Úkolem této bakalářské práce je navrhnutí a vytvoření jednoduché aplikace grafického uživatelského rozhraní (GUI) v prostředí MATLAB pro analýzu systému dvou válcových zásobníků na kapalinu zapojených za sebou. Je sestaven matematický model tohoto procesu ukazující že jde o nelineární systém se soustředěnými parametry, který se bude dále pro účely řízení linearizovat v okolí zvoleného pracovního bodu. Vytvořené GUI umožňuje výpočet i simulaci jak statických, tak i dynamických vlastností systému. Dále lze daný, původně nelineární model porovnat s jeho linearizovaným protějškem. Na základě vytvořené aplikace je navrhnut vzorový protokol do předmětu ''Analýza a simulace technologických procesů‘‘.
Anotace v angličtině
The goal of this Bachelor thesis is to design a simple graphical user interface (GUI) in the MATLAB environment for analysis of a two-cylinder tanks in series system. First,
a mathematical model of the process is derived, consisting of two nonlinear ordinary differential equations. Consequently, for control purposes, this model is linearized in the chosen operating point. The designed GUI enables simulation of both static and dynamic behaviour of the system. Moreover, it is possible to compare properties of the original nonlinear model to its linearized counterpart. Based on the developed application,
an exemplary project for the subject ‘‘Analysis and simulation of technological processes‘‘ is proposed.
Klíčová slova
simulace, analýza, MATLAB, GUI, zásobníky na kapalinu
Klíčová slova v angličtině
simulation, analysis, MATLAB, GUI, tanks in series
Rozsah průvodní práce
45 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Úkolem této bakalářské práce je navrhnutí a vytvoření jednoduché aplikace grafického uživatelského rozhraní (GUI) v prostředí MATLAB pro analýzu systému dvou válcových zásobníků na kapalinu zapojených za sebou. Je sestaven matematický model tohoto procesu ukazující že jde o nelineární systém se soustředěnými parametry, který se bude dále pro účely řízení linearizovat v okolí zvoleného pracovního bodu. Vytvořené GUI umožňuje výpočet i simulaci jak statických, tak i dynamických vlastností systému. Dále lze daný, původně nelineární model porovnat s jeho linearizovaným protějškem. Na základě vytvořené aplikace je navrhnut vzorový protokol do předmětu ''Analýza a simulace technologických procesů‘‘.
Anotace v angličtině
The goal of this Bachelor thesis is to design a simple graphical user interface (GUI) in the MATLAB environment for analysis of a two-cylinder tanks in series system. First,
a mathematical model of the process is derived, consisting of two nonlinear ordinary differential equations. Consequently, for control purposes, this model is linearized in the chosen operating point. The designed GUI enables simulation of both static and dynamic behaviour of the system. Moreover, it is possible to compare properties of the original nonlinear model to its linearized counterpart. Based on the developed application,
an exemplary project for the subject ‘‘Analysis and simulation of technological processes‘‘ is proposed.
Klíčová slova
simulace, analýza, MATLAB, GUI, zásobníky na kapalinu
Klíčová slova v angličtině
simulation, analysis, MATLAB, GUI, tanks in series
Zásady pro vypracování
1. Vytvořte jednoduché grafické uživatelské rozhraní (GUI) v prostředí MATLAB pro analýzu systému 2 válcových zásobníků na kapalinu
zapojených za sebou.
2. Prostředí musí umožnit výpočet a grafické znázornění statických
vlastností uvedeného, původně nelineárního systému.
3. Dále by mělo umožnit výpočet a grafické znázornění dynamických vlastností linearizovaného modelu daného systému a porovnání s původním
nelineárním modelem.
4. Na základě vytvořeného GUI navrhněte vzorový protokol do předmětu "Analýza a simulace technologických procesů".
Zásady pro vypracování
1. Vytvořte jednoduché grafické uživatelské rozhraní (GUI) v prostředí MATLAB pro analýzu systému 2 válcových zásobníků na kapalinu
zapojených za sebou.
2. Prostředí musí umožnit výpočet a grafické znázornění statických
vlastností uvedeného, původně nelineárního systému.
3. Dále by mělo umožnit výpočet a grafické znázornění dynamických vlastností linearizovaného modelu daného systému a porovnání s původním
nelineárním modelem.
4. Na základě vytvořeného GUI navrhněte vzorový protokol do předmětu "Analýza a simulace technologických procesů".
Seznam doporučené literatury
[1] Mikeš, J. a M. Fikar: Modelovanie, identifikácia a riadenie procesov I. Vydavatelstvo STU, Bratislava, 1999.
[2] http://www.control-systems-principles.co.uk
[3] Building GUIs with MATLAB. The Mathworks Inc., 1997.
[4] Using MATLAB Graphics. The Mathworks Inc., 2000.
[5] Luyben, W.L.: Process modelling, simulation and control for chemical engineers. McGraw-Hill, New York, 1989.
Seznam doporučené literatury
[1] Mikeš, J. a M. Fikar: Modelovanie, identifikácia a riadenie procesov I. Vydavatelstvo STU, Bratislava, 1999.
[2] http://www.control-systems-principles.co.uk
[3] Building GUIs with MATLAB. The Mathworks Inc., 1997.
[4] Using MATLAB Graphics. The Mathworks Inc., 2000.
[5] Luyben, W.L.: Process modelling, simulation and control for chemical engineers. McGraw-Hill, New York, 1989.
Přílohy volně vložené
CD-ROM s programem.
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant prezentoval výsledky, kterých dosáhl ve své bakalářské práci. Součástí prezentace byla praktická ukázka. Po seznámení s posudky vedoucího a oponenta komise položila tyto dotazy:
1. Jak lze poznat, které veličiny lze zanedbat při tvorbě modelu? (Ing. Vojtěšek)
2.Jak poznám vhodný pracovní bod a co to vlastně pracovní bod je? (Ing. Vojtěšek)
3. Bude dobře srozumitelné zadání pro studenty? (doc. Šeda)
Diplomant dotazy pohotově zodpověděl. Poté byla obhajoba práce ukončena.