Diplomová práce se zabývá návrhem a aplikací prediktivního regulátoru laboratorní soustavy s uvažováním omezení vstupů a znalosti budoucího průběhu žádané hodnoty. Práce popisuje modelování a identifikaci řízeného systému. Prediktivní regulátor bude vycházet ze vstupně výstupního a stavového popisu s uvažováním omezení akční veličiny. Regulační experimenty prediktivního regulátoru budou porovnány s pochody číslicového PID regulátoru. Cílem práce je posouzení kvality regulačního pochodu a robustnosti prediktivního regulátoru oproti číslicovému PID regulátoru.
Annotation in English
This thesis deals with the design and applications of the model predictive controller to a laboratory system with consideration of constrained inputs and knowledge of the future desired variable. Thesis describes the modelling and identification of the controlled system. Predictive controller will be based on the input output and state space process model with consideration of constraints on the manipulated variable. Control experiment with the predictive controller will be compared with digital PID controller . Goal this thesis is to compare control quality and robustnase of the predictive controller and the digital PID controller.
Keywords
prediktivní regulátor, GUNT RT 050, identifikace, regulace, omezení
Diplomová práce se zabývá návrhem a aplikací prediktivního regulátoru laboratorní soustavy s uvažováním omezení vstupů a znalosti budoucího průběhu žádané hodnoty. Práce popisuje modelování a identifikaci řízeného systému. Prediktivní regulátor bude vycházet ze vstupně výstupního a stavového popisu s uvažováním omezení akční veličiny. Regulační experimenty prediktivního regulátoru budou porovnány s pochody číslicového PID regulátoru. Cílem práce je posouzení kvality regulačního pochodu a robustnosti prediktivního regulátoru oproti číslicovému PID regulátoru.
Annotation in English
This thesis deals with the design and applications of the model predictive controller to a laboratory system with consideration of constrained inputs and knowledge of the future desired variable. Thesis describes the modelling and identification of the controlled system. Predictive controller will be based on the input output and state space process model with consideration of constraints on the manipulated variable. Control experiment with the predictive controller will be compared with digital PID controller . Goal this thesis is to compare control quality and robustnase of the predictive controller and the digital PID controller.
Keywords
prediktivní regulátor, GUNT RT 050, identifikace, regulace, omezení
Cíl: Navrhnou a aplikovat prediktivní regulátor laboratorní soustavy s uvažováním omezení vstupů a dopředné znalosti průběhu žádané hodnoty.
Obsah teoretické části: Modelování a identifikace řízeného systému. Prediktivní regulátor vycházející ze vstupně výstupního a stavového popisu s uvažováním omezení.
Obsah implementační části: Identifikace modelu soustavy a návrh prediktivního regulátoru. Aplikace řízení za různých podmínek a porovnání výsledků s regulačními pochody PID regulátoru. Diskuze přínosu prediktivního přístupu pro řízení konkrétní laboratorní soustavy.
Research Plan
Cíl: Navrhnou a aplikovat prediktivní regulátor laboratorní soustavy s uvažováním omezení vstupů a dopředné znalosti průběhu žádané hodnoty.
Obsah teoretické části: Modelování a identifikace řízeného systému. Prediktivní regulátor vycházející ze vstupně výstupního a stavového popisu s uvažováním omezení.
Obsah implementační části: Identifikace modelu soustavy a návrh prediktivního regulátoru. Aplikace řízení za různých podmínek a porovnání výsledků s regulačními pochody PID regulátoru. Diskuze přínosu prediktivního přístupu pro řízení konkrétní laboratorní soustavy.
Recommended resources
CAMACHO, E. F.; BORDONS, C. Model Predictive Control (Second Edition). London : Springer-Verlag London Limited, 2007. 405 s.
HABER, R.; BARS, R. a SCHMITZ, U. Predictive Control in Process Engineering. Weinheim : Wiley-VCH Verlag, 2011. 600 s.
MIKLEŠ, J.; FIKAR, M. Modelovanie, identifikácia a riadenie procesov 2. Identifikácia a optimálne riadenie. Bratislava : STU v Bratislave, 2004. 267 s.
ROSSITER, J. A. Model-based Predictive Control A Practical Approach. Boca Raton (Florida) : CRC Press, 2004. 318 s.
Recommended resources
CAMACHO, E. F.; BORDONS, C. Model Predictive Control (Second Edition). London : Springer-Verlag London Limited, 2007. 405 s.
HABER, R.; BARS, R. a SCHMITZ, U. Predictive Control in Process Engineering. Weinheim : Wiley-VCH Verlag, 2011. 600 s.
MIKLEŠ, J.; FIKAR, M. Modelovanie, identifikácia a riadenie procesov 2. Identifikácia a optimálne riadenie. Bratislava : STU v Bratislave, 2004. 267 s.
ROSSITER, J. A. Model-based Predictive Control A Practical Approach. Boca Raton (Florida) : CRC Press, 2004. 318 s.
Enclosed appendices
1 CD ROM
Appendices bound in thesis
graphs
Taken from the library
No
Full text of the thesis
Appendices
Reviewer's report
Supervisor's report
Defence procedure record
Cílem práce bylo navrhnout a aplikovat prediktivní regulátor laboratorní soustavy s uvažováním omezení vstupů a dopředné znalosti průběhu žádané hodnoty. Praktická část je poměrně rozsáhlá. Student provedl množství experimentů a dovedl si vytvořit systém a výsledky prezentovat přehledným způsobem. Diplomant prokázal, že zvládl složitou teorii predektivního řízení a umí ji aplikovat i na modelu konkrétního dynamického systému. Přínosem práce je teoretický návrh a realizace několika variant prediktivních regulátorů a jejich vzájemné porovnání. Všechny body zadání byly splněny a práce splňuje požadavky kladené na tento typ závěrečných prací.