Ústav teorie informace a automatizace

AS

Modelově orientované řízení pro průmyslové stroje a roboty

Název práce v Aj: 
Model based control for industrial machines and robots
Školitel: 
Typ práce: 
diplomová
Pracoviště/Tel.: 
ÚTIA, odd. adaptivních systémů, Pod Vodárenskou věží 4, Praha 8 / 26605 2310
Klíčová slova: 
Průmyslové roboty, prediktivní řízení, CNC řízení, řízení v reálném času, modelování, matematicko-fyzikální analýza

Cílem práce je návrh, softwarová optimalizace a implementace algoritmů modelově založeného řízení pro mechatronické struktury, které tvoří základ průmyslových strojů a robotů. Implementace algoritmů se předpokládá ve formě autonomních funkcí, umožňujících jejich nezávislé testování pro různé typy mechatronických konfigurací.

Úkoly: 
1. Seznamte se s řídicími algoritmy modelově orientovaného řízení.
2. Proveďte modelovou (matematicko-fyzikální) analýzu a sestavte model konkrétní mechatronické struktury.
3. Implementujte a ověřte jeden vybraný řídicí algoritmus prostřednictvím M funkcí a S funkcí pro MATLAB & Simulink.
Literatura: 
1. Belda, K., Böhm, J., Píša, P.: Concepts of Model-Based Control and Trajectory Planning for Parallel Robots. Proc. of 13th IASTED Int. Conf. on Robotics and Applications 2007, Würzburg, Germany. pp. 15-20.
2. Bobál, V., Böhm, J., Fessl, J., Macháček, J.: Digital Self-tuning Controllers Algorithms, Implementation and Applications, Springer 2005.
3. J. A. Rossiter: Model-Based Predictive Control, A Practical Approach, London, CRC Press, 2003.
4. Další plnotextové zdroje: http://as.utia.cas.cz/asc - Link to GPC pages.
Poznámka: 
Téma pro diplomovou práci.

Modelově orientované řízení elektromotorů s permanentními magnety

Název práce v Aj: 
Model-based control of electric motors with permanent magnets
Školitel: 
Typ práce: 
diplomová
Pracoviště/Tel.: 
ČVUT, FEL, Karlovo nám. 13, Praha 2 / 22435 7223, ÚTIA, Pod Vodárenskou věží 4, Praha 8 / 26605 2310
Klíčová slova: 
Synchronní elektromotory s permanentními magnety, rychlostní řízení, silové řízení, prediktivní řízení, modelování, matematicko-fyzikální analýza
Poslední vývojový stupeň v oblasti elektromotorů reprezentují bezkartáčové střídavé motory označované jako synchronní motory s permanentními magnety (PMSM). Tyto motory se uplatňují často v řadě aplikací spojených s průmyslovou robotikou a obráběcími stroji a s poháněním dopravních prostředků. Cílem tématu je sestavení vhodného matematického popisu PMSM motorů pro modelově orientované řízení a algoritmická implementace řízení.
Úkoly: 
1. Seznamte se se základními typy konstrukčního uspořádání synchronních elektromotorů s permanentními magnety. 2. Na základě matematicko-fyzikální analýzy sestavte vhodný matematický model synchronního motoru s permanentními magnety 3. Seznamte se se základy návrhu modelově orientovaného řízení a vyberte vhodný algoritmus pro řízení motorů. Uvažujte samostatně řízení na žá-danou polohu, rychlost i moment (sílu). 4. Vybraný algoritmus ověřte simulačně a v případě dostupnosti reálného elektromotoru ověřte i experimentálně.
Literatura: 
1. Freescale Semiconductor: 3-Phase PM Synchronous Motor Vector Con-trol Using a 56F80x, 56F8100, or 56F8300 Device, Application Note Rev. 3, 1/2005, http://cache.freescale.com/files/product/doc/AN1931.pdf. 2. Rossiter, J., A.: Model-Based Predictive Control – A Practical Approach, CRC Press, London 2003. 3. Další plnotextové zdroje: http://as.utia.cas.cz/asc - Link to GPC pages, http://cmp.felk.cvut.cz/~pisa/.
Poznámka: 
Téma pro diplomovou práci.

Modelově orientované řízení pro distribuované mechatronické systémy

Název práce v Aj: 
Model-based control for distributed mechatronic systems
Školitel: 
Typ práce: 
diplomová
Pracoviště/Tel.: 
ÚTIA, Pod Vodárenskou věží 4, Praha 8 / 26605 2310
Klíčová slova: 
Distribuovaný mechatronický systém, prediktivní řízení, modelování, matematicko-fyzikální analýza
Průmyslová výroba se stále více realizuje zvyšujícím se počtem výrobních komponent obecně mechanických, elektromechanických, elektrických nebo elektronických. Komponenty tvoří obvykle jeden technologický celek. Může jít o manipulační, obráběcí, kvalitativně vyhodnocující, balicí a další jiné operace, v nichž komponenty representují samostatný nebo kooperující distribuovaný systém.
Úkoly: 
1. Seznamte se a zvolte vhodné zpětnovazební řízení pro distribuovaný mechatronický systém. 2. Sestavte matematický popis modelové motorové jednotky. 3. Použijte nebo implementujte vybrané modelově orientované řízení v programovém prostředí MATLAB-Simulink.
Literatura: 
1. Saleem, A.: Mechatronics System Design, Controller and control algo-rithm Selection, Philadelphia University, 2010. 2. Maciejowski, J., M.: Predictive Control with Constrains, Prentice Hall, London 2002. 3. Online Manuals: Using MATLAB, Simulink; The MathWorks, Inc. http://www.mathworks.com/. 4. Další plnotextové zdroje: http://as.utia.cas.cz/asc/ - Link to GPC pages.
Poznámka: 
Téma pro diplomovou práci.

