Řízení modelu inverzního kyvadla pomocí PLC Siemens

Oto Vrána

Bakalářská práce

Control of the Inverse Pendulum System Using a Siemens PLC

Anotace:

Bakalářská práce se zabývá řízením lineárního modelu inverzního kyvadla pomocí programovatelného logického automatu (PLC) značky Siemens. Cílem první části práce je vytvořit matematický model inverzního kyvadla v prostředí Simulink. Pomocí Lagrangeových rovnic druhého druhu jsou sestaveny pohybové rovnice pro obecný model, který je poté identifikován a verifikován. Cílem druhé části je regulace kyvadla v dolní a horní rovnovážné poloze a vyšvihnutí kyvadla. Regulace je řešena kaskádním zapojením PID regulátorů. Ta byla následně implementována do PLC, kde je pomocí HMI ovládána a monitorována.

Abstract:

The bachelor thesis deals with the control of the linear inverted model pendulums using a programmable logic controller (PLC) Siemens. The aim for the first part of the work is to create a mathematical inverted pendulum model in Simulink environment. Using the Lagrange equations of the second kind are compiled equations of motion for a general model, which is then identified and verified. The aim of the second part is to regulate the pendulum in the lower and upper equilibrium position and also the swing pendulums. The regulation is solved by the cascade connection of PID regulators. This was then implemented in the PLC, where it is used HMI controlled and monitored.

Klíčová slova

inverzní kyvadlo, enkodér, PLC Siemens, HMI, Simulink, Lagrangeovy rovnice, PID regulace, kaskádní řízení, vyšvihnutí

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Lukáš Hubka, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Bakalářský studijní program / obor:
Mechatronika / Mechatronika