Tato bakalářská práce se zabývá srovnáním výhod a nevýhod regulace soustav pomocí regulátoru, který byl nejprve nastaven pomocí klasické metody, vycházející ze spojitého přenosu příslušné regulované soustavy a pomocí algoritmu Neldera a Meada, vycházející z účelové funkce. Účelová funkce je tvořena regulačním obvodem v prostředí Simulink a jejím výstupem je hodnota kritéria, která je rozhodující a poskytuje tak pro algoritmus zpětnou vazbu. Algoritmus tedy umožňuje nalézt takové parametry PID regulátoru, které zajistí minimální energetické nároky regulačního pochodu.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis has been focused on the comparison of the advantages and disadvantages of control systems using the controller, which was set up both using classical methods, based on the continuous transfer function of system under control and the algorithm Nelder and Mead, based on the objective function. The objective function is composed of a control circuit in Simulink and its output value is the criteria that is relevant and provides feedback. Thus, the algorithm allows to find such parameters PID controller, which ensures minimal power control process.
Klíčová slova
PID regulátor, optimalizace, řízení procesů, automatizace, Nelder a Mead.
Klíčová slova v angličtině
PID controller, optimization, process control, automation, Nelder a Mead.
Rozsah průvodní práce
67 s. (48 492 znaků), př. A 5s
Jazyk
CZ
Anotace
Tato bakalářská práce se zabývá srovnáním výhod a nevýhod regulace soustav pomocí regulátoru, který byl nejprve nastaven pomocí klasické metody, vycházející ze spojitého přenosu příslušné regulované soustavy a pomocí algoritmu Neldera a Meada, vycházející z účelové funkce. Účelová funkce je tvořena regulačním obvodem v prostředí Simulink a jejím výstupem je hodnota kritéria, která je rozhodující a poskytuje tak pro algoritmus zpětnou vazbu. Algoritmus tedy umožňuje nalézt takové parametry PID regulátoru, které zajistí minimální energetické nároky regulačního pochodu.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis has been focused on the comparison of the advantages and disadvantages of control systems using the controller, which was set up both using classical methods, based on the continuous transfer function of system under control and the algorithm Nelder and Mead, based on the objective function. The objective function is composed of a control circuit in Simulink and its output value is the criteria that is relevant and provides feedback. Thus, the algorithm allows to find such parameters PID controller, which ensures minimal power control process.
Klíčová slova
PID regulátor, optimalizace, řízení procesů, automatizace, Nelder a Mead.
Klíčová slova v angličtině
PID controller, optimization, process control, automation, Nelder a Mead.
Zásady pro vypracování
Postup:
Cílem práce je porovnání efektivnosti návrhu parametrů PID regulátoru pro řízení soustav při známém modelu soustavy ve tvaru spojitého přenosu. Student nejprve pro vybrané soustavy navrhne parametry spojitého PID regulátoru vybranou klasickou metodou (takovou, která s výhodou využije znalost modelu soustavy ve tvaru přenosu) a následně parametry stanoví pomocí optimalizace metodou Neldera a Meada, přičemž kriteriální funkce bude zohledňovat průběh regulační odchylky. Oba přístupy zhodnotí z hlediska kvality regulace výsledného řešení i pracnosti návrhu.
Teoretická část:
Stručný popis problematiky spojité regulace pomocí PID regulátoru, popis vybrané techniky nastavení PID regulátoru, stručný popis problematiky optimalizace, popis techniky Neldera a Meada.
Praktická část:
Návrh parametrů PID regulátoru vybranou klasickou metodou pro nejméně tři vybrané modely (stabilní soustava, nestabilní soustava, soustava s dopravním zpožděním, ...), návrh parametrů PID regulátoru pro shodné soustavy optimalizací zvoleného kritéria metodou Neldera a Meada, simulace regulačních pochodů při změně žádané hodnoty pro získaná nastavení a zhodnocení výsledků.
Zásady pro vypracování
Postup:
Cílem práce je porovnání efektivnosti návrhu parametrů PID regulátoru pro řízení soustav při známém modelu soustavy ve tvaru spojitého přenosu. Student nejprve pro vybrané soustavy navrhne parametry spojitého PID regulátoru vybranou klasickou metodou (takovou, která s výhodou využije znalost modelu soustavy ve tvaru přenosu) a následně parametry stanoví pomocí optimalizace metodou Neldera a Meada, přičemž kriteriální funkce bude zohledňovat průběh regulační odchylky. Oba přístupy zhodnotí z hlediska kvality regulace výsledného řešení i pracnosti návrhu.
Teoretická část:
Stručný popis problematiky spojité regulace pomocí PID regulátoru, popis vybrané techniky nastavení PID regulátoru, stručný popis problematiky optimalizace, popis techniky Neldera a Meada.
Praktická část:
Návrh parametrů PID regulátoru vybranou klasickou metodou pro nejméně tři vybrané modely (stabilní soustava, nestabilní soustava, soustava s dopravním zpožděním, ...), návrh parametrů PID regulátoru pro shodné soustavy optimalizací zvoleného kritéria metodou Neldera a Meada, simulace regulačních pochodů při změně žádané hodnoty pro získaná nastavení a zhodnocení výsledků.
Seznam doporučené literatury
BALÁTĚ, J. Automatické řízení. Praha: BEN, 2003. 654 s. ISBN 80-7300-020-2.
AVRIEL, M. Nonlinear Programming: Analysis and Methods. Dover Publishing. ISBN 0-486-43227-0.
Seznam doporučené literatury
BALÁTĚ, J. Automatické řízení. Praha: BEN, 2003. 654 s. ISBN 80-7300-020-2.
AVRIEL, M. Nonlinear Programming: Analysis and Methods. Dover Publishing. ISBN 0-486-43227-0.
Přílohy volně vložené
1 CD-ROM
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Cílem práce bylo posoudit, zda má cenu ještě používat klasické metody PID regulátoru nebo je již nahradit hrubou výpočetní silou. Tato teze samozřejmě potřebuje širší průzkum, nicméně i tak jsou autorovy závěry využitelné v praxi. Cíle bakalářské práce byly splněny.