Řízení reálného modelu zásobníku na kapalinu

Bc. Martin Mašlan

Master's thesis

Control of the Real Model of the Water Tank

Abstract:

Tato diplomová práce je zaměřena na metody modelování, simulace a řízení technologických procesů reprezentovaného zásobníkem na kapalinu. Nejprve byl vytvořen matematický model tohoto procesu, na kterém byly provedeny simulační experimenty, které byly poté ověřeny měřením na reálném modelu zařízení. Pro řízení byla navržena adaptivní metoda, která patří do třídy tzv. moderních metod řízení. Tato metoda je založena na volbě externího lineárního delta modelu (delta-ELM) jehož parametry jsou průběžně identifikovány a parametry regulátoru jsou přepočítány na základě těchto identifikovaných parametrů. Syntéza řízení využívá polynomiální syntézu společně s metodou přiřazení pólů a spektrální faktorizací. Navržený regulátor byl nejdříve simulačně ověřen na matematickém modelu a poté také měřením na reálném modelu zásobníku na kapalinu, který je součástí laboratorního modelu PCT 40. Tato metoda řízení dovoluje měnit průběh regulačního pochodu vhodnou volbou polohy umístění pólu. Výsledky ukázaly, že vybrané adaptivní řízení prokazuje dobré regulační výsledky a může být použito i pro tento nelineární systém.

Abstract:

This thesis deals with methods of modeling, simulation and control of technological processes represented by the water tank. First of all the mathematical model was created which were conducted simulation experiments, which were then verified by measurements on the real model. The adaptive control method was designed for control which belong to the class of so-called modern control methods. This method is based on the external linear model delta (delta-ELM) whose parameters are continuously identified and parameters of controller are recalculated based on the identified parameters. The synthesis of control use polynomial method along with pole placement method and spectral factorization. The designed controller was verified by simulation on a mathematical model and then was verified on the real model of water tank which is part of laboratory model PCT 40. This control method allows to change the course of measurement result by choice of the value of pole placement. Results showed that the selected control method prove efficient results of control that is why this control method can be use for this nonlinear system.

Keywords

zásobník na kapalinu, matematický model, STC, polynomiální syntéza, umístění pólů, ELM, rekurzivní identifikace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 6. 2014

Accessible from:: 11. 6. 2014

Thesis defence

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Applied Informatics

Master programme / field:
Engineering Informatics / Automatic Control and Informatics