diplomová práce

Realizace inverzního kyvadla typu Cubli

Text práce 3.56 MB

Autor práce: Ing. Michal Ježek

Ak. rok: 2018/2019

Vedoucí: Ing. Tomáš Marada, Ph.D.

Oponent: Ing. Daniel Zuth, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá vývojem a konstrukcí inverzního kyvadla inspirovaného projektem Cubli. Cílem je navrhnout a zrealizovat inverzní kyvadlo ve formátu jedné strany krychle balancující na jednom jejím vrcholu a využívající k balancování setrvačníku. Pro konstrukci je v maximální míře použito 3D tisku a jako elektronické prvky jsou vybrány běžně dostupné komponenty za přijatelnou cenu. Návrh konstrukce i komponenty umožní konstrukci kompletní kostky bez nutnosti dalšího vývoje nebo zásadních změn v konstrukci modelu. Pro výpočty a návrh regulátoru je použit software Matlab/Simulink. Jako algoritmus regulátoru je použit algoritmus LQR doplněný o integrační zpětnou vazbu pro minimalizaci regulační odchylky. 3D modely jednotlivých dílů jsou vytvořeny v software FreeCAD a vytisknuty na 3D tiskárně Prusa i3 MK2S.

Klíčová slova:

Cubli, inverzní kyvadlo stabilizované setrvačníkem, lineárně kvadratická regulace, Mbed, řízení otáček bezkomutátorového motoru, Lagrangeova funkce, Kalmanův filtr.

Termín obhajoby

19.6.2019

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student odprezentoval svou práci. Student odpověděl na otázky oponenta a dodatečné otázky komise.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Aplikovaná informatika a řízení (M-AIŘ)

Složení komise

prof. Ing. Dagmar Janáčová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Jan Chyský, CSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Ing. Jiří Šťastný, CSc. (člen)
prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Jindřich Klapka, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Tomáš Marada, Ph.D.

Cílem předložené diplomové práce byl návrh a realizace inverzního kyvadla inspirovaného projektem Cubli. Jedná se o inverzní kyvadlo které využívá k balancování setrvačníku. Jedná se o středně obtížnou úlohu s velkou částí praktické realizace SW vybavení.

Práce je zpracována přehledně a logicky. Grafická a stylistická úroveň práce je dobrá s malým množstvím překlepů.

Cíle práce byly splněny a zadané téma lze tedy považovat za splněné v požadovaném rozsahu.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Daniel Zuth, Ph.D.

Práce se zabývá problematikou inverzního kyvadla stabilizovaného pomocí setrvačníku. Po krátkém představení současného stavu následuje popis získání matematického modelu kyvadla a následná realizace v prostředí Matlab/Simulink. V další kapitole je popis realizace fyzického modelu a následně je tento reálný model podroben testům. Tato část obsahuje špatnou kvalitu vkládaných grafů (příliš malé písmo popisu os v kombinaci převodu na bitmapu). Díky použitým prvkům, kde byla zřejmě upřednostněna cena, autor dochází k závěru, že realizovaný model není zcela funkční a navrhuje možná vylepšení. Předloženou práci doporučuji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B

Známka navržená oponentem: B