dizertační práce

Inteligentní řídící člen aktivního magnetického ložiska

Text práce 6.53 MB Teze 1.83 MB

Autor práce: Ing. Milan Turek, Ph.D.

Ak. rok: 2010/2011

Vedoucí: prof. RNDr. Ing. Tomáš Březina, CSc.

Oponenti: Oponent bude zobrazen po zveřejnění jeho hodnocení.

Abstrakt:

Tato disertační práce se zabývá návrhem řízení pro aktivní magnetické ložisko. Aktivní magnetické ložisko je nelineární nestabilní systém. Proto není možné pro jeho řízení použít přímo klasické metody návrhu řízení pro lineární systémy a metody pro návrh řízení nelineárních systémů nejsou univerzální a snadno aplikovatelné. V práci je ukázáno použití jednoduché nelineární kompenzace, která linearizuje odezvu aktivního magnetického ložiska a tím umožní použití klasických metod pro návrh řízení lineárních systémů. Následně je ukázáno, že pomocí metody CARLA lze výrazně vylepšit nalezené parametry řídicího systému.
První část práce se zabývá odvozením modelu řízeného aktivního ložiska a odvozením nelineární kompenzace, která linearizuje odezvu výstupu na vstupní signál.
Následující část práce je věnována popisu metod stavového návrhu řízení lineárních systémů, vybraných metod návrhu robustního řízení a nejběžnějších metod umělé inteligence používaných pro návrh nebo implementaci řízení.
Předposlední část práce se zabývá popisem hardware použitého experimentálního zařízení a jeho parametrů. Dále je zde uvedeno experimentální odvození parametrů modelu elektromagnetické síly, protože nejsou dostupné od výrobce.
Hlavní a závěrečná část práce se zabývá vlastním návrhem řízení pro aktivní magnetické ložisko. Je zde uvedeno několik různých přístupů k návrhu řízení od zcela experimentálního návrhu, přes využití metody Ziegler-Nicholsovy a stavového návrhu řízení až po využití metod robustního návrhu řízení. Při návrhu řízení je silně využívána metoda CARLA, která je díky svému principu velmi vhodná pro online učení v reálném řídicím členu.

Klíčová slova:

aktivní magnetické ložisko, stavové řízení, continuous action reinforcement learning automata

Termín obhajoby

20.7.2011

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaPznamka

Průběh obhajoby

Předmětem DP je návrh řízení aktivního magnetického ložiska s využitím metod umělé inteligence. Pro řešení tohoto aktuálního a náročného problému bylo vhodně využito metod simulačního modelování mechaniky soustavy, řízení velikosti magnetické síly metodou LQR, kde kompenzace nepřesnosti je navržena a implementována metodou CARLA. Teze DP je před pbulikováním nutno doplnit dle připomínek v oponentním posudku doc. Čecha.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Inženýrská mechanika (D-IME)

Složení komise

prof. Ing. Zdeněk Ehrenberger, DrSc. (předseda)
doc. Ing. Vladimír Čech, CSc. (člen)
doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. (člen)
prof. Ing. Dušan Maga, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladislav Singule, CSc. (člen)
prof. Ing. Rudolf Jalovecký, CSc. (člen)