Modelování, identifikace a řízení rotačního kyvadla
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce se zabývá řízením rotačního inverzního kyvadla - Furuta pendulum. Práce popisuje řešení výkonové elektroniky, senzoriky a rozhraní umožňující řízení pomocí PC, dále zahrnuje identifikaci parametrů a vytvoření nelineárního simulačního modelu pomocí prostředí Matlab/Simulink a toolboxu SimMechanics. Pro odvození pohybových rovnic je užito Lagrangeových rovnic druhého druhu. Řízení je založeno na stavovém popisu mechanismu, přičemž využívá LQR algoritmu pro návrh stavového regulátoru a podle aktuální polohy kyvadla dochází k přepínání mezi swing-up regulátorem a stavovým řízením. Pro odstranění chyby v ustáleném stavu je s úspěchem využit integrátor na vstupu.
The diploma thesis deals with control of rotary inverted pendulum - Furuta pendulum. Solution for power electronics, sensors and coupling with PC is described, identification of parameters and nonlinear simulation model in Matlab/Simulink and SimMechanics toolbox is presented. Second type Lagrange equation is used for determination of equations of motion. Controll system based on state-space model of mechanism and LQR algorithm for design of state-space controller is used and switching between swing-up cotroller a stabilizing state-space control is achieved according to actual angular position of pendulum's angle. Input integrator eliminating steady state error was used with success.
The diploma thesis deals with control of rotary inverted pendulum - Furuta pendulum. Solution for power electronics, sensors and coupling with PC is described, identification of parameters and nonlinear simulation model in Matlab/Simulink and SimMechanics toolbox is presented. Second type Lagrange equation is used for determination of equations of motion. Controll system based on state-space model of mechanism and LQR algorithm for design of state-space controller is used and switching between swing-up cotroller a stabilizing state-space control is achieved according to actual angular position of pendulum's angle. Input integrator eliminating steady state error was used with success.
Description
Citation
KLUSÁČEK, O. Modelování, identifikace a řízení rotačního kyvadla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2009.
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)
doc. Ing. Karel Přikryl, CSc. (člen)
Ing. Bohumil Král, CSc. (člen)
RNDr. Vladimír Opluštil (člen)
Date of acceptance
2009-06-16
Defence
Student ve své prezentaci představil diplomovou práci a doplnil prezentaci i praktickou ukázkou. Po skončení prezentace odpověděl na otázky oponenta a ostatních členů komise. Komise jej ohodnotila výborně
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení