diplomová práce

Řízení polohového servomechanismu s nespojitou přestavnou rychlostí.

Hlavní dokument 2.04 MB Příloha 2.12 MB

FSIdiplomová práceStudent: Ing. Pavel JindraAk. rok: 2011/2012

Vedoucí: doc. Ing. Zdeněk Němec, CSc.

Oponent: doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D.

Diplomová práci obsahuje simulaci náhrady spojitého řízení za nespojité. Cílem práce je řešení polohové regulace pístového servomotoru, který je ovládán přepouštěním tlakového oleje za pomoci několika elektromagneticky ovládaných rozvaděčů s clonami ve výstupních kanálech. Ověření činnosti regulované soustavy je provedeno pomocí simulace v prostředí Matlab/Simulink a prvků Matlab/Simulink, Matlab/Hydrosim. Požadavkem na vytvořený model je ověřit chování soustavy, aby po úpravách mohl být použitelný pro další rozvoj problematiky.

Jazyk

čeština

Stav

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

Fakulta

Ústav

Obor studia

Aplikovaná informatika a řízení (M-AIŘ)

Hodnocení vedoucího
doc. Ing. Zdeněk Němec, CSc.

Zadání diplomové práce je středně náročné. Vyžadovalo zvládnutí problematiky nespojitě pracujících hydraulických prvků, návrhy regulačních obvodů s těmito prvky a simulační ověřování regulace polohy v prostředí Matlab-Simulink.
Hlavním nedostatkem odevzdané práce je nesplnění bodu 5 zadání, protože obsah a rozsah vykonaných zkoušek neposkytují podklady k srovnávacímu hodnocení nelineárních regulací. Taktéž bod 2 zadání je splněn jen omezeně, protože program řízení programovatelným automatem nebyl navržen a ověřen v plném rozsahu. Požadavek propojení modelu soustavy s řídicím automatem byl diplomantovi zrušen vedoucím diplomové práce z důvodu obtížné realizace a časové náročnosti.
Diplomant musel překonávat problémy s nestabilitami numerických výpočtů v simulacích, obsahujících nelinearity a zpětné vazby.
Diplomant pracoval na tématu s velkými přestávkami, ke konci termínu se dostal do časové tísně, což vysvětluje nedostatky, které se v práci vyskytují.

výsledná známka: E

Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání E
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod E
Vlastní přínos a originalita E
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii D
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací D
Samostatnost studenta při zpracování tématu D

Předkládaná práce pojednává o polohové regulaci pístového servomotoru. Hlavním záměrem práce je nahrazení klasického řízení spojitě proměnným průtokem jednodušším řízením pomocí třístavových elektromagnetických rozvaděčů.

Předkládané téma je zpracováno adekvátně v teoretické rovině. Praktická část práce pojednávající o provedení simulačních experimentů by zasloužila větší pozornost především s ohledem na počet a kvalitu zpracování výsledků provedených simulačních experimentů.

Zejména analýza vlastností a kvality nespojitě pracujícího sevomechanismu, což je i jeden z cílů práce, je provedena velmi nedůsledně. I přes to, lze cíle práce považovat za splněné a práci doporučit k obhajobě.

výsledná známka: D

Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání D
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod E
Vlastní přínos a originalita D
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii D
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací D

Cíle, kterých má být dosaženo

1. Osvojit si práci s programovatelným automatem Simatic S7-224XP a s operátorským panelem  TP 177 Micro.
2. Zpracovat pro výše uvedené prostředky uživatelské programy pro polohovou regulaci, včetně styku s obsluhou.
3. Jako regulovanou soustavu uvažujte pístový servomotor a  k ovládání oleje použijte dva nebo tři paralelně zapojené třístavové elektromagnetické rozvaděče.
4. Činnost regulované soustavy nahraďte simulací v prostředí Matlab-Simulink. Pro účely ověření návrhu realizujte propojení modelu soustavy s řídicím automatem.
5. Analyzujte vlastnosti a kvalitu nespojitě pracujícího servomechanismu, například pro řízení vodních turbín. Srovnejte vůči klasickému řešením se spojitou činností.

Literatura

[1] Švarc, I.; Šeda, M.; Vítečková, M.  Automatické řízení. Brno: CERM, 2007. 324 s. ISBN 978-80-214-3491-2.
[2] Noskievič, Petr. Modelování a identifikace systémů. Ostrava: Montanex, 1999.
[3] Firemní materiály o programovatelných automatech fy Siemens.

Klíčová slova

Regulovaná soustava, řídící obvod, hydraulický obvod, silová část regulace, rozvaděč, Matlab, Simatic S7-200, MicroWIN STEP7, servoválec, servomechanismus

Charakteristika problematiky úkolu

Úkol řeší polohovou regulaci servomotoru, který je ovládán tlakovým olejem. Místo klasického řízení spojitě proměnným průtokem je požadováno jednodušší řízení prostřednictvím třístavových elektromagnetických rozvaděčů.