integrative, non-minimum phase and time delay processes) are exhibited. In the last section, an application of the polynomial approach with the PA method is demonstrated on an example of the adaptive control of a non-linear continuous-time SISO system (two spherical liquid tanks in series).
Klíčová slova
polynomiální přístup, přiřazení pólů, polynomiální rovnice, konfigurace
systému řízení
Klíčová slova v angličtině
polynomial approach, pole assignment, polynomial equation, control system
configuration
Rozsah průvodní práce
96 s., 5 s. příloh
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem této diplomové práce je aplikovat metodu přiřazení pólů, která je logickým vyústěním polynomiálního přístupu, při řízení různých typů regulovaných soustav a pro různé konfigurace systémů řízení. V teoretické části jsou uvedeny postupy pro návrh regulátorů v konfiguracích 1DOF, 2DOF a se dvěma zpětnovazebními regulátory včetně odvození. Dále jsou zde uvedeny vybrané tvary charakteristického polynomu přenosu uzavřeného regulačního obvodu a postupy při výpočtu jeho parametrů v souvislosti s přiřazením jeho pólů. V praktické části jsou pak uvedeny ukázky řízení pro některé soustavy obtížně řiditelné konvenčními metodami (soustavy nestabilní, integrační,neminimálně fázové, s dopravním zpožděním). V poslední části je pak ukázána aplikace polynomiálního přístupu s metodou přiřazení pólů při adaptivním řízení nelineárního spojitého SISO systému (dvojice sériově spojených kulových zásobníků).
Anotace v angličtině
The objective of this diploma work is to apply the pole assignment (PA) method as a closely associated part of the polynomial approach in the control of various types of controlled processes and for different configurations of control systems. In the theoretical section, the controller design procedures in the 1DOF, 2DOF and two-feedback-controllers (TFC) configurations are presented inclusive of their derivation. Moreover, the selected forms of the characteristic polynomial of a closed-loop including its parameters calculation
are presented in connection with its pole allocation. In the practical section, some illustrations of difficult to control by conventional methods processes (e.g. unstable, integrative, non-minimum phase and time delay processes) are exhibited. In the last section, an application of the polynomial approach with the PA method is demonstrated on an example of the adaptive control of a non-linear continuous-time SISO system (two spherical liquid tanks in series).
Klíčová slova
polynomiální přístup, přiřazení pólů, polynomiální rovnice, konfigurace
systému řízení
Klíčová slova v angličtině
polynomial approach, pole assignment, polynomial equation, control system
configuration
Zásady pro vypracování
Uveďte principy polynomiální metody v řízení procesů.
Odvoďte vztahy pro výpočet struktury regulátorů v 1DOF a 2DOF konfiguracích systému řízení a konfiguraci se dvěma zpětnovazebními regulátory.
Použijte polynomiální metodu pro řízení procesů s vlastnostmi nepříznivými z hlediska řízení a pro vybrané tvary signálů vstupujících do systému řízení (referenční signál a porucha).
Uveďte některé způsoby přiřazení pólů přenosu systému řízení.
Aplikujte polynomiální metodu při řízení systémů s dopravním zpožděním a adaptivním řízení nelineárních procesů, řízení ověřte simulacemi a porovnejte kvalitu řízení při různých způsobech přiřazení pólů.
Zásady pro vypracování
Uveďte principy polynomiální metody v řízení procesů.
Odvoďte vztahy pro výpočet struktury regulátorů v 1DOF a 2DOF konfiguracích systému řízení a konfiguraci se dvěma zpětnovazebními regulátory.
Použijte polynomiální metodu pro řízení procesů s vlastnostmi nepříznivými z hlediska řízení a pro vybrané tvary signálů vstupujících do systému řízení (referenční signál a porucha).
Uveďte některé způsoby přiřazení pólů přenosu systému řízení.
Aplikujte polynomiální metodu při řízení systémů s dopravním zpožděním a adaptivním řízení nelineárních procesů, řízení ověřte simulacemi a porovnejte kvalitu řízení při různých způsobech přiřazení pólů.
Seznam doporučené literatury
KUČERA, V. Discrete linear control: The polynomial equation approach. Wiley, New York, (1980). ISBN 0471997269.
KUČERA, V. Diophantine equations in control - a survey. Automatica 29, 1361-1375 (1993) ISSN:0005-1098
KAILATH, T. Linear Systems. Prentice Hall, New Jersey (1980) ISBN 0-13-536961-4.
BROGAN, W.L. Modern Control Theory. Prentice Hall, New Jersey (1991) ISBN 0-13-589763-7.
CORRIOU, J-P. Process Control. Theory and Applications. Springer, London (2004) ISBN 1-85233-776-1.
ANTSAKLIS, P.J., MICHEL, A.N. Linear Systems. Birghäüser, Boston (2006) ISBN 0-8176-4434-2.
DOSTÁL, P., GAZDOŠ, F., BOBÁL, V. Design of controllers for processes with time delay by polynomial method. In: European Control Conference ECC\'2007, Kos, Greece, 2007, 4540-4545.
DOSTÁL, P., GAZDOŠ, F., BOBÁL, V. Design of controllers for time delay systems Part II: Integrating and unstable systems. Journal of Electrical Engineering, Vol. 59, No 1, 2008, 3-8 ISSN 1335-3632.
DOSTÁL, P., BOBÁL, V., GAZDOŠ, F. Adaptive control of a nonlinear process by two feedback controllers. In: 13th Mediterranean Conference on Control and Automation, Limassol, Cyprus, 2005, 946-951 ISBN 0-7803-8937-9.
Seznam doporučené literatury
KUČERA, V. Discrete linear control: The polynomial equation approach. Wiley, New York, (1980). ISBN 0471997269.
KUČERA, V. Diophantine equations in control - a survey. Automatica 29, 1361-1375 (1993) ISSN:0005-1098
KAILATH, T. Linear Systems. Prentice Hall, New Jersey (1980) ISBN 0-13-536961-4.
BROGAN, W.L. Modern Control Theory. Prentice Hall, New Jersey (1991) ISBN 0-13-589763-7.
CORRIOU, J-P. Process Control. Theory and Applications. Springer, London (2004) ISBN 1-85233-776-1.
ANTSAKLIS, P.J., MICHEL, A.N. Linear Systems. Birghäüser, Boston (2006) ISBN 0-8176-4434-2.
DOSTÁL, P., GAZDOŠ, F., BOBÁL, V. Design of controllers for processes with time delay by polynomial method. In: European Control Conference ECC\'2007, Kos, Greece, 2007, 4540-4545.
DOSTÁL, P., GAZDOŠ, F., BOBÁL, V. Design of controllers for time delay systems Part II: Integrating and unstable systems. Journal of Electrical Engineering, Vol. 59, No 1, 2008, 3-8 ISSN 1335-3632.
DOSTÁL, P., BOBÁL, V., GAZDOŠ, F. Adaptive control of a nonlinear process by two feedback controllers. In: 13th Mediterranean Conference on Control and Automation, Limassol, Cyprus, 2005, 946-951 ISBN 0-7803-8937-9.
Přílohy volně vložené
1 CD ROM
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant odprezentoval před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce. Následně byl student seznámen s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce a poté zodpověděl dotazy uvedené v posudcích.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy a připomínky:
1) prof. Bobál, V.: Jaký způsob identifikace jste využil?