Řízení laboratorního modelu nestabilního balancujícího vozidla

Loading...
Thumbnail Image
Date
ORCID
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tento diplomový projekt je součástí projektu HUMMER. Projekt se zabývá prací tří studentů na vývoji nestabilního dvoukolového vozítka typu Segway a jeho zmenšeného laboratorního modelu. Tato práce se zabývá oživením laboratorního modelu, návrhem jeho řízení a realizací jeho ovládání (podrobnější rozdělení úkolů na projektu je uvedeno níže). Na začátku práce je uvedena rešeršní studie. Ve své první části se zabývá podobnými modely ve světě, jejich konstrukcí a způsobem řízení. V další části rešerše následuje popis reálného modelu a odvození jeho základních rovnic, v poslední části je pak uveden princip činnosti některých použitých senzorů. Dalším krokem byl výběr a návrh potřebné elektroniky. V příslušné kapitole jsou popsány veškeré navrhované elektronické moduly a použité senzory. Jsou zde také uvedeny parametry baterie či poháněcích servomotorů. Následujícím úkolem byl odhad parametrů soustavy. Odhad byl prováděn po částech. V kapitole je detailně popsán způsob měření dat i sestavování estimačního modelu. Předposledním krokem byl návrh PID a LQR řízení modelu pomocí I/O karty MF 624 a jejich porovnání. Následoval výběr lepšího regulátoru a jeho následná implementace na mikrokontrolér. Posledním krokem pak byla realizace ovládání jízdy modelu pomocí joysticku a nadřazeného PC.
This diploma thesis is a part of HUMMER project. The project deals with three student’s development of two-wheeled unstable vehicle Segway type and its diminished laboratory model. This thesis deals with reviviscence of laboratory model, design of its control and realization of its actuating (a more detailed breakdown of tasks in the project is shown below). At the beginning of the work is presented reviewed study. The first part of study deals with similar models in the world, their construction and way of control. In the next part of reviewed study follows description of a real model and derivation of model basic equations, in the last part of search is given principle of operation of some used sensors. The next step was the selection and design of required electronics. In this capture are described all designed electronic modules and used sensors. There are also given parameters of used batteries and motors. The next task was the estimation of system parameters. The estimation was made by sections, in the capture is in detail described way of measuring data and structuring of estimation model. The penultimate step was design of PID and LQR controller using I/O card MF 624 and their comparing. Following thing was choice of better regulator and its implementation to the microprocessor. The last step was the realization of actuating driving of model by joystick and supreme PC.
Description
Citation
HORÁK, P. Řízení laboratorního modelu nestabilního balancujícího vozidla [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 zdařilé s cenným přínosem ve formě praktické realizace předmětu práce. Komise ocenila i možnost využití diplomové práce ve výuce a presentaci Fakulty strojního inženýrství. 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
DOI
Collections
Citace PRO