Tato práce je zaměřena na identifikaci a řízení soustav vyššího rádu. Soustavy vyšších řádu jsou aproximovány pomocí soustav nižších řádů s dopravním zpožděním. Dále jsou v práci porovnány tři různé identifikační metody. Tyto metody jsou porovnány jak simulačně, tak na reálné soustavě tepelného modelu s dopravním zpožděním. V další části se práce zaměřuje na prediktivní řízení soustav s dopravním zpožděním. Byl vytvořen adaptivní prediktivní regulátor, který byl simulačně ověřen na identifikovaném tepelném modelu. Na závěr byl simulačně ověřený adaptivní prediktivní regulátor použit pro reálné řízení tepelného modelu. Veškeré skripty byly vytvořeny v programovém prostředí MATLAB/SIMULINK.
Anotace v angličtině
This study is focused on identification and digital control of higher order processes. Higher order processes are approximated by lower order processes with time delay. Furthermore, this study compares three different identification methods. These methods are compared both simulations and the real system heat model with time delay. The next section the study is focused on predictive control systems with time delay. Controller was created with algorithm predictive control. Adaptive predictive controller was simulation verified with the identified heat model. Finally, simulations verified adaptive predictive controller used to control real heat model. All scripts were created in MATLAB / SIMULINK.
Klíčová slova
dopravní zpoždění, identifikace, budicí signály, adaptivní prediktivní regulátor
Klíčová slova v angličtině
time delay, identification, input signals, adaptive predictive controller
Rozsah průvodní práce
80
Jazyk
CZ
Anotace
Tato práce je zaměřena na identifikaci a řízení soustav vyššího rádu. Soustavy vyšších řádu jsou aproximovány pomocí soustav nižších řádů s dopravním zpožděním. Dále jsou v práci porovnány tři různé identifikační metody. Tyto metody jsou porovnány jak simulačně, tak na reálné soustavě tepelného modelu s dopravním zpožděním. V další části se práce zaměřuje na prediktivní řízení soustav s dopravním zpožděním. Byl vytvořen adaptivní prediktivní regulátor, který byl simulačně ověřen na identifikovaném tepelném modelu. Na závěr byl simulačně ověřený adaptivní prediktivní regulátor použit pro reálné řízení tepelného modelu. Veškeré skripty byly vytvořeny v programovém prostředí MATLAB/SIMULINK.
Anotace v angličtině
This study is focused on identification and digital control of higher order processes. Higher order processes are approximated by lower order processes with time delay. Furthermore, this study compares three different identification methods. These methods are compared both simulations and the real system heat model with time delay. The next section the study is focused on predictive control systems with time delay. Controller was created with algorithm predictive control. Adaptive predictive controller was simulation verified with the identified heat model. Finally, simulations verified adaptive predictive controller used to control real heat model. All scripts were created in MATLAB / SIMULINK.
Klíčová slova
dopravní zpoždění, identifikace, budicí signály, adaptivní prediktivní regulátor
Klíčová slova v angličtině
time delay, identification, input signals, adaptive predictive controller
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši na dané téma.
Na základě literární rešerše vyberte vhodné identifikační metody a algoritmy pro identifikaci procesů vyšších řádů procesů s dopravním zpožděním.
V programovém prostředí MATLAB/Simulink ověřte algoritmy pro identifikaci modelů s rozdílnou dynamikou.
Na základě výsledků simulačních identifikačních experimentů vyberte, případně modifikujte, vhodné číslicové prediktivní regulátory s ohledem na praktickou aplikaci.
Vybrané regulátory ověřte simulačně na různých typech dynamických modelů procesů v prostředí MATLAB/Simulink.
Použitím identifikace v reálném čase sestavte dynamický model tepelného laboratorního výměníku.
Simulačním způsobem ověřte vybrané regulátory založené na prediktivním principu.
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši na dané téma.
Na základě literární rešerše vyberte vhodné identifikační metody a algoritmy pro identifikaci procesů vyšších řádů procesů s dopravním zpožděním.
