Diplomová práce se zabývá implementací a simulačním ověřováním prediktivního regulátoru s barvícím polynomem v modelu šumu. Byly odvozeny a implementovány vztahy pro prediktor pro řízení SISO soustav popsaných pomocí přenosových funkcí a MIMO soustav popsaných maticovými zlomky. Simulační ověřování proběhlo v prostředí MATLAB-Simulink. Výsledky řízení s a bez barvícího polynomu v modelu šumu byly porovnány
Annotation in English
This diploma thesis is focused on implementation and simulation verification of predictive controller with a colouring polynomial in a disturbance model. Relations for control of SISO systems described by transfer function and MIMO systems described by matrix frac-tion were derived and implemented. For simulation verification, MATLAB-Simulink was used. Performances of control with and without the colouring polynomial in the disturb-ance model were compared.
Predictive control, disturbance modelling, filtration of variables
Length of the covering note
72
Language
CZ
Annotation
Diplomová práce se zabývá implementací a simulačním ověřováním prediktivního regulátoru s barvícím polynomem v modelu šumu. Byly odvozeny a implementovány vztahy pro prediktor pro řízení SISO soustav popsaných pomocí přenosových funkcí a MIMO soustav popsaných maticovými zlomky. Simulační ověřování proběhlo v prostředí MATLAB-Simulink. Výsledky řízení s a bez barvícího polynomu v modelu šumu byly porovnány
Annotation in English
This diploma thesis is focused on implementation and simulation verification of predictive controller with a colouring polynomial in a disturbance model. Relations for control of SISO systems described by transfer function and MIMO systems described by matrix frac-tion were derived and implemented. For simulation verification, MATLAB-Simulink was used. Performances of control with and without the colouring polynomial in the disturb-ance model were compared.
Predictive control, disturbance modelling, filtration of variables
Research Plan
1. Vytvořte základní simulinková schemata regulačních obvodů s prediktivními regulátory, založenými na zadaných modelech. 2. Odvoďte vztahy pro výpočet predikcí pro konkrétní vstupně-výstupní modely, a to jak pro systém s jedním vstupem a výstupem, tak pro systém se dvěma vstupy a dvěma výstupy s barvicím polynomem v modelu šumu, kdy jsou vstupní a výstupní veličiny filtrovány. 3. Na základě základních obvodů vytvořte regulační obvody s prediktivními regulátory s barvicím polynomem v modelu šumu, kdy jsou vstupní a výstupní veličiny filtrovány. 4. Ověřte simulačně funkčnost vytvořených schemat simulačním řízením různých systémů. 5. Srovnejte kvalitu řízení pro případy s filtrací a bez filtrace vstupních a výstupních veličin. 6. Realizujte v prostředí Matlab/Simulink. 7. Regulátory naprogramujte jako S-funkce v programovacím jazyku Matlabu.
Research Plan
1. Vytvořte základní simulinková schemata regulačních obvodů s prediktivními regulátory, založenými na zadaných modelech. 2. Odvoďte vztahy pro výpočet predikcí pro konkrétní vstupně-výstupní modely, a to jak pro systém s jedním vstupem a výstupem, tak pro systém se dvěma vstupy a dvěma výstupy s barvicím polynomem v modelu šumu, kdy jsou vstupní a výstupní veličiny filtrovány. 3. Na základě základních obvodů vytvořte regulační obvody s prediktivními regulátory s barvicím polynomem v modelu šumu, kdy jsou vstupní a výstupní veličiny filtrovány. 4. Ověřte simulačně funkčnost vytvořených schemat simulačním řízením různých systémů. 5. Srovnejte kvalitu řízení pro případy s filtrací a bez filtrace vstupních a výstupních veličin. 6. Realizujte v prostředí Matlab/Simulink. 7. Regulátory naprogramujte jako S-funkce v programovacím jazyku Matlabu.
Recommended resources
1. BOBÁL, Vladimír. Adaptivní a prediktivní řízení, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky,2007, ISBN 978-80-7318-662-3 2. MIKLEŠ, Ján a FIKAR, Miroslav. Process Modelling, Optimisation and Control, Berlin: Springer-Verlag, 2008, ISBN 978-3642091124. 3. CAMACHO Eduardo and BORDONS, Carlo. Model Predictive Control. London: Springer-Verlag, 2004, ISBN 1-85223-694-3. 4. MIKLEŠ, Ján a FIKAR, Miroslav. Modelovanie, Identifikácia a riadenie procesov II. STU Bratislava, 2004, ISBN 80-227-2134-4. 5. ROSSITER, Anthony. Model Based Predictive Control: a Practical Approach. CRC Press, 2003, ISBN 0-8493-1291-4 6. CLARKE D.W., MOHTADI, C. and TUFFS, P.S. Generalized predictive control, part I: the basic algorithm. Automatica, 23, 1987, 137-148, ISSN 0005-1098. 7. CLARKE D.W., MOHTADI, C. and TUFFS, P.S. Generalized predictive control, part II: extensions and interpretations. Automatica, 23, 1987, 149-160, ISSN 0005-1098.. 8. MORARI, M. and LEE J.H.. Model predictive control: past, present and future. Computers and Chemical Engineering, 23, 1999, 667-682, ISSN 0098-1354.
Recommended resources
1. BOBÁL, Vladimír. Adaptivní a prediktivní řízení, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky,2007, ISBN 978-80-7318-662-3 2. MIKLEŠ, Ján a FIKAR, Miroslav. Process Modelling, Optimisation and Control, Berlin: Springer-Verlag, 2008, ISBN 978-3642091124. 3. CAMACHO Eduardo and BORDONS, Carlo. Model Predictive Control. London: Springer-Verlag, 2004, ISBN 1-85223-694-3. 4. MIKLEŠ, Ján a FIKAR, Miroslav. Modelovanie, Identifikácia a riadenie procesov II. STU Bratislava, 2004, ISBN 80-227-2134-4. 5. ROSSITER, Anthony. Model Based Predictive Control: a Practical Approach. CRC Press, 2003, ISBN 0-8493-1291-4 6. CLARKE D.W., MOHTADI, C. and TUFFS, P.S. Generalized predictive control, part I: the basic algorithm. Automatica, 23, 1987, 137-148, ISSN 0005-1098. 7. CLARKE D.W., MOHTADI, C. and TUFFS, P.S. Generalized predictive control, part II: extensions and interpretations. Automatica, 23, 1987, 149-160, ISSN 0005-1098.. 8. MORARI, M. and LEE J.H.. Model predictive control: past, present and future. Computers and Chemical Engineering, 23, 1999, 667-682, ISSN 0098-1354.
