Cílem diplomové práce bylo seznámit se s laboratorním zařízením Armfield PCT 40, identifikace soustavy tepelného průtokového výměníku a následně jeho řízení. V první části byly ve stručnosti popsány postupy při identifikaci soustavy a následné vyhodnocení. Dále byla práce zaměřena na návrhy regulátorů, které byly použity pro řízení. Ve druhé části se nachází popis zařízení soustavy, naměřené statické charakteristiky, identifikace a řízení ventilu a teploty ve výměníku.
Annotation in English
The aim of the diploma thesis was to introduce to laboratory device Armfield PCT 40, identification of the system of flow heat exchanger and also its control. In the first part of the thesis methods of system identification and following analysis are described briefly. A report was also concerned to proposal of controllers which were used for the control. Next part consists of description of the system, measured static characteristics, identification and control of valve and temperature in the flow heat exchanger.
Keywords
Samočinně se nastavující regulátor, ARX model, ARMAX model, Identifikace, Řízení, PID regulátor, Regulátor s jedním stupněm volnosti, Pseudonáhodný binární signál, pseudonáhodný signál, Pulzní šířková modulace.
Cílem diplomové práce bylo seznámit se s laboratorním zařízením Armfield PCT 40, identifikace soustavy tepelného průtokového výměníku a následně jeho řízení. V první části byly ve stručnosti popsány postupy při identifikaci soustavy a následné vyhodnocení. Dále byla práce zaměřena na návrhy regulátorů, které byly použity pro řízení. Ve druhé části se nachází popis zařízení soustavy, naměřené statické charakteristiky, identifikace a řízení ventilu a teploty ve výměníku.
Annotation in English
The aim of the diploma thesis was to introduce to laboratory device Armfield PCT 40, identification of the system of flow heat exchanger and also its control. In the first part of the thesis methods of system identification and following analysis are described briefly. A report was also concerned to proposal of controllers which were used for the control. Next part consists of description of the system, measured static characteristics, identification and control of valve and temperature in the flow heat exchanger.
Keywords
Samočinně se nastavující regulátor, ARX model, ARMAX model, Identifikace, Řízení, PID regulátor, Regulátor s jedním stupněm volnosti, Pseudonáhodný binární signál, pseudonáhodný signál, Pulzní šířková modulace.
Vypracujte literární rešerši na dané téma.
Proveďte identifikaci laboratorního tepelného výměníku Armfield PCT 40 z hlediska statických a dynamických vlastností.
Na základě laboratorních identifikačních experimentů navrhněte řízení teploty kapaliny v tepelném výměníku, jako akční veličinu použijte příkon odporového topení, průtok vody chladící spirálou uvažujte jako poruchovou veličinu.
Navrhněte alespoň dvě metody číslicového řízení, pro sestavení identifikačních a řídicích algoritmů použijte programový systém MATLAB/Simulink.
Ověření navržených algoritmů proveďte v reálném čase použitím Real Time Toolboxu.
Vyhodnoťte získané výsledky laboratorního ověřování a proveďte jejich diskusi.
Research Plan
Vypracujte literární rešerši na dané téma.
Proveďte identifikaci laboratorního tepelného výměníku Armfield PCT 40 z hlediska statických a dynamických vlastností.
Na základě laboratorních identifikačních experimentů navrhněte řízení teploty kapaliny v tepelném výměníku, jako akční veličinu použijte příkon odporového topení, průtok vody chladící spirálou uvažujte jako poruchovou veličinu.
Navrhněte alespoň dvě metody číslicového řízení, pro sestavení identifikačních a řídicích algoritmů použijte programový systém MATLAB/Simulink.
Ověření navržených algoritmů proveďte v reálném čase použitím Real Time Toolboxu.
Vyhodnoťte získané výsledky laboratorního ověřování a proveďte jejich diskusi.
Recommended resources
V. Bobál, Adaptivní a prediktivní řízení. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Academia centrum, Zlín, 2008.
V. Bobál, and P. Chalupa, Self-tuning Controllers Simulink Library. Available: http://www.utb.cz/stctool/, 2003.
K. J. Åström, and B. Wittenmark, Adaptive Control. Second edition Reading, Massachusets: Addison-Wesley Publishing Company, 1995.
P. E. Welstead, and M. B. Zarrop, Self-Tuning Systems: Control and Signal Processing. John Wiley: Chichester, 1991.
I. D. Landau, R. Lozano, and M’Saad, Adaptive Control. Springer-Verlag: London, 1998.
V. Bobál, J. Böhm J. Fessl, and J. Macháček, Digital Self-tuning Controllers: Algorithms, Implementation and Applications. Springer-Verlag: London, 2005.
J. A. Rossiter, Model Based Predictive Control: A Practical Approach. CRC Press: Boca Raton, Florida, 2003.
E. F. Camacho and C. Bordons, Model Predictive Control. Second edition, Springer-Verlag: London, 2004.
J. Mikleš, and M. Fikar, Process Modelling, Optimisation and Control, Springer-Verlag: Berlin, 2008.
Recommended resources
V. Bobál, Adaptivní a prediktivní řízení. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Academia centrum, Zlín, 2008.
V. Bobál, and P. Chalupa, Self-tuning Controllers Simulink Library. Available: http://www.utb.cz/stctool/, 2003.
K. J. Åström, and B. Wittenmark, Adaptive Control. Second edition Reading, Massachusets: Addison-Wesley Publishing Company, 1995.
P. E. Welstead, and M. B. Zarrop, Self-Tuning Systems: Control and Signal Processing. John Wiley: Chichester, 1991.
I. D. Landau, R. Lozano, and M’Saad, Adaptive Control. Springer-Verlag: London, 1998.
V. Bobál, J. Böhm J. Fessl, and J. Macháček, Digital Self-tuning Controllers: Algorithms, Implementation and Applications. Springer-Verlag: London, 2005.
J. A. Rossiter, Model Based Predictive Control: A Practical Approach. CRC Press: Boca Raton, Florida, 2003.
E. F. Camacho and C. Bordons, Model Predictive Control. Second edition, Springer-Verlag: London, 2004.
J. Mikleš, and M. Fikar, Process Modelling, Optimisation and Control, Springer-Verlag: Berlin, 2008.
