Tato bakalářská práce se zabývá principy modelování a řízení systému s vnitřními zpožděními s využitím anizochronnních modelů s následným ověřením těchto principů v laboratorních podmínkach. Anizochronní systémy jsou charakterizovány dopravním zpožděním některých stavových veličin, jenž komplikuje možnosti jejich regulace. Chování těchto systémů bude studováno na laboratorním výukovém modelu tepelného systému. Po seznámení se s tímto modelem a výpočtu přenosové matice budou změřeny statické a dynamické charakteristiky soustavy. Z těchto charakteristik následně budou vypočítany neznámé parametry modelu a jejich správnost bude ověřena pomocí porovnání naměřených přechodových charakteristik se simulacemi provedenými v prostředí MATLAB.
Annotation in English
This work is focused on verification of anisochronic modelling principles utilized on a laboratory educational plant.Anisochronic models are characterized by the existence of delays in some state variables which complicates their control design. The behavior of these systems is studied on a laboratory circuit heating plant. After introducing with this plant and computation of the transfer matrix, static and dynamic characteristics will be measured. Consequently,unknown parameters of the plant are obtained from these characteristics. The model is further verified by comparison of measured and simulated dynamic characteristics (i.e.step responses). Measurements and simulations are executed in MATLAB environment.
Keywords
Anizochronní modely, systémy s dopravním zpožděním, tepelná soustava.
Keywords in English
Anisochronic models, time delay systems, heating system.
Length of the covering note
47 s
Language
CZ
Annotation
Tato bakalářská práce se zabývá principy modelování a řízení systému s vnitřními zpožděními s využitím anizochronnních modelů s následným ověřením těchto principů v laboratorních podmínkach. Anizochronní systémy jsou charakterizovány dopravním zpožděním některých stavových veličin, jenž komplikuje možnosti jejich regulace. Chování těchto systémů bude studováno na laboratorním výukovém modelu tepelného systému. Po seznámení se s tímto modelem a výpočtu přenosové matice budou změřeny statické a dynamické charakteristiky soustavy. Z těchto charakteristik následně budou vypočítany neznámé parametry modelu a jejich správnost bude ověřena pomocí porovnání naměřených přechodových charakteristik se simulacemi provedenými v prostředí MATLAB.
Annotation in English
This work is focused on verification of anisochronic modelling principles utilized on a laboratory educational plant.Anisochronic models are characterized by the existence of delays in some state variables which complicates their control design. The behavior of these systems is studied on a laboratory circuit heating plant. After introducing with this plant and computation of the transfer matrix, static and dynamic characteristics will be measured. Consequently,unknown parameters of the plant are obtained from these characteristics. The model is further verified by comparison of measured and simulated dynamic characteristics (i.e.step responses). Measurements and simulations are executed in MATLAB environment.
Keywords
Anizochronní modely, systémy s dopravním zpožděním, tepelná soustava.
Keywords in English
Anisochronic models, time delay systems, heating system.
Research Plan
Seznamte se se strukturou, zapojením a funkcemi tepelného laboratorního modelu.
Nastudujte a popište navržený matematický model soustavy a vypočtěte přenosovou matici.
Změřte statické a dynamické charakteristiky modelu.
Na základě naměřených charakteristik určete neznámé parametry modelu a výsledný model ověřte.
Research Plan
Seznamte se se strukturou, zapojením a funkcemi tepelného laboratorního modelu.
Nastudujte a popište navržený matematický model soustavy a vypočtěte přenosovou matici.
Změřte statické a dynamické charakteristiky modelu.
Na základě naměřených charakteristik určete neznámé parametry modelu a výsledný model ověřte.
Recommended resources
BALÁTĚ, Jaroslav. Automatické řízení. 2. vyd. Praha : BEN, 2004. 664 s. ISBN 978-80-7300-148-3.
KLÁN, Petr, et al. Process Models for a New Control Education Laboratory. In Preprints of the 16th World Congress of the International Federation of Automatic Control. Praha : [s.n.], 2005. CD-ROM.
PEKAŘ, Libor. An anisochronic model of a thermal circuit process. In KOČÍ, Petr, SMUTNÝ, Pavel, SMUTNÝ, Lubomír. Proceedings of XXXIVth Seminar ASR 2009 : Instruments and Control. Ostrava : VŠB-TU Ostrava , 2009. Zasláno.
ZÍTEK, Pavel, HLAVA, Jaroslav. Anisochronic internal model control of time-delay systems. Control Engineering Practice. 2001, vol. 9, no. 5, s. 501-516.
ZÍTEK, Pavel, VÍTEČEK, Antonín. Návrh řízení podsystémů se zpožděními a nelinaritami. 1. vyd. Praha : Nakladatelství ČVUT, 1999. 165 s. ISBN 80-01-01939-X.
Recommended resources
BALÁTĚ, Jaroslav. Automatické řízení. 2. vyd. Praha : BEN, 2004. 664 s. ISBN 978-80-7300-148-3.
KLÁN, Petr, et al. Process Models for a New Control Education Laboratory. In Preprints of the 16th World Congress of the International Federation of Automatic Control. Praha : [s.n.], 2005. CD-ROM.
PEKAŘ, Libor. An anisochronic model of a thermal circuit process. In KOČÍ, Petr, SMUTNÝ, Pavel, SMUTNÝ, Lubomír. Proceedings of XXXIVth Seminar ASR 2009 : Instruments and Control. Ostrava : VŠB-TU Ostrava , 2009. Zasláno.
ZÍTEK, Pavel, HLAVA, Jaroslav. Anisochronic internal model control of time-delay systems. Control Engineering Practice. 2001, vol. 9, no. 5, s. 501-516.
ZÍTEK, Pavel, VÍTEČEK, Antonín. Návrh řízení podsystémů se zpožděními a nelinaritami. 1. vyd. Praha : Nakladatelství ČVUT, 1999. 165 s. ISBN 80-01-01939-X.
