diplomová práce

Ukázky regulací s prediktivním řízením

Text práce 1.71 MB

Autor práce: Ing. Zbyněk Šalda

Ak. rok: 2014/2015

Vedoucí: doc. Ing. Zdeněk Němec, CSc.

Oponent: doc. Ing. Ivan Švarc, CSc.

Abstrakt:

Tato diplomová práce se zabývá prediktivním řízením, hlavně Model Based Predictive Control (MPC). V první částí je popsán princip prediktivního řízení, kriteriální funkce, volba omezení regulace  a volba pokut. V další částí je proveden rozbor soustav: soustava s neminimální fází (regulace vodní turbíny), kmitavá soustava (regulace jeřábové kočky) a soustava s dopravním zpožděním. U všech těchto soustav je provedena klasická zpětnovazební regulace pomocí PID regulátoru a souběžně regulace s MPC. Jako MPC je zvoleno řešení fy Mathworks Model Predictive Control Toolbox a Simulink. Výsledky jsou poté analyzovány pomocí kritérií kvality regulace.

Klíčová slova:

MPC, PID, řízení, kvalita regulace, kriteriální funkce, soustava s neminimální fází, kmitavá soustava, soustava s dopravním zpožděním, MATLAB-SIMULINK.

Termín obhajoby

16.6.2015

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaBznamka

Klasifikace

B

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Aplikovaná informatika a řízení (M-AIŘ)

Složení komise

prof. Ing. Miluše Vítečková, CSc. (předseda)
prof. Ing. Dagmar Janáčová, CSc. (místopředseda)
RNDr. Martin Kuba, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Zdeněk Karpíšek, CSc. (člen)
doc. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Němec, CSc. (člen)

Zadání diplomové práce je středně náročné až náročné. Od diplomanta vyžadovalo seznámit se s použitím a využitím nejnovější teorie automatického řízení, založené na predikci řízení s vnitřním modelem soustavy (MPC).
Původní zadání pro 2 typy regulovaných soustav si diplomant aktivně rozšířil o soustavu s dopravním zpožděním.
Správnost návrhů porovnávaných regulací je potvrzena rozsáhlými výsledky simulací. Srovnání ukázek klasických regulací vůči prediktivnímu přístupu mohlo být podrobněji komentováno.
Diplomant prokázal schopnost řešit i teoreticky náročné úkoly.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: B

Práce dokládá, že se autor seznámil s prediktivním řízením. Prokazuje ale malou znalost regulační techniky, regulace vodních turbín a tím se dopouští v práci spousty chyb. V celé diplomové práci jsou uváděny desítky rovnic u kterých není uveden původ, nejsou nijak zdůvodňovány a někdy ani není jasné, proč daná rovnice je uvedena - jaké je její použití. Teorie prediktivního řízení je ve stavovém prostoru, ale regulace vodních turbín je už v klasickém vnějším popisu. Ale chybí přechod. Velmi dobře lze ohodnotit práci se simulačními modely. Na druhé straně měl diplomant věnovat více péče vlastnímu vypracování závěrečné zprávy (příkladně str.33, 1.část - kolik překlepů a chyb).
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. vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B

Známka navržená oponentem: C