Tato práce se zabývá návrhem, konstrukcí a řízením laboratorního modelu kulička na nakloněné rovině. Laboratorní model se skládá z ramene, u kterého je možné měnit úhel náklonu a kuličky, která se pohybuje po tomto rameni ve dvou směrech v závislosti na velikosti úhlu naklonění ramene. Laboratorní model je doplněn o řídicí jednotku, která zajišťuje měření polohy kuličky, řídí směr pohybu kuličky, tedy úhel náklonu ramene, komunikuje s uživatelem pomocí ovládacího panelu a umožňuje připojení laboratorního modelu k externímu regulátoru nebo počítači prostřednictvím měřicí karty.
Anotace v angličtině
This master thesis deals with design, construction and management of laboratory model ball on an inclined plane. The laboratory model includes shoulder, where it is possible changed tilt angle and ball, which moves along the shoulder in the two directions depending on the size of the inclination angle of the shoulder. The laboratory model is supplemented with a control unit which provides the position measuring balls, drives the directional movement of the balls, thus the tilt angle of the shoulder. The laboratory model interacts with the user via the control panel and allows connection to an external laboratory model controller or computer via a measuring card.
Klíčová slova
Kulička na nakloněné rovině, řídicí jednotka, měření polohy, regulace
Klíčová slova v angličtině
Ball on an inclined plane, control unit, position measurement, regulation
Rozsah průvodní práce
68 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Tato práce se zabývá návrhem, konstrukcí a řízením laboratorního modelu kulička na nakloněné rovině. Laboratorní model se skládá z ramene, u kterého je možné měnit úhel náklonu a kuličky, která se pohybuje po tomto rameni ve dvou směrech v závislosti na velikosti úhlu naklonění ramene. Laboratorní model je doplněn o řídicí jednotku, která zajišťuje měření polohy kuličky, řídí směr pohybu kuličky, tedy úhel náklonu ramene, komunikuje s uživatelem pomocí ovládacího panelu a umožňuje připojení laboratorního modelu k externímu regulátoru nebo počítači prostřednictvím měřicí karty.
Anotace v angličtině
This master thesis deals with design, construction and management of laboratory model ball on an inclined plane. The laboratory model includes shoulder, where it is possible changed tilt angle and ball, which moves along the shoulder in the two directions depending on the size of the inclination angle of the shoulder. The laboratory model is supplemented with a control unit which provides the position measuring balls, drives the directional movement of the balls, thus the tilt angle of the shoulder. The laboratory model interacts with the user via the control panel and allows connection to an external laboratory model controller or computer via a measuring card.
Klíčová slova
Kulička na nakloněné rovině, řídicí jednotka, měření polohy, regulace
Klíčová slova v angličtině
Ball on an inclined plane, control unit, position measurement, regulation
Zásady pro vypracování
Cíl práce:
Cílem práce je návrh a konstrukce laboratorního modelu "Kulička na nakloněné rovině". Základem řídicí jednotky bude vývojový modul s mikrokontrolérem Atmel řady ATmega. Řídicí jednotka bude zajišťovat nastavení a řízení polohy kuličky na nakloněné rovině s využitím regulátoru zvolené struktury. Součástí práce bude realizace software pro ovládání a diagnostiku modelu. Realizace laboratorního modelu bude také umožňovat připojení k průmyslovému regulátoru nebo k PC prostřednictvím měřicí karty.
Teoretická část:
Rešerše zadaného tématu a popis technického řešení konstrukce laboratorního modelu. Odvození matematického modelu a návrh zvoleného regulačního algoritmu v prostředí Matlab & Simulink resp. v LabVIEW.
Implementační část:
Postup návrhu vlastní konstrukce modelu. Vývoj software pro ovládání a diagnostiku činnosti laboratorního modelu ve zvoleném vývojovém prostředí.
Zásady pro vypracování
Cíl práce:
Cílem práce je návrh a konstrukce laboratorního modelu "Kulička na nakloněné rovině". Základem řídicí jednotky bude vývojový modul s mikrokontrolérem Atmel řady ATmega. Řídicí jednotka bude zajišťovat nastavení a řízení polohy kuličky na nakloněné rovině s využitím regulátoru zvolené struktury. Součástí práce bude realizace software pro ovládání a diagnostiku modelu. Realizace laboratorního modelu bude také umožňovat připojení k průmyslovému regulátoru nebo k PC prostřednictvím měřicí karty.
Teoretická část:
Rešerše zadaného tématu a popis technického řešení konstrukce laboratorního modelu. Odvození matematického modelu a návrh zvoleného regulačního algoritmu v prostředí Matlab & Simulink resp. v LabVIEW.
Implementační část:
Postup návrhu vlastní konstrukce modelu. Vývoj software pro ovládání a diagnostiku činnosti laboratorního modelu ve zvoleném vývojovém prostředí.
Seznam doporučené literatury
BALÁTĚ, J. 2004. Automatické řízení. 2 vyd. Praha: BEN - technická literatura. 663 s. ISBN 80-7300-148-9.
DORF, R. C.; BISHOP, R. H. 2005. Modern Control Systems. 10 vyd. New Jersey: Prentice Hall. 881 s. ISBN 0-13-127765-0.
MATOUŠEK, D. 2006. Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR 3. díl: edice uP a praxe. 2.vyd. BEN - technická literatura. 376 s. ISBN 978-80-7300-209-4.
VÁŇA, V. 2003. Mikrokontroléry ATMEL AVR: popis procesoru a instrukční soubor. Praha: BEN - technická literatura. 336 s. ISBN 978-80-7300-083-0.
Seznam doporučené literatury
BALÁTĚ, J. 2004. Automatické řízení. 2 vyd. Praha: BEN - technická literatura. 663 s. ISBN 80-7300-148-9.
DORF, R. C.; BISHOP, R. H. 2005. Modern Control Systems. 10 vyd. New Jersey: Prentice Hall. 881 s. ISBN 0-13-127765-0.
MATOUŠEK, D. 2006. Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR 3. díl: edice uP a praxe. 2.vyd. BEN - technická literatura. 376 s. ISBN 978-80-7300-209-4.
VÁŇA, V. 2003. Mikrokontroléry ATMEL AVR: popis procesoru a instrukční soubor. Praha: BEN - technická literatura. 336 s. ISBN 978-80-7300-083-0.
Přílohy volně vložené
CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Hlavním cílem diplomové práce byl návrh a konstrukce laboratorního modelu "Kulička na nakloněné rovině". Součástí modelu je jednotka, která zajistí řízení polohy kuličky s využitím regulátoru zvolené struktury, založená na modulu s mikrokontrolérem Atmel řady ATmega a naprogramovaná v autorem zvoleném vývojovém prostředí. Diplomant prokázal, že zvládal návrh, konstrukci a i praktickou realizaci a řízení nestabilního systému s rychlou dynamikou. Provedl mnoho technické, experimentální a programovací práce, pracoval samostatně a prokázal správnost navrhnutých řešení simulací na počítači i na reálné soustavě. Provedení zkonstruovaného laboratorního modelu je velmi zdařilé.