Řízení systémů s dopravním zpožděním s využitím modifikovaných Smithových prediktorů

Bc. Filip HUSÁK

Diplomová práce

Control of time delay systems using modified Smith predictors

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá řízením systémů s dopravním zpožděním. Je analyzován vliv dopravního zpoždění na řízený systém. Je popsáno řízení za pomocí regulátoru neberoucího v úvahu přítomnost dopravního zpoždění a zkoumá se vliv jeho změny na kvalitu řízení. Z různých možností účinného řízení systémů s dopravním zpožděním je vybrán způsob založený na aplikaci Smithova prediktoru a jeho modifikací. Nejprve je popsán klasický Smithův prediktor jako účinný kompenzátor dopravního zpoždění pro stabilní systémy. Těžištěm práce je pak popis tří novějších modifikací Smithova prediktoru, které mohou být použity také pro řízení systémů s dopravním zpožděním nestabilních a integračních. Výsledky řízení dosažené pomocí uvažovaných metod jsou porovnána na modelech vybraných systémů. V práci jsou uvedena obecná odvození vztahů pro výpočet regulátorů v použitých konfiguracích systému řízení. Práce je doplněna o schémata a simulace provedené na konkrétních modelech systémů. Všechny simulace byly provedeny v programovém prostředí MATLAB-Simulink. V závěru je provedeno zhodnocení výsledků a jejich rozbor z hlediska kvality řízení.

Abstract:

This thesis covers the subject of the influence of time-delay on the control system. It is described how the system is controlled with the help of a regulator not taking into account the presence of time-delay. In addition, the effect of a change of its time-constant on the control quality is investigated. Further, the Smith{\crq}s predictor is discussed as a useful compensator of time-delay. Especially three modifications of Smith{\crq}s predictor are described and compared. The work contains the outcome of discussed problems and also, schemes and results of simulation experiments performed on particular systems chosen by the supervisor of the bachelor{\crq}s work. The experiments were carried out in MATLAB-Simulink environment. In conclusion, the relevant results are evaluated and analysis is performed from the point of control quality.

Klíčová slova

Dopravní zpoždění, Smithův prediktor, modifikovaný Smithův prediktor

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 5. 2006

Zveřejnit od: 26. 5. 2006

Identifikátor: 3395

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 8. 6. 2006
• Vedoucí: prof. Ing. Petr Dostál, CSc.

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fakulta aplikované informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Chemické a procesní inženýrství / Automatizace a řídicí technika