Modelově orientované řízení robotů

Název práce v Aj: 
Model based control of robots
Školitel: 
Typ práce: 
diplomová
Pracoviště/Tel.: 
ÚTIA, Pod Vodárenskou věží 4, Praha 8 / 26605 2310
Klíčová slova: 
Průmyslové roboty, prediktivní řízení, řízení v reálném času, modelování, matematicko-fyzikální analýza
Roboty a manipulátory tvoří základ moderní průmyslové výroby. Vyznačují se především svou flexibilitou použití a zahrnutím určité autonomní inteligence. Toto jim umožňuje nezávisle měnit své okolí na rozdíl od ostatních výrobních strojů. S vývojem nových konstrukcí robotů rostou požadavky i na vývoj jejich řízení. Perspektivním směrem je použití regulátorů založených na modelově orientovaných strategiích řízení.
Úkoly: 
1. Na základě matematicko-fyzikální analýzy sestavte matematický model zadaného robota. 2. Seznamte se se základy návrhu prediktivního řízení a odvoďte nějaký jeho algoritmus. 3. Vybraný algoritmus simulačně ověřte a v případě dostupnosti laboratorního modelu zadaného robota algoritmus experimentálně ověřte i na tomto modelu.
Literatura: 
1. Maciejowski, J., M.: Predictive Control with Constrains, Prentice Hall, London 2002. 2. Rossiter, J., A.: Model-Based Predictive Control – A Practical Approach, CRC Press, London 2003. 3. Další plnotextové zdroje: http://as.utia.cas.cz/asc/ - Link to GPC pages.
Poznámka: 
Téma pro diplomovou práci.

Bezdrátová aktualizace softwaru řídicího modulu ZigBee komunikace

Název práce v Aj: 
Wireless software upgrade of control module of ZigBee communication
Školitel: 
Typ práce: 
bakalářská
Pracoviště/Tel.: 
ČVUT, FEL, Karlovo nám. 13, Praha 2 / 22435 7223, ÚTIA, Pod Vodárenskou věží 4, Praha 8 / 26605 2310
Klíčová slova: 
ZigBee komunikační protokol, otevřené komponenty TinyOS
Bezdrátová komunikace se rozšiřuje stále více v průmyslové automatizaci, kde nabízí pružné upravování zapojení výrobních komponent resp. jejich mobilitu nezávislou na pevném kabelovém propojení. To má výhodu např. při zálohování výroby pro zabrá-nění neplánovaným provozním výpadkům. Cílem tématu je návrh a realizace bezdrátové aktualizace obslužného softwaru řídicího modulu ZigBee komunikace.
Úkoly: 
1. Seznamte se s komunikačním protokolem ZigBee. 2. Navrhněte a modifikujte obslužný software pro řídicí modul. 3. Realizujte a ověřte navržený obslužný softwarový modul pro bezdrá-tovou aktualizaci řídicího modulu ZigBee komunikace.
Literatura: 
1. ZigBee Alliance home page: http://www.zigbee.org. 2. Rychnovský, V.: Řídicí systém s využitím bezdrátové komunikace ZigBee, Diplomová práce, ČVUT v Praze 2011. 3. Online Manuals: Using MATLAB, Simulink; The MathWorks, Inc. http://www.mathworks.com/. 4. Další plnotextové zdroje: http://cmp.felk.cvut.cz/~pisa/ http://as.utia.cas.cz/asc/ - Link to GPC pages.
Poznámka: 
Téma pro bakalářskou nebo diplomovou práci.

Zpětnovazební řízení modelových motorových jednotek

Název práce v Aj: 
Feedback control of model motor units
Školitel: 
Typ práce: 
bakalářská
Pracoviště/Tel.: 
ÚTIA, Pod Vodárenskou věží 4, Praha 8 / 26605 2310
Klíčová slova: 
Distribuovaný mechatronický systém, zpětnovazební řízení, řízení v reálném čase, modelování, matematicko-fyzikální analýza
Průmyslová výroba se stále více realizuje zvyšujícím se počtem výrobních komponent obecně mechanických, elektromechanických, elektrických nebo elektronických. Komponenty tvoří obvykle jeden technologický celek. Může jít o manipulační, obráběcí, kvalitativně vyhodnocující, balicí a další jiné operace, v nichž komponenty representují samostatný nebo kooperující distribuovaný systém.
Úkoly: 
1. Seznamte se a zvolte vhodné zpětnovazební řízení pro distribuovaný mechatronický systém. 2. Sestavte matematický popis modelové motorové jednotky. 3. Použijte nebo implementujte vybrané zpětnovazební řízení v reálném čase v programovém prostředí MATLAB-Simulink.
Literatura: 
1. Saleem, A.: Mechatronics System Design, Controller and control algo-rithm Selection, Philadelphia University, 2010. 2. Maciejowski, J., M.: Predictive Control with Constrains, Prentice Hall, London 2002. 3. Online Manuals: Using MATLAB, Simulink; The MathWorks, Inc. http://www.mathworks.com/. 4. Další plnotextové zdroje: http://as.utia.cas.cz/asc/ - Link to GPC pages.
Poznámka: 
Téma pro bakalářskou práci.

