Institute of Information Theory and Automation

Youla-Kučerova parametrizace. Co to je?

Lecturer: Prof. Ing. Vladimír Kučera, DrSc.
Date and time: 03.03.2017 - 10:00
Room: 3
Department: Management (VU)

Details:

Slavnostní přednáška se koná při příležitosti 50 let
nepřetržitého pracovního poměru Prof. Kučery v ÚTIA.

 

 

Moderní teorie řízení se ve stále větší míře opírá o algebru. Algebraický formalismus totiž nabízí řadu matematických nástrojů pro návrh zpětnovazebních systémů řízení, včetně tak zvané metody zlomků.

Tato metoda je založena na přenosových vlastnostech systémů. Základní myšlenka je považovat přenos systému za prvek podílového tělesa vhodného okruhu. Tento krok je zcela přirozený pro lineární systémy, jejichž přenos je racionální, to jest pro systémy se soustředěnými parametry. Ale za určitých podmínek bude tento přístup produktivní i pro systémy s rozprostřenými parametry.

Ve většině případů je vyžadováno, aby systém řízení byl stabilní a případně splňoval další požadavky, jako optimalitu nebo robustnost. Je proto zcela přirozené navrhovat systém postupně, krok za krokem: nejprve zajistit stabilitu a pak další požadované vlastnosti jednu po druhé. Pro tento postup je však nutné mít k dispozici vždy všechna řešení daného kroku dříve, než přistoupíme ke kroku následujícímu.

 A to je právě motivace pro parametrické vyjádření všech regulátorů, které daný systém stabilizují. Tento výsledek umožnil postupný návrh zpětnovazebních systémů řízení a vtisknul teorii optimálního a robustního řízení zcela nový směr výzkumu. Požadavky nad rámec stability lze totiž zajistit vhodným výběrem parametru. Klíčové přitom je, že přenos uzavřené smyčky závisí na tomto parametru lineárně, takže splnění dalších požadavků se zjednodušuje.

Přednáška provede posluchače algebraickými metodami syntézy zpětnovazebních systémů řízení. Připomene historii vzniku parametrizace stabilizujících regulátorů, dnes běžně nazývané jako Youla-Kučerova parametrizace. Vysvětlí její použití při standardních úlohách syntézy, kdy požadujeme sledování referenčního signálu, potlačení poruchy, specifické umístění pólů systému, dosažení konečné impulzní odezvy, optimalizaci norem H2 nebo l1 vybraných signálů, robustní stabilizaci, nebo robustní umístění pólů systému. Zmíněny budou též nestandardní aplikace Youla-Kučerovy parametrizace, jako stabilizace systému při omezené amplitudě vstupů, redukce překývnutí odezvy systému a návrh stabilizujících regulátorů daného řádu.

 

 Přednáška bude proslovena v češtině.

 

 

Prof. Ing. Vladimír Kučera, DrSc., dr. h. c.

se narodil v Praze roku 1943. Vystudoval Fakultu elektrotechnickou ČVUT a vědecké hodnosti získal v Československé akademii věd. Od roku 1967 je vědeckým pracovníkem Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR a od roku 1998 profesorem technické kybernetiky na Českém vysokém učení technickém v Praze. V současné době je zástupcem ředitele Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT.

Vladimír Kučera dlouhodobě působil na mnoha evropských, amerických, asijských a australských univerzitách. Mimo jiné byl Nippon Steel Professor v čele katedry inteligentního řízení na Tokyo Institute of Technology. Přednáší v magisterském a doktorském studiu na ČVUT a vychoval řadu mladých odborníků, z nichž někteří jsou již profesory.

Výzkumná činnost Vladimíra Kučery spadá do teorie systémů a automatického řízení. Patří k průkopníkům využití polynomiálních rovnic při návrhu regulačních obvodů. Těmito výsledky založil českou vědeckou školu, která je uznávána na celém světě. Jeho nejznámější výsledek je parametrizace všech regulátorů, které stabilizují danou soustavu, známý pod názvem Youla-Kučerova parametrizace. Tento výsledek umožnil nový přístup k návrhu optimálních a robustních regulačních obvodů.

Vladimír Kučera je Fellow Institutu elektrotechnických a elektronických inženýrů (IEEE) – historicky první v České republice. Byl prezidentem Mezinárodní federace automatického řízení (IFAC) a uspořádal světový kongres IFAC v Praze v roce 2005. Je čestným profesorem Northeastern University, Shen-jang, obdržel čestné doktoráty Université Paul Sabatier, Toulouse a Université Henri Poincaré, Nancy a je nositelem francouzského státního vyznamenání Rytíř řádu akademických palem.

Vladimír Kučera je jednou z nejvýraznějších osobností v historii ÚTIA AV ČR. V letech 1990 – 1998 vykonával funkci ředitele ústavu a významně se zasloužil o porevoluční transformaci ústavu v moderní výzkumnou instituci s pevným místem v mezinárodní vědecké komunitě.

 

Atachments:

AttachmentSize
Vladimir_Kucera.jpg34.34 KB
Institute of Information Theory and Automation