Realizace vzdáleně řízené úlohy určené pro virtuální laboratoř založené na moderních algoritmech řízení a technologii HTML5

Rudolf Vojtíšek

Diplomová práce

Implementation of Remote Control in Virtual Laboratory Based on Modern Control Theory with the use of HTML5 Technology

Anotace:

Diplomová práce se zabývá možnostmi regulace polohy cínové kuličky umístěné na dráze, která je vytvořena ze dvou napružených odporových drátů. Poloha kuličky je regulována pomocí průmyslového počítače ALIX. Počítač je přes USB rozhraní připojen k open-source vývojové platformě Arduino obsahující vstupně/výstupními piny. Jako akční člen regulačního obvodu je použit servomotor, kterým se řídí zdvih úhlu ramene, na kterém je mechanicky upevněna odporová dráha s pohybující se kuličkou. Všechny signály potřebné k uskutečnění regulace jsou svedeny do krabičky s obslužnou elektronikou. V diplomové práci je popsán a navrhnut regulátor pomocí metod moderní teorie řízení. Program pro regulaci fyzikálního modelu je vytvořen v řídicím systému REX a vizualizace je provozována ve webovém rozhraní využívající technologii HTML5. Všechny komponenty použity pro regulaci polohy kuličky jsou umístěny na výukovém stojanu a společně tvoří jednotný model, který bude využíván studenty Katedry kybernetiky a biomedicínského inženýrství.

Abstract:

This thesis deals with the possibilities of positioning tin balls placed on the track, which is made up of two stretched resistive wires. Ball position is controlled by an industrial PC ALIX. The computer is connected via the USB interface to the open-source development platform Arduino containing the I/O pins. As the actuator control circuit is used servomotor, which governs the stroke angle of the arm on which it is mechanically fixed resistive track with the moving ball. All signals necessary to implement the regulation is drained into the box with the control electronics. The thesis describes a regulator designed using the methods of modern control theory. Program for controlling physical model is created in the control system REX and visualization is run in a web interface using HTML5 technology. All components used for position control balls are placed on teaching rack and together form a unified model that will be used by students of the Department of cybernetics and biomedical engineering.

Klíčová slova

Servomotor, ALIX, Arduino Uno, regulátor, regulační obvod, kulička na tyči, MATLAB/Simulink, REX, HTML5.

Keywords

Servomotor, ALIX, Arduino Uno, Controller, control circuit, Ball&Beam Model, MATLAB/Simulink, REX, HTML5.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2013
• Vedoucí: Štěpán Ožana
• Oponent: Zdeněk Slanina

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika / Měřicí a řídicí technika