dizertační práce

OPTIMALIZACE NÁVRHU FUZZY ŘÍZENÍ VZHLEDEM K ROZSAHU POHYBŮ PARALELNÍHO MECHANISMU

Text práce 8.4 MB Teze 852.76 kB

Autor práce: Ing. Ondřej Andrš, Ph.D.

Ak. rok: 2011/2012

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

Oponenti: Oponent bude zobrazen po zveřejnění jeho hodnocení.

Abstrakt:

Disertační práce je zaměřena na využití fuzzy logiky při návrhu řízení paralelního mechanismu založeného na Stewartově platformě. Hlavním cílem je navrhnout řídicí systém, který zabezpečí provádění biomedicínských experimentů. K tomuto účelu je nezbytné zařízení, které zajistí simulaci fyziologických pohybů lidského těla charakteristickým danému implantátu, včetně silového zatížení. Uzavřený kinematický řetězec paralelních manipulátorů výrazně zvyšuje tuhost mechanismu. Manipulátory s paralelní kinematickou strukturou dosahují lepší přesnosti a opakovatelnosti dosažení požadované polohy efektoru a mohou vyvozovat větší sílu než běžné manipulátory se sériovou kinematickou strukturou. Obecnou nevýhodou paralelních mechanismů bývá jejich relativně malá pracovní oblast oproti sériovým, složitější struktura a komplikované řešení přímé kinematické úlohy. Předkládaná práce přináší efektivní řešení přímé kinematické úlohy pomocí simulačního modelu s fuzzy inferenčním systémem typu Takagi-Sugeno. Navržený systém řízení využívá stavových a fuzzy regulátorů typu Takagi-Sugeno, které jsou odvozeny od stavových regulátorů s integrací na vstupu. Pro návrh a optimalizaci fuzzy regulátorů byla použita technika anfis (adaptive neuro-fuzzy inference system), která emuluje trénovací data pomocí trénování s použitím metody nejmenších čtverců v kombinaci s metodou zpětného šíření. Navržené fuzzy regulátory jsou použity pro řízení jednotlivých ramen manipulátoru. Vlastnosti navrženého systému řízení jsou dokumentovány testovacím experimentem.

Klíčová slova:

Stewartova platforma, paralelní mechanismus, stavové řízení, fuzzy řízení

Termín obhajoby

25.7.2012

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaPznamka

Průběh obhajoby

Dizertant jasně a srozumitelně popsal vytyčené cíle své DP, způsob jejich dosažení, metodiku práce a prostředky jejich realizace.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Inženýrská mechanika (D-IME)

Složení komise

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