Návrh a realizace algoritmů Repetitive Control pro mechatronické systémy

Martin KRAUS

Bachelor's thesis

Design and implementation of Repetitive Control algorithms for mechatronic systems

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací algoritmů Repetitive Control pro konkrétní mechatronický systém. V tomto fyzikálním modelu dochází ke generování periodické poruchy, která vede ke kolísání otáček rotační části a kterou je potřeba vykompenzovat na straně aktuátoru. Jsou představeny dva přístupy Repetitive Control metody, a to klasický (tradiční) a polohový. Liší se v závislosti na charakteru působící poruchy, jestli má pevnou periodu anebo s časem proměnnou. Dále je v práci teoreticky popsána technika řízení Repetitive Control zvlášť pro tradiční a polohový přístup a navrhnuta vhodná metodika návrhu regulátorů typu Repetitive Control pro obě varianty. Následně dochází k otestování navržených algoritmů v simulačních modelech za využití nástrojů Matlab, Simulink a Rexygen s vyhodnocením dosažených výsledků, které jsou vzájemně pro jednotlivé varianty porovnány. Poslední část reprezentuje realizace navržené strategie řízení na fyzikálním modelu.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the design and implementation of Repetitive Control algorithms for a specific mechatronic system. In this physical model, a periodic disturbance is generated, which leads to fluctuations in the rotational speed of the rotating part and which needs to be compensated on the actuator side. Two approaches of the Repetitive Control method are presented, namely the classical (traditional) and the positional approach. They differ depending on the nature of the disturbance acting, whether it has a fixed period or time-varying. Furthermore, the theoretical description of the Repetitive Control technique is presented separately for the traditional and positional approaches and a suitable design methodology of Repetitive Control regulators for both approaches is proposed. Subsequently, the proposed algorithms are tested in simulation models using Matlab, Simulink and Rexygen tools and the obtained results are evaluated and compared with each other for each variant. The last part represents the implementation of the proposed control strategy on the physical model.

Keywords

tradiční a polohový Repetitive Control, referenční signál, stabilita, filtr, dynamika

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2022

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Martin Goubej, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Bachelor programme / field:
Cybernetics and Control Engineering / Automatic Control and Robotics