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.
Anotace v angličtině
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.
Klíčová slova
3D jeřáb Inteco, modelování, identifikace, simulace, návrh řízení, metoda požadovaného modelu, polynomiální přístup, robustní řízení
Klíčová slova v angličtině
Inteco 3D Crane, modelling, identification, simulation, control system design, desired model method, polynomial approach, robust control
Rozsah průvodní práce
120 s. (102 762 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
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.
Anotace v angličtině
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.
Klíčová slova
3D jeřáb Inteco, modelování, identifikace, simulace, návrh řízení, metoda požadovaného modelu, polynomiální přístup, robustní řízení
Klíčová slova v angličtině
Inteco 3D Crane, modelling, identification, simulation, control system design, desired model method, polynomial approach, robust control
Zásady pro vypracování
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.
Zásady pro vypracování
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.
Seznam doporučené literatury
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.
Seznam doporučené literatury
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.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomantka prezentovala před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce.
Prezentace jako celek působila výborným dojmem, studentka vystihla hlavní body práce.
Součástí prezentace byla praktická ukázka.
Následně byla studentka seznámena s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy:
1) Prof. Bíla: Proč jste soustavu neidentifikovala také v ose y?
2) Prof. Bíla: Jak se chová regulační člen?
3) Doc. Hruška: Uvažovala jste také další prvky soustavy?
4) Dr. Dulík: Jak se regulátor dozví, že má reagovat na pohyb závaží?
5) Dr. Dulík: Co vás vedlo k výběru modelu jeřábu?
Diplomantka na dotazy reagovala bez zaváhání.