Tato práce se zabývá metodikou návrhu regulátoru pro nestabilní soustavy. Pro syntézu
regulátoru je použito polynomiálního přístupu s ohledem na robustní řízení a omezení akční
veličiny. Nejprve je ukázán přehled výskytu nestabilních systémů a poté jsou představeny
metody návrhu řízení pro nestabilní systémy. Následuje odvození jednotlivých konfigurací
řízení 1DOF, 2DOF a TFC polynomiálního přístupu řešící problém umístění pólů. Navržené
řízení je dále vylepšeno pomocí robustního řízení s využitím omezení akční veličiny. Průběh
akční veličiny navrženého řízení splňuje, že se nachází v zadaném intervalu horního a dolního
omezení. Tento úkol se řeší numericky pomocí standardních funkcí MATLABu a jeho
nástavby pro optimalizaci s cílem splnit omezení na řídící vstup a robustnost výsledné
regulační smyčky. Pomocí vytvořeného programu lze jednoduše navrhnout regulátor pro
vybraný typ nestabilní soustavy. Navržená metodika je představena na vybraných typech
nestabilních regulovaných soustav a na reálném modelu magnetické levitace pro jeden a více
ladících parametrů.
Anotace v angličtině
This paper deals with the methodology of controller design for unstable systems.
Polynomial approach is used for the synthesis of controller considering robust control and
control input limitation. Firstly the survey of unstable systems is illustrated and after that the
methods of controller design for unstable systems are demonstrated. Derivation of individual
control configurations 1DOF 2DOF and TFC using the polynomial approach resulting the
pole-placement problem follows. Proposed control is improved with the help of robust control
techniques with the consideration of control input limitation. Control input response of
proposed control fulfils the requirement that it?s located in the specified interval of upper and
lower limitations. This task is addressed numerically by means of standard MATLAB
functions for nonlinear optimization with the aid to fulfil control input limitation and
robustness of the resultant loop. Controller for a specified type of unstable systems can be
easily proposed by means of the created programme environment. The proposed
methodology is demonstrated on selected types of unstable transfer function and also on the
real model of magnetic levitation for one and more optimized parameters.
Klíčová slova
nestabilní systémy, polynomiální přístup, robustní řízení, omezení akčního zásahu
Klíčová slova v angličtině
unstable systems, polynomial approach, robust control, saturated control input
Rozsah průvodní práce
92
Jazyk
CZ
Anotace
Tato práce se zabývá metodikou návrhu regulátoru pro nestabilní soustavy. Pro syntézu
regulátoru je použito polynomiálního přístupu s ohledem na robustní řízení a omezení akční
veličiny. Nejprve je ukázán přehled výskytu nestabilních systémů a poté jsou představeny
metody návrhu řízení pro nestabilní systémy. Následuje odvození jednotlivých konfigurací
řízení 1DOF, 2DOF a TFC polynomiálního přístupu řešící problém umístění pólů. Navržené
řízení je dále vylepšeno pomocí robustního řízení s využitím omezení akční veličiny. Průběh
akční veličiny navrženého řízení splňuje, že se nachází v zadaném intervalu horního a dolního
omezení. Tento úkol se řeší numericky pomocí standardních funkcí MATLABu a jeho
nástavby pro optimalizaci s cílem splnit omezení na řídící vstup a robustnost výsledné
regulační smyčky. Pomocí vytvořeného programu lze jednoduše navrhnout regulátor pro
vybraný typ nestabilní soustavy. Navržená metodika je představena na vybraných typech
nestabilních regulovaných soustav a na reálném modelu magnetické levitace pro jeden a více
ladících parametrů.
Anotace v angličtině
This paper deals with the methodology of controller design for unstable systems.
Polynomial approach is used for the synthesis of controller considering robust control and
control input limitation. Firstly the survey of unstable systems is illustrated and after that the
methods of controller design for unstable systems are demonstrated. Derivation of individual
control configurations 1DOF 2DOF and TFC using the polynomial approach resulting the
pole-placement problem follows. Proposed control is improved with the help of robust control
techniques with the consideration of control input limitation. Control input response of
proposed control fulfils the requirement that it?s located in the specified interval of upper and
lower limitations. This task is addressed numerically by means of standard MATLAB
functions for nonlinear optimization with the aid to fulfil control input limitation and
robustness of the resultant loop. Controller for a specified type of unstable systems can be
easily proposed by means of the created programme environment. The proposed
methodology is demonstrated on selected types of unstable transfer function and also on the
real model of magnetic levitation for one and more optimized parameters.
Klíčová slova
nestabilní systémy, polynomiální přístup, robustní řízení, omezení akčního zásahu
Klíčová slova v angličtině
unstable systems, polynomial approach, robust control, saturated control input