V programovém prostředí MATLAB/Simulink ověřte algoritmy pro identifikaci modelů s rozdílnou dynamikou.
Na základě výsledků simulačních identifikačních experimentů vyberte, případně modifikujte, vhodné číslicové prediktivní regulátory s ohledem na praktickou aplikaci.
Vybrané regulátory ověřte simulačně na různých typech dynamických modelů procesů v prostředí MATLAB/Simulink.
Použitím identifikace v reálném čase sestavte dynamický model tepelného laboratorního výměníku.
Simulačním způsobem ověřte vybrané regulátory založené na prediktivním principu.
Seznam doporučené literatury
BOBÁL, V. Identifikace systémů. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Akademické centrum, 2009, ISBN 978-80-7318-888-3.
BOBÁL, V. Adaptivní a prediktivní řízení. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Akademické centrum, 2008, ISBN 978-80-7318-662-3.
BOBÁL, V., CHALUPA, P., DOSTÁL, P and M. BRÁZDIL. Digital self-tuning predictor based on pole assignment approach. ATP Journal PLUS, 2/2011, p. 21-27. ISSN 1336-5010. Dostupné z:http://www.kirp.chtf.stuba.sk/pc11/data/atp.pdf.
NORMEY-RICO, J. E. and E. F. CAMACHO. Control of Dead-time Processes. London: Springer-Verlag, 2007. ISBN 978-1-84628.
GUO, S. M., WANG, W. and L. S. SHIEH. Discretisation of two degree-of-freedom controller and system with state, and output delays. IEE Proceedings. Control Theory and Applications, 2000, vol 147, p. 87-96. ISSN 1751-8644.
HANG, C. C., LIM, K. W. and B. W. CHONG. A dual-rate adaptive digital Smith predictor. Automatica, 1989, vol. 25, no. 1, p. 1-16. ISSN 0005-1098.
HANG, C. C. LEE, T. H. and K. H. HO. Adaptive Control. Instrument Society of America. 1993, ISBN 1-55617-477-2.
Uživatelský manuál: Výukový model tepelné soustavy s dopravním zpožděním. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2006, 20 s.
Seznam doporučené literatury
BOBÁL, V. Identifikace systémů. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Akademické centrum, 2009, ISBN 978-80-7318-888-3.
BOBÁL, V. Adaptivní a prediktivní řízení. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Akademické centrum, 2008, ISBN 978-80-7318-662-3.
BOBÁL, V., CHALUPA, P., DOSTÁL, P and M. BRÁZDIL. Digital self-tuning predictor based on pole assignment approach. ATP Journal PLUS, 2/2011, p. 21-27. ISSN 1336-5010. Dostupné z:http://www.kirp.chtf.stuba.sk/pc11/data/atp.pdf.
NORMEY-RICO, J. E. and E. F. CAMACHO. Control of Dead-time Processes. London: Springer-Verlag, 2007. ISBN 978-1-84628.
GUO, S. M., WANG, W. and L. S. SHIEH. Discretisation of two degree-of-freedom controller and system with state, and output delays. IEE Proceedings. Control Theory and Applications, 2000, vol 147, p. 87-96. ISSN 1751-8644.
HANG, C. C., LIM, K. W. and B. W. CHONG. A dual-rate adaptive digital Smith predictor. Automatica, 1989, vol. 25, no. 1, p. 1-16. ISSN 0005-1098.
HANG, C. C. LEE, T. H. and K. H. HO. Adaptive Control. Instrument Society of America. 1993, ISBN 1-55617-477-2.
Uživatelský manuál: Výukový model tepelné soustavy s dopravním zpožděním. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2006, 20 s.
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 prezentoval před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce.
Prezentace jako celek působila velmi dobrým dojmem.
Následně byl student seznámen s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy:
1) Prof. Bíla: Kolika metodami jste určoval dopravní zpoždění?
2) Prof. Bíla: Porovnával jste metodu tří bodovou s ostatními?
3) Prof. Vlček: Jakým způsobem je využito výsledků diplomové práce pana Krčmáře?
Diplomant na dotazy reagoval pohotově, bez většího zaváhání.