Tato diplomová práce se zabývá tvorbou simulací prediktivního řízení s kompenzací poruchy v prostředí programu MATLAB. V teoretické části jsou popsány dvě metody výpočtu prediktoru, a to za pomocí diofantických rovnic a metoda přímého výpočtu z CARIMA modelu. V praktické části jsou pak popsány jednotlivé simulace pro prediktivní řízení bez kompenzace poruchy, řízení s neznámou měřitelnou poruchou a řízení se známou poruchou. Simulační programy obsahuji jako zdroj poruchy funkci sinus, skokovou změnu poruchové veličiny a rampu. Simulační programy jsou vytvořeny v prostředí Graphic User Interface (GUI) softwaru MATLAB. Zdrojové kódy aplikace jsou přiloženy na disku CD-ROM.
Annotation in English
This Master thesis deals with creation of simulations with predictive control compensation of disturbance in MATLAB software. The theoretical part describes two methods of calculating the predictor using diophantine equations and method of direct calculation from Carima model. The practical part describes the individual simulation for predictive control without compensation of disturbance and control with an unknown measurable disturbance and control with known disturbance. Simulation programs contain as a source of disturbance sine, step and ramp function. All simulation programs are made using Graphic User Interface (GUI) in software MATLAB. The source code of the application is enclosed on the CD-ROM disc.
MATLAB, CARIMA, predictive control, compensation of disturbance, simulation
Length of the covering note
57 s. (42 265 znaků)
Language
CZ
Annotation
Tato diplomová práce se zabývá tvorbou simulací prediktivního řízení s kompenzací poruchy v prostředí programu MATLAB. V teoretické části jsou popsány dvě metody výpočtu prediktoru, a to za pomocí diofantických rovnic a metoda přímého výpočtu z CARIMA modelu. V praktické části jsou pak popsány jednotlivé simulace pro prediktivní řízení bez kompenzace poruchy, řízení s neznámou měřitelnou poruchou a řízení se známou poruchou. Simulační programy obsahuji jako zdroj poruchy funkci sinus, skokovou změnu poruchové veličiny a rampu. Simulační programy jsou vytvořeny v prostředí Graphic User Interface (GUI) softwaru MATLAB. Zdrojové kódy aplikace jsou přiloženy na disku CD-ROM.
Annotation in English
This Master thesis deals with creation of simulations with predictive control compensation of disturbance in MATLAB software. The theoretical part describes two methods of calculating the predictor using diophantine equations and method of direct calculation from Carima model. The practical part describes the individual simulation for predictive control without compensation of disturbance and control with an unknown measurable disturbance and control with known disturbance. Simulation programs contain as a source of disturbance sine, step and ramp function. All simulation programs are made using Graphic User Interface (GUI) in software MATLAB. The source code of the application is enclosed on the CD-ROM disc.
MATLAB, CARIMA, predictive control, compensation of disturbance, simulation
Research Plan
Vytvořte základní simulinkové schéma regulačního obvodu s prediktivním regulátorem založeném na zadaném modelu. Prediktivní regulátor realizujte jako S-funkci.
Na základě tohoto základního obvodu vytvořte regulační obvody s prediktivními regulátory, které umožní kompenzaci poruchové veličiny.
Implementujte regulátory založené na různém způsobu výpočtu prediktorů.
Ověřte simulačně funkčnost vytvořených schémat simulačním řízením různých systémů.
Realizujte v prostředí Matlab/Simulink.
Regulátory naprogramujte jako S-funkce v programovacím jazyku Matlab.
Research Plan
Vytvořte základní simulinkové schéma regulačního obvodu s prediktivním regulátorem založeném na zadaném modelu. Prediktivní regulátor realizujte jako S-funkci.
Na základě tohoto základního obvodu vytvořte regulační obvody s prediktivními regulátory, které umožní kompenzaci poruchové veličiny.
Implementujte regulátory založené na různém způsobu výpočtu prediktorů.
Ověřte simulačně funkčnost vytvořených schémat simulačním řízením různých systémů.
Realizujte v prostředí Matlab/Simulink.
Regulátory naprogramujte jako S-funkce v programovacím jazyku Matlab.
Recommended resources
V. Bobál, Adaptivní a prediktivní řízení, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky,2007.
J. Mikleš, M. Fikar, Process Modelling, Optimisation and Control, Berlin: Springer-Verlag, 2008.
F. Camacho, C. Bordons, Model Predictive Control, London: Springer-Verlag, 2004.
J. Mikleš, M. Fikar, Modelovanie, Identifikácia a riadenie procesov II., STU Bratislava, 2004.
J. A. Rossiter, Model Based Predictive Control: a Practical Approach, CRC Press, 2003.
D. W. Clarke, C. Mohtadi, P. S. Tuffs, Generalized predictive control, part I: the basic algorithm. Automatica, 23, 1987, 137-148.
D. W. Clarke, C. Mohtadi, P. S. Tuffs, Generalized predictive control, part II: extensions and interpretations. Automatica, 23, 1987, 149-160.
M. Morari, J. H. Lee, Model predictive control: past, present and future. Computers and Chemical Engineering, 23, 1999, 667-682.
Recommended resources
V. Bobál, Adaptivní a prediktivní řízení, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky,2007.
J. Mikleš, M. Fikar, Process Modelling, Optimisation and Control, Berlin: Springer-Verlag, 2008.
F. Camacho, C. Bordons, Model Predictive Control, London: Springer-Verlag, 2004.
J. Mikleš, M. Fikar, Modelovanie, Identifikácia a riadenie procesov II., STU Bratislava, 2004.
J. A. Rossiter, Model Based Predictive Control: a Practical Approach, CRC Press, 2003.
D. W. Clarke, C. Mohtadi, P. S. Tuffs, Generalized predictive control, part I: the basic algorithm. Automatica, 23, 1987, 137-148.
D. W. Clarke, C. Mohtadi, P. S. Tuffs, Generalized predictive control, part II: extensions and interpretations. Automatica, 23, 1987, 149-160.
M. Morari, J. H. Lee, Model predictive control: past, present and future. Computers and Chemical Engineering, 23, 1999, 667-682.
