Modelování, optimalizace a návrh řízení pro silně nelineární systémy s diskrétními senzory

Abstract

Hlavní motivace pro vznik této práce byla mezinárodní spolupráce na modelování a návrhu řízení pro stabilizační systém námořní SATCOM antény. Dizertační práce se soustředí na návrh modelů na bázi ODE a DAE z perspektivy mechatronického návrhu. Diskutuje hlavně možnosti pro výpočty s fixním krokem řešiče, což je nutnou podmínkou pro real-time simulace a další použití moderních přístupů jako RCP a HIL. Dále se práce zabývá modelováním tření, které je díky silně nelineárním vlastnostem problematické pro numerické modely. Posledním výstupem pak je simulační srovnaní a ověření možností implementace inkrementálního enkodéru do algoritmu Kalmanova filtru.

The main motivation for this effort was international cooperation on modeling and control design for the stabilization system of the naval satcom antenna. The dissertation focuses on the design of models based on ODE and DAE from the perspective of mechatronic design. It mainly discusses the possibilities for simulation with a fixed step solvers, what is a necessary condition for real-time simulation and other use of modern approaches such as RCP and HIL. Furthermore, the work deals with modeling of friction, which is due to the strongly non-linear properties problematic for numerical models. The last output is the simulation comparison and verification of the possibility of implementing the incremental encoder into the Kalman filter algorithm.