Práce se zabývá aplikací prediktivního řízení na řízení modelu spojených nádrží DTS 200. Model se skládá ze tří nádrží, které jsou navzájem propojeny ventily. Voda do nádrží se napouští pomocí dvou čerpadel, které jsou připojeny na první a poslední nádrž. Práce řeší řízení výšky hladin dvou vnějších nádrží. Jedná se o nelineární soustavu se dvěma vstupy a dvěma výstupy. Je řešeno jak řízení s pevně nastavenými parametry, tak řízení systému s průběžnou identifikací modelu řízeného systému v reálném čase.
Anotace v angličtině
The thesis deals with application of predictive control for control of a model of interconnected tanks DTS 200. The model consists of three tanks interconnected by valves. The water which is collected in a reservoir is pumped by two identical pumps which are connected to the outer tanks. The task is the control of levels of the outer tanks. The model is a non-linear system with two inputs and two outputs. The control algorithm was designed both with fixed parameters and with recursive identification of the model of the controlled process.
Práce se zabývá aplikací prediktivního řízení na řízení modelu spojených nádrží DTS 200. Model se skládá ze tří nádrží, které jsou navzájem propojeny ventily. Voda do nádrží se napouští pomocí dvou čerpadel, které jsou připojeny na první a poslední nádrž. Práce řeší řízení výšky hladin dvou vnějších nádrží. Jedná se o nelineární soustavu se dvěma vstupy a dvěma výstupy. Je řešeno jak řízení s pevně nastavenými parametry, tak řízení systému s průběžnou identifikací modelu řízeného systému v reálném čase.
Anotace v angličtině
The thesis deals with application of predictive control for control of a model of interconnected tanks DTS 200. The model consists of three tanks interconnected by valves. The water which is collected in a reservoir is pumped by two identical pumps which are connected to the outer tanks. The task is the control of levels of the outer tanks. The model is a non-linear system with two inputs and two outputs. The control algorithm was designed both with fixed parameters and with recursive identification of the model of the controlled process.
Na základě matematicko-fyzikální analýzy sestavte matematický model soustavy spojených nádrží a nasimulujte základní charakteristiky.
Analyzujte statické a dynamické vlastnosti reálného řízeného systému spojených nádrží.
Zvolte vhodný vstupně-výstupní model řízeného systému a navrhněte prediktivní regulátor.
Vytvořte základní simulinkové schéma regulačního obvodu s prediktivním regulátorem. Regulátor realizujte jako S-funkci.
Vytvořený regulátor ověřte simulačně a implementujte pro řízení na reálné soustavě. Regulátor realizujte jak s pevně nastavenými parametry, tak jako samočinně se nastavující.
Porovnejte výsledky regulačních pochodů dosažených se samočinně se nastavujícím regulátorem a s regulátorem s pevně nastavenými parametry.
Zásady pro vypracování
Na základě matematicko-fyzikální analýzy sestavte matematický model soustavy spojených nádrží a nasimulujte základní charakteristiky.
Analyzujte statické a dynamické vlastnosti reálného řízeného systému spojených nádrží.
Zvolte vhodný vstupně-výstupní model řízeného systému a navrhněte prediktivní regulátor.
Vytvořte základní simulinkové schéma regulačního obvodu s prediktivním regulátorem. Regulátor realizujte jako S-funkci.
Vytvořený regulátor ověřte simulačně a implementujte pro řízení na reálné soustavě. Regulátor realizujte jak s pevně nastavenými parametry, tak jako samočinně se nastavující.
Porovnejte výsledky regulačních pochodů dosažených se samočinně se nastavujícím regulátorem a s regulátorem s pevně nastavenými parametry.
Seznam doporučené literatury
ROSSITER, J.A. Model-Based Predictive Control. 1. London: CRC Press, 2003. ISBN 0-8493-1291-4.
CAMACHO, E.F. a C. BORDONS. Model Predictive Control. 2. London: Springer-Verlag, 2004. ISBN 1-85233-694-3.
MIKLEŠ, Ján a Miroslav FIKAR. Modelovanie, identifikácia a riadenie procesov II: Identifikácia a optimálne riadenie. Bratislava: STU, Bratislava, Vazovova 5, 2004.
CHALUPA, Petr, Jakub NOVÁK a Vladimír BOBÁL. Comprehensive model of DTS200 three tank system in Simulink. International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Sciences \matsymb{lbrack}online\matsymb{rbrack}. 2012, vol. 6, iss. 2, s. 358-365. \matsymb{lbrack}cit. 2016-02-01\matsymb{rbrack}. ISSN 1998-0140.
BOBÁL, Vladimír. Adaptivní a prediktivní řízení. 1. vydání. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2007. ISBN 978-80-7318-662-3.
Seznam doporučené literatury
ROSSITER, J.A. Model-Based Predictive Control. 1. London: CRC Press, 2003. ISBN 0-8493-1291-4.
CAMACHO, E.F. a C. BORDONS. Model Predictive Control. 2. London: Springer-Verlag, 2004. ISBN 1-85233-694-3.
MIKLEŠ, Ján a Miroslav FIKAR. Modelovanie, identifikácia a riadenie procesov II: Identifikácia a optimálne riadenie. Bratislava: STU, Bratislava, Vazovova 5, 2004.
CHALUPA, Petr, Jakub NOVÁK a Vladimír BOBÁL. Comprehensive model of DTS200 three tank system in Simulink. International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Sciences \matsymb{lbrack}online\matsymb{rbrack}. 2012, vol. 6, iss. 2, s. 358-365. \matsymb{lbrack}cit. 2016-02-01\matsymb{rbrack}. ISSN 1998-0140.
BOBÁL, Vladimír. Adaptivní a prediktivní řízení. 1. vydání. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2007. ISBN 978-80-7318-662-3.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomantka odprezentovala před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce. Prezentace jako celek působila velmi dobrým dojmem, jednotlivé snímky prezentace graficky i obsahově vyvážené. Následně byla studentka seznámena s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce. Diplomantka postupně odpověděla na otázky oponenta práce.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy:
1) Doc. Vojtěšek: Používala jste při průběžné identifikaci faktor zapomínání?
2) Prof. Víteček: Jaké jsou rozdíly ve výpočetní náročnosti algoritmů prediktivního řízení?
3) Prof. Víteček: Jaký je Váš názor na praktické vyžití prediktivního řízení a klasického řízení?
Diplomantka odpovídala na dotazy velmi pohotově a věcně bez známky zaváhaní.