dizertační práce

Řešení spojitých systémů evolučními výpočetními technikami

Text práce 3.82 MB Příloha 5.91 MB Teze 1.78 MB

Autor práce: Ing. et Ing. Stanislav Lang, Ph.D.

Ak. rok: 2017/2018

Vedoucí: doc. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D.

Oponenti: prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D., prof. Ing. Miroslav Olehla, CSc.

Abstrakt:

Práce je věnována problematice řešení spojitých systémů evolučními výpočetními technikami. Evoluční výpočetní techniky spadají do oblasti studia softcomputingu, jedná se o pokročilé optimalizační metaheuristiky, které se s postupným růstem výpočetního výkonu počítačů stávají stále více používanými metodami řešení složitých optimalizačních problémů. Řešení spojitých systémů, potažmo syntéza spojitých regulačních obvodů, je jednou z oblastí, kde tyto pokročilé algoritmy nalézají své uplatnění.
Při řešení spojitých systémů se zaměříme na problematiku regulace. Evoluční výpočetní techniky se pak mohou stát nástrojem nejen pro optimalizaci parametrů regulátoru, ale i pro návrh  jeho struktury. Pro optimalizaci parametrů regulátoru lze využít mnoho různých algoritmů (genetický algoritmus, diferenciální evoluce, atd.), pro návrh struktury se setkáváme běžně s využitím tzv. gramatické evoluce. Nasazení gramatické evoluce však není nutné, pokud je využito vhodného kódování, jak je navrženo v předložené práci.
Práce prezentuje metodu návrhu struktury a parametrů obecného lineárního regulátoru s využitím genetického algoritmu. V rámci polynomiální teorie řízení se též setkáme s označením polynomiální regulátor. Způsob kódování popisu obecného lineárního regulátoru do genetického řetězce je stěžejní, určuje množinu algoritmů použitelných pro optimalizaci a ovlivňuje efektivitu výpočtů. Popsané kódování, efektivní implementace EVT, včetně multikriteriální optimalizace je stěžejním přínosem této práce.

Klíčová slova:

řízení, regulace, regulátor, návrh, syntéza, optimalizace, kvalita regulace, obecný lineární regulátor, polynomiální regulátor, geometrické místo kořenu, optimalizační problém, kriteriální funkce, paretooptimální řešení, Paretova křivka, Paretova hranice, metaheuristika, evoluční algoritmus, genetický algoritmus, GA, GAR, PID, 2DOF, ITAE

Termín obhajoby

13.4.2018

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaPznamka

Průběh obhajoby

Doktorand ve své DDP prezentoval netradiční metody návrhu regulátoru optimalizující kvalitu regulačního pochodu a ve srovnání s klasickými metodami prokázal jejich efektivitu a praktickou použitelnost. Svá řešení také implementoval a s úspěchem prezentoval na mezinárodním fóru. V diskusi zodpověděl všechny položené dotazy a obhájil svůj přístup řešení.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Konstrukční a procesní inženýrství (D-KPI)

Složení komise

prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Pavel Ošmera, CSc. (člen)
doc. Ing. Zuzana Komínková Oplatková, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miroslav Olehla, CSc. (člen)
prof. Ing. Petr Pivoňka, CSc. (člen)
doc. Dr. Ing. Tomáš Brandejský (člen)

viz. posudek v pdf.
Soubor vložený vedoucím Velikost
Posudek vedoucího práce [.pdf] 89.71 kB

viz. posudek v pdf.
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 138.96 kB

viz. posudek v pdf.
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 77.06 kB