SOVA, V. Využití FPGA pro řízení a modelování BLDC motoru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2013.

Posudek vedoucího

Grepl, Robert

Posudek oponenta

Toman, Jiří

Autor zpracoval a předložil diplomovou práci v Českém jazyce na téma "Využití FPGA pro řízení a modelování BLDC motoru". Práce o celkovém rozsahu 67 stran je kromě úvodu a závěru rozčleněna do sedmi obsahových kapitol. Úvodní kapitoly práce jsou věnovány rešeršní studii, stanovením cílů a uvedením do řešené problematiky zadaného tématu. Následně autor popisuje simulační prostředí a HW vybavení, které bylo využito při implementaci a verifikaci navržených řídicích algoritmů. Kapitoly 5 a 6 jsou věnovány designu řídicích algoritmů jak pro senzorové, tak bezsenzorové řízení BLDC motoru. Následujicí kapitola se zabývá řešením tzv. degradovaného módu při senzorovém řízení BLDC motoru. K tomuto řízení jsou využity Hallovy snímače. Degradovaným módem je označován stav při kterém dojde ke ztrátě validní informace z jednoho senzoru. Všechny navržené řídicí algoritmy vycházejí z poznatků uvedených v diplomové práci pana Křižana. Diplomant se ovšem snaží tyto algoritmy vylepšit, odstranit zmíněné nedostatky a především implementovat na FPGA platformu. Poslední kapitolou je HIL simulace BLDC motoru, která jak uvádí autor, je jádrem této práce. HIL simulace spočívá ve vytvoření modelu BLDC motoru včetně výkonové elektroniky a komutačního algoritmu. Tento model je následně rozdělen podle časových dějů, které v daných částech probíhají. Výpočetně náročné části jsou implementovány do FPGA a zbývajicí do real time (RT) procesorové platformy HIL systému dSPACE. Oponovaná práce je vybavena slušným poznámkovým aparátem, seznamem zkratek a použité literatury. Z hlediska obsahového pojetí práce autor postupoval v logickém a systematickém sledu. Od vymezení obecných pojmů postupuje přes základní zásady, až k samotnému jádru práce. Grafickou a jazykovou úroveň zbytečně kazí překlepy a nesrozumitelné formulace některých vět. Umístění některých obrázků znepřehledňuje čitelnost práce např. obr. 8.8. je umístěn v jiné kapitole než je popisován. V textu se objevuje několik diskutabilních tvrzení např. "Výsledný design na FPGA by měl být více spolehlivý, protože se jedná o účelově propojený HW" nebo "Certifikace systémů pro kritické aplikace založených na FPGA by mohla být jednodušší než u mikrokontrolerů" tato tvrzení nejsou v práci nijak podložená a osobně si myslím, že student ani s procesem certifikace nemá žádné zkušenosti, takže takový závěr nemůže vyvodit. Dále práce obsahuje několik nekonzistencí obr. 8.7. si odporuje s představeným scénářem HIL simulace v kapitole 2.3. obr 2.6., kde je představeno, že do HIL simulátoru bude implementován pouze model motoru a výkonové elektroniky, kdežto finální řešení spočívalo v iplementaci všech částí do HIL simulátoru tvořeného FPGA a RT procesorovou platformou. Rozsah této práce a počet výstupů je velký a to se odrazilo i na hloubce řešení jednotlivých úkolů, která se zdá být velice povrchní a závěry z jednotlivých výstupů jsou dělané na základě malé skupiny testovacích případů. Většina simulací je provedena bez definovaného zatížení a požadavků na dynamiku či otáčkovou stabilitu pohonu a nebo alespoň v textu tyto podmínky nejsou uvedené. Většina výsledků je spíše slovně okomentována bez grafického znázornění, které bych uvítal. Porovnání jednotlivých algoritmů implementovaných na FPGA s implementací na procesoru provádí diplomant jen na základě výsledků, kterých dosáhl v diplomové práci pan Křižan. Což může být zavádějicí vzhledem k výsledkům které diplomant uvádí např. jako přednost FPGA uvádí diplomant synchronizaci AD kanálů s PWM, ale toto je běžná funkce v DSP procesorech. Na druhou stranu bych chtěl ocenit velké množství práce, kterou diplomant vykonal na stanoveném tématu. Závěrem lze konstatovat, že diplomant splnil všechny cíle stanovené v zadaní diplomové práce. Prokázal schopnost řešit náročné technické úkoly a vyvozovat závěry ze získaných výsledků. Předložená diplomová práce splňuje veškeré předpoklady pro vysokoškolskou kvalifikační práci. Práci hodnotím jako nadprůměrnou a doporučuji jí komisi k přijetí po zodpovězení následujicích otázek.

eVSKP id 61790