5. 7. 2020  6:36 Cyril a Metod, štátny sviatok - Sviatok svätého Cyrila a svätého Metoda, pamätný deň - Deň zahraničných Slovákov
Akademický informační systém

Lidé na STU


Na této stránce máte zobrazeny všechny veřejně přístupné údaje o zadané osobě. Některé informace o personálním zařazení a funkcích osoby mohou být skryty.

prof. Ing. Boris Rohaľ-Ilkiv, CSc.
Identifikační číslo: 2463
Univerzitní e-mail: boris.rohal-ilkiv [at] stuba.sk
 
Výskumný pracovník s VŠ vzdelaním - Ústav automatizácie, merania a aplikovanej informatiky (SjF)
 

     
Výuka               
Orgány     Vedené práce     
     

Základní informace

Základní informace o závěrečné práci

Typ práce: Disertační práce
Název práce:Nonlinear model predictive control of underactuated mechatronic systems
Autor: doc. Ing. Martin Gulan, PhD.
Pracoviště:
Vedoucí práce: prof. Ing. Boris Rohaľ-Ilkiv, CSc.
Oponent 1:
Oponent 2:
Stav závěrečné práce:Závěrečná práce byla úspěšně obhájena


Doplňující informace

Následují doplňující informace závěrečné práce. Kliknutím na odkaz s názvem jazyka zvolíte, v jakém jazyce mají být informace zobrazeny.

Jazyk zpracování závěrečné práce:
anglický jazyk

Název práce:
Nelineárne prediktívne riadenie mechatronických systémov s čiastočným ovládaním
Abstrakt:
Nelineárne prediktívne riadenie s modelom (z angl. NMPC) je momentálne jedným z najvýkonnejších prostriedkov na riešenie problémov nelineárneho riadenia, ktoré sa objavujú v podstate pri takmer všetkých technických aplikáciách, často kvôli nelineárnej dynamike daného procesu. Väčšina aplikácií prediktívneho riadenia však stále využíva vo veľkej miere lineárne alebo linearizované modely, čo v značnej miere uľahčuje úlohu identifikácie a optimalizácie, a vedie na dostatočne dobré správanie sa modelu v okolí príslušného operačného bodu. Po desaťročiach výskumu je dnes lineárne MPC považované za vyspelú techniku pre lineárne a viac-menej pomalé systémy, na ktoré možno zvyčajne naraziť v procesnom priemysle. Komplexnejšie systémy ako napríklad nelineárne alebo veľmi rýchle procesy si však stále vyžadujú výskum v oblasti nelineárneho MPC. Riešenie nelineárneho problému optimálneho riadenia je spravidla spojené s rapídnym nárastom výpočtovej zložitosti, čo je však dnes vďaka obrovskému pokroku dosiahnutom v nelineárnej optimalizácii možné zvládnuť, a to dokonca aj v prípade procesov s vysokou frekvenciou vzorkovania. Napriek tomu je množstvo reálnych aplikácii NMPC stále obmedzené, najmä čo sa týka rýchlych systémov, čo robí túto problematiku veľmi aktuálnou a relevantnou. Hlavnou motiváciou tejto práce je prispieť novou praktickou implementáciou NMPC na mechanický systém s čiastočným ovládaním (z angl. UMS) a rýchlou dynamikou, konkrétne takzvaný Pendubot systém. Práca postupne predstavuje formuláciu problému NMPC, stručne opisuje potrebnú techniku nelineárneho programovania a uvádza efektívne spôsoby riešenia problému optimálneho riadenia so zreteľom na rýchle mechatronické aplikácie v reálnom čase. Praktická časť práce začína uvedením teórie UMS s dôrazom na systém Pendubot. Taktiež je uvedený prehľad existujúcich a bežne uvažovaných úloh a techník riadenia Pendubotu. Následne je odvodený nelineárny model systému, ktorého parametre sú získané na základe reálneho laboratórneho modelu skonštruovaného pre testovacie účely. Po opise hardvérového vybavenia je ďalej predstavený softvérový prístup k riešeniu. Ústrednými v riadiacej schéme sú algoritmy navrhnuté v teoretickej časti, ktoré sú vhodným spôsobom integrované do koncepcie šitej pre špecifické úlohy riadenia. Ich funkčnosť a výkon sú experimentálne overené, s cieľom dosiahnutia nestabilných rovnovážnych polôh systému. Riadiaca schéma je naviac rozšírená o nelineárny odhad nemeraných stavov systému, nelineárny model trenia, a paralelizáciu určitých algoritmických rutín za účelom akcelerácie online výpočtu. V závere práce sú zhrnuté dosiahnuté výsledky a jej celkový prínos, ako aj náčrt potenciálnych cieľov ďalšieho výskumu.
Klíčová slova:
nelineárne prediktívne riadenie, rýchle NMPC, Pendubot, systém s čiastočným ovládaním, nelineárna optimalizácia v reálnom čase

Zobrazení a stahování souborů

Pokud chcete zobrazit zadání závěrečné práce, klikněte na ikonu Zobrazit zadání. Ikony Závěrečná práce, Přílohy práce, Posudek vedoucího a Posudek oponenta představují soubory týkající se závěrečné práce, které je možné stáhnout. Budou zobrazeny pouze v případě, že je soubor vložen a zároveň je veřejný.

Zobrazit zadání

Části práce s odloženým zveřejněním:

Závěrečná práce (přílohy závěrečné práce) neomezeně
Posudky závěrečné práce neomezeně