Cílem této práce je zamezit kmitání kabin výtahů, které zanáší do systému pružný mód v podobě pružnosti závěsného lana. V tom tkví i nelinearita systému - čím delší závěs je, tím více pruží. Práce vychází z již zpracovaného projektu, jehož zadáním bylo dostat se k takové metodě robustního řízení výtahů pro různá zatížení v různých patrech (rovnovážných bodech), která by dovolila co největší rychlost a utlumila kmity způsobené zrychlením. V této práci vlastnosti řízení ještě vylepšíme zavedením technik robustního zpětnovazebního řízení - gain-scheduling, linearizace podél trajektorie a řízení časově variantním LQ regulátorem (SDRE).
Navržené techniky otestujeme na simulačním modelu, a pokud bude možnost, tak i na vhodném mechatronickém systému emulujícím danou dynamiku.
Anotace v angličtině
This thesis aims to block elevator cabin vibrations caused by flexible mode of the system in the form of flexibility of suspension rope. This also causes the non-linearity of the system - the longer the rope, the more flexible it is. This piece of work extends our project which aimed to work out the robust control method of elevators for different floors (equilibriums) and loads and which would allow us to achieve the highest possible speed while tempering oscillations caused by acceleration. In this work we will further improve the parameters of the regulation by robust feedback control methods, i.e. gain-scheduling, linearization around trajectory and time varying LQ regulator (SDRE).
These methods will then be tested on simulation and also on mechatronic system emulating lift dynamics if possible.
Klíčová slova
výtah, zpětnovazební řízení, vibrace, gain scheduling, linearizace podél trajektorie, časově variantní LQR, SDRE
Klíčová slova v angličtině
elevator, lift, feedback control, vibrations, gain scheduling, linearization around trajectory, time varying LQR, SDRE
Rozsah průvodní práce
i-viii, 1-83
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem této práce je zamezit kmitání kabin výtahů, které zanáší do systému pružný mód v podobě pružnosti závěsného lana. V tom tkví i nelinearita systému - čím delší závěs je, tím více pruží. Práce vychází z již zpracovaného projektu, jehož zadáním bylo dostat se k takové metodě robustního řízení výtahů pro různá zatížení v různých patrech (rovnovážných bodech), která by dovolila co největší rychlost a utlumila kmity způsobené zrychlením. V této práci vlastnosti řízení ještě vylepšíme zavedením technik robustního zpětnovazebního řízení - gain-scheduling, linearizace podél trajektorie a řízení časově variantním LQ regulátorem (SDRE).
Navržené techniky otestujeme na simulačním modelu, a pokud bude možnost, tak i na vhodném mechatronickém systému emulujícím danou dynamiku.
Anotace v angličtině
This thesis aims to block elevator cabin vibrations caused by flexible mode of the system in the form of flexibility of suspension rope. This also causes the non-linearity of the system - the longer the rope, the more flexible it is. This piece of work extends our project which aimed to work out the robust control method of elevators for different floors (equilibriums) and loads and which would allow us to achieve the highest possible speed while tempering oscillations caused by acceleration. In this work we will further improve the parameters of the regulation by robust feedback control methods, i.e. gain-scheduling, linearization around trajectory and time varying LQ regulator (SDRE).
These methods will then be tested on simulation and also on mechatronic system emulating lift dynamics if possible.
Klíčová slova
výtah, zpětnovazební řízení, vibrace, gain scheduling, linearizace podél trajektorie, časově variantní LQR, SDRE
Klíčová slova v angličtině
elevator, lift, feedback control, vibrations, gain scheduling, linearization around trajectory, time varying LQR, SDRE
Zásady pro vypracování
Seznamte se s problematikou řízení pohybu výtahů. Sestavte matematický model dynamiky systému.
Navrhněte vhodnou strategii zpětnovazebního řízení pro kompenzaci nežádoucích vibrací kabiny v důsledku pružnosti závěsu a kompenzaci externích poruch. Zaměřte se na použití technik robustního řízení, gain-schedulingu, případně repetitive control a iterative learning control.
Otestujte navržené techniky řízení na simulačním modelu a diskutujte potenciální zlepšení v dosažené kvalitě řízení oproti čistě zpětnovazebnímu řešení.
V případě možnosti ověřte navržené řešení na vhodném mechatronickém systému emulujícím dynamiku výtahu.
Zásady pro vypracování
Seznamte se s problematikou řízení pohybu výtahů. Sestavte matematický model dynamiky systému.
Navrhněte vhodnou strategii zpětnovazebního řízení pro kompenzaci nežádoucích vibrací kabiny v důsledku pružnosti závěsu a kompenzaci externích poruch. Zaměřte se na použití technik robustního řízení, gain-schedulingu, případně repetitive control a iterative learning control.
Otestujte navržené techniky řízení na simulačním modelu a diskutujte potenciální zlepšení v dosažené kvalitě řízení oproti čistě zpětnovazebnímu řešení.
V případě možnosti ověřte navržené řešení na vhodném mechatronickém systému emulujícím dynamiku výtahu.
Seznam doporučené literatury
K.J. Astrom, R. M. Murray, Feedback systems, Princeton 2009 G. C. Goodwin, S. F. Graebe, M. E. Salgado, Control System Design, Pearson 2000 Materiály ke kurzům KKY/LS1, LS2, SM
Seznam doporučené literatury
K.J. Astrom, R. M. Murray, Feedback systems, Princeton 2009 G. C. Goodwin, S. F. Graebe, M. E. Salgado, Control System Design, Pearson 2000 Materiály ke kurzům KKY/LS1, LS2, SM
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Hodnocení z obhajoby práce
Výborně
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Projekt
Základní robustní PI regulátor
Gain scheduling
Linearizace podél trajektorie
SDRE
Rekonstruktor
Dynamický kompenzátor
Závěrečné srovnání
OTÁZKY:
Kterou ze zkoumaných strategií řízení byste nakonec zvolil pro implementaci na reálném systému výtahu?
Jak byste postupoval pro získání modelu relevantního pro řízení v praxi?
V jaké dílčí části řízení vysokorychlostního výtahu byste mohl repetitivní řízení efektivně využít, kdybyste ho reálně nasadil v praxi?