Práce je zaměřena na gyroskop se třemi stupni volnosti od firmy Quanser (https://www.quanser.com/products/3-dof-gyroscope/), který je součástí laboratoře reálných modelů FAI. Práce obsahuje stručnou charakteristiku gyroskopů a oblastí jejich použití. Hlavním část diplomové práce je věnována měření charakteristik laboratorního gyroskopu a jejich vyhodnocení. Práce také obsahuje náměty pro laboratorní cvičení na uvedeném gyroskopu.
Anotace v angličtině
The work is focused on a gyroscope with three degrees of freedom from the company Quanser (https://www.quanser.com/products/3-dof-gyroscope/), which is part of the FAI real models laboratory. The work contains a brief description of gyroscopes and areas of their use. The main part of the diploma thesis is devoted to the measurement of a laboratory gyroscope and its evaluation. The work also contains ideas for laboratory exercises on the gyroscope.
Klíčová slova
3 DOF,Gyroskop,Quanser,modelování,identifikace,regulace,řízení v reálném čase
Klíčová slova v angličtině
3 DOF,Gyroscope,Quanser,modeling,regulation,identification,real-time control
Rozsah průvodní práce
72
Jazyk
CZ
Anotace
Práce je zaměřena na gyroskop se třemi stupni volnosti od firmy Quanser (https://www.quanser.com/products/3-dof-gyroscope/), který je součástí laboratoře reálných modelů FAI. Práce obsahuje stručnou charakteristiku gyroskopů a oblastí jejich použití. Hlavním část diplomové práce je věnována měření charakteristik laboratorního gyroskopu a jejich vyhodnocení. Práce také obsahuje náměty pro laboratorní cvičení na uvedeném gyroskopu.
Anotace v angličtině
The work is focused on a gyroscope with three degrees of freedom from the company Quanser (https://www.quanser.com/products/3-dof-gyroscope/), which is part of the FAI real models laboratory. The work contains a brief description of gyroscopes and areas of their use. The main part of the diploma thesis is devoted to the measurement of a laboratory gyroscope and its evaluation. The work also contains ideas for laboratory exercises on the gyroscope.
Klíčová slova
3 DOF,Gyroskop,Quanser,modelování,identifikace,regulace,řízení v reálném čase
Klíčová slova v angličtině
3 DOF,Gyroscope,Quanser,modeling,regulation,identification,real-time control
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši zabývající se gyroskopy a oblastmi jejich použití. Srovnejte gyroskopy založené na rotujícím setrvačníkovém kole a mikroelektrickomechanické systémy.
Na základě literárních zdrojů a matematicko-fyzikální analýzy vytvořte matematický model gyroskopu se třemi stupni volnosti, který bude typově odpovídat "3 DOF Gyroscope" firmy Quanser.
Změřte a vyhodnoťte statické a dynamické charakteristiky laboratorního modelu gyroskopu se třemi stupni volnosti ("3 DOF Gyroscope" od firmy Quanser).
V prostředí MATLAB/Simulink vytvořte model 3 DOF gyroskopu, který se chováním bude co nejvíce blížit reálné laboratorní soustavě.
Navrhněte a simulačně i na reálné soustavě ověřte regulační algoritmy pro laboratorní model 3 DOF Gyroscope.
Navrhněte zadání laboratorní úlohy zabývající se modelem "3 DOF Gyroscope", které bude cíleno na studenty magisterského stupně.
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši zabývající se gyroskopy a oblastmi jejich použití. Srovnejte gyroskopy založené na rotujícím setrvačníkovém kole a mikroelektrickomechanické systémy.
Na základě literárních zdrojů a matematicko-fyzikální analýzy vytvořte matematický model gyroskopu se třemi stupni volnosti, který bude typově odpovídat "3 DOF Gyroscope" firmy Quanser.
Změřte a vyhodnoťte statické a dynamické charakteristiky laboratorního modelu gyroskopu se třemi stupni volnosti ("3 DOF Gyroscope" od firmy Quanser).
V prostředí MATLAB/Simulink vytvořte model 3 DOF gyroskopu, který se chováním bude co nejvíce blížit reálné laboratorní soustavě.
Navrhněte a simulačně i na reálné soustavě ověřte regulační algoritmy pro laboratorní model 3 DOF Gyroscope.
Navrhněte zadání laboratorní úlohy zabývající se modelem "3 DOF Gyroscope", které bude cíleno na studenty magisterského stupně.
Seznam doporučené literatury
BAO, Min-Hang. Micro mechanical transducers: pressure sensors, accelerometers, and gyroscopes. Amsterdam: Elsevier, 2000, 1 online zdroj (xiv, 378 pages). Handbook of sensors and actuators. ISBN 9780444505583. Dostupné také z: http://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpMMTPSAG8/micro_mechanical_transducers__pressure_sensors_accelerometers_
and_gyroscopes
LAW, Averill M.Simulation modeling and analysis. Fifth edition. New York: McGraw-Hill Education, 2015. McGraw-Hill international editions. ISBN 978-1-259-25438-3.
BOBÁL, Vladimír.Identifikace systémů. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2009, 128 s. ISBN 978-80-7318-888-7.
MORENO VALENZUELA, Javier, Jorge MONTOYA CHÁIREZ a Víctor SANTIBÁN
EZ. Robust trajectory tracking control of an underactuated control moment gyroscope via neural network feedback linearization. Neurocomputing. 2020, 403, 314-324. ISSN 09252312. Dostupné z: doi:10.1016/j.neucom.2020.04.019
EMEDI, Zlatko a Alireza KARIMI. Fixed-order Linear Parameter Varying Controller Design for a 2DOF Gyroscope.IFAC-PapersOnLine. 2015,48(26), 230-235. ISSN 24058963. Dostupné z: doi:10.1016/j.ifacol.2015.11.142
Seznam doporučené literatury
BAO, Min-Hang. Micro mechanical transducers: pressure sensors, accelerometers, and gyroscopes. Amsterdam: Elsevier, 2000, 1 online zdroj (xiv, 378 pages). Handbook of sensors and actuators. ISBN 9780444505583. Dostupné také z: http://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpMMTPSAG8/micro_mechanical_transducers__pressure_sensors_accelerometers_
and_gyroscopes
LAW, Averill M.Simulation modeling and analysis. Fifth edition. New York: McGraw-Hill Education, 2015. McGraw-Hill international editions. ISBN 978-1-259-25438-3.
BOBÁL, Vladimír.Identifikace systémů. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2009, 128 s. ISBN 978-80-7318-888-7.
MORENO VALENZUELA, Javier, Jorge MONTOYA CHÁIREZ a Víctor SANTIBÁN
EZ. Robust trajectory tracking control of an underactuated control moment gyroscope via neural network feedback linearization. Neurocomputing. 2020, 403, 314-324. ISSN 09252312. Dostupné z: doi:10.1016/j.neucom.2020.04.019
EMEDI, Zlatko a Alireza KARIMI. Fixed-order Linear Parameter Varying Controller Design for a 2DOF Gyroscope.IFAC-PapersOnLine. 2015,48(26), 230-235. ISSN 24058963. Dostupné z: doi:10.1016/j.ifacol.2015.11.142
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student odprezentoval před komisí hlavní cíle a výsledky své dipomové práce. Následně byl seznámen s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce a poté zodpověděl dotazy uvedené v posudcích.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy a připomínky:
1) prof. Vítečková, M.: Jaké typy regulátory byly použity a jak bylo postupováno při nastavení parametrů regulátoru ?
2) doc. Kubalčík, M. Jak byla, pokud byla určena, statická charakteristika ?
3) doc. Adámek, M.: Jaké lze nastavit maximální a minimální otáčky u setrvačníku ?
4) doc. Adámek, M.: Od jaké frekvence se obejvovaly vibrace ?
5) prof. Prokop, R.: Jak byla omezena akční veličina ?