Sep 21, 2019   3:47 p.m. Matúš
Academic information system

Summary of topics offered - Faculty of Mechanical Engineering


Basic information

Type of work: Dissertation thesis
Topic: Efektívne vnorené robustné riadenie mechatronických systémov s rýchlou dynamikou
Title of topic in English: Efficient embedded robust control of mechatronic systems with fast dynamics
State of topic: approved (prof. Ing. Miroslav Fikar, DrSc. - Chairperson of Departmental Board)
Thesis supervisor: prof. Ing. Cyril Belavý, CSc.
Faculty: Faculty of Mechanical Engineering
Supervising department: Institute of automation, measurement and applied informatics - FME
Max. no. of students: 1
Academic year:2019/2020
Proposed by: prof. Ing. Cyril Belavý, CSc.
Annotation: Klasická teória riadenia predpokladá pri návrhu regulátora "zjednodušený" matematický model, ktorý úplne nevystihuje dynamické správanie sa daného systému. V praxi sa ale často naskytá otázka, či regulátor navrhnutý pre tento systém dokáže zachovať stabilitu a iné kvalitatívne vlastnosti pre celú sériu modelov v okolí nominálneho systému. Jednou z možností ako takéto systémy riadiť je navrhnúť adaptívny regulátor, ktorý sa prispôsobuje zmenám správania systému tým, že mení svoje parametre a štruktúru. Iným prístupom je navrhnúť jeden "pevný" robustný regulátor, ktorý na základe modelu zahŕňajúceho tieto neurčitosti dokáže zachovať stabilitu a kvalitu riadenia v celom rozsahu zmien parametrov systému. V súčasnosti je veľmi aktuálna a relevantná problematika návrhu moderných, na optimalizácii založených metód robustného riadenia, s ktorými prirodzene súvisia aj vyššie nominálne výpočtové nároky. Kľúčová je teda najmä numerická efektivita algoritmov robustného riadenia, najmä ak je cieľom ich implementácia na lacný, vnorený výpočtový hardvér s obmedzeným výkonom a pamäťou. Predmetom práce bude štúdium problematiky, návrh a vývoj numericky efektívnych algoritmov robustného riadenia a ich praktická implementácia na vybrané 32-bitové mikropočítačové platformy v úlohe riadenia vybraného mechatronického systému s premenlivými parametrami. Konzultant: doc. Ing. Martin Gulan, PhD.
Annotation in English: To design a controller, the classical control theory assumes a simplified mathematical model, which does not fully describe the bahvior of the given system. It is however a common issue in practice whether such a controller enables to maintain stability and other qualitative properties for a series of models around the nominal one. One possibility to control such systems is to design an adaptive controller, which adapts to the changes in system's behavior by modifying its parameters and structure. Another approach is to design a single robust controller, which using an uncertain model enables to maintain control performance and stability in the entire range of system's parameter changes. A current and relevant problem is thus the design of modern, optimization-based robust control methods, which naturally comes with higher nominal computational requirements. Numerical efficiency of the robust control algorithm is therefore essential, in paricular when the objective is its implementation on cheap, embedded computing hardware with limited performance and memory. The objective of the thesis will be the literature overview, design and development of computationally efficient robust control algorithms and their practical implementation on selected 32-bit microcontroller units in tasks of control of a selected mechatronic system with varying parameters.



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Limit to study programme
The table shows limitations of study programme, field, track the student has to be enrolled in to be able to register for a given topic.

ProgrammeTrackTrack
D-AISP Automation and Informatics of Machines and Processes-- not entered -- -- not entered --