Diplomová práce se věnuje reálnému modelu 3D jeřábu Inteco. Cílem je vytvoření matematického modelu, dále provedení identifikace a řízení.
Teoretická část se zabývá studiem obdobných prací, popisem reálného modelu, odvozením matematického modelu a návrhem řízení metodou požadovaného modelu, polynomiálním přístupem a s využitím přímek absolutního a relativního útlumu regulačního pochodu.
Praktická část je zaměřena na experimentální identifikaci modelu jeřábu a jeho řízení různými metodami. Jednotlivé metody řízení jsou porovnány pomocí kvality regulačního pochodu a nechybí analýza kompenzace kmitání závaží. Řízení jeřábu je dále aplikováno na reálný i simulační model jeřábu. Součástí je také návrh laboratorních úloh pro studenty.
Annotation in English
This thesis deals with a real model of a 3D Crane Inteco. The goal is to create a mathematical model and perform identification and control system design.
The theoretical part deals with the study of similar works, the description of the real model, derivation of simplified mathematical model and control system design using the desired model method, polynomial approach and absolute and relative damping of control response.
The practical part is focused on the experimental identification of the crane model, various methods of its control including also compensation of oscillations. Individual control methods are compared for the control quality. Resultant control algorithms are applied to both real and simulation model of the crane. Laboratory exercises for students are also included.
Keywords
3D jeřáb Inteco, modelování, identifikace, simulace, návrh řízení, metoda požadovaného modelu, polynomiální přístup, robustní řízení
Keywords in English
Inteco 3D Crane, modelling, identification, simulation, control system design, desired model method, polynomial approach, robust control
Length of the covering note
120 s. (102 762 znaků)
Language
CZ
Annotation
Diplomová práce se věnuje reálnému modelu 3D jeřábu Inteco. Cílem je vytvoření matematického modelu, dále provedení identifikace a řízení.
Teoretická část se zabývá studiem obdobných prací, popisem reálného modelu, odvozením matematického modelu a návrhem řízení metodou požadovaného modelu, polynomiálním přístupem a s využitím přímek absolutního a relativního útlumu regulačního pochodu.
Praktická část je zaměřena na experimentální identifikaci modelu jeřábu a jeho řízení různými metodami. Jednotlivé metody řízení jsou porovnány pomocí kvality regulačního pochodu a nechybí analýza kompenzace kmitání závaží. Řízení jeřábu je dále aplikováno na reálný i simulační model jeřábu. Součástí je také návrh laboratorních úloh pro studenty.
Annotation in English
This thesis deals with a real model of a 3D Crane Inteco. The goal is to create a mathematical model and perform identification and control system design.
The theoretical part deals with the study of similar works, the description of the real model, derivation of simplified mathematical model and control system design using the desired model method, polynomial approach and absolute and relative damping of control response.
The practical part is focused on the experimental identification of the crane model, various methods of its control including also compensation of oscillations. Individual control methods are compared for the control quality. Resultant control algorithms are applied to both real and simulation model of the crane. Laboratory exercises for students are also included.
Keywords
3D jeřáb Inteco, modelování, identifikace, simulace, návrh řízení, metoda požadovaného modelu, polynomiální přístup, robustní řízení
Keywords in English
Inteco 3D Crane, modelling, identification, simulation, control system design, desired model method, polynomial approach, robust control
Research Plan
Vypracujte literární rešerši na dané téma.
Důkladně se seznamte s výukovým modelem 3D jeřábu od firmy Inteco a proveďte jeho zprovoznění.
Navrhněte zjednodušený matematický model tohoto zařízení.
Proveďte experimentální identifikaci uvedeného systému a porovnejte simulační odezvy získaného modelu s reálnými experimety, a to jak v otevřeném, tak i uzavřeném regulačním obvodě.
Pro tyto účely navrhněte vhodné způsoby řízení.
K danému modelu vytvořte několik typových úloh pro studenty kurzu Řízení reálných procesů.
Research Plan
Vypracujte literární rešerši na dané téma.
Důkladně se seznamte s výukovým modelem 3D jeřábu od firmy Inteco a proveďte jeho zprovoznění.
Navrhněte zjednodušený matematický model tohoto zařízení.
Proveďte experimentální identifikaci uvedeného systému a porovnejte simulační odezvy získaného modelu s reálnými experimety, a to jak v otevřeném, tak i uzavřeném regulačním obvodě.
Pro tyto účely navrhněte vhodné způsoby řízení.
K danému modelu vytvořte několik typových úloh pro studenty kurzu Řízení reálných procesů.
Recommended resources
3D Crane User´s Manual. Krakow: Inteco Ltd, 2017.
AKSJONOV, Andrei. The Modelling and Control of 3D Crane. Tallinn, 2015. Diplomová práce. Tallinn University of Technology, Faculty of Power Engineering.
BOBÁL, Vladimír. Identifikace systémů. Zlín: UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2009.
DOSTÁL, Petr; MATUŠŮ, Radek. Stavová a algebraická teorie řízení. Zlín: UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2010.
BALÁTĚ, Jaroslav. Automatické řízení. Praha: BEN - technická literatura, 2003.
WELLSTEAD, Peter. Introduction to Physical Modelling. London: Academic Press Ltd, 2000.
SKOGESTAD, Sigurd; POSTLETHWAITE, Ian. Multivariable Feedback Control: Analysis and Design. Chichester: Wiley, 2005.
Recommended resources
3D Crane User´s Manual. Krakow: Inteco Ltd, 2017.
AKSJONOV, Andrei. The Modelling and Control of 3D Crane. Tallinn, 2015. Diplomová práce. Tallinn University of Technology, Faculty of Power Engineering.
BOBÁL, Vladimír. Identifikace systémů. Zlín: UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2009.
DOSTÁL, Petr; MATUŠŮ, Radek. Stavová a algebraická teorie řízení. Zlín: UTB ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, 2010.
BALÁTĚ, Jaroslav. Automatické řízení. Praha: BEN - technická literatura, 2003.
WELLSTEAD, Peter. Introduction to Physical Modelling. London: Academic Press Ltd, 2000.
SKOGESTAD, Sigurd; POSTLETHWAITE, Ian. Multivariable Feedback Control: Analysis and Design. Chichester: Wiley, 2005.