Logické řízení modelových motorových jednotek

Název práce v Aj: 
Logical control of model motor units
Školitel: 
Typ práce: 
bakalářská
Pracoviště/Tel.: 
ÚTIA, Pod Vodárenskou věží 4, Praha 8 / 26605 2310
Klíčová slova: 
Logické řízení, pravdivostní tabulka, distribuovaný mechatronický systém
Průmyslová výroba se stále více realizuje zvyšujícím se počtem výrobních komponent obecně mechanických, elektromechanických, elektrických nebo elektronických. Komponenty tvoří obvykle jeden technologický celek. Může jít o manipulační, obráběcí, kvalitativně vyhodnocující, balicí a podobné operace, v nichž komponenty representují samostatný nebo kooperující distribuovaný systém.
Úkoly: 
1. Seznamte se a popište dostupné signály a odezvy jednotlivých moto-rových jednotek distribuovaného mechatronického systému. 2. Vytvořte jednoduché logické řízení formou Simulinkového modelu pomocí programového prostředí MATLAB-Simulink.
Literatura: 
1. Saleem, A.: Mechatronics System Design, Controller and control algo-rithm Selection, Philadelphia University, 2010. 2. Online Manuals: Using MATLAB, Simulink; The MathWorks, Inc. http://www.mathworks.com/. 3. Další plnotextové zdroje: http://as.utia.cas.cz/asc/ - Link to GPC pages.
Poznámka: 
Téma pro semestrální nebo bakalářskou práci.

Historical publications of AS department

V. Peterka, J. Krýže, and A. Fořtová. Numerical solution of Wiener-Hopf equation in statistical identification of linear dynamic systems. Kybernetika, 2:331-346, 1966. Download.

Macek

Jméno: 
Karel
Titul před jménem: 
Mgr.
Oddělení: 
AS
Pozice anglicky: 
Ph.D student
Pozice česky: 
Doktorand
Odborné zájmy (anglicky): 
Data-Based Decision Making for Fault Detection
Odborné zájmy (česky): 
Rozhodování pro detekci chyb
Kontakty
Místnost: 
218
Linka: 
2817
Fax: 
284683031
Mail: 
karel.macek
Doména mailu: 
utia.cas.cz
Podrobnosti o doktorském studiu
Školitel: 
Guy
Typ studia: 
kombinované
Téma práce (anglicky): 
Data-Based Decision Making
Téma práce (česky): 
Rozhodování opírající se o data
Fakulta: 
Fakulta jaderná a fyzikálně-inženýrská ČVUT
Obor (česky): 
Softwarové inženýrství
Začátek studia: 
01.04.2012
Konec studia: 
31.12.2013
Přepínače
Aktivní: 
Ano
Zobrazit literaturu: 
Ano
Foto veřejné: 
Ano
Doktorand: 
Ano
Zahrnout do papírového seznamu: 
Ano

Nastavení PID regulátoru a jeho testování z hlediska snížení spotřeby paliva

Název práce v Aj: 
Setting of PID controller and its testing from a viewpoint of fuel consumption reducing
Školitel: 
Typ práce: 
bakalářská
Pracoviště/Tel.: 
odděleni Adaptivních Systémů, Ustav Teorie Informace a Automatizace AV ČR, v.v.i., Pod vodárenskou věží 4, Praha 8
Klíčová slova: 
Snížení spotřeby paliva, PID regulátor
Motivace:
Snížení spotřeby paliva je problém, který je předmětem zájmu téměř každého řidiče. V neposlední řadě je tento problém relevantní z hlediska ochrany životního prostředí. Tato práce se zabývá experimenty s cílem snížení spotřeby paliva s pomocí simulátoru vozidla a použití PID regulátoru.
Úkoly: 
Náplň bakalářské práce:
    1. Najít v literatuře metody nastavení parametrů PID regulátoru a seznámit se s nimi
    2. Dodat popis nalezených metod v prostředí LaTeX
    3. Ověřit nalezené metody v prostředí Matlab
    4. Testovat PID regulátor z hlediska snížení spotřeby paliva na datech získaných z automobilového simulátoru
    5. Popsat provedené experimenty a udělat závěr.
Literatura: 
Kukal Jaromír. O volbě parametrů PI a PID regulátorů. Automatizace 49(1), strana 16-20, leden 2006
Syndikovat obsah
Ustav teorie informace a automatizace