Diplomová práce se zabývá experimentálním ověřením metod návrhu spojitých konvenčních regulátorů při řízení laboratorního modelu teplovzdušného obvodu, který byl vyvinut na katedře ATŘ VŠB-TU Ostrava. Na tomto modelu byl zvolen jednorozměrný systém (vstup - ovládací napětí otáček čelního ventilátoru a výstup - vrtulkový průtokoměr), pro který byly navrhnuty regulátory standardního typu PI a PID. Výstupem jsou pak simulační a skutečné průběhy sledovaných veličin a závěrečné zhodnocení jednotlivých metod z hlediska kvality regulace. Byl také sestaven ovládací modul, který umožňuje řízení laboratorního modelu pro popisovaný systém a použité metody.
Anotace v angličtině
The aim of the diploma thesis is in experimental verification of continuous-time conventional controllers design methods in regulation of laboratory model of air-heating tunnel, which was developed at ATŘ department of VŠB-TU in Ostrava. In this model, a single-input single-output (SISO) system (input - regulable voltage of front fan and output - vane flow-meter) was selected. The controllers of standard type PI and PID were designed for this system. The output is then the simulated and real runs of watched variables and the final assessment of the individual methods from the regulation quality aspect. A controlling module was also constructed. This controlling module makes possible to control the laboratory model for the described system and the used methods.
Air-heating tunnel, Matlab, Simulink, control loop synthesis, identification.
Rozsah průvodní práce
121 s
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se zabývá experimentálním ověřením metod návrhu spojitých konvenčních regulátorů při řízení laboratorního modelu teplovzdušného obvodu, který byl vyvinut na katedře ATŘ VŠB-TU Ostrava. Na tomto modelu byl zvolen jednorozměrný systém (vstup - ovládací napětí otáček čelního ventilátoru a výstup - vrtulkový průtokoměr), pro který byly navrhnuty regulátory standardního typu PI a PID. Výstupem jsou pak simulační a skutečné průběhy sledovaných veličin a závěrečné zhodnocení jednotlivých metod z hlediska kvality regulace. Byl také sestaven ovládací modul, který umožňuje řízení laboratorního modelu pro popisovaný systém a použité metody.
Anotace v angličtině
The aim of the diploma thesis is in experimental verification of continuous-time conventional controllers design methods in regulation of laboratory model of air-heating tunnel, which was developed at ATŘ department of VŠB-TU in Ostrava. In this model, a single-input single-output (SISO) system (input - regulable voltage of front fan and output - vane flow-meter) was selected. The controllers of standard type PI and PID were designed for this system. The output is then the simulated and real runs of watched variables and the final assessment of the individual methods from the regulation quality aspect. A controlling module was also constructed. This controlling module makes possible to control the laboratory model for the described system and the used methods.
Air-heating tunnel, Matlab, Simulink, control loop synthesis, identification.
Zásady pro vypracování
Zpracujte literární rešerši dané problematiky.
Nastudujte a popište vybrané metody návrhu spojitých regulátorů se zaměřením na regulátory standardního typu PI či PID (např. nastavení z přechodové charakteristiky, Naslin, Whiteley, Cohen-Coon, CHR, vyvážené nastavení, metoda požadovaného modelu, polynomiální syntéza či jiné).
Seznamte se s laboratorním modelem teplovzdušného tunelu a možnostmi jeho připojení k PC v programovém prostředí MATLAB.
Na laboratorním modelu zvolte vhodný jednorozměrný systém (vstup - výstup) a proveďte identifikaci.
Pomocí popsaných metod navrhněte k dané soustavě regulátory a simulačně je otestujte.
Navržené regulátory aplikujte při řízení reálného modelu. Získané výsledky analyzujte a vyhodnoťte.
Zásady pro vypracování
Zpracujte literární rešerši dané problematiky.
Nastudujte a popište vybrané metody návrhu spojitých regulátorů se zaměřením na regulátory standardního typu PI či PID (např. nastavení z přechodové charakteristiky, Naslin, Whiteley, Cohen-Coon, CHR, vyvážené nastavení, metoda požadovaného modelu, polynomiální syntéza či jiné).
Seznamte se s laboratorním modelem teplovzdušného tunelu a možnostmi jeho připojení k PC v programovém prostředí MATLAB.
Na laboratorním modelu zvolte vhodný jednorozměrný systém (vstup - výstup) a proveďte identifikaci.
Pomocí popsaných metod navrhněte k dané soustavě regulátory a simulačně je otestujte.
Navržené regulátory aplikujte při řízení reálného modelu. Získané výsledky analyzujte a vyhodnoťte.
Seznam doporučené literatury
BALÁTĚ, J. Automatické řízení. BEN - technická literatura, Praha, 2003.
DUŠEK, F., HONC, D. Využití sériové linky pod MATLABem verze 6. In Proceedings of conference MATLAB 2002, Praha, 2002.
KLÁN, P., GOREZ, R. Vyvážené nastavení PI regulátorů. Automa, Vol. 6., No. 4., pp. 49-53, 2000.
KLÁN, P., HONC, D., JINDŘICH, J. Nová měřicí jednotka CTRL V3. In Proceedings of conference MATLAB 2003, Praha, 2003.
MATUŠŮ, R. Robust Control of Systems with Parametric Uncertainty: An Algebraic Approach. Doctoral Thesis, Faculty of Applied Informatics, Tomas Bata University in Zlín, 2007.
PROKOP, R., MATUŠŮ, R., PROKOPOVÁ, Z. Teorie automatického řízení - lineární spojité dynamické systémy. Skriptum FAI UTB ve Zlíně, 2006.
SMUTNÝ, L., ŠKUTA, J., FARNÍK, J. Model teplovzdušného obvodu. Technická zpráva k HS 311107 ‘‘Technická pomoc při návrhu a zhotovení modelu teplovzdušného obvodu‘‘, VŠB-TU Ostrava, 2002.
ŠULC, B., VÍTEČKOVÁ, M. Teorie a praxe návrhu regulačních obvodů. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2004.
Seznam doporučené literatury
BALÁTĚ, J. Automatické řízení. BEN - technická literatura, Praha, 2003.
DUŠEK, F., HONC, D. Využití sériové linky pod MATLABem verze 6. In Proceedings of conference MATLAB 2002, Praha, 2002.
KLÁN, P., GOREZ, R. Vyvážené nastavení PI regulátorů. Automa, Vol. 6., No. 4., pp. 49-53, 2000.
KLÁN, P., HONC, D., JINDŘICH, J. Nová měřicí jednotka CTRL V3. In Proceedings of conference MATLAB 2003, Praha, 2003.
MATUŠŮ, R. Robust Control of Systems with Parametric Uncertainty: An Algebraic Approach. Doctoral Thesis, Faculty of Applied Informatics, Tomas Bata University in Zlín, 2007.
PROKOP, R., MATUŠŮ, R., PROKOPOVÁ, Z. Teorie automatického řízení - lineární spojité dynamické systémy. Skriptum FAI UTB ve Zlíně, 2006.
SMUTNÝ, L., ŠKUTA, J., FARNÍK, J. Model teplovzdušného obvodu. Technická zpráva k HS 311107 ‘‘Technická pomoc při návrhu a zhotovení modelu teplovzdušného obvodu‘‘, VŠB-TU Ostrava, 2002.
ŠULC, B., VÍTEČKOVÁ, M. Teorie a praxe návrhu regulačních obvodů. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2004.
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
Diplomantka prezentovala před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce.
Poté byla seznámena s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy:
1) prof. Smutný: Jaká byla časová konstanta regulované soustavy?
2) prof. Smutný: Jaké by průběhy regulačního pochodu, kdyby se místo průtoku regulovala teplota?
3) prof. Vítečková: Podle čeho jste vybírala metody syntézy?