Návrh konstrukce, řízení a elektroniky pro nestabilní balancující vozidlo
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Práce se zabývá návrhem konstrukce, řízení a elektroniky pro nestabilní balancující vozidlo. První část práce se zabývá stanovením požadavků na funkci a následným návrhem a výrobou konstrukce v závislosti na stanovených požadavcích a to včetně 3D modelu a výkresové dokumentace. Druhá část práce je věnována tvorbě simulačních modelů vozidla pomocí Lagrangeových rovnic II. druhu a SimMechanics. Dále je v této části proveden návrh PID a LQR řízení včetně zhodnocení výhod a nevýhod jednotlivých regulátorů pro danou aplikaci. Poslední část je věnována tvorbě elektroniky nutné pro provoz vozidla. Jedná se převážně o elektroniku výkonovou (H-můstek, nabíječka baterií, spínaný zdroj "palubního" napětí). Jsou zde obsaženy jak potřebné výpočty, tak kompletní návrh DPS a popis firmwaru pro dané zařízení.
Thesis deals with design of construction, control and electronics for unstable balancing vehicle. The rst part is focused on the determination of requirements for the function and then design and manufacture of structure in line with set requirements, including 3D models and drawings. The second part is devoted to the creation of simulation models of vehicles using the Lagrange equations of the second kind and using SimMechanics. Also PID and LQR regulators are designed, including the advantages and disadvantages of each regulator for this application. The last part is focused on electronics necessary to vehicle operating. They are mainly power electronics (H-bridge, battery charger, switching supply of voltage board). There are also necessary calculations, complete PCB design and a description of the rmware for the this specifc device.
Thesis deals with design of construction, control and electronics for unstable balancing vehicle. The rst part is focused on the determination of requirements for the function and then design and manufacture of structure in line with set requirements, including 3D models and drawings. The second part is devoted to the creation of simulation models of vehicles using the Lagrange equations of the second kind and using SimMechanics. Also PID and LQR regulators are designed, including the advantages and disadvantages of each regulator for this application. The last part is focused on electronics necessary to vehicle operating. They are mainly power electronics (H-bridge, battery charger, switching supply of voltage board). There are also necessary calculations, complete PCB design and a description of the rmware for the this specifc device.
Description
Citation
ZOUHAR, F. Návrh konstrukce, řízení a elektroniky pro nestabilní balancující vozidlo [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Mechatronika
Comittee
prof. Ing. Jiří Skalický, CSc. (předseda)
prof. Ing. Ctirad Kratochvíl, DrSc. (místopředseda)
doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. (člen)
prof. RNDr. Ing. Tomáš Březina, CSc. (člen)
Ing. Bohumil Král, CSc. (člen)
RNDr. Vladimír Opluštil (člen)
doc. Ing. Peter Kriššák, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2011-06-15
Defence
Student v prezentaci představil diplomovou práci. Na závěr presentace předvedl praktickou ukázku funkčnosti nestabilního dvoukolového vozidla. Po přečtení posudků vedoucího diplomové práce a oponenta diplomové práce odpověděl otázku položenou oponentem. Tuto odpověď komise hodnotila jako zodpovězenou. Dále student odpovídal na otázky týkající se jeho diplomové práce položené jednotlivými členy komise. Komise jeho vystoupení hodnotila jako výjimečně zdařilé s cenným přínosem ve formě praktické realizace předmětu práce. Celé vystoupení hodnotila komise jako výborné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 5 roku